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一.选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.
ABCCB ADCCD BD
二.填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.
13. 6 ;14. 60 ;15.;16 .446.
三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. (Ⅰ)设的公比为q(q>0),依题意可得
解得
(5分)
∴数列的通项公式为
(6分)
(Ⅱ)
(10分)
18. (Ⅰ)(2分)∴
; (4分)
当,即
,
时
单调递增
∴函数的单调递增区间为
(6分)
(Ⅱ)∵,∴
,∴
(10分)
∴当时,
有最大值
,此时
.
(12分)
19.(Ⅰ)记表示甲以
获胜;
表示乙以
获胜,则
,
互斥,事件
,
∴ (6分)
(Ⅱ)
记表示甲以
获胜;
表示甲以
获胜, 则
,
互斥,事件
, ∴
(12分)
20.
解法一:(Ⅰ)证明:在直三棱柱中,
面面ABC,又D为AB中点,∴CD⊥面
,∴CD⊥
,∵AB=
,∴
⊥
,
又DE∥∴
⊥DE ,又DE∩CD =D
∴⊥平面CDE (6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知⊥平面CDE,设
与DE交于点M ,
过B作BN⊥CE,垂足为N,连结MN , 则A1N⊥CE,故∠A1NM即为二面角的平面角.
(9分)
∵
,
,又由△ENM △EDC得
.
又∵
在Rt△A1MN中,tan∠A1NM , (12分)
故二面角的大小为
. (12分)
解法二:AC=BC=2,AB=
,可得AC⊥BC,故可以C为坐标原点建立如图所示直角
坐标系C-xyz.则C(0,0,0),A(2,0,0),B(0,2,0),
D(1,1,0),E (0,2,),
(2,0,
)(3分)
(Ⅰ)(-2,2,-
),
(1,1,0),
(0,2,
).∵
,
∴,
又CE∩CD =C
∴⊥平面CDE
(6分)
(Ⅱ)设平面A1CE的一个法向量为n=(x,y,z), (2,0,
),
(0,2,
).∴由n
,n
得
,
令得
,
,n=(2,1,
)
(9分)
又由(Ⅰ)知(-2,2,-
)为平面DCE的法向量.
等于二面角
的平面角.
(11分)
.
(12分)
二面角的大小为
.
(12分)
21.(Ⅰ).由题意知
为方程
的两根
由,得
(3分)
从而,
.
当时,
;当
和
时,
故在
上单调递减,在
,
上单调递增. (7分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知在
上单调递减,
在
处取得极值,此时
,若存在
,使得
,
即有就是
解得
.
(12分)
故b的取值范围是. (12分)
22. (Ⅰ)设椭圆方程为(a>b>0),由已知c=1,
又2a= . 所以a=
,b2=a2-c2=1,
椭圆C的方程是+ x2
=1. (4分)
(Ⅱ)若直线l与x轴重合,则以AB为直径的圆是x2+y2=1,
若直线l垂直于x轴,则以AB为直径的圆是(x+)2+y2=
.
由解得
即两圆相切于点(1,0).
因此所求的点T如果存在,只能是(1,0).
事实上,点T(1,0)就是所求的点.证明如下: (7分)
当直线l垂直于x轴时,以AB为直径的圆过点T(1,0).
若直线l不垂直于x轴,可设直线l:y=k(x+).
由即(k2+2)x2+
k2x+
k2-2=0.
记点A(x1,y1),B(x2,y2),则
又因为=(x1-1, y1),
=(x2-1, y2),
?
=(x1-1)(x2-1)+y1y2=(x1-1)(x2-1)+k2(x1+
)(x2+
)
=(k2+1)x1x2+(k2-1)(x1+x2)+
k2+1
=(k2+1)
+(
k2-1)
+
+1=0, (11分)
所以TA⊥TB,即以AB为直径的圆恒过点T(1,0).
所以在坐标平面上存在一个定点T(1,0)满足条件. (12分)