11、-eax.若f(ln 2)=8,则a=________.
答案 -3
解析 当x>0时,-x<0,f(-x)=-e-ax.因为函数f(x)为奇函数,所以当x>0时,f(x)=-f(-x)=e-ax,所以f(ln 2)=e-aln 2=a=8,所以a=-3.
15.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=6,a=2c,B=,则△ABC的面积为________.
答案 6
解析 方法一 因为a=2c,b=6,B=,所以由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,得62=(2c)2+c2-2×2c×ccos ,得c=2,所以a=4,所以△ABC的面积S=acsin B=×4
12、×2×sin =6.
方法二 因为a=2c,b=6,B=,所以由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,得62=(2c)2+c2-2×2c×ccos ,得c=2,所以a=4,所以a2=b2+c2,所以A=,所以△ABC的面积S=×2×6=6.
16.中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1.则该半正多面体共有_
13、个面,其棱长为________.
答案 26 -1
解析 依题意知,题中的半正多面体的上、下、左、右、前、后6个面都在正方体的表面上,且该半正多面体的表面由18个正方形,8个正三角形组成,因此题中的半正多面体共有26个面.注意到该半正多面体的俯视图的轮廓是一个正八边形,设题中的半正多面体的棱长为x,则x+x+x=1,解得x=-1,故题中的半正多面体的棱长为-1.
三、解答题
17.如图,长方体ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,点E在棱AA1上,BE⊥EC1.
(1)证明:BE⊥平面EB1C1;
(2)若AE=A1E,求二面角B-EC-C1的
14、正弦值.
(1)证明 由已知得,B1C1⊥平面ABB1A1,因为BE⊂平面ABB1A1,故B1C1⊥BE.
又BE⊥EC1,EC1∩B1C1=C1所以BE⊥平面EB1C1.
(2)解
由(1)知∠BEB1=90°.
由题设知Rt△ABE≌Rt△A1B1E,所以∠AEB=45°,故AE=AB,AA1=2AB.
以D为坐标原点,的方向为x轴正方向,||为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz,则C(0,1,0),B(1,1,0),C1(0,1,2),E(1,0,1),=(1,0,0),=(1,-1,1),=(0,0,2).
设平面EBC的法向量为n=(x,y,z),则即
15、
所以可取n=(0,-1,-1).
设平面ECC1的法向量为m=(x1,y1,z1),则
即
所以可取m=(1,1,0).
于是cos〈n,m〉==-,
sin〈n,m〉= =,
所以二面角B-EC-C1的正弦值为.
18.11分制乒乓球比赛,每赢一球得1分,当某局打成10∶10平后,每球交换发球权,先多得2分的一方获胜,该局比赛结束.甲、乙两位同学进行单打比赛,假设甲发球时甲得分的概率为0.5,乙发球时甲得分的概率为0.4,各球的结果相互独立.在某局双方10∶10平后,甲先发球,两人又打了X个球该局比赛结束.
(1)求P(X=2);
(2)求事件“X=4且甲获胜”的概率.
16、
解 (1)X=2就是10∶10平后,两人又打了2个球该局比赛结束,则这2个球均由甲得分,或者均由乙得分.因此P(X=2)=0.5×0.4+(1-0.5)×(1-0.4)=0.5.
(2)X=4且甲获胜,就是10∶10平后,两人又打了4个球该局比赛结束,且这4个球的得分情况为:前两球是甲、乙各得1分,后两球均为甲得分.
因此所求概率为P=[0.5×(1-0.4)+(1-0.5)×0.4]×0.5×0.4=0.1.
19.已知数列{an}和{bn}满足a1=1,b1=0,4an+1=3an-bn+4,4bn+1=3bn-an-4.
(1)证明:{an+bn}是等比数列,{an-bn}是
17、等差数列;
(2)求{an}和{bn}的通项公式.
(1)证明 由题设得4(an+1+bn+1)=2(an+bn),
即an+1+bn+1=(an+bn).
又因为a1+b1=1,所以{an+bn}是首项为1,公比为的等比数列.
由题设得4(an+1-bn+1)=4(an-bn)+8,即an+1-bn+1=an-bn+2.
又因为a1-b1=1,所以{an-bn}是首项为1,公差为2的等差数列.
(2)解 由(1)知,an+bn=,an-bn=2n-1.
