15.已知數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),其前n項(xiàng)和Sn滿足anSn=9(n=1,2,…),給出下列四個(gè)結(jié)論:
①{an}的第2項(xiàng)小于3.
②{an}為等比數(shù)列.
③{an}為遞減數(shù)列.
④{an}中存在小于1100的項(xiàng).
其中所有正確結(jié)論的序號是.
三、解答題
16.在△ABC中,sin2C=3sinC.
圖2
(1)求∠C;
(2)若b=6,且△ABC的面積為63,求△ABC的周長.
17.如圖2,在三棱柱ABC|A1B1C1中,側(cè)BCC1B1為正方形,平面BCC1B1⊥平面ABB1A1,AB=BC=2,M,N分別為A1B1,AC的中點(diǎn).
(1)求證:MN∥平面BCC1B1;
(2)再從條件①,條件②這兩個(gè)條件中選擇一個(gè)作為已知,求直線AB與平面BMN所成角的正弦值.
條件①:AB⊥MN;條件②:BM=MN.
18.在校運(yùn)動(dòng)會(huì)上,只有甲、乙、丙三名同學(xué)參加鉛球比賽,比賽成績達(dá)到9.50m以上(含9.50m)的同學(xué)將獲得優(yōu)秀獎(jiǎng),為預(yù)測獲得優(yōu)秀獎(jiǎng)的人數(shù)及冠軍得主,收集了甲、乙、丙以往的比賽成績,并整理得到如下數(shù)據(jù)(單位:m):
甲:9.80,9.70,9.55,9.54,9.48,9.42,9.40,9.35,9.30,9.25;
乙:9.78,9.56,9.51,9.36,9.32,9.23;
丙:9.85,9.65,9.20,9.16.
假設(shè)用頻率估計(jì)概率,且甲、乙、丙的比賽成績相互獨(dú)立.
(1)估計(jì)甲在校運(yùn)動(dòng)會(huì)鉛球比賽中獲得優(yōu)秀獎(jiǎng)的概率;
(2)設(shè)X是甲、乙、丙在校運(yùn)動(dòng)會(huì)鉛球比賽中獲得優(yōu)秀獎(jiǎng)的總?cè)藬?shù),估計(jì)X的數(shù)學(xué)期望EX;
(3)在校運(yùn)動(dòng)鉛球比賽中,甲、乙、丙誰獲得冠軍的概率估計(jì)值最大?(結(jié)論不要求證明)
19.已知橢圓E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一個(gè)頂點(diǎn)為A(0,1),焦距為23.
(1)求橢圓E的方程;
(2)過點(diǎn)P(-2,1)作斜率為k的直線與橢圓E交于不同的兩點(diǎn)B,C,直線AB,AC分別與x軸交于點(diǎn)M,N,當(dāng)|MN|=2時(shí),求k的值.
20.己知函數(shù)f(x)=exln(1+x).
(1)求曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程;
(2)設(shè)g(x)=f′(x),討論函數(shù)g(x)在[0,+∞)上的單調(diào)性;
(3)證明:對任意的s,t∈(0,+∞),有
f(s+t)>f(s)+f(t).
21.己知Q:a1,a2,…,ak為有窮整數(shù)數(shù)列.給定正整數(shù)m,若對任意的n∈{1,2,…,m},在Q中存在ai,ai+1,ai+2,…,ai+j(j≥0),使得ai+ai+1+ai+2+…+ai+j=n,則稱Q為m|連續(xù)可表數(shù)列.
(1)判斷Q:2,1,4是否為5|連續(xù)可表數(shù)列?是否為6|連續(xù)可表數(shù)列?說明理由;
(2)若Q:a1,a2,…,ak為8|連續(xù)可表數(shù)列,求證:k的最小值為4;
(3)若Q:a1,a2,…,ak為20|連續(xù)可表數(shù)列,且a1+a2+…+ak<20,求證:k≥7.
