21. (本小题满分12分)已知椭圆 的焦点在
轴上,一个顶点的坐标是
,离心率等于
.
(Ⅰ)求椭圆
的方程;
(Ⅱ)过椭圆 的右焦点
作直线
交椭圆
于
两点,交
轴于
点,若
,
,求证:
为定值.
答案:(Ⅰ)设椭圆
的方程为
,则由题意知
.
∴ .即
.∴
.
∴ 椭圆 的方程为
. ---------------5分
(Ⅱ)方法一:设点的坐标分别为
,
又易知点的坐标为
.
∵ ,∴
.
∴ ,
.
----------------7分
将点坐标代入到椭圆方程中得:
,
去分母整理,得. ---------------10分
同理,由可得:
.
∴ ,
是方程
的两个根,
∴ . -----------------12分
方法二:设点的坐标分别为
,又易知
点的坐标为
.
显然直线 存在斜率,设直线
的斜率为
,则直线
的方程是
.
将直线 的方程代入到椭圆
的方程中,消去
并整理得
. ------------8分
∴ ,
.
又 ∵ ,
,
将各点坐标代入得,
.---------10分
.------12分
20. (本小题满分12分)(理科)在等比数列{an}中,首项为,公比为
,
表示其前n项和.
(I)记=A,
= B,
= C,证明A,B,C成等比数列;
(II)若,
,记数列
的前n项和为
,当n取何值时,
有最小值.
答案:(I)当时,
,
,
,可见A,B,C成等比数列;
----2分
当时,
,
,
.
故有,
.可得
,这说明A,B,C成等比数列.
综上,A,B,C成等比数列. ----6分
(II)若,则
,与题设矛盾,此情况不存在;
若,则
,故有
,解得
. --8分
所以,可知
.所以数列
是以
为首项,1为公差的等差数列.
令,即
.
因为,所以
, ----10分
即得,
可知满足的最大的n值为11.
所以,数列的前11项均为负值,从第12项开始都是正数.因此,当
时,
有最小值. ----12分
(文科)已知数列的首项为1,前
项和为
,且满足
,
.数列
满足
.
(I) 求数列的通项公式;
(II) 当时,试比较
与
的大小,并说明理由.
答案:(I) 由… (1) , 得
… (2),
由 (2)-(1) 得 , 整理,得
,
.
所以,数列,
,
,…,
,…是以4为公比的等比数列.
其中,,
所以 .
(II)由题意,.
当时,
,
所以 .
19. (本小题满分12分)如图,侧棱垂直底面的三棱柱
的
底面位于平行四边形
中,
,
,
,点
为
中点.
(Ⅰ)求证:平面平面
.
(Ⅱ)设二面角的大小为
,直线
与平面
所成的角为
,求
的值.
答案:(Ⅰ)法一、在平行四边形中, ∵
,
,
,点
为
中点.
∴,
,从而
,即
.----------3分
又面
,
面
∴,而
, ∴
平面
.
∵
平面
∴平面
平面
.----------6分
法二、∵,
,
,点
为
中点.
∴,
,
,
∴. ----------3分
又面
,
面
,∴
,
而,∴
平面
∵平面
,
∴平面平面
. ----------6分
(Ⅱ)方法一、由(Ⅰ)可知,
∴为二面角
的平面角,即
,
在中,
,
,
.----------8分
以为原点,建立空间直角坐标系
如图所示,
其中,
,
,
,
,
,
设为平面
的一个法向量,则
,∴
即
----------10分
令,得平面
的一个法向量
,
则,
又, ∴
,
∴
,
即. ----------12分
方法二、由(Ⅰ)可知,
∴为二面角
的平面角,即
,
在中,
,
,
.
----------8分
过点在平面
内作
于
,连结
,
则由平面平面
,且平面
平面
,得
平面
∴为直线
与平面
所成的角,即
. ----------10分
在中,
,
,
.
