


2020-2021学年湖北省荆门市钟祥实验中学高二(下)期末数学复习试卷(9
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这是一份2020-2021学年湖北省荆门市钟祥实验中学高二(下)期末数学复习试卷(9,共21页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年湖北省荆门市钟祥实验中学高二(下)期末数学复习试卷(9)
一、单选题
1.(5分)若直线(2t﹣3)x+y+6=0不经过第二象限,则t的取值范围是( )
A.(,+∞) B.[,+∞) C.(﹣∞,] D.(﹣∞,)
2.(5分)在等差数列{an}中,a2、a4是方程x2﹣3x﹣4=0的两根,则a3的值为( )
A.2 B.3 C.±2 D.
3.(5分)下列关于回归分析与独立性检验的说法正确的是( )
①回归分析和独立性检验没有什么区别;
②回归分析是对两个变量准确关系的分析,而独立性检验是分析两个变量之间的不确定性关系;
③回归分析研究两个变量之间的相关关系,独立性检验是对两个变量是否具有某种关系的一种检验;
④独立性检验可以100%确定两个变量之间是否具有某种关系.
A.①② B.③ C.③④ D.全选
4.(5分)2020年10月26日至29日,中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议在北京举行,审议通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二O三五年远景目标的建议》.某班级从3名男生和3名女生中任选2人参加学校十九届五中全会精神宣讲团,则选中的2人恰好都是女生的概率为( )
A.0.2 B.0.3 C.0.4 D.0.5
5.(5分)下列有关线性回归分析的六个命题:
①线性回归直线必过样本数据的中心点;
②回归直线就是散点图中经过样本数据点最多的那条直线;
③当相关性系数r>0时,两个变量正相关;
④如果两个变量的相关性越强,则相关性系数r就越接近于1;
⑤残差图中残差点所在的水平带状区域越宽,则回归方程的预报精确度越高;
⑥甲、乙两个模型的R2分别约为0.88和0.80,则模型乙的拟合效果更好.
其中真命题的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.(5分)在《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称为鳖臑,在鳖臑A﹣BCD中,AB⊥平面BCD,BC⊥CD,且AB=BC=CD,M为AD的中点,则异面直线BM与CD夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7.(5分)在第二届乌镇互联网大会中,为了提高安保的级别同时又为了方便接,现将其中的五个参会国的人员安排酒店住宿,这五个参会国要在a、b、c三家酒店选择一家,且每家酒店至少有一个参会国入住,则这样的安排方法共有( )
A.96种 B.124种 C.130种 D.150种
8.(5分)若定义在R上的函数f(x)的导函数为f'(x),且满足f'(x)>f(x),则f(2011)与f(2009)e2的大小关系为( )
A.f(2011)<f(2009)e2 B.f(2011)=f(2009)e2
C.f(2011)>f(2009)e2 D.不能确定
二、多选题
9.(5分)从装有2个红球和2个黑球的口袋中任取2个小球,则下列结论正确的是( )
A.“至少有一个红球”和“至少有一个黑球”是互斥事件
B.“恰有一个黑球”和“都是黑球”是互斥事件
C.“恰有一个红球”和“都是红球”是对立事件
D.“至少一个黑球”和“都是红球”是对立事件
10.(5分)设d,Sn分别为等差数列{an}的公差与前n项和,若S10=S20,则下列论断中正确的有( )
A.当n=15时,Sn取最大值 B.当n=30时,Sn=0
C.当d>0时,a10+a22>0 D.当d<0时,|a10|>|a22|
11.(5分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,D、E、F分别为棱PC、AC、AB的中点,PA⊥平面ABC,∠ABC=90°,AB=PA=6,BC=8,则( )
A.三棱锥D﹣BEF的体积为18
B.平面DEF截三棱锥P﹣ABC所得的截面面积为12
C.点P与点A到平面BDE的距离相等
D.直线PB与直线DF垂直
12.(5分)已知F1,F2是双曲线E:﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F1作倾斜角为的直线分别交y轴、双曲线右支于点M、点P,且|PM|=|MF1|,下列判断正确的是( )
A.E的渐近线方程为y=±x B.|MF2|=|PF1|
C.E的离心率等于2+ D.∠F1PF2=
三、填空题
13.(3分)二项式展开式中的常数项为15,则实数a= .
