1.函數(shù)的定義域是
A.(0,1] B. (0,+∞) C. (1,+∞) D. [1,+∞)
21. (本小題滿分14分)已知橢圓C1:,拋物線C2:,
且C1、C2的公共弦AB過橢圓C1的右焦點.
(Ⅰ)當AB⊥軸時,求、的值,并判斷拋物線C2的焦點是否在直線AB上;
(Ⅱ)是否存在、的值,使拋物線C2的焦點恰在直線AB上?若存在,
求出符合條件的、的值;若不存在,請說明理由.
解:(Ⅰ)當AB⊥x軸時,點A、B關于x軸對稱,所以m=0,直線AB的方程為:
x =1,從而點A的坐標為(1,)或(1,-). 因為點A在拋物線上.
所以,即.此時C2的焦點坐標為(,0),該焦點不在直線AB上.
(II)解法一: 假設存在、的值使的焦點恰在直線AB上,由(I)知直線AB
的斜率存在,故可設直線AB的方程為.
設A、B的坐標分別為(x1,y1), (x2,y2),
則x1,x2是方程①的兩根,x1+x2=.
由
消去y得. ………………②
因為C2的焦點在直線上,
所以,即.代入②有.
即. …………………③
由于x1,x2也是方程③的兩根,所以x1+x2=.
從而=. 解得 ……………………④
又AB過C1、、\、、C2的焦點,所以
,
則 …………………………………⑤
由④、⑤式得,即.
解得于是
因為C2的焦點在直線上,所以.
或.
由上知,滿足條件的、存在,且或,.
解法二: 設A、B的坐標分別為,.
因為AB既過C1的右焦點,又過C2的焦點,
所以.
即. ……①
由(Ⅰ)知,于是直線AB的斜率, ……②
且直線AB的方程是,
所以. ……③
又因為,所以. ……④
將①、②、③代入④得. ……………⑤
因為,所以. …………⑥
將②、③代入⑥得 ……………⑦
由⑤、⑦得即
解得.將代入⑤得
或.
由上知,滿足條件的、存在,且或,
解得y=4,故z=4+3.即兩種方案的用水量分別為19與4+3.
因為當,故方案乙的用水量較少.
(II)設初次與第二次清洗的用水量分別為與,類似(I)得
,(*)
于是+
當為定值時,,
當且僅當時等號成立.此時
將代入(*)式得
故時總用水量最少, 此時第一次與第二次用水量分別為
, 最少總用水量是.
當,故T()是增函數(shù)(也可以用二次函數(shù)的單調性判斷).這說明,隨著的值的最少總用水量, 最少總用水量最少總用水量.
解:(Ⅰ)設方案甲與方案乙的用水量分別為x與z,由題設有=0.99,解得x=19.
由得方案乙初次用水量為3, 第二次用水量y滿足方程:
20. (本小題滿分14分)對1個單位質量的含污物體進行清洗,清洗前其清潔度(含污物體的清潔度定義為:)為0.8,要求洗完后的清潔度是0.99.有兩種方案可供選擇,方案甲:一次清洗;方案乙:兩次清洗.該物體初次清洗后受殘留水等因素影響,其質量變?yōu)?1≤a≤3).設用單位質量的水初次清洗后的清潔度是(),用質量的水第二次清洗后的清潔度是,其中是該物體初次清洗后的清潔度.
(Ⅰ)分別求出方案甲以及時方案乙的用水量,并比較哪一種方案用水量較少;
(Ⅱ)若采用方案乙,當為某定值時,如何安排初次與第二次清洗的用水量,使總用水量最少?并討論取不同數(shù)值時對最少總用水量多少的影響.
19. (本小題滿分14分)已知函數(shù),
數(shù)列{}滿足:
證明: (I).;
(II)..
證明: (I).先用數(shù)學歸納法證明,n=1,2,3,…
(i).當n=1時,由已知顯然結論成立.
(ii).假設當n=k時結論成立,即.因為0<x<1時
,所以f(x)在(0,1)上是增函數(shù). 又f(x)在[0,1]上連續(xù),
從而.故n=k+1時,結論成立.
由(i)、(ii)可知,對一切正整數(shù)都成立.
又因為時,,
所以,綜上所述.
(II).設函數(shù),.由(I)知,當時,,
從而
所以g (x)在(0,1)上是增函數(shù). 又g (x)在[0,1]上連續(xù),且g (0)=0,
所以當時,g (x)>0成立.于是.
故.
和2,AB=4. (Ⅰ)證明PQ⊥平面ABCD; (Ⅱ)求異面直線AQ與PB所成的角;
(Ⅲ)求點P到平面QAD的距離.
解法一: (Ⅰ).連結AC、BD,設.由P-ABCD與Q-ABCD
都是正四棱錐,所以PO⊥平面ABCD,QO⊥平面ABCD.
從而P、O、Q三點在一條直線上,所以PQ⊥平面ABCD.
(II)由題設知,ABCD是正方形,所以.由(I),平面,故可以分別以直線CA、DB、QP為軸,軸,軸建立空間直角坐標系(如上圖),由題設條件,相關各點的坐標分別是,,
所以,,于是
從而異面直線AQ與PB所成的角是.
(Ⅲ).由(Ⅱ),點D的坐標是(0,-,0),,
,設是平面QAD的一個法向量,
由 得.
取x=1,得. 所以點P到平面QAD的距離.
解法二: (Ⅰ).取AD的中點M,連結PM,QM.因為P-ABCD與Q-ABCD
都是正四棱錐,所以AD⊥PM,AD⊥QM. 從而AD⊥平面PQM.
又平面PQM,所以PQ⊥AD.同理PQ⊥AB,所以PQ⊥平面ABCD.
(Ⅱ).連結AC、BD設,由PQ⊥平面ABCD及正四棱錐的性質可知O在
PQ上,從而P、A、Q、C四點共面.
取OC的中點N,連結PN.
從而AQ∥PN.∠BPN(或其補角)是異面直線AQ
與PB所成的角.連接BN,
因為.
所以.
從而異面直線AQ與PB所成的角是.
(Ⅲ).由(Ⅰ)知,AD⊥平面PQM,所以平面PQM⊥平面QAD. 過P作PH⊥QM
于H,則PH⊥平面QAD,所以PH的長為點P到平面QAD的距離.
連結OM,則.所以,
又PQ=PO+QO=3,于是.
即點P到平面QAD的距離是.
18. (本小題滿分14分)如圖4,已知兩個正四棱錐P-ABCD與Q-ABCD的高分別為1
(Ⅲ).某煤礦被關閉,即該煤礦第一次安檢不合格,整改后經復查仍不合格,所以該煤礦被關閉的概率是,從而該煤礦不被關閉的概率是0.9.由題意,每家煤礦是否被關閉是相互獨立的,所以至少關閉一家煤礦的概率是
E=,即平均有2.50家煤礦必須整改.
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