21、解：(I)已知是奇数，假设是奇数，其中为正整数，

则由递推关系得是奇数。　 　　　

根据数学归纳法，对任何，都是奇数。

(II)(方法一)由知，当且仅当或。

另一方面，若则；若，则

根据数学归纳法，

综合所述，对一切都有的充要条件是或。

(方法二)由得于是或。

因为所以所有的均大于0，因此与同号。

根据数学归纳法，，与同号。

因此，对一切都有的充要条件是或。

20、解：本小题主要考查直线和椭圆的标准方程和参数方程，直线和曲线的几何性质，等比数列等基础知识。考查综合运用知识分析问题、解决问题的能力。本小题满分13分。

解：(I)(方法一)由得代入椭圆,

得.

将代入上式,得从而

因此,方程组有唯一解,即直线与椭圆有唯一交点P. 　 　　　

(方法二)显然P是椭圆与的交点，若Q是椭圆与的交点，代入的方程，得

即故P与Q重合。

(方法三)在第一象限内，由可得

椭圆在点P处的切线斜率

切线方程为即。

因此，就是椭圆在点P处的切线。

根据椭圆切线的性质，P是椭圆与直线的唯一交点。

(II)的斜率为的斜率为

由此得构成等比数列。

19、解：的定义域是(0,+),

设,二次方程的判别式.

①　　 当，即时，对一切都有,此时在上是增函数。

②　　 当,即时，仅对有,对其余的都有,此时在上也是增函数。

③　　 当，即时，　 　　　

方程有两个不同的实根,,.

	+	0	_	0	+
	单调递增	极大	单调递减	极小	单调递增

此时在上单调递增, 在是上单调递减, 在上单调递增.

18、解：(I)(综合法)连接AC、BD交于菱形的中心O，过O作OGAF，

G为垂足。连接BG、DG。由BDAC，BDCF得BD平面ACF，故BDAF。

于是AF平面BGD，所以BGAF，DGAF，BGD为二面角B－AF－D 的平面角。

由， ，得，

由，得

(向量法)以A为坐标原点，、、方向分别为x轴、y轴、z轴的正方向建立空间直角坐标系(如图)

设平面ABF的法向量，则由得

令，得，

同理，可求得平面ADF的法向量。 　　　　

由知，平面ABF与平面ADF垂直，

二面角B-AF-D的大小等于。

(II)连EB、EC、ED，设直线AF与直线CE相交于点H，则四棱锥E-ABCD与四棱锥F-ABCD的公共部分为四棱锥H-ABCD。

过H作HP⊥平面ABCD，P为垂足。

因为EA⊥平面ABCD，FC⊥平面ABCD，，所以平面ACFE⊥平面ABCD，从而

由得。

又因为

故四棱锥H-ABCD的体积 　 　　　

17、解：随机变量X的分布列是

X	1	2	3
P

X的均值为 　 　　　

附：X的分布列的一种求法

共有如下6种不同的可能情形，每种情形发生的概率都是：

①	②	③	④	⑤	⑥
A-B-C-D	A-B-C └D	A-B-C └D	A-B-D └C	A-C-D └B

在情形①和②之下，A直接感染了一个人；在情形③、④、⑤之下，A直接感染了两个人；在情形⑥之下，A直接感染了三个人。

16、解：(Ⅰ)由，且，∴，∴，

∴，又，∴

(Ⅱ)如图，由正弦定理得

∴，又

∴

15、[解析]①④⑤

14、[解析]设

，即

∴

63、127，故输出的结果是127。

13、[解析] 由程序框图知，循环体被执行后的值依次为3、7、15、31、