一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
(1)B (2)A (3)B (4)B
(5)C (6)D (7)D (8)C
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
(9) (10)20 (11)11,
(12) , (13)
(14) ,
三、解答题(本大题共6小题,共80分)
(15)解:(I)由 ,得 ……2分
……6分
(II) ……10分
……13分
(16)解:
(I)设取出的两个中有一个红球为事件A,取出的两个球中都为红球为事件B,则取出的两个中至少有一个红球的概率为
……6分
(II)由已知得 ,又
,……10分
,即 。 ……13分
(17)方法1:
(I)证明:依条件可知DA⊥AB ①
∵点A在平面BCD上的射影落在DC上,即平面ACD经过平面BCD的垂线
∴平面ACD⊥平面BCD ……4分
(II)解:由(I)结论知平面ADC⊥平面BCD。
依条件可知BC⊥DC,∴BC⊥平面ACD
∵DC 平面ACD,∴BC⊥DA ②
∵AB BC=B,∴由①、②得DA⊥平面ABC
设求点C到平面ABD的距离为d,
于是 。
∵DA⊥平面ABC,∴DA是三棱锥D—ABC的高。
∴由 ,得 。解得 。
即点C到平面ABD的距离为 。……8分
(III)解:由(II)中结论可知DA⊥平面ABC,
又∵DA 平面ABD,∴平面ABD⊥平面ABC
过E作EF⊥AB,垂足为F,∴EF⊥平面ABC。
过F作FG⊥AC,垂足为G,连结EG,
∴EG⊥AC
∴∠EGF是所求二面角的平面角。 ……10分
∵DA⊥AB,EF⊥AB,
又点E、F分别是所在边的中点,
∴
同理
∵在△AEC中,
∴
在△EFG中容易求出∠EGF=45°。
即二面角B-AC-E的大小是45° ……13分
方法2:
(I)证明:
如图,以CB所在直线为x轴,DC所在直线为y轴,过点C,平面BDC方向向上的法向量为Z轴建立空间直角坐标系。
所以C(0,0,0),B(1,0,0),D(0, ,0)
∵点A在平面BCD上的射影落在DC上,∴点A的坐标为 。
∵ 是平面BCD的一个法向量。
而 是平面ADC的一个法向量。
∵
∴平面ACD⊥平面BCD。 ……4分
(II)解:设点C到平面ABD的距离为d
容易求出平面ABD的一个法向量为
∴
即点C到平面ABD的距离为 ……8分
(III)解:∵ ,
∴容易求出平面ABC的一个法向量为
又
∴容易求出平面AEC的一个法向量为 。
∵ ,
。……12分
∴二面角B-AC-E的大小是45°。 ……13分
(18)解:(I)∵ ,
∴ ……2分
∵在 时, 取极小值
∴ ……6分
∴ ……7分
(II)证明:∵ ,令 得
∵ 时, ;
时, 9分
∴ [-1,1]上是减函数,且
∴在[-1,1]上 ,
故 ……13分
(19)解:(1)由已知得 ①
故 ②
②-①得
结合 ,得
是等差数列 ……4分
又 时, ,解得 或
。又 ,故 ,
……7分
(II)
即得点
设 ,消去n,得
即直线C的方程为 ……11分
又 是n的减函数
∴M1为Mn中的最高点,且M1(1,1)。又M3的坐标为( , )
∴C与x轴、直线 围成的图形为直角梯形,从而直线C在[ ,1]上的面积为 ……14分
(20)解:(I)设A(x1,y1),B(x2,y2),因为A、B在椭圆上
所以
两式相减,得:
……4分
(II)因为直线AB与OM的夹角为α,tanα=2
由(I)知
①
又椭圆中心在坐标原点O,一条准线的方程是
②
在椭圆中, ③
联立①②③,解得:
所以,椭圆的方程为 ……9分
(III)设AB直线的方程为
由 消元得
∵A、B两点分别位于第一、三象限,
∴
当 时,
解得: ……13分
所以椭圆短轴长的取值范围为(0,1) ……14分
注:2个空的填空题,做对其中任一个给3分。如有其它解法请阅卷老师酌情给分。