一、單選題
1. 復(fù)數(shù)[z=2+i1+2i](其中i為虛數(shù)單位)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)是(" " )
A. [5,0]" " " "B. [0,5]" " " "C. [4,5]" " " "D. [-4,5]
2. 已知[a=3],[b=2],[a]與[b]的夾角為[π3],則[2a-3b=](" " )
A. 6" " " "B. [36]" " " "C. [36-32]" " " "D. [32]
3. 若橢圓的中心為原點(diǎn),對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸,短軸的一個(gè)端點(diǎn)與兩焦點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)正三角形,焦點(diǎn)到橢圓上點(diǎn)的最短距離為[3],則這個(gè)橢圓的方程為(" " )
A. [x212+y29=1] B. [x212+y29=1]或[x29+y212=1]
C [x236+y212=1] D. 以上都不對(duì)
4. 某市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得階段性成效,為深入了解該區(qū)的發(fā)展情況,現(xiàn)對(duì)該區(qū)兩企業(yè)進(jìn)行連續(xù)[11]個(gè)月的調(diào)研,得到兩企業(yè)這[11]個(gè)月利潤(rùn)增長(zhǎng)指數(shù)折線圖(如圖1所示),下列說(shuō)法正確的是(" " )
A. 這[11]個(gè)月甲企業(yè)月利潤(rùn)增長(zhǎng)指數(shù)的平均數(shù)沒(méi)超過(guò)[82%]
B. 這[11]個(gè)月的乙企業(yè)月利潤(rùn)增長(zhǎng)指數(shù)的第[70]百分位數(shù)小于[82%]
C. 這[11]個(gè)月的甲企業(yè)月利潤(rùn)增長(zhǎng)指數(shù)較乙企業(yè)更穩(wěn)定
D. 在這[11]個(gè)月中任選[2]個(gè)月,則這[2]個(gè)月乙企業(yè)月利潤(rùn)增長(zhǎng)指數(shù)都小于[82%]的概率為[411]
5. 已知空間三點(diǎn)[A(4,1,9),B(10,-1,6),C(2,4,3)],則下列結(jié)論不正確的是(" " )
A. [|AB|=|AC|]
B. 點(diǎn)[P(8,2,0)]在平面[ABC]內(nèi)
C. [AB⊥AC]
D. 若[AB=2CD],則D的坐標(biāo)為[1,-5,-32]
6. 已知某人收集一個(gè)樣本容量為50的一組數(shù)據(jù),并求得其平均數(shù)為70,方差為75,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)在收集這些數(shù)據(jù)時(shí),其中兩個(gè)數(shù)據(jù)記錄有誤,一個(gè)錯(cuò)將80記錄為60,另一個(gè)錯(cuò)將70記錄為90,在對(duì)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行更正后,重新求得樣本的平均數(shù)為[X],方差為[s2],則(" " )
A. [Xlt;70,s2gt;75] B. [Xgt;70,s2lt;75]
C. [X=70,s2gt;75] D. [X=70,s2lt;75]
7. 如圖2所示,在直三棱柱[ABC-A1B1C1]中,[AC⊥BC],且[BC=3],[AC=4],[CC1=3],點(diǎn)[P]在棱[AA1]上,且三棱錐[A-PBC]的體積為[4],則直線[BC1]與平面[PBC]所成角的正弦值等于(" " )
A. [104] B. [64]
C. [105] D. [155]
8. 已知F1,F(xiàn)2分別為雙曲線C:[x24-y212=1]的左、右焦點(diǎn),E為雙曲線C的右頂點(diǎn).過(guò)F2的直線與雙曲線C的右支交于A,B兩點(diǎn)(其中點(diǎn)A在第一象限),設(shè)M,N分別為△AF1F2,△BF1F2的內(nèi)心,則[ME-NE]的取值范圍是(" " )