14.(3分)已知圆C:x2+y2﹣2x=0内有点,则以点M为中点的圆C的弦所在的直线方程为 .
15.(3分)已知函数f(x)=xex+2,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程(用一般式表示)为 .
16.(3分)已知F1、F2双曲线的左、右焦点,A、B为双曲线上关于原点对称的两点,且满足AF1⊥BF1,,则双曲线的离心率为 .
四、解答题
17.(10分)已知(1+2x)n,n∈N*.
(1)若展开式中奇数项的二项式系数和为128,求展开式中二项式系数最大的项的系数;
(2)若展开式前三项的二项式系数和等于37,求展开式中系数最大的项.
18.(12分)已知a1=2,点(an,an+1)在函数f(x)=x2+2x的图象上,其中n=1,2,3,….
(1)证明:数列{lg(1+an)}是等比数列;
(2)设Tn=(1+a1)•(1+a2)•⋅⋅⋅•(1+an),求Tn;
(3)记,求数列{bn}的前n项和Sn,并证明Sn<1.
19.(12分)如图,△ABC的外接圆⊙O的半径为,CD⊥⊙O所在的平面,BE∥CD,CD=4,BC=2,且BE=1,tan∠AEB=2.
(1)求证:平面ADC⊥平面BCDE.
(2)试问线段DE上是否存在点M,使得直线AM与平面ACD所成角的正弦值为?若存在,确定点M的位置,若不存在,请说明理由.
20.(12分)某射手每次射击击中目标的概率均为,且各次射击的结果互不影响.
(Ⅰ)假设这名射手射击3次,求至少1次击中目标的概率;
(Ⅱ)假设这名射手射击3次,每次击中目标得10分,未击中目标得0分.在3次射击中,若有2次连续击中目标,而另外1次未击中目标,则额外加5分;若3次全部击中,则额外加10分.用随机变量ξ表示射手射击3次后的总得分,求ξ的分布列和数学期望.
21.(12分)已知椭圆的长轴长为4,离心率为.
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)设直线l:y=kx交C于A,B两点,点A在第一象限,AM⊥x轴,垂足为M,连结BM并延长交C于点N.求证:点A在以BN为直径的圆上.
22.(12分)已知函数f(x)=x2﹣2x+alnx,a>.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若f(x)存在极值,求所有极值之和的取值范围.
2020-2021学年湖北省荆门市钟祥实验中学高二(下)期末数学复习试卷(9)
参考答案与试题解析
一、单选题
1.(5分)若直线(2t﹣3)x+y+6=0不经过第二象限,则t的取值范围是( )
A.(,+∞) B.[,+∞) C.(﹣∞,] D.(﹣∞,)
【分析】直线(2t﹣3)x+y+6=0恒过(0,﹣6),斜率为﹣(2t﹣3),根据直线(2t﹣3)x+y+6=0不经过第二象限,可知直线的斜率大于等于0,由此可求t的取值范围.
【解答】解:直线(2t﹣3)x+y+6=0恒过(0,﹣6),斜率为﹣(2t﹣3).
∵直线(2t﹣3)x+y+6=0不经过第二象限,
∴﹣(2t﹣3)≥0,
∴t≤.
故选:C.
2.(5分)在等差数列{an}中,a2、a4是方程x2﹣3x﹣4=0的两根,则a3的值为( )
A.2 B.3 C.±2 D.
【分析】由一元二次方程根与系数的关系和等差数列中项的性质,即可求出a3的值.
【解答】解:等差数列{an}中,a2、a4是方程x2﹣3x﹣4=0的两根,
所以a2+a4=3,
所以a3=(a2+a4)=.
故选:D.
3.(5分)下列关于回归分析与独立性检验的说法正确的是( )
①回归分析和独立性检验没有什么区别;
②回归分析是对两个变量准确关系的分析,而独立性检验是分析两个变量之间的不确定性关系;
③回归分析研究两个变量之间的相关关系,独立性检验是对两个变量是否具有某种关系的一种检验;
④独立性检验可以100%确定两个变量之间是否具有某种关系.
A.①② B.③ C.③④ D.全选
【分析】根据回归分析和独立性检验的定义逐一判断即可.