參考答案
題號12345678910答案DBACCADBBD題號1112131415答案
(-∞,0)∪(0,1]31;-22-1,0①③④
16.(1)由已知2sinCcosC=3sinC,
由于∠C在△ABC中,
所以0<∠C<π,sinC≠0,
故cosC=32,∠C=π6.
(2)由(1)知sinC=12,
所以S△ABC=12absinC=63,
將b=6代入,得a=43,
由余弦定理得
c=a2+b2-2abcosC=23,
所以△ABC的周長是6+63.
圖3
17.(1)如圖3所示,
設(shè)棱BC的中點(diǎn)是D,連接DN,DB1,可得
DN瘙綊12BA瘙綊B1M,
所以四邊形B1DNM是平行四邊形,
MN∥B1D.
再由MN平面BCC1B1,
B1D平面BCC1B1,
可得MN∥平面BCC1B1.
(2)選條件①:
如圖2所示,
由平面BCC1B1⊥平面ABB1A1,
CB平面BCC1B1,
平面BCC1B1∩平面ABB1A1=B1B,
CB⊥B1B,
可得CB⊥平面ABB1A1,
所以BC⊥BA.
如圖3所示,
設(shè)棱BC的中點(diǎn)是D,連接DN,DB,
可證得MN∥B1D.
再由“條件①:AB⊥MN”,可得
AB⊥B1D.
又由AB⊥BC,
可得AB⊥平面BCC1B1,
所以AB⊥B1B.
故三條直線BB1,BC,BA兩兩互相垂直,
因而可建立如圖4所示的空間直角坐標(biāo)系B|xyz,
則A(0,2,0),B(0,0,0),
M(0,1,2),N(1,1,0),
BA=(0,2,0),
BM=(0,1,2),BN=(1,1,0).
設(shè)平面BMN的一個(gè)法向量是
n=(x,y,z),
可得n·BM=y+2z=0,n·BN=x+y=0,
圖4
取y=-2,可得
x=2,z=1,
所以n=(2,-2,1).
設(shè)直線AB與平面BMN所成角的大小是θ(0≤θ≤π2),可得
sinθ=|cos〈BA,n〉|
=|BA·n||BA|·|n|=23,
所以直線AB與平面BMN所成角的正弦值是23.
選條件②:
如圖2所示,
由平面BCC1B1⊥平面ABB1A1,
CB平面BCC1B1,
平面BCC1B1∩平面ABB1A1=B1B,
CB⊥B1B,
可得CB⊥平面ABB1A1,
所以BC⊥BA.
如圖3所示,
設(shè)棱BC的中點(diǎn)是D,連接DN,DB1,
可證得MN=B1D.
再由題設(shè),可得
MB2=MN2=B1D2=B1B2+BD2
=B1B2+B1M2,
再由勾股定理的逆定理,可得
BB1⊥B1M,BB1⊥BA,
故三條直線BB1,BC,BA兩兩互相垂直,
因而可建立如圖4所示的空間直角坐標(biāo)系B|xyz.
下同條件①.
18.(1)甲共投10次,優(yōu)秀4次,
由概率估計(jì)甲優(yōu)秀的概率
P甲優(yōu)秀=410=25.
(2)甲優(yōu)秀概率為25,乙優(yōu)秀概率為12,丙優(yōu)秀概率為12,
X0123P32025720110
故P(X=0)=35×12×12=320,
P(X=1)
=25×12×12+35×12×12+38×12×12
=820,
P(X=2)
=35×12×12+35×12×12+35×12×12
=720,
P(X=3)=25×12×12=220,
所以EX=0×320+1×35+2×720+3×110
=75.
(3)丙.
因?yàn)楸兜竭^3人中的最大值9.85,比甲、乙的最大值都要大,若比賽中發(fā)揮出好狀態(tài),丙實(shí)力最強(qiáng).
19.(1)由題設(shè)可得b=1,
且c=a2-b2=a2-12=3(a>0),
所以a=2,
故橢圓E的方程是x24+y2=1.
