又圆心O到直线3x?4y?5?0的距离d?3?0?4?0?53?422?1, …………………3分
所以 c?1,b2?a2?c2?1,………………………………………………………………5分
x2?y2?1; …………………………………………………6分 所以椭圆C的标准方程为22x02?y0?1,……………………………………7分 ⑵设P?x0,y0?,因为点P在椭圆上,所以有2因为圆T的圆心T?0,t?在x轴上方,且圆T经过椭圆C两焦点.
22所以圆T的方程为x??y?t??t?1, ?t?0?,…………………………………………8分
2由PQ?QT?0得PQ2?PT2?QT2?x0??y0?t??t?1,
222x022?y0?1,所以PQ2???y0?t??t2?1, …………………………………………10分 又2①当?t≤?1即t≥1时,当y0??1时,PQ取得最大值2t, 2??因为PQ的最大值为555,所以2t?,解得t?,又t≥1,故舍去. ……………12分 282 ②当?t??1即0?t?1时,当y0??t时,PQ取最大值t2?1, 所以t2?1?1152,解得t?,又0?t?1,所以t?. ……………………………14分
42215时,PQ的最大值为.………………………………………………16分 2211f(x?2)?f(x?4), 24 综上,当t?19.(1)当x∈(0,2)时,f(x)?由条件,当x ? 4∈(?4,?2),f(x?4)的最大值为 ? 4,
所以f(x)的最大值为 ? 1.……………………………………………………………2分 因为f?(x)?111?ax,令f?(x)?0,所以x??.……………………………3分 ?a?axx111因为a??,所以??(0,2).当x∈(0,?)时,f?(x)?0,f(x)是增函数;
2aa1当x∈(?,2)时,f?(x)?0;f(x)是减函数.
a111则当x ??时,f(x)取得最大值为f(?)?ln(?)?1??1.所以a ? ? 1.……6分
aaa(2)设f(x)在x??1,2?的值域为A,g(x)在x??1,2?的值域为B,则依题意知A?B.
因为f(x)在x??1,2?上是减函数,所以A ? (ln2?2,?1).
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又g?(x)?bx2?b?b(x2?1),因为x??1,2?,所以x2?1??0,3?. 22① b ? 0时,g?(x)? 0,g(x)是增函数,B ? (?b,b).
3323因为A?B,所以?b≤ln2?2.解得b≥3?ln2.
3222② b ? 0时,g?(x)? 0,g(x)是减函数,B ? (b,?b).
3323因为A?B,所以b≤ln2?2.b≤?3?ln2.
3233由①,②知,b≤?3?ln2,或b≥3?ln2.……………………………………………16分
2220.(1)由an,?bn,an?1成等差数列可得,?2bn?an?an?1,①
由bn,?an,bn?1成等差数列可得,?2an?bn?bn?1, ② ①?②得,an?1?bn?1??3(an?bn),
所以?an?bn?是以6为首项、?3为公比的等比数列.………………………………………6分 (2)由(1)知,an?bn?6?(?3)n?1,③ ①?②得,an?1?bn?1?an?bn??2,④
6?(?3)n?1?2?3?(?3)n?1?1, ……………………………………………8分 ③?④得,an?2an?mam?43?(?3)n?1?1?m3?(?3)m?1?3??代入,得,
an?1?mam?1?43?(?3)n?1?m3?(?3)m?3所以[3?(?3)n?1?1?m][3?(?3)m?3]?[3?(?3)n?1?m][3?(?3)m?1?3],
整理得,(m?1)(?3)m?3?(?3)n?0,所以m?1?(?3)n?m?1,……………………………10分 由m是不超过100的正整数,可得2≤(?3)n?m?1≤101,所以n?m?1?2或4, 当n?m?1?2时,m?1?9,此时m?8,则n?9,符合题意; 当n?m?1?4时,m?1?81,此时m?80,则n?83,符合题意. 故使
an?ma?4?m成立的所有数对(m,n)为(8,9),(80,83).………………………16分
an?1?mam?1?4E 数学Ⅱ部分
C F
A
O
D 21.A. 连接OD,BC,设BC交OD于点M.
因为OA=OD,所以?OAD=?ODA; 又因为?OAD=?DAE,所以?ODA=?DAE
所以OD//AE;又 因为AC?BC,且DE?AC,所以BC//DE.
