21.解:(Ⅰ)设、两点的横坐标分别为、,
, 切线的方程为:,
又切线过点, 有,
即, ………………………………………………(1) …… 2分
同理,由切线也过点,得.…………(2)
由(1)、(2),可得是方程的两根,
………………( * ) ……………………… 4分
,
把( * )式代入,得,
因此,函数的表达式为. ……………………5分
(Ⅱ)当点、与共线时,,=,
即=,化简,得,
,. ………………(3) …………… 7分
把(*)式代入(3),解得.
存在,使得点、与三点共线,且 . ……………………9分
(Ⅲ)解法:易知在区间上为增函数,
则.
依题意,不等式对一切的正整数恒成立, …………11分
即对一切的正整数恒成立,.
, ,
.
由于为正整数,. ……………………………13分
又当时,存在,,对所有的满足条件.
因此,的最大值为. ……………………………14分
解法:依题意,当区间的长度最小时,得到的最大值,即是所求值.
,长度最小的区间为, …………………11分
当时,与解法相同分析,得,
解得.
后面解题步骤与解法相同(略). ……………………………14分
20.解:(Ⅰ)如图,以所在直线为轴,的垂直平分线为轴建立直角坐标系
则,,, ………2分
设椭圆方程为
则
解得………………4分
∴所求椭圆方程为 …………………5分
(Ⅱ)由得点的坐标为
显然直线 与轴平行时满足题意,即 …………6分
直线 与轴垂直时不满足题意
不妨设直线 ……………7分
由 得 ………9分
由 得 ………10分
设,,的中点为
则, ………11分
∵
∴
∴ 即
解得: ………………12分
由 得 且 …………13分
故直线 与夹角的正切值的取值范围是 ……………14分
19.解:(Ⅰ)用函数来描述A饮料销量与地区的人均GDP的关系更合适。3分
因为函数,,在其定义域内都是单调函数,不具备先递增后递减的特征。-----------------------------------------------------5分
(Ⅱ)依题意知,函数过点(1,2)和(4,5),则有,解得,
∴ ()--------------------------8分
∵=
∴在各地区中,年人均A饮料销量最多为升。----------------10分
(Ⅲ)依题意知当或时
∵函数在上为增函数,∴
∵函数在上为减函数,∴
当时,
∵,∴在各地区中,年人均A饮料销量最多为升。------------14分
18.解:(Ⅰ)解法一:,,
由已知, …………………………4分
得:,
, 的公比. …………………………8分
解法二:由已知, …………………………2分
当时,,,,
则,与为等比数列矛盾; ………4分
当时,则,
化简得:,,, ………8分
(Ⅱ),则有:
………………………11分
………………………12分
………………………13分
17.解:(Ⅰ)∵ ABCD-A1B1C1D1是长方体,且AB=AD
∴平面-----------------------------------2分
∵平面 ∴平面ADG⊥平面CDD1C1----------------------------4分
(Ⅱ)当点G与C1重合时,B1C1在平面ADG内,
当点G与C1不重合时,B1C1∥平面ADG-------------------------------------------6分
证明:∵ABCD-A1B1C1D1是长方体,
∴B1C1∥AD
若点G与C1重合, 平面ADG即B1C1与AD确定的平面,∴B1C1平面ADG
若点G与C1不重合
∵平面,平面且B1C1∥AD
∴B1C1∥平面ADG----------------------------------------------------------10分
(Ⅲ)∵ ∴为二面角G-AD-C的平面角----12分
在Rt△GDC中,∵GC=1,DC=1 ∴=45°-------------------13分
16.解:(Ⅰ)在△ABC中,由余弦定理得:
,………………………………………………………2分
又∵ ………………………………………………………5分
∵ ∴ …………6分
(Ⅱ)∵,由正弦定理得…………8分
即: 故△ABC是以角C为直角的直角三角形……………10分
又…………………………………………………………12分
解析:1:在第二象限角内通过余弦函数线cosα>cosβ找出α、β的终边位置关系,再作出判断,得B。
2:∵a>0,∴y1=2-ax是减函数,∵ 在[0,1]上是减函数。∴a>1,且2-a>0,∴1<a<2,故选B。
3:若,则,则;若,则,则;若,则,则;若,则,故选C。
4:结论中不含n,故本题结论的正确性与n取值无关,可对n取特殊值,如n=1,此时a1=48,a2=S2-S1=12,a3=a1+2d= -24,所以前3n项和为36,故选D。
5:取f(x)= -x,逐项检查可知①④正确。故选B。
6:某人每次射中的概率为0.6,3次射击至少射中两次属独立重复实验。
故选A。
7:由函数,可令x=0,得y=2;令x=4,得y=4,则特殊点(2,0)及(4,4)都应在反函数f-1(x)的图像上,观察得A、C。又因反函数f-1(x)的定义域为,故选C。
8:利用立几中有关垂直的判定与性质定理对上述三个命题作出判断,易得都是正确的,故选D。
9:由椭圆的定义可得|AF1|+|AF2|=2a=8|BF1|+|BF2|=2a=8,两式相加后将|AB|=5=|AF2|+|BF2|代入,得|AF1|+|BF1|=11,故选A。
10:题设中数字所标最大通信量是限制条件,每一支要以最小值来计算,否则无法同时传送,则总数为3+4+6+6=19,故选D。
21.(本题满分分)
已知函数和点,过点作曲线的两条切线、,切点分别为、.
(Ⅰ)设,试求函数的表达式;
(Ⅱ)是否存在,使得、与三点共线.若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
(Ⅲ)在(Ⅰ)的条件下,若对任意的正整数,在区间内总存在个实数
,,使得不等式成立,求的最大值.
参考答案及评分说明
20.(本题满分14分)
如图,在直角梯形中,,,,椭圆以、为焦点且经过点.
(Ⅰ)建立适当的直角坐标系,求椭圆的方程;
(Ⅱ)若点满足,问是否存在直线与椭圆交于两点,且?若存在,求出直线 与夹角的正切值的取值范围;若不存在,请说明理由.