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一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1―5:CBCBD 6―10:DCAA
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
9. 10. 11.15 12.(1,e) e 13.②③ 14.
三、解答题(本大题共6小题,共80分)
15.(共13分)
解:(I) 令,解得
所以函数的单调递减区间为
(II)因为
所以
因为在(-1,3)上,所以在[-1,2]上单调递增,又由于在
[-2,-1]上单调递减,因此和分别是在区间[-2,2]上的最大值和
最小值.
于是有,解得
故 因此
即函数在区间[-2,2]上的最小值为-7.
解法一:
(Ⅰ)在直四棱柱ABCD―A1B1C1D1中,
∵A1A⊥底面ABCD,
∴AC是A1C在平面ABCD上的射影,
∵BD⊥AC, ∴BD⊥A1C.
(Ⅱ)连结A1E,C1E,A1C1.
与(Ⅰ)同理可证BD⊥A1E,BD⊥C1E,
∴∠A1EC1二面角A1―BD―C1的平面角.
∵AD⊥DC, ∴∠A1D1C1=∠ADC=90°,
又A1D1=AD=2,D1C1=DC=2, AA1=,且AC⊥BD,
∴A1C1=4,AE=1,EC=3, ∴A1E=2,C1E=2,
在△A1EC1中,A1C12=A1E2+C1E2, ∴∠A1EC1=90°,
即二面角A1―BD―C1的大小为90°.
(Ⅲ)过B作BF//AD交AC于F,连结FC1,
则∠C1BF就是AD与BC1所成的角.
∵AB=AD=2,BD⊥AC,AE=1, ∴BF=2,EF=1,FC=2,BC=DC,
∴FC1=. 在△BFC1中,
∴
即异面直线AD与BC1所成角的大小为.
解法二:
(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)如图,以D为坐标原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系.
与(Ⅰ)同理可证,BD⊥A1E,BD⊥C1E,
∴∠A1EC1为二面角A1―BD―C1的平面角.
(Ⅲ)如图,由D(0,0,0),A(2,0,0),C1(0,,,),B(3,,0)
∴异面直线AD与BC1所成角的大小为arccos.
解法三:
(II)如图,建立空间直角坐标系,坐标原点为E.
连结A1E,C1E,A1C1.
与(I)同理可证,BD⊥A1E,BD⊥C1E,
∴∠A1EC1为二面角A1―BD―C1的平面角.
由E(0,0,0),A1(0,-1,
.
(Ⅲ)如图,由A(0,-1,0),D(,0,0),B(,0,0),C1(0,3,).
得.
∵
∴
∴异面直线AD与BC1所成角的大小为arccos.
17.(共13分)
解:(Ⅰ)
ξ的概率分布如下表:
ξ
0
1
2
3
P
Eξ=0?+1?+2?+3?=1.5 (或Eξ=3?)
(Ⅱ)乙至多击中目标2次的概率为
(Ⅲ)设甲恰比乙多击中目标2次为事件A,甲恰击中目标2次且乙恰击中目标0次为事件B1,甲恰击中目标3次且乙恰击中目标1次为事件B2,则A=B1+B2,B1、B2为互斥事件.
P(A)=P(B1)+P(B2)=
所以,甲恰好比乙多击中目标2次的概率为
18.(共14分)
解:(I)
(II)直线由题意得
(III)当直线l与x轴垂直时,可设直线l的方程为. 由于直线l,曲线C关于x轴对称,且l1与l2关于x轴对称,于是M1M2,M3M4的中点坐标都为(a,0),所以△OM1M2,△OM3M4的重心坐标都为,即它们的重心重合.
当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为
由
由直线l与曲线C有两个不同交点,可知
于是△OM1M2的重心与△OM3M4的重心也重合.
19.(共12分)
解:(Ⅰ)
(Ⅱ)因为
所以
猜想:是公比为的等比数列.
证明如下: 因为
所以是首项为的等比数列.
(Ⅲ)
20.(共14分)
(Ⅰ)证明:设的峰点,则由单峰函数定义可知,上单调递增,
在上单调递减.
当,
这与是含峰区间.
当
这与是含峰区间.
(II)证明:由(I)的结论可知:
当f(x1)≥f(x2)时,含峰区间的长度为l1=x2;
当f(x1)≤f(x2)时,含峰区间的长度为l2=1-x1;
对于上述两种情况,由题意得
① 由①得1+x2-x1≤1+2r,即x2-x1≤2r.
又因为x2-x1≥2r,所以x2-x1=2r,所以 x2-x1=2r. ②
将②代入①得 x1≤0.5-r, x2≥0.5+r. ③
由①和③解得x1=0.5-r, x2=0.5+r.
所以这时含峰区间的长度l1=l2=0.5+r,即存在x1 , x2使得所确定的含峰区间的长度不大于0.5+r.
(Ⅲ)解:对先选择的x1, x2, x1 <x2, 由(II)可知 x1+x2=1, ④
在第一次确定的含峰区间为(0,x2)的情况下,x3的取值应满足 x3+x1=x2 , ⑤
由④与⑤可得 当x1>x3时,含峰区间的长度为x1.
由条件x1-x3≥0.02, 得x1-(1-2x1) ≥0.02, 从而x1≥0.34.
因此,为了将含峰区间的长度缩短到0.34,只要取
x1=0.34, x2=0.66, x3=0.32.