A. [-43,43] B. [-433,433]
C. [-335,335] D. [-53,53]
二、多選題
9. 已知甲罐中有五個(gè)相同的小球,標(biāo)號(hào)為1,2,3,4,5,乙罐中有四個(gè)相同的小球,標(biāo)號(hào)為1,4,5,6,現(xiàn)從甲罐、乙罐中分別隨機(jī)抽取1個(gè)小球,記事件[A=]“抽取的兩個(gè)小球標(biāo)號(hào)之和大于6”,事件[B=]“抽取的兩個(gè)小球標(biāo)號(hào)之積小于6”,則(" " )
A. 事件[A]與事件[B]是互斥事件
B. 事件[A]與事件[B]不是對(duì)立事件
C. 事件[A?B]發(fā)生的概率為[1920]
D. 事件[A]與事件[B]是相互獨(dú)立事件
10. 在如圖3所示試驗(yàn)裝置中,兩個(gè)長(zhǎng)方形框架[ABCD]與[ABEF]全等,[AB=1],[BC=BE=2],且它們所在的平面互相垂直,活動(dòng)彈子[M,N]分別在長(zhǎng)方形對(duì)角線[AC]與[BF]上移動(dòng),且[CM=BN=a(0lt;alt;5)],則下列說(shuō)法正確的是(" " )
A. [AB⊥MN]
B. [MN]的長(zhǎng)最小等于[2]
C. 當(dāng)[MN]的長(zhǎng)最小時(shí),平面[MNA]與平面[MNB]所成夾角的余弦值為[13]
D. [VM-ABN=a225-215]
11. 已知函數(shù)[f(x)=|x|-1x-3], [f(x)]是[f(x)]的導(dǎo)函數(shù),則下列命題正確的是(" " )
A. [f(x)]在區(qū)間[(0,+∞)]是增函數(shù)
B. 當(dāng)[x∈(-∞,0)]時(shí),函數(shù)[f(x)]的最大值為[-1]
C. [y=f(x)-f(x)]有[2]個(gè)零點(diǎn)
D. [f(x)-f′(-x)=2]
12. 己知橢圓[C:x24+y2b2=1(0lt;blt;2)]的左,右焦點(diǎn)分別為[F1],[F2],圓[M:x2+(y-2)2=1],點(diǎn)P在橢圓C上,點(diǎn)Q在圓M上,則下列說(shuō)法正確的有(" " )
A. 若橢圓C和圓M沒(méi)有交點(diǎn),則橢圓C的離心率的取值范圍是[32,1]
B. 若[b=1],則[|PQ|]的最大值為4
C. 若存在點(diǎn)P使得[PF1=3PF2],則[0lt;b≤3]
D. 若存在點(diǎn)Q使得[QF1=3QF2],則[b=1]
三、填空題
13. 若直線[x+y=1]與直線[2(m+1)x+my-4=0]平行,則這兩條平行線之間的距離是" " " ".
14. 曲線[y=1+4-x2]與直線l:y=k(x-2)+4有兩個(gè)交點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是" " " " .
15. 數(shù)學(xué)興趣小組的四名同學(xué)各自拋擲骰子5次,分別記錄每次骰子出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù),四名同學(xué)的部分統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下:
甲同學(xué):中位數(shù)為3,方差為2.8;
乙同學(xué):平均數(shù)為3.4,方差為1.04;
丙同學(xué):中位數(shù)為3,眾數(shù)為3;
丁同學(xué):平均數(shù)為3,中位數(shù)為2.
根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,數(shù)據(jù)中肯定沒(méi)有出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)6的是" " " 同學(xué).
16. 已知橢圓[C:x2a2+y2b2=1(agt;bgt;0)]的左、右焦點(diǎn)分別為[F1,F(xiàn)2],離心率為[e],點(diǎn)[P]在橢圓上,連接[PF1]并延長(zhǎng)交[C]于點(diǎn)[Q],連接[QF2],若存在點(diǎn)[P]使[PQ=QF2]成立,則[e2]的取值范圍為" " " " " ".