【解答】解:回归分析是对两个变量之间的相关关系的一种分析,
而相关关系是一种不确定关系,通过回归分析可能两个变量之间具有的相关关系;
而独立性检验是对两个变量之间是否具有某种关系的分析,并且可以分析这两个变量在多大程度上具有这种关系,但不能100%肯定这种关系,
故①②④错误,③正确.
故选:B.
4.(5分)2020年10月26日至29日,中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议在北京举行,审议通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二O三五年远景目标的建议》.某班级从3名男生和3名女生中任选2人参加学校十九届五中全会精神宣讲团,则选中的2人恰好都是女生的概率为( )
A.0.2 B.0.3 C.0.4 D.0.5
【分析】基本事件总数n==15,选中的2人恰好都是女生包含的基本事件个数m==3,由此能求出选中的2人恰好都是女生的概率.
【解答】解:某班级从3名男生和3名女生中任选2人参加学校十九届五中全会精神宣讲团,
基本事件总数n==15,
选中的2人恰好都是女生包含的基本事件个数m==3,
则选中的2人恰好都是女生的概率为P===0.2.
故选:A.
5.(5分)下列有关线性回归分析的六个命题:
①线性回归直线必过样本数据的中心点;
②回归直线就是散点图中经过样本数据点最多的那条直线;
③当相关性系数r>0时,两个变量正相关;
④如果两个变量的相关性越强,则相关性系数r就越接近于1;
⑤残差图中残差点所在的水平带状区域越宽,则回归方程的预报精确度越高;
⑥甲、乙两个模型的R2分别约为0.88和0.80,则模型乙的拟合效果更好.
其中真命题的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据“线性回归方程一定过样本中心点,即可判断①;
根据回归直线的几何意义判断②;
由相关指数大于0,可得两变量正相关,可判断③;
由相关系数r与变量的相关性的关系,可判断④;
由残差图的特点,即可判断⑤;由模型的R2与效果的关系,可判断⑥.
【解答】解:①线性回归直线必过样本数据的中心点,正确;
②回归直线就是散点图中经过样本数据点最多的那条直线,不正确,
回归直线也可能不过任何一个点;
③当相关性系数r>0时,两个变量正相关,正确;
④如果两个变量的相关性越强,则相关性系数r就越接近于1,不正确,
应为相关性系数r的绝对值就越接近于1;
⑤残差图中残差点所在的水平带状区域越宽,则回归方程的预报精确度越高,正确;
⑥甲、乙两个模型的R2分别约为0.88和0.80,则模型乙的拟合效果更好,不正确,
应为模型甲的拟合效果更好.
则正确的个数为3.
故选:C.
6.(5分)在《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称为鳖臑,在鳖臑A﹣BCD中,AB⊥平面BCD,BC⊥CD,且AB=BC=CD,M为AD的中点,则异面直线BM与CD夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【分析】以D为原点,DB为x轴,DC为y轴,过D作平面BDC的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出异面直线BM与CD夹角的余弦值.
【解答】解:以C为原点,CD为x轴,CB为y轴,过DC平面BDC的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,
设AB=BC=CD=1,
则A(0,1,1),B(0,1,0),C(0,0,0),D(1,0,0),M(,),
则=(,﹣),=(1,0,0),
设异面直线BM与CD夹角为θ,
则cosθ===.
∴异面直线BM与CD夹角的余弦值为.
故选:C.
7.(5分)在第二届乌镇互联网大会中,为了提高安保的级别同时又为了方便接,现将其中的五个参会国的人员安排酒店住宿,这五个参会国要在a、b、c三家酒店选择一家,且每家酒店至少有一个参会国入住,则这样的安排方法共有( )
A.96种 B.124种 C.130种 D.150种
【分析】根据题意,分2步进行分析:①把5个个参会国的人员分成三组,一种是按照1、1、3;另一种是1、2、2;由组合数公式可得分组的方法数目,②,将分好的三组对应三家酒店;由分步计数原理计算可得答案.
【解答】解:根据题意,分2步进行分析:
①、五个参会国要在a、b、c三家酒店选择一家,且这三家至少有一个参会国入住,
∴可以把5个国家人分成三组,一种是按照1、1、3;另一种是1、2、2
当按照1、1、3来分时共有C53=10种分组方法;
当按照1、2、2来分时共有=15种分组方法;
则一共有10+15=25种分组方法;
②、将分好的三组对应三家酒店,有A33=6种对应方法;
则安排方法共有25×6=150种;
故选:D.