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B
所以四边形CMDE为平行四边形,
所以CE?MD,…………………………………………………………………………………5分 由
AC335?,设AC?3x,AB?5x,则OM?x,又OD?x, AB52253x?x?x,所以AE?AC?CE?4x, 22AFAE4x8=??. ………………………………………………10分
5FDODx52?1??可得, ?1??所以MD?因为OD//AE,所以
B. 由矩阵A属于特征值-1的一个特征向量为α1=??ab??1??1?=?1?21???1???1?,即a-b=-1;……………………………………………………3分
???????3?由矩阵A属于特征值4的一个特征向量为α2=??,
?2??ab??3??3?=,即3a+2b=12,…………………………………………………6分 4??????21??2??2??a?2?23?解得?.即A=??,…………………………………………………………………8分 b?321???可得?
1?2? ……………………………………………………………10分 ?1??2??x2y2C.(1)椭圆的参数方程化为普通方程,得??1,
259因为a?5,b?3,c?4,则点F的坐标为(4,0).
因为直线l经过点(m,0),所以m?4.………………………………………………4分 (2)将直线l的参数方程代入椭圆C的普通方程,并整理得:
?1??4-1
所以A逆矩阵A是??3??4(9cos2??25sin2?)t2?72tcos ??81?0.……………………………………………6分
设点A,B在直线参数方程中对应的参数分别为t1,t2,则
FA?FB?|t1t2|=
8181?. 2229cos??25sin?9?16sin?当sin ??0时,FA?FB取最大值9;
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当sin ???1时,FA?FB取最小值D. 因为x,y,z都是为正数,所以
同理可得
81. ……………………………………………10分 25xy1xy2??(?)≥. ………………………………4分 yzzxzyxzyz2zx2?≥,?≥,当且仅当x=y=z时,以上三式等号都成立. zxxyxxyyzyxyz111??≥??.………10分 yzzxxyxyz将上述三个不等式两边分别相加,并除以2,得
22.(1)证明:如图,以AB,AC,AA1分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系A-xyz.
111
则P(λ,0,1),N(,,0),M(0,1,),
222111
PNAM?从而PN=(-λ,,-1),AM=(0,1,),
222111
=(-λ)×0+×1-1×=0,所以PN⊥AM;…4分
222
(2)平面ABC的一个法向量为n=AA. 1=(0,0,1)
设平面PMN的一个法向量为m=(x,y,z),
??1?1??x?y?z?0????1?m?NP?0?22??由(1)得MP=(λ,-1,).由?,得?
2
??m?MP?0??x?y?1z?0??22??1?y?x?3?解得?,令x?3,得m??3,2??1,2?2??. ………………………………8分
21????z??x?3?因为平面PMN与平面ABC所成的二面角为45°, 所以cosm,n?|2(1-λ)|21m?n==,解得λ=-,
29+(2λ+1)2+4(1-λ)22mn1
故点P在B1A1的延长线上,且A1P=.……………………………………………………10分
223.⑴ 因为数列1,2,3中保持其中1个元素位置不动的排列只有1,3,2或3,2,1或2,1,3,
所以P3?1??3;………………………………………………………………………………2分 ⑵
?P?k??P?0??P?1??P?2??P?3??P?4?
444444k?04高三数学 第 12 页 共 13 页
11112=C04C3C3+C4C2+C4+0+1=9+8+6+0+1=24;……………………………………………4分
k⑶ 把数列1,2,???,n中任取其中k个元素位置不动, 则有Cn种;其余n?k个元素重新排列,k并且使其余n?k个元素都要改变位置,则有Pn?k??CnPn?k?0?,………………………6分
nn故
?kP?k???kCP?0?,又因为kCnknn?kk?0k?0knk?1?nCn?1,
所以
?kP?k???kCP?0??n?Cnknn?kk?0k?0k?0nnn?1kn?1n?k?1P?0??n?Pn?1?k?.,……………………8分
k?0n?1令an??kP?k?,则ank?0nn?nan?1,且a1?1.
于是a2a3a4???an?1an?2a1?3a2?4a3?????nan?1, 左右同除以a2a3a4???an?1,得an?2?3?4?????n?n! 所以
?kP?k??n! ………………………………………………………………………10分
nk?0n
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