四、解答題
17. 已知公差不為0的等差數(shù)列[an]的前[n]項(xiàng)和為[Sn],且[S6=36],[a1],[a3],[a13]成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列[an]的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)數(shù)列[1anan+1]的前[n]項(xiàng)和為[Tn],若不等式[Tnlt;k4]對(duì)任意的[n∈N*]都成立,求實(shí)數(shù)[k]的取值范圍.
18. 已知在[ΔABC]中,A,B,C為三個(gè)內(nèi)角,a,b,c為三邊,[c=2bcosB],[C=2π3].
(1)求角B的大小;
(2)在下列兩個(gè)條件中選擇一個(gè)作為已知條件,求出BC邊上的中線的長(zhǎng)度.
①[ΔABC]的面積為[334];②[ΔABC]的周長(zhǎng)為[4+23].
19. 如圖4,在四棱錐[P-ABCD]中,底面[ABCD]是直角梯形,[AD⊥AB],[AB//DC],[PA⊥]底面[ABCD],點(diǎn)[E]為棱[PC]的中點(diǎn).[AD=DC=AP=2AB=2].
[1]證明:[BE//]平面[PAD].
[2]若[F]為棱[PC]上一點(diǎn),滿足[BF⊥AC],求二面角[F-AD-C]的余弦值.
20. 如圖5,已知橢圓[C1:x2a2+y2b2=1(agt;bgt;0)]與等軸雙曲線[C2]共頂點(diǎn)[(±22,0)],過(guò)橢圓[C1]上一點(diǎn)P(2,-1)作兩直線與橢圓[C1]相交于相異的兩點(diǎn)A,B,直線PA、PB的傾斜角互補(bǔ),直線AB與x,y軸正半軸相交,分別記交點(diǎn)為M,N.
(1)求直線AB的斜率;
(2)若直線AB與雙曲線[C2]的左,右兩支分別交于Q,R,求[NQNR]的取值范圍.
參考答案與解析
一、單選題
1.【答案】B
【解析】由題意得z=(2+i)(1+2i)=2+4i+i-2=5i,
所以復(fù)數(shù)[z]在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)是[0,5].故本題選B.
2.【答案】A
【解析】[a?b=3×2×cosπ3=3],
[2a-3b=(2a-3b)2=4a2-12a?b+9b2=][4×9-12×3+9×4=6],故本題選A.
3.【答案】B
【解析】由題意得,當(dāng)橢圓焦點(diǎn)在[x]軸上,設(shè)橢圓方程為:[x2a2+y2b2=1],則[b=3c],[a-c=3],
所以[a=b2+c2=4c2=2c],[c=3],[a=23],[b=3],
所以橢圓方程為:[x212+y29=1],
當(dāng)橢圓焦點(diǎn)在[y]軸上時(shí),同理可得:[x29+y212=1],故本題選B.
4.【答案】C
【解析】顯然甲企業(yè)大部分月份位于[82]%以上,故利潤(rùn)增長(zhǎng)均數(shù)大于[82]%,則A不正確;
乙企業(yè)潤(rùn)增長(zhǎng)指數(shù)按從小到大排列分別是第2,1,3,4,8,5,6,7,9,11,10,
又因?yàn)閇11×70]%=7.7,所以從小到大排列的第8個(gè)月份,即7月份是第70百分位,從折線圖可知,7月份利潤(rùn)增長(zhǎng)均數(shù)大于[82]%,故B錯(cuò)誤;
觀察折現(xiàn)圖發(fā)現(xiàn)甲企業(yè)的數(shù)據(jù)更集中,所以甲企業(yè)月利潤(rùn)增長(zhǎng)指數(shù)較乙企業(yè)更穩(wěn)定,故C正確;
[P](2個(gè)月乙企業(yè)月利潤(rùn)增長(zhǎng)指數(shù)都小于82%)[=C26C211=311],故D錯(cuò)誤.故本題選C.