8.(5分)若定义在R上的函数f(x)的导函数为f'(x),且满足f'(x)>f(x),则f(2011)与f(2009)e2的大小关系为( )
A.f(2011)<f(2009)e2 B.f(2011)=f(2009)e2
C.f(2011)>f(2009)e2 D.不能确定
【分析】构造函数F(x)=e﹣xf(x),求导,判断函数的单调性,得到2011与2009的函数值大小,从而得到所求.
【解答】解:令F(x)=e﹣xf(x),则F'(x)=e﹣xf'(x)﹣e﹣xf(x)>0,所以F(x)单调递增,于是
F(2011)>F(2009),即
e﹣2011f(2011)>e﹣2009f(2009),
所以f(2011)>f(2009)e2.
故选:C.
二、多选题
9.(5分)从装有2个红球和2个黑球的口袋中任取2个小球,则下列结论正确的是( )
A.“至少有一个红球”和“至少有一个黑球”是互斥事件
B.“恰有一个黑球”和“都是黑球”是互斥事件
C.“恰有一个红球”和“都是红球”是对立事件
D.“至少一个黑球”和“都是红球”是对立事件
【分析】根据题意,由互斥事件和对立事件的定义,依次分析选项,综合可得答案.
【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,“至少有一个红球”包含“两个红球”和“一红一黑”两种情况,“至少有一个黑球”包含“两个黑球”和“一红一黑”两种情况,两者不是互斥事件,A错误;
对于B,“恰有一个黑球”即“一红一黑”,和“都是黑球”不会同时发生,是互斥事件,B正确;
对于C,“恰有一个红球”即“一红一黑”,和“都是红球”不会同时发生,是互斥事件,但不是对立事件,C错误;
对于D,“至少有一个黑球”包含“两个黑球”和“一红一黑”两种情况,和“都是红球”是对立事件,D正确;
故选:BD.
10.(5分)设d,Sn分别为等差数列{an}的公差与前n项和,若S10=S20,则下列论断中正确的有( )
A.当n=15时,Sn取最大值 B.当n=30时,Sn=0
C.当d>0时,a10+a22>0 D.当d<0时,|a10|>|a22|
【分析】由S10=S20,利用等差数列的通项公式求出a1=﹣14.5d,由此利用等差数列的性质能求出结果.
【解答】解:∵d,Sn分别为等差数列{an}的公差与前n项和,S10=S20,
∴10a1+=20a1+d,
解得a1=﹣14.5d,
Sn=na1+=﹣14.5nd+﹣=(n﹣15)2﹣,
当d>0时,当n=15时,Sn取最小值;当d<0时,当n=15时,Sn取最大值,故A错误;
当n=30时,Sn=(n﹣15)2﹣=0,故B正确;
当d>0时,a10+a22=2a1+30d=d>0,故C正确;
当d<0时,|a10|=|a1+9d|=﹣5.5d,
|a22|=|a1+21d|=﹣6.5d,
∴当d<0时,|a10|<|a22|,故D错误.
故选:BC.
11.(5分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,D、E、F分别为棱PC、AC、AB的中点,PA⊥平面ABC,∠ABC=90°,AB=PA=6,BC=8,则( )
A.三棱锥D﹣BEF的体积为18
B.平面DEF截三棱锥P﹣ABC所得的截面面积为12
C.点P与点A到平面BDE的距离相等
D.直线PB与直线DF垂直
【分析】A,由S△BEF=.即可判定
B,取PB中点M,连接DM、FM,可得平面DEF截三棱锥P﹣ABC所得的截面为矩形MFED,求得面积即可.
C,由PA面DBE,即可判断,
D,假设直线PB与直线DF垂直,就可得PB⊥面BDE,由AB⊥面BDE,根据过平面外一点只能作一条直线垂直某平面即可判断.
【解答】解:对于A,可得DE=,S△BEF=.
∴三棱锥D﹣BEF的体积为==6,故错.
对于B,如图,取PB中点M,连接DM、FM,
可得平面DEF截三棱锥P﹣ABC所得的截面为矩形MFED,面积为MF•FE=12,故正确.
对于C,由已知可得PA面DBE,故点P与点A到平面BDE的距离相等,故正确,
对于D,易得EF⊥PB,假设直线PB与直线DF垂直,就可得PB⊥面BDE,
由AB⊥面BDE,根据过平面外一点只能作一条直线垂直某平面,故错.
