∴这2人中至少有1人来自甲组的概率为P=.
解析:(Ⅰ)分辊求出甲乙两组学生学习的平均时间,据此可估计用模式一与模式二学习,平均学习时间分别为10小时和10.9小时,由此可以判断模式一比模式二效率更高. (Ⅱ)从第三周学习后达标的学生中采取分层抽样的方法抽取6人,则这6人中来自甲组的人数为2,来自乙组的人数为4,利用列举法求出来自甲组的两人的不同方法数有15种,其中至少有1人来自甲组的有9种,由此能求出这2人中至少有1人来自甲组的概率.
本题考查平均数、概率的求法,考查列举法等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
(I)∵底面ABCD是菱形,∴AC⊥BD 17.答案:解:
∵PA⊥平面ABCD,BD?平面ABCD,∴PA⊥BD 又∵AC、PA是平面PAC内的相交直线, ∴直线BD⊥平面PAC;
(II)过B作BE⊥AD于点E,连结PE
∵PA⊥平面ABCD,BE?平面ABCD,∴PA⊥BE ∵BE⊥AD,PA∩AD=A
∴BE⊥平面PAD,可得∠BPE就是直线PB与平面PAD所成角 ∵Rt△BPE中,BE=∴tan∠BPE==切值等于
;
,PE=
=
,即PB与平面PAD所成角的正
(III)设F为CM的中点,连结BF、DF
∵△BMC中,BM=BC,∴BF⊥CM.同理可得DF⊥CM ∴∠BFD就是二面角B-MC-D的平面角 在△BFD中,BD=2,BF=DF=, ∴由余弦定理,得cos∠BFD=
=-
由此可得二面角B-MC-D的余弦值等于-.
解析:(I)由菱形的性质,得AC⊥BD;由PA⊥平面ABCD证出PA⊥BD,结合AC、PA是平面PAC内的相交直线,可得BD⊥平面PAC;
(II)过B作BE⊥AD于点E,连结PE.由PA⊥平面ABCD得PA⊥BE,结合PA∩AD=A证出BE⊥平面PAD,可得∠BPE就是直线PB与平面PAD所成角.Rt△BPE中,利用三角函数的定义算出tan∠BPE=
,即得PB与平面PAD所成角的正切值;
(III)设F为CM的中点,连结BF、DF,由等腰△BMC与等腰△DMC有公共的底面,证出∠BFD就是二面角B-MC-D的平面角.然后在△BFD中,利用余弦定理,结合题中数据算出cos∠BFD=-,即得二面角B-MC-D的余弦值.
本题在特殊的四棱锥中证明线面垂直、求直线与平面所成角并求二面角的余弦值.着重考查了线面垂直的判定与性质、直线与平面所成角的求法和二面角的定义与求法等知识,属于中档题.
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18.答案:解:(Ⅰ)由Sn=-an-()n-1+2,得Sn+1=-an+1-()n+2,
两式相减,得an+1=an+()n+1. 因为Sn=-an-()n-1+2, 令n=1,得a1=. 对于an+1=an+()n+1,
两端同时除以()n+1,得2n+1an+1=2nan+1,
即数列{2nan}是首项为21?a1=1,公差为1的等差数列, 故2nan=n,所以an=; (Ⅱ)令Tn=①Tn=
?+
ai, ?+…+, ,
?
=++…+Tn=++…+
作差可得Tn=1+++…+…+-
=+-,
化简可得Tn=3-;
-3+
=
>0,
②证明:由Tn+1-Tn=3-
可得数列{Tn}为正整数集上的增函数, 可得Tn的最小值是T1=1.