5.【答案】D
【解析】因?yàn)閇|AB|=62+(-2)2+(-3)2=7],[|AC|=(-2)2+32+(-6)2=7],故A正確;
因?yàn)閇AB?AC=(6,-2,-3)?(-2,3,-6)=-12-6+18=0],所以[AB⊥AC],故C正確;
因?yàn)閇AB=(6,-2,-3),AC=(-2,3,-6)],[AP=(4,1,-9)],所以[AP=AB+AC=(4,1,-9)],所以點(diǎn)[P(8,2,0)]在平面[ABC]內(nèi),故B正確;
因?yàn)閇AB=(6,-2,-3),2CD=2(-1,-9,-92)=(-2,-18,-9)],顯然不成立,故D錯(cuò)誤.
故本題選D.
6.【答案】D
【解析】因?yàn)閇80+70=60+90],因此平均數(shù)不變,即[X=70],設(shè)其他48個(gè)數(shù)據(jù)依次為[a1,a2,…,a48],
因此[a1-702+a2-702+…+a48-702+60-702+90-702=50×75],
[a1-702+a2-702+…+a48-702+80-702+70-702=50×s2],
則[50s2-75=100-400-100=-400lt;0],
所以[s2lt;75],故本題選D.
7.【答案】C
【解析】由已知條件得[AA1⊥]底面[ABC],且[AC⊥BC],
所以[VA-PBC=VP-ABC=13×S△ABC×PA=13×12×3×4×PA=4],解得[PA=2].
以點(diǎn)[C]為坐標(biāo)原點(diǎn),[CB]、[CA]、[CC1]所在直線分別為[x]、[y]、[z]軸建立空間直角坐標(biāo)系,
則[C0,0,0]、[P0,4,2]、[B3,0,0]、[C10,0,3],
則[CB=3,0,0],[CP=0,4,2],[BC1=-3,0,3].
設(shè)平面[BCP]的法向量為[n=x,y,z],
則由[n?CB=0,n?CP=0,]可得[3x=0,4y+2z=0,]即[x=0,2y+z=0,]得[x=0],令[y=1],得[z=-2],
所以[n=0,1,-2]為平面[BCP]的一個(gè)法向量.
設(shè)直線[BC1]與平面[PBC]所成的角為[θ],
則[sinθ=coslt;n,BC1gt;=n?BC1n?BC1]
[=-6-32+32×12+-22=105].
故本題選C.
8.【答案】B
【解析】設(shè)[AF1,AF2,F(xiàn)1F2]上的切點(diǎn)分別為H、I、J,
則[|AH|=|AI|,|F1H|=|F1J|,|F2J|=|F2I|].
由[|AF1|-|AF2|=2a],得[(|AH|+|HF1|)-(|AI|+|IF2|)=2a],
則[|HF1|-|IF2|=2a],即[|JF1|-|JF2|=2a].
設(shè)內(nèi)心M的橫坐標(biāo)為[x0],由[JM⊥x]軸得點(diǎn)J的橫坐標(biāo)也為[x0],則[c+x0-c-x0=2a],
得[x0=a],則E為直線[JM]與x軸的交點(diǎn),即J與E重合.
同理可得[△BF1F2]的內(nèi)心在直線[JM]上,
設(shè)直線[AB]的領(lǐng)斜角為[θ],則[∠EF2M=π-θ2,∠EF2N=θ2],
[|ME|-|NE|=(c-a)tanπ-θ2-(c-a)tanθ2]
[=(c-a)2cosθsinθ=(c-a)2tanθ],
當(dāng)[θ=π2]時(shí),[|ME|-|NE|=0];
當(dāng)[θ≠π2]時(shí),由題意知,[a=2,c=4,ba=3],
因?yàn)锳,B兩點(diǎn)在雙曲線的右支上,
則[π3lt;θlt;2π3],且[θ≠π2],所以[tanθlt;-3]或[tanθgt;3],
所以[-33lt;1tanθlt;33]且[1tanθ≠0],
則[|ME|-|NE|=4tanθ∈-433,0?0,433],
綜上所述,[|ME|-|NE|=4tanθ∈-433,433].
