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参考答案
一、单选题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的.
1. C 2. D 3. A. 4. B 5. B 6. B. 7. D. 8. A
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有
多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. BD 10. ACD. 11. ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. . 13. . 14.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. (1)[方法一]:正余弦定理综合法
由余弦定理得 ,所以 .
由正弦定理得 .
[方法二]【最优解】:几何法
过点A作 ,垂足 为E.在 中,由 ,可得 ,又 ,所
以 .
在 中, ,因此 .
(2)[方法一]:两角和的正弦公式法
由于 , ,所以 .
由于 ,所以 ,所以 .
所以
.
由于 ,所以 .
所以 .
[方法二]几何法+两角差的正切公式法
在(1)的方法二的图中,由 ,可得
,从而 .又由(1)可得 ,所以
.
[方法三]:几何法+正弦定理法
在(1)的方法二中可得 .
在 中, ,
所以 .
在 中,由正弦定理可得 ,
由此可得 .
[方法四]:构造直角三角形法
如图,作 ,垂足为E,作 ,垂足为点G.
在(1)的方法二中可得 .
由 ,可得 .
在 中, .
由(1)知 ,所以在 中, ,
从而 .
在 中, .
所以 .
16. (1)连接 ,
由三棱台 中, 是 的中点可得 ,所以四边形 为平行四边形,故 ,
平面 , 平面 ,故 平面 ,
又 平面 ,且 平面 , ,
所以平面 平面 ,又平面 平面 ,
平面 平面 ,故 ,
由于 是 的中点,故 是 的中点,
故点 在边 的中点处, 平面 ;
(2)因为 平面 , 平面 ,
所以 ,又 平面 ,
故 平面 ,由于 平面 ,所以 ,
由(1)知: 在边 的中点, 是 的中点,
所以 ,进而 ,
连接 ,由
所以四边形 为平行四边形,
故 ,由于 平面 ,因此 平面 ,
故 两两垂直,建立如图所示的空间直角坐标系;设 ,
则 ,
故 ,
设平面 的法向量为 ,
则 ,取 ,则 ,
又 ,
故 ,
当且仅当 ,即 时取等号,
所以 的最大值为 .
17. (1)由题意,当P点在长轴端点时,取 ,则
①,当P点在短轴端点时,取 ,则 ②,
由②得 ,故 代入①,可得 , ,
故椭圆E的标准方程为 .
(2)
如图1,若四边形 为平行四边形,又 ,则 ,即 为矩形,
设 ,则 ,又 ,则 ,
于是 ,故平行四边形 的面积为
.
(3)
如图2,设 ,则 ,且 ,
因 且 ,故 ,则 ;
因 ,则 因 ,故 ,则 .
由 联立解得: ,
因点Q在椭圆E上,则得 ,将 代入化简得: ,
解得 , ,即点P坐标为 .
18. (1) ,,
,
切线平行于直线 : ,
,解得: ;
(2) ,
,
当 时,显然 ,故 在 上单调递增;
令 , ,
当 时, ,故 在 上单调递增,
由于 ,故当 时, ,
,故 在 上单调递增;
故 在 上单调递增;
当 时,令 , ,
当 时, ,故 在 上单调递减,
由于 ,故当 时, ,
,故 在 上单调递增;
故函数 的单调递增区间为: , ,无单调递减区间;
(3)当 时,需要证明: ,恒有 成立,
即 ,
化简得: ,
即证: ,
当 时, ,又 ,
,
当 时,记 ,则 ,
记 ,则 ,
, ,
所以当 , 单调递增,所以 ,
所以 在 单调递增,所以 ,
综上:对任意 ,恒有 成立.
19. (1)由题意,当 时, , ,或 ,
或 ,
, ,
①若 ,则 或 ;
②若 ,则 或 ;
综上所述,满足条件的 可能为 ;
(2)先证当正整数 时, 是以2为首项,2为公差的等差数列,且 ,
①由(1)得, 或 ,又 , ,
当 时, 是以2为首项,2为公差的等差数列,且 ;
②假设当 ( 且 )时,
是以2为首项,2为公差的等差数列,且 ,
若 ,则 ,
由题意,则必有 ,使得 , ,
是以2为首项