(2)由題設(shè)知,可設(shè)
直線BC:y=k(x+2)+1,
點(diǎn)B(x1,y1),點(diǎn)C(x2,y2),
聯(lián)立y=k(x+2)+1,x24+y2=1,可得
(4k2+1)x2+(16k2+8k)x+(16k2+16k)=0,
故Δ=(16k2+8k)2-4(4k2+1)(16k2+16k)
=-64k>0,
即k<0,
且x1+x2=-16k2+8k4k2+1,x1x2=16k2+16k4k2+1,
x1,2=-16k2-8k±-64k2(4k2+1)
=-8k2-4k±4-k4k2+1,
|x1-x2|=8-k4k2+1,
直線AB:y=y1-1x1x+1,
進(jìn)而可得點(diǎn)Mx11-y1,0.
同理Nx21-y2,0,
所以|MN|=x11-y1-x21-y2
=x1y1-1-x2y2-1
=x1k(x1+2)-x2k(x2+2)
=-2k1x2+2-1x1+2
=-2kx1-x2(x1+2)(x2+2)
=-2kx1-x2x1x2+2(x1+x2)+4
=-2k8-k4k2+116k2+16k4k2+1-2·16k2+8k4k2+1+4
=4-k=2,
解得k=-4.
20.可求得f′(x)=exln(x+1)+1x+1.
(1)f(0)=0,f′(0)=1,
進(jìn)而可得所求切線方程是
y-0=1(x-0),
即y=x.
(2)g′(x)
=exln(x+1)+2x+1-1(x+1)2
=exln(x+1)+2x+1(x+1)2.
當(dāng)x≥0時(shí),可得
ex>0,ln(x+1)≥0,2x+1(x+1)2>0,
所以g′(x)>0,
g(x)在[0,+∞)上是增函數(shù).
(3)設(shè)函數(shù)
h(s)=f(s+t)-f(s)-f(t)(s≥0),
由(2)的結(jié)論可得
h′(s)=f″(s+t)-f′(s)>0(s≥0,t>0),
所以h(s)是增函數(shù),
因而h(s)>h(0)=-f(0)=0(s>0),
進(jìn)而可得欲證結(jié)論成立.
21.(1)是5|連續(xù)可表函數(shù),不是6|連續(xù)可表函數(shù).
(2)若k≤3,設(shè)為a,b,c,
則至多a+b,b+c,a+b+c,a,b,c6種矛盾,
k=4,3,2,1,4滿足,
所以k>4.
(3)(i)若k≤5,則a1,a2,…,a5至多可表15個(gè)數(shù),矛盾;
(ii)若k<7,則
k=6,a,b,c,d,e,f至多可表21個(gè),
而a+b+c+d+e+f<20,所以其中有負(fù)的,
從而a,b,c,d,e,f可表1~20及那個(gè)負(fù)數(shù)(恰21個(gè)),
這表明a~f中僅有一個(gè)負(fù)的,沒有0,且這個(gè)負(fù)的在a~f中絕對值最小,同時(shí)a~f中沒有兩數(shù)相同,設(shè)那個(gè)負(fù)數(shù)為-m(m≥1),
則所有數(shù)之和
≥m+1+m+2+…+m+5-m
=4m+15,
4m+15≤19m=1,
所以{a,b,c,d,e,f}={-1,2,3,4,5,6},
再考慮排序.
因?yàn)?=-1+2(僅一種方式),
所以-1與2相鄰.
若-1不在兩端,則“x,-1,2,,,”形式;
若x=6,則5=6-1(2種方式矛盾),
所以x≠6,
同理x≠5,4,3,
故-1在一端,
不妨為“-1,2,A,B,C,D”形式.
若A=3,則5=2+3(2種方式矛盾),
同理A=4不行,
A=5,則6=-1+2+5(2種矛盾),
從而A=6,
由于7=-1+2+6,
由表法唯一知3,4不相鄰,
故只能有-1,2,3,4,5,4①或-1,2,6,4,5,3②這2種情形.
對①9=6+3=5+4,矛盾;
對②8=2+6=5+3也矛盾.
綜上知,k≠6,
所以k≥7.