故本題選B.
二、多選題
9.【答案】ABC
【解析】甲罐中小球編號(hào)在前,乙罐中小球編號(hào)在后,表示一個(gè)基本事件,
事件[A]含有的基本事件有:16,25,26,34,35,36,44,45,46,54,55,56,共12個(gè),事件[B]含有的基本事件有:[11,14,15,21,31,41,51],共7個(gè),兩者不可能同時(shí)發(fā)生,它們互斥,則A正確;
基本事件[15]發(fā)生時(shí),事件[A,B]均不發(fā)生,不對(duì)立,則B正確;
事件[A?B]中含有19個(gè)基本事件,由以上分析知共有基本事件20個(gè),因此[P(A?B)=1920],則C正確;
[P(A)=1220=35],[P(B)=720],[P(AB)=0][≠P(A)P(B)],[A,B]不相互獨(dú)立,所以D錯(cuò).
故本題選ABC.
10.【答案】ABC
【解析】由題意可知:[BA,BC,BE]兩兩互相垂直,以點(diǎn)[B]為坐標(biāo)原點(diǎn),[BA,BE,BC]為[x,y,z]軸正方向,建立空間直角坐標(biāo)系,
[可得M5a5,0,2-25a5,N5a5,25a5,0],
[∴MN=0,25a5,25a5-2,BA=1,0,0],
[∴AB?MN=0,∴AB⊥MN],[∴]選項(xiàng)[A]正確;
又[MN=4a25+2-25a52=85a2-855a+4=85a-522+2],
[∴]當(dāng)[a=52]時(shí),[MNmin=2],[∴]選項(xiàng)[B]正確;
當(dāng)[MN]最小時(shí),[a=52,M,N]分別是[AC,BF]的中點(diǎn),
取[MN]中點(diǎn)[K],連接[AK]和[BK],
[∵AM=AN,BM=BN],[∴AK⊥MN,BK⊥MN],
[∴∠AKB]是二面角[A-MN-B]的平面角.
[△BMN]中,[BM=BN=52,MN=2],
可得[BK=BM2-14MN2=32],同理可得[AK=32],
由余弦定理可得[cos∠AKB=34+34-12×32×32=13],[∴]選項(xiàng)[C]正確;
[VM-ABN=13×S△ABN×h=a6×2552-25a5=25a-2a215],故選項(xiàng)[D]錯(cuò)誤.
[∴]本題選[ABC].
11.【答案】AC
【解析】當(dāng)[xgt;0]時(shí),[f(x)=x-1x-3], [f(x)=1+1x2gt;0],
所以[f(x)]在區(qū)間[(0,+∞)]是增函數(shù),則A選項(xiàng)正確,
當(dāng)[xlt;0]時(shí), [f(x)=-x-1x-3=(-x)+1(-x)-3≥-1],
當(dāng)且僅當(dāng)[x=-1]時(shí)取最小值,則B選項(xiàng)錯(cuò)誤,
當(dāng)[xgt;0]時(shí),[f(x)-f(x)=x3-4x2-x-1x2],
令[g(x)=x3-4x2-x-1],則[g(x)=3x2-8x-1],
由于[Δgt;0],[g(0)=-1lt;0],
所以[g(x)]在[(0,+∞)]上先減后增,且[g(0)=-1lt;0],
所以[g(x)]在[(0,+∞)]內(nèi)只有一個(gè)零點(diǎn),
當(dāng)[xlt;0]時(shí),[f(x)-f(x)=x3-2x2-x-1x2],
令[h(x)=x3-2x2-x-1],則[h(x)=3x2-4x-1],
由于[Δgt;0],[h(0)=-1lt;0],
所以[h(x)]在[(-∞,0)]上先增后減,且[h(0)=-1lt;0],
所以[h(x)]在[(-∞,0)]內(nèi)只有一個(gè)零點(diǎn),
綜上可知,[y=f(x)-f(x)]有[2]個(gè)零點(diǎn),則C選項(xiàng)正確,
當(dāng)[xgt;0]時(shí),[f(x)=1+1x2],[f(x)-f(-x)=0],則D選項(xiàng)錯(cuò)誤,故本題選AC.