∴,
即. ----------12分
18. (本小题满分12分)(理科)从四名男生和三名女生中任选3人参加演讲比赛.
(Ⅰ)求所选3人中至少有一名女生的概率;
(Ⅱ)表示所选参加演讲比赛的人员中男生的人数,求
的分布列和数学期望.
答案:(Ⅰ)记事件为“所选3人中至少有一名女生”,则其对立事件
为“所选的3人全是男生”.
∴. ------------6分
(Ⅱ)的可能取值为:
.
,
,
,
. ----------8分
∴的分布列为:
![]() |
0 |
1 |
2 |
3 |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
.
------------12分
(文科)某班级有数学、自然科学、人文科学三个兴趣小组,各有三名成员,现从三个小组中各选出一人参加一个座谈会.
(I)求数学小组的甲同学没有被选中、自然小组的乙同学被选中的概率;
(II)求数学组的甲同学、自然小组的乙同学至少有一人不被选中的概率.
答案:我们把数学小组的三位成员记作,自然小组的三位成员记作
,人文小组的三位成员记作
,则基本事件是
,
,然后把这9个基本事件中
换成
又各得
个基本事件,故基本事件的总数是
个.以
表示数学组中的甲同学、
表示自然小组的乙同学.----------2分
(I)甲同学没有选中、自然小组的乙同学被选中所含有的基本事件是上述基本事件中不含、含有
的基本事件,
即共6个基本事件,故所求的概率为
. ----------6分
(II)“数学组的甲同学、自然小组的乙同学至少有一人不被选中”的对立事件是“数学组的甲同学、自然小组的乙同学都被选中”,这个事件所包含的基本事件是,共3个基本事件,这个事件的概率是
.
----------10分
根据对立事件的概率计算方法,所求的概率是.----------12分
请把解答过程写在答题卡相应位置上.)
17. (本小题满分10分)已知长为
,且
.
(I) 求边长的值;
(II) 若求
的值.
答案: (I)根据正弦定理,可化为
. ………2分
联立方程组,解得
.
所以,边长.
…………………………5分
(II),
∴.
…………………………7分
又由(I)可知,,
∴. …………………………10分
16. (理科)若为不等式组
表示的平面区域,则当
从-2连续变化到1时,动直线
扫过
中的那部分区域的面积为 _____________.
答案:
(文科)已知且满足不等式组
,则
的最大值是
.
答案:74 注意到目标函数所表示的几何意义是动点到原点的距离的平方,作出可行域. 易知当为B点时取得目标函数的最大值可知B点的坐标为(5,7),
代入目标函数中,可得.
15. 长方体一顶点出发的三个侧面的面对角线的长分别为,则该长方体外接球的表面积是______.
答案:. 长方体一顶点出发的三条棱长的长分别为
,则
,
得
.
于是,球的直径2R满足.
故外接球的表面积为
14. 在右面的数阵里,每行、每列的数依次均成等比数列,
其中,则所有数的乘积为_______.
答案:512. 利用等比中项公式,得
,
于是,所有数的乘积为
13. 在的展开式中,
的系数为_______________(用数字作答).
答案:15. 由,得
,
,所以
的系数为
.
12. (理科)已知是定义在
上的函数,其图像是一条连续的曲线,且满足下列条件:
① 的值域为G,且
;
② 对任意的,都有
.
那么,关于的方程
在区间
上根的情况是( )
A.没有实数根 B. 有且仅有一个实数根
C. 恰有两个实数根 D. 有无数个不同的实数根
答案:B. 设.
,
,
所以
在
有实数根
若有两个不同的实数根
,则
,得
,这与已知条件
相矛盾. 故选B.
(文科)已知直线及
与函数
图像的交点分别为
,与函数
图像的交点分别为
,则直线AB与CD ( )
A.相交,且交点在第I象限 B.相交,且交点在第II象限
C.相交,且交点在第IV象限 D.相交,且交点在坐标原点
答案:D.
第Ⅱ卷(非选择题,共90分)
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