故选:BC.
12.(5分)已知F1,F2是双曲线E:﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F1作倾斜角为的直线分别交y轴、双曲线右支于点M、点P,且|PM|=|MF1|,下列判断正确的是( )
A.E的渐近线方程为y=±x B.|MF2|=|PF1|
C.E的离心率等于2+ D.∠F1PF2=
【分析】结合三角形的中位线定理和直角三角形的性质,可判断B,D;由锐角三角函数的定义和双曲线的定义、离心率公式和渐近线方程,可判断A,C.
【解答】解:如右图,由|PM|=|MF1|,可得M为PF1的中点,又O为F1F2的中点,
可得OM∥PF2,∠PF2F1=90°,∠PF1F2=60°,∠F1PF2=30°,|MF2|=|PF1|,故B正确,D正确;
设|F1F2|=2c,则|PF1|==4c,|PF2|=2ctan60°=2c,
则2a=|PF1|﹣|PF2|=(4﹣2)c,可得e===2+,==,
则双曲线的渐近线方程为y=±x即为y=±x.
故C正确,A错误.
故选:BCD.
三、填空题
13.(3分)二项式展开式中的常数项为15,则实数a= 3 .
【分析】在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于0,求出r的值,即可求得常数项,再根据常数项等于15,求得实数a的值.
【解答】解:二项式展开式中的通项公式为 Tr+1=•a5﹣r•,
令 10﹣=0,求得r=4,可得常数项为•a=15,∴a=3,
故答案为:3.
14.(3分)已知圆C:x2+y2﹣2x=0内有点,则以点M为中点的圆C的弦所在的直线方程为 x+y﹣2=0 .
【分析】由圆的方程求出圆心,利用两点间距离公式求出直线MC的斜率,由直线垂直的充要条件得到所求直线的斜率,然后根据点斜式直线方程求解即可.
【解答】解:圆C:x2+y2﹣2x=0,即(x﹣1)2+y2=1,
则圆心C(1,0),
所以直线MC的斜率为,
则以点M为中点的圆C的弦所在的直线的斜率为k'=﹣1,
所以所求直线的方程为,即x+y﹣2=0.
故答案为:x+y﹣2=0.
15.(3分)已知函数f(x)=xex+2,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程(用一般式表示)为 x﹣y+2=0 .
【分析】求得f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,运用点斜式方程可得所求切线的方程.
【解答】解:函数f(x)=xex+2的导数为f′(x)=ex+xex,
可得y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为f′(0)=1,
切点为(0,2),所以曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线方程为y﹣2=x﹣0,
即x﹣y+2=0,
故答案为:x﹣y+2=0.
16.(3分)已知F1、F2双曲线的左、右焦点,A、B为双曲线上关于原点对称的两点,且满足AF1⊥BF1,,则双曲线的离心率为 .
【分析】连接AF2,BF2,得AF1BF2是矩形,在直角△BF1F2中用c表示出|BF1|,|BF2|,然后由双曲线的定义列式后求得离心率e.
【解答】解:连接AF2,BF2,
由AF1⊥BF1及双曲线的对称性知AF1BF2是矩形,
由|AF1|=|BF2|,∠BF1O=∠ABF1=,|F1F2|=2c,
则|BF2|=2csin,|BF1|=2ccos,
所以|BF1|﹣|BF2|=2ccos﹣2csin=2a,
所以离心率e=====,
故答案为:.
四、解答题
17.(10分)已知(1+2x)n,n∈N*.
(1)若展开式中奇数项的二项式系数和为128,求展开式中二项式系数最大的项的系数;
(2)若展开式前三项的二项式系数和等于37,求展开式中系数最大的项.
【分析】(1)由题意利用二项式系数的性质,求得n的值,可得二项式系数最大的项的系数.
(2)根据展开式中第k+1项的系数为•2k,可得展开式中系数最大的项.
【解答】解:(1)由展开式中奇数项的二项式系数和为,可得n=8,
所以展开式中二项式系数最大的项第五项,其系数为.