12.【答案】ACD
【解析】由橢圓[C]中[a=2],圓[M]中圓心[M(0,2)],半徑為1.
對(duì)于A:由于[0lt;blt;2],由圖知:當(dāng)[0lt;blt;1]時(shí)橢圓C和圓M沒(méi)有交點(diǎn),
此時(shí)離心率[e=1-(ba)2=1-b24∈32,1],則A對(duì);
對(duì)于B:當(dāng)[b=1]時(shí),令[P(x,y)],則[|MP|=x2+(y-2)2],而[x2=4(1-y2)],所以[|MP|=-3(y+23)2+283],
又[-1≤y≤1],故[|MP|max=283],
所以[|PQ|]的最大值為[283+1],則B錯(cuò);
對(duì)于C:由[PF1+PF2=2a=4],若[PF1=3PF2],則[PF1=3,PF2=1],
由[F1(-4-b2,0),F(xiàn)2(4-b2,0)],令[P(x,y)],且[y2=b2(1-x24)],
則[x+4-b22+y2=9,x-4-b22+y2=1,]
所以[x=24-b2∈(0,2]],則[b2≤3],且[0lt;blt;2],
故[0lt;b≤3],則C對(duì);
對(duì)于D:令[Q(x,y)],若[QF1=3QF2],
所以[(x+4-b2)2+y2=3[(x-4-b2)2+y2]],
則[x2-44-b2x+(4-b2)+y2=0],
所以[(x-24-b2)2+y2=3(4-b2)],
則[Q]軌跡是圓心為[(24-b2,0)],半徑為[3(4-b2)]的圓,
而[M(0,2)]與[(24-b2,0)]的距離為[25-b2],要使點(diǎn)Q存在,則[|3(4-b2)-1|≤25-b2≤3(4-b2)+1],
可得[(b2-1)2≤0],且[0lt;blt;2],即[b=1],則D對(duì);
故本題選ACD.
三、填空題
13.【答案】[322].
【解析】因?yàn)橹本€[x+y=1]與直線[2(m+1)x+my-4=0]平行,則[2(m+1)1=m1≠-4-1],解得[m=-2],
故直線[x+y=1]與直線[2(m+1)x+my-4=0]即為直線[x+y-1=0]與直線[x+y+2=0],
則這兩條平行線之間的距離為[|2+1|2=322].
14.【答案】[512,34]
【解析】直線l過(guò)點(diǎn)A(2,4),又曲線[y=1+4-x2]的圖象是以(0,1)為圓心,2為半徑的半圓,當(dāng)直線l與半圓相切,C為切點(diǎn)時(shí),圓心到直線l的距離d=r,
即[3-2kk2+1=2],解得[k=512].
當(dāng)直線l過(guò)點(diǎn)B(-2,1)時(shí),直線l的斜率為[4-12--2=34],則直線l與半圓有兩個(gè)不同的交點(diǎn)時(shí),實(shí)數(shù)k的取值范圍為[512,34.]
15.【答案】乙
【解析】對(duì)于甲同學(xué),當(dāng)投擲骰子出現(xiàn)結(jié)果為1,2,3,3,6時(shí),滿足中位數(shù)為3,
平均數(shù)為:[x=151+2+3+3+6=3],方差為[S2=151-32+2-32+3-32+3-32+6-32=2.8],可以出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)6;
對(duì)于乙同學(xué),若平均數(shù)為3.4,且出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)6,則方差[S2gt;15(6-3.4)2=1.352gt;1.04],所以當(dāng)平均數(shù)為3.4,方差為1.04時(shí),一定不會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)6;
對(duì)于丙同學(xué),當(dāng)擲骰子出現(xiàn)的結(jié)果為1,2,3,3,6時(shí),滿足中位數(shù)為3,眾數(shù)為3,可以出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)6;
對(duì)于丁同學(xué),當(dāng)投擲骰子出現(xiàn)的結(jié)果為[2,2,2,3,6]時(shí),滿足平均數(shù)為[3],中位數(shù)為[2],可以出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)[6].
