P(0,0,a),F(,,).………………2分
(I)
…………………………………………4分
(II)设平面DEF的法向量为
得
取x=1,则y=-2,z=1.
………………………………………………6分
设DB与平面DEF所成角为……………………………………8分
(III)假设存在点G满足题意
因为
∴存在点G,其坐标为(,0,0),即G点为AD的中点.……………………12分
19.(本小题满分12分)
解:(I)ξ的所有可能取值为0,1,2,依题意得:
…………3分
∴ξ的分布列为
ξ
0
1
2
P
∴Eξ=0×+1×+2×=1.…………………………………………4分
(II)设“甲、乙都不被选中”的事件为C,则……6分
∴所求概率为…………………………………8分
(III)记“男生甲被选中”为事件A,“女生乙被选中”为事件B,
………………………………10分
……………12分
20.(本小题满分12分)
解:(I)由题意知
是等差数列.…………………………………………2分
………………………………5分
(II)由题设知
是等差数列.…………………………………………………………8分
………………………………10分
∴当n=1时,;
当
经验证n=1时也适合上式. …………………………12分
21.(本小题满分12分)
解:(I)令
则
是单调递减函数.……………………………………2分
又取
在其定义域上有唯一实根.……………………………4分
(II)由(I)知方程有实根(或者由,易知x=0就是方程的一个根),满足条件①.………………………………………………5分
满足条件②.故是集合M中的元素.……………………………7分
(III)不妨设在其定义域上是增函数.
………………………………………………………………8分
是其定义域上的减函数.
.………………10分
…………………………………………12分
22.(本小题满分14分)
解:(I)设
由
………………………………………………2分
又
同理,由………………………………4分
…………6分
(II)方法一:当m=0时,A(2,2),B(2,-),D(n,2),E(n,-2).
∵ABED为矩形,∴直线AE、BD的交点N的坐标为(………………8分
当
同理,对、进行类似计算也得(*)式.………………………………12分
即n=-2时,N为定点(0,0).
反之,当N为定点,则由(*)式等于0,得n=-2.…………………………14分
方法二:首先n=-2时,则D(-2,y1),A(
①
②…………………………………………8分
①-②得
…………………………………………………………10分
反之,若N为定点N(0,0),设此时
则
由D、N、B三点共线, ③
同理E、N、A三点共线, ④………………12分
③+④得
即-16m+8m-4m=0,m(n+2)=0.
故对任意的m都有n=-2.……………………………………………………14分