(2)由展开式前三项的二项式系数和,
化为n2+n﹣72=0,解得n=8,或n=﹣9(舍去),
设展开式中系数最大的项为第k+1项,则展开式中系数为•2k,
所以,当k=5,或 k=6时,展开式中系数为•2k最大,为1792,
展开式中系数最大的项为第6或第7项,即T6=1792x5,T7=1792x6.
18.(12分)已知a1=2,点(an,an+1)在函数f(x)=x2+2x的图象上,其中n=1,2,3,….
(1)证明:数列{lg(1+an)}是等比数列;
(2)设Tn=(1+a1)•(1+a2)•⋅⋅⋅•(1+an),求Tn;
(3)记,求数列{bn}的前n项和Sn,并证明Sn<1.
【分析】(1)直接利用数列的递推关系式的应用求出数列的通项公式;
(2)利用对数的运算和等比数列的的性质求出数列的和.
(3)利用裂项相消法和放缩法的应用求出结果.
【解答】解:(1)证明:由已知,
∴,
∴lg(1+an+1)=2lg(1+an),
∴{lg(1+an)}是公比为2的等比数列.
解:(2)由(1)知=,
∴,
∴.
证明:(3)∵点(an,an+1)在函数f(x)=x2+2x的图象上,
∴,
∴an+1=an(an+2).
∴,
∴,
∴.
∴Sn=b1+b2+⋅⋅⋅+bn==.
∵,
a1=2,,
∴.又.
∴Sn<1.
19.(12分)如图,△ABC的外接圆⊙O的半径为,CD⊥⊙O所在的平面,BE∥CD,CD=4,BC=2,且BE=1,tan∠AEB=2.
(1)求证:平面ADC⊥平面BCDE.
(2)试问线段DE上是否存在点M,使得直线AM与平面ACD所成角的正弦值为?若存在,确定点M的位置,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由已知中CD⊥⊙O所在的平面,BE∥CD,易得BE⊥平面ABC,则BE⊥AB,由BE=1,tan,AB是⊙O的直径,则AC⊥BC由线面垂直的判定定理可得CD⊥平面ABC,再由面面垂直的判定定理可得平面ADC⊥平面BCDE;
(2)方法一:过点M作MN⊥CD于N,连接AN,作MF⊥CB于F,连接AF,可得∠MAN为MA与平面ACD所成的角,设MN=x,则由直线AM与平面ACD所成角的正弦值为,构造关于x的方程,解方程即可求出x值,进而得到点M的位置.
方法二:建立如图所示空间直角坐标系C﹣xyz,求出平面ABC的法向量和直线AM的方向向量(含参数λ),由直线AM与平面ACD所成角的正弦值为,根据向量夹角公式,我们可以构造关于λ的方程,解方程即可得到λ值,进而得到点M的位置.
【解答】证明:(1)∵CD⊥平面ABC,BE∥CD,
∴BE⊥平面ABC,∴BE⊥AB,
∵BE=1,tan,AE=,AB==2,
AB是⊙O的直径,
∴AC⊥BC,
又∵CD⊥平面ABC,∴CD⊥BC,故BC⊥平面ACD,
∵BC⊂平面BCDE,∴平面ADC⊥平面BCDE.
解:(2)方法1:假设点M存在,过点M作MN⊥CD于N,连结AN,作MF⊥CB于F,连结AF,
∵平面ADC⊥平面BCDE,
∴MN⊥平面ACD,∴∠MAN为MA与平面ACD所成的角,
设MN=x,计算易得,DN=x,MF=4﹣,
故AM===,
sin==,
解得:x=﹣(舍去),x=,
故MN=,从而满足条件的点M存在,且DM=.
方法2:建立如图所示空间直角坐标系C﹣xyz,
则:A(4,0,0),B(0,2,0),D(0,0,4),E(0,2,1),O(0,0,0),
则=(0,2,﹣3),∴平面ABC的法向量为=(0,2,0),
假设M点存在,设M(a,b,c),则=(a,b,c﹣4),
再设=,λ∈(0,1],∴,∴,
即M(0,2λ,4﹣3λ),从而=(﹣4,2λ,4﹣3λ),…(10分)
设直线BM与平面ABD所成的角为θ,
则sinθ=|cos<>|==,
解得或,其中∉(01]应舍去,
而∈(0,1],故满足条件的点M存在,且点M的坐标为(0,,2).
20.(12分)某射手每次射击击中目标的概率均为,且各次射击的结果互不影响.