解析:(Ⅰ)由Sn=-an-()n-1+2,将n换为n+1,两式相减,再两边同时除以()n+1,结合等差数列的定义和通项公式可得所求通项公式;
(Ⅱ)①求得Tn的表达式,再运用乘公比的错位相减法求和,结合等比数列的求和公式,可得所求和;
②运用作差法,判断数列{Tn}的单调性,可得所求最小值. 本题主要考查利用数列的递推公式构造等差数列求解通项,及数列的错位相减求和方法的应用,以及数列的单调性的判断和运用,属于数列知识的综合应用. 19.答案:解:(Ⅰ)∵抛物线C2:x2=4y的焦点坐标(0,1), ∴b=1,
∵a2=b2+c2,e==, ∴a=
,
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∴椭圆C1的方程为+y2=1; (Ⅱ)当直线l的斜率不存在时,A(
,),B(
),
,-),不合题意,
当直线l的斜率存在时,设直线l为y=k(x-由
,
消去y可得(1+3k2)x2-6k2x+6k2-3=0, 设A(x1,y1),B(x2,y2), ∴x1+x2=
,x1x2=
,
-×
+2)=
∴y1y2=k2(x1x2-∴?
(x1+x2)+2)=k2(
+
=
=x1x2+y1y2==-1,
解得k=±, 故直线方程为y=(x-)或y=-(x-);
(Ⅲ)设AB的中点为(x0,y0), 当k=0时,∵MN⊥AB,∴t=0, 当k≠0时,x0=则N(
,
=),
,y0=
,
由MN⊥AB,可知kMNkAB=-1, 即
?t=-1,
可得t=∈(0,),
)
综上可知t的范围[0,
解析:(Ⅰ)根据为抛物线的性质和椭圆的简单性质和椭圆的离心率即可求出a=,b=1,即可求出椭圆的方程,
(Ⅱ)当直线l的斜率存在时,设直线l为y=k(x-),设A(x1,y1),B(x2,y2),根据韦达定理和向量的运算,解得即可,
(Ⅲ)设AB的中点为M,并设为(x0,y0),由可知MN⊥AB,根据斜率公式即可求出t与m的关系,根据m的范围,即可求出t的范围.
本题考查椭圆的标准方程的求法,直线与椭圆的位置关系,考查分析问题解决问题的能力,属于难题.
20.答案:解:(1)①h(x)=f(x)-g(x)=ex-mx-n.
则h(0)=1-n,函数的导数h′(x)=ex-m,
则h′(0)=1-m,则函数在x=0处的切线方程为y-(1-n)=(1-m)x,
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∵切线过点(1,0),∴-(1-n)=1-m,即m+n=2. ②当n=0时,h(x)=f(x)-g(x)=ex-mx. 若函数h(x)在(-1,+∞)上没有零点, 即ex-mx=0在(-1,+∞)上无解, 若x=0,则方程无解,满足条件, 若x≠0,则方程等价为m=, 设g(x)=, 则函数的导数g′(x)=
,
若-1<x<0,则g′(x)<0,此时函数单调递减,则g(x)<g(-1)=-e-1, 若x>0,由g′(x)>0得x>1,
由g′(x)<0,得0<x<1,即当x=1时,函数取得极小值,同时也是最小值,此时g(x)≥g(1)=e,
综上g(x)≥e或g(x)<-e-1, 若方程m=无解,则-e-1≤m<e. (2)∵n=4m(m>0), ∴函数r(x)=
+
=+
=+=
,
,
则函数的导数r′(x)=-+
设h(x)=16ex-(x+4)2,
则h′(x)=16ex-2(x+4)=16ex-2x-8, [h′(x)]′=16ex-2,
[h′]′=16ex-2>0,=16-8=8当x≥0时,(x)则h′(x)为增函数,即h′(x)>h′(0)
>0,
即h(x)为增函数,∴h(x)≥h(0)=16-16=0,
即r′(x)≥0,即函数r(x)在[0,+∞)上单调递增, 故r(x)≥r(0)=
,
故当x≥0时,r(x)≥1成立.
解析:(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义即可得到结论.
(2)求出r(x)的表达式,求函数的导数,利用导数研究函数的单调性即可.
本题主要考查导数的几何意义的应用,以及利用导数研究函数单调性,在判断函数的单调性的过程中,多次使用了导数来判断函数的单调性是解决本题的关键,难度较大.
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