綜上可知,根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,數(shù)據(jù)中肯定沒(méi)有出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)6的是乙同學(xué).
16.【答案】[82-11,1]
【解析】設(shè)[QF1=m,PF1=n],則[QF2=2a-m].顯然當(dāng)[P]靠近右頂點(diǎn)時(shí),[PQgt;QF2],
所以存在點(diǎn)[P]使[PQ=QF2]等價(jià)于[PQ-QF2min≤0,PQ-QF2=2m+n-2a],
在[△PF1F2]中,由余弦定理得[PF22=PF12+F1F22-2PF1?F1F2?cosθ],
即[2a-n2=n2+4c2-2n?2c?cosθ],解得[n=b2a-ccosθ],
同理可得[m=b2a+ccosθ],所以[1m+1n=2ab2],
所以[2m+n=b22a2m+n1m+1n=b22a3+nm+2mn≥3+22b22a],
所以[(2m+n-2a)min=(2+1)2b22a-2a],當(dāng)且僅當(dāng)[n=2m]時(shí)等號(hào)成立.
由[(2+1)2b22a-2a≤0]得[b2a2≤12-82],所以[82-11≤e2lt;1].
四、解答題
17.【解析】(1)設(shè)等差數(shù)列[an]公差為[d],
由題意得[6a1+15d=36,(a1+2d)2=a1(a1+12d),] [d≠0],解得[a1=1,d=2,]所以[an=1+2(n-1)=2n-1];
(2)由(1)[1anan+1=1(2n-1)(2n+1)=12(12n-1-12n+1)],
所以[Tn=12(1-13)+12(13-15)+…+12(12n-1-12n+1)=12(1-12n+1)],
易知[Tn]是遞增的且[Tnlt;12],不等式[Tnlt;k4]對(duì)任意的[n∈N*]都成立,則[k4≥12],所以[k≥2].
18.【解析】(1)∵[c=2bcosB],由正弦定理可得[sinC=2sinBcosB],
∴[sin2B=sin2π3=32],∵[C=2π3],
∴[B∈0,π3],[2B∈0,2π3],∴[2B=π3],解得[B=π6].
(2)若選擇①,由(1)可得[A=π6],即[a=b],
∴[S△ABC=12absinC=12a2?32=334],解得[a=3],
由余弦定理可得BC邊上的中線的長(zhǎng)度為:
[b2+a22-2?b?a2?cos2π3=3+34+3×32=212].
若選擇②:由(1)可得[A=π6],設(shè)[△ABC]的外接圓半徑為R,由正弦定理可得[a=b=2Rsinπ6=R],[c=2Rsin2π3=3R],
∴周長(zhǎng)[a+b+c=2R+3R=4+23],解得[R=2],
∴[a=2],[c=23],
由余弦定理可得BC邊上的中線的長(zhǎng)度為:[232+12-2×23×1×cosπ6=7].
19.【解析】[1]證明:在[PD]上取中點(diǎn)[G],連接[AG],[EG],
[∵][G]和[E]分別為[PD]和[PC]的中點(diǎn),
[∴][EG][//][CD],且[EG=12CD],
又[∵]底面[ABCD]是直角梯形,[CD=2AB],
[∴][AB][//][CD],且[AB=12CD],
[∴][AB//GE]且[AB=GE].即四邊形[ABEG]為平行四邊形,
[∴][AG//BE].
[∵][AG?]平面[PAD],[BE?]平面[PAD],[∴][BE//]平面[PAD].
