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已知各项全不为零的数列的前项和为，且，其中
(1) 求数列的通项公式；
(2)在平面直角坐标系内，设点，试求直线斜率的最小值（为坐标原点）.

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数学（理）

第I卷（共60分）

一、选择题（每小题5分，共60分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

A

B

C

C

A

A

A

A

D

B

A

A

第Ⅱ卷（共90分）

二、填空题（每小题4分，共16分）

13．       14．3       15．97        16．③

三、解答题（共74分）

17．（本小题满分12分）

   （I）的内角和。

        ，

   （Ⅱ）

         当即时，取最大值

18．（本题满分12分）

    记A：该夫妇生一个小孩是患病男孩，B：该夫妇生一个小孩是患病女孩：C：该夫妇生一个小孩是不患病男孩；D：该夫妇生一个小孩是不患病女孩，则

   （I）

   （Ⅱ）显然，的取值为0，1，2，3

          所以的分布列为

0

1

2

3

          显然，，故

19．（本题满分12分）

解法一：（I）证明：连接，设，连接DE

     三棱柱是正三棱柱，且，

     四边形是正方形，

     ∴E是的中点，又是的中点，

     ∴

     ∵平面平面，

     ∴平面

（Ⅱ）解：在平面内作于点，在面；内作于连接。

     ∵平面平面，∴平面，

     ∵是在平面上的射影，

     ∴是二面角的平面角

     设在正中，

     在中，在中，

     从而

     所以，二面角的平面角的余弦值为

解法二：建立空间直角坐标系，如图，

（I）证明：连接设，连接，设

    则

    平面平面平面

（Ⅱ）解：∵

      设是平面的法向量，则，且

      故，取，得；

      同理，可求得平面的法向量是

      设二面角的大小为，则

      所以，二面角的平面角的余弦值为

20．（本题满分12分）

  （I）

       在上是增函数，

       在上恒成立，即恒成立。

       （当且仅当时，等号成立），

       所以

 （Ⅱ）设，则

      （1）当时，最小值为；

      （2）当时，最小值为

21．（本题满分12分）

  （I）将代入得，整理得

      由得，故

（Ⅱ）当两条切线的斜率都存在而且不等于时，设其中一条的斜率为k，

      则另外一条的斜率为

      于是由上述结论可知椭圆斜率为k的切线方程为

          ①

      又椭圆斜率为的切线方程为

          ②

      由①得

      由②得

      两式相加得

      于是，所求P点坐标满足因此，

      当一条切线的斜率不存在时，另一条切线的斜率必为0，此时显然也有

      所以为定值。

22．（本题满分14分）

 （I）由知

      当时，，化简得

        ①

      以代替得

         ②

      两式相减得

      则，其中

      所以，数列为等差数列

（Ⅱ）由，结合（I）的结论知

      于是不等式

      因此，欲证原不等式成立，只需证即

      令，则在上恒正，

      在上单调递增，当时，恒有

其他解法参照以上评分标准评分

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