(Ⅰ)假设这名射手射击3次,求至少1次击中目标的概率;
(Ⅱ)假设这名射手射击3次,每次击中目标得10分,未击中目标得0分.在3次射击中,若有2次连续击中目标,而另外1次未击中目标,则额外加5分;若3次全部击中,则额外加10分.用随机变量ξ表示射手射击3次后的总得分,求ξ的分布列和数学期望.
【分析】(Ⅰ)设X为射手3次射击击中目标的总次数,则X~B(3,).计算P(X≥1)即可.
(Ⅱ)随机变量ξ的所有取值为0,10,20,25,40,然后计算出各变量对应的概率,即可列出分布列,求期望.
【解答】解:(Ⅰ)设X为射手3次射击击中目标的总次数,则X~B(3,).
故P(X≥1)=1﹣P(X=0)=1﹣=,所以所求概率为.﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)
(Ⅱ)由题意可知,ξ的所有可能取值为0,10,20,25,40,
用Ai(i=1,2,3)表示事件“第i次击中目标”,
则P(ξ=0)=P(X=0)==,P(ξ=10)=P(X=1)==,
,,P(ξ=40)=P(X=3)=.
故ξ的分布列是:
ξ
0
10
20
25
40
P
.﹣﹣﹣﹣﹣(12分)
21.(12分)已知椭圆的长轴长为4,离心率为.
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)设直线l:y=kx交C于A,B两点,点A在第一象限,AM⊥x轴,垂足为M,连结BM并延长交C于点N.求证:点A在以BN为直径的圆上.
【分析】(Ⅰ)由长轴长及离心率和a,b,c之间的关系求出椭圆的方程;
(Ⅱ)直线与椭圆联立求出两根之和及之积,由题意A的坐标得M的坐标进而求出N的坐标,证明直线BN,AB斜率互为负倒数等于零可得证明出结论.
【解答】解(Ⅰ)由题意得:2a=4,e==,b2=a2﹣c2,解得:a2=4,b2=2,
所以椭圆C的方程:;
(Ⅱ)联立与椭圆的方程:(1+2k2)x2=4,所以由题意:A(,),B(,),∴M(,0),
∴kBM=,∴直线BM的方程:x=y+,代入到椭圆中整理得:+y﹣=0,∴yN•yB=﹣,
∴yN=,xN=+=,
∴yN﹣yA=﹣=,
xN﹣xA=﹣=,
∴kNA=﹣,所以kAN•kAB=﹣1,
所以点A在以BN为直径的圆上.
22.(12分)已知函数f(x)=x2﹣2x+alnx,a>.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若f(x)存在极值,求所有极值之和的取值范围.
【分析】(I)函数f(x)=x2﹣2x+alnx,a>.f′(x)=x﹣2+=.对a分类讨论:△=4﹣4a.即可得出单调性.
(II)由(I)可知:<a<1,函数f(x)存在极值点,x1+x2=2,x1x2=a.代入f(x1)+f(x2)=﹣2x1+alnx1+﹣2x2+alnx2=﹣2﹣a+alna.令g(a)=﹣2﹣a+alna.a∈(,1).利用导数研究其单调性极值即可得出范围.
【解答】解:(I)函数f(x)=x2﹣2x+alnx,a>.
f′(x)=x﹣2+=.
对a分类讨论:△=4﹣4a.
a≥1时,△≤0,f′(x)≥0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增.
<a<1,△>0,令f′(x)=0,解得:x1=1﹣,x2=1+,
∴函数f(x)在(0,x1),(x2,+∞)上单调递增;在(x1,x2)上单调递减.
(II)由(I)可知:<a<1,函数f(x)存在极值点,x1=1﹣,x2=1+,
x1+x2=2,x1x2=a.
则f(x1)+f(x2)=﹣2x1+alnx1+﹣2x2+alnx2
=﹣2(x1+x2)+aln(x1x2)
=﹣4+alna
=﹣2﹣a+alna.
令g(a)=﹣2﹣a+alna.a∈(,1).
∴g′(a)=﹣1+lna+1=lna<0,
∴函数g(a)在a∈(,1)单调递减,
g()=﹣2﹣,g(1)=﹣3.
∴g(a)∈(﹣3,﹣2﹣).
即所有极值之和的取值范围是(﹣3,﹣2﹣).
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