所以an=[(an+bn)+(an-bn)]=+n-,
bn=[(an+bn)-(an-bn)]=-n+.
20.已知函
18、数f(x)=ln x-.
(1)讨论f(x)的单调性,并证明f(x)有且仅有两个零点;
(2)设x0是f(x)的一个零点,证明:曲线y=ln x在点A(x0,ln x0)处的切线也是曲线y=ex的切线.
(1)解 f(x)的定义域为(0,1)∪(1,+∞).
因为f′(x)=+>0,所以f(x)在(0,1),(1,+∞)上单调递增.
因为f(e)=1-<0,f(e2)=2-=>0,所以f(x)在(1,+∞)上有唯一零点x1,即f(x1)=0.
又0<<1,f =-ln x1+=-f(x1)=0,故f(x)在(0,1)上有唯一零点.
综上,f(x)有且仅有两个零点.
(2)证明
19、因为=e-ln x0,故点B在曲线y=ex上.
由题设知f(x0)=0,即ln x0=,连接AB,则直线AB的斜率
k===.
曲线y=ex在点B处切线的斜率是,曲线y=ln x在点A(x0,ln x0)处切线的斜率也是,所以曲线y=ln x在点A(x0,ln x0)处的切线也是曲线y=ex的切线.
21.已知点A(-2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为-.记M的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;
(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PE⊥x轴,垂足为E,连接QE并延长交C于点G.
(ⅰ)证明:△PQG是直
20、角三角形;
(ⅱ)求△PQG面积的最大值.
(1)解 由题设得·=-,化简得+=1(|x|≠2),所以C为中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆,不含左右顶点.
(2)(ⅰ)证明 设直线PQ的斜率为k,则其方程为y=kx(k>0).
由得x=± .
记u=,则P(u,uk),Q(-u,-uk),E(u,0).
于是直线QG的斜率为,方程为y=(x-u).
由得(2+k2)x2-2uk2x+k2u2-8=0.①
设G(xG,yG),则-u和xG是方程①的解,
故xG=,由此得yG=.
从而直线PG的斜率为=-,
因为kPQ·kPG=-1.
所以PQ⊥PG,即△PQG是直角三角
21、形.
(ⅱ)解 由(ⅰ)得|PQ|=2u,|PG|=,所以△PQG的面积S=|PQ||PG|==.
设t=k+,则由k>0得t≥2,当且仅当k=1时取等号.
因为S=在[2,+∞)上单调递减,所以当t=2,即k=1时,S取得最大值,最大值为.
因此,△PQG面积的最大值为.
22.[选修4-4:坐标系与参数方程]
在极坐标系中,O为极点,点M(ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲线C:
ρ=4sin θ上,直线l过点A(4,0)且与OM垂直,垂足为P.
(1)当θ0=时,求ρ0及l的极坐标方程;
(2)当M在C上运动且P在线段OM上时,求P点轨迹的极坐标方程.
解 (1)因为M(ρ
22、0,θ0)在C上,当θ0=时,ρ0=4sin =2.
由已知得|OP|=|OA|cos =2.
设Q(ρ,θ)为l上除P的任意一点,连接OQ,在Rt△OPQ中,ρcos=|OP|=2.
经检验,点P在曲线ρcos=2上.
所以,l的极坐标方程为ρcos=2.
(2)设P(ρ,θ),在Rt△OAP中,|OP|=|OA|cos θ=4cos θ,即ρ=4cos θ.
因为P在线段OM上,且AP⊥OM,故θ的取值范围是.
所以,P点轨迹的极坐标方程为ρ=4cos θ,θ∈.
23.[选修4-5:不等式选讲]
已知f(x)=|x-a|x+|x-2|(x-a).
(1)当a=1时,求不等式f(x)<0的解集;
(2)若x∈(-∞,1)时,f(x)<0,求a的取值范围.
解 (1)当a=1时,f(x)=|x-1|x+|x-2|(x-1).
当x<1时,f(x)=-2(x-1)2<0;当x≥1时,f(x)≥0.
所以,不等式f(x)<0的解集为(-∞,1).
(2)因为f(a)=0,所以a≥1.
当a≥1,x∈(-∞,1)时,f(x)=(a-x)x+(2-x)(x-a)=2(a-x)(x-1)<0.
所以,a的取值范围是[1,+∞).