[2]以[A]為原點(diǎn),以[AB]所在直線為[x]軸,[AD]所在直線為[y]軸,[AP]所在直線為[z]軸,建立空間直角坐標(biāo)系,可得[B1,0,0],[C2,2,0],[D0,2,0],[P0,0,2],[E1,1,1],
[BC=1,2,0],[CP=-2,-2,2], [AC=2,2,0].
由[F]為棱[PC]上一點(diǎn),
設(shè)[CF=λCP=-2λ,-2λ,2λ][0≤λ≤1],
所以[BF=BC+CF=1-2λ,2-2λ,2λ][0≤λ≤1],
由[BF⊥AC],得[BF?AC=21-2λ+22-2λ=0],
解得[λ=34],即[BF=-12,12,32, ][AF=AB+BF=1,0,0+-12,12,32=12,12,32],
設(shè)平面[FAD]的法向量為[n=a,b,c],
由[n?AF=0,n?AD=0,]可得[12a+12b+32c=0,2b=0,]
所以[b=0,a+3c=0,]令[c=1],則[a=-3],則[n=-3,0,1],
取平面[ADC]的法向量為[m=0,0,1],
則二面角[F-AD-C]的平面角[α]滿足:
[cosα=m?nm?n=110=1010],
故二面角[F-AD-C]的余弦值為[1010].
20.【解析】(1)橢圓[C1:x2a2+y2b2=1(agt;bgt;0)],頂點(diǎn)[(±22,0)],可得[a=22],
又因?yàn)辄c(diǎn)[P(2,-1)]在橢圓[C1]上,
即[48+1b2=1],得[b2=2],所以橢圓的方程為[x28+y22=1],
設(shè)等軸雙曲線為[C2]:[x2-y2=m2],[mgt;0],
由題意可知等軸雙曲線[C2]的頂點(diǎn)為[(±22,0)],可得[m2=8],
所以雙曲線[C2]的方程為:[x2-y2=8],
因?yàn)橹本€PA、PB的傾斜角互補(bǔ),且[A],[B]是不同的點(diǎn),
所以直線PA、PB的斜率都存在,
設(shè)直線[PA]方程為[y=k(x-2)-1],可得[y=k(x-2)-1,x28+y22=1,]
整理得[(1+4k2)x2-(16k2+8k)x+16k2+16k-4=0],
[A]和[P]點(diǎn)橫坐標(biāo)即為方程兩個(gè)根,
可得[xA+xP=16k2+8k1+4k2],
因?yàn)閇xP=2],所以[xA=8k2+8k-21+4k2],
代入直線[PA]可得[yA=4k2-4k-11+4k2],
即[A(8k2+8k-21+4k2,4k2-4k-11+4k2)],
又因?yàn)橹本€PA、PB的傾斜角互補(bǔ),
將[k]換成[-k],可得[B(8k2-8k-21+4k2,4k2+4k-11+4k2)],
可得[kAB=-12],所以直線AB的斜率為[-12].
(2)由(1)可設(shè)直線[AB]的方程:[y=-12x+n],又因?yàn)橹本€AB與x,y軸正半軸相交,則[ngt;0],聯(lián)立方程組[y=-12x+n,x28+y22=1,]整理得[2x2-4nx+4n2-8=0],[Δ=16n2-8(4n2-8)gt;0],解得[0lt;nlt;2].
聯(lián)立直線[AB]和雙曲線方程得[y=-12x+n(0lt;nlt;2),x2-y2=8,]
消去[y]得[3x2+4nx-4n2-32=0],
由求根公式可得[x=-2n±4n2+63],
所以[NQNR=xQxR=n+2n2+6-n+2n2+6=21+6n2+121+6n2-1=1+221+6n2-1],又因?yàn)閇0lt;n2lt;4],所以[6n2gt;32],則[21+6n2-1gt;10-1],即[0lt;221+6n2-1lt;210+29],所以[1lt;NQNRlt;11+2109],所以[NQNR]的取值范圍為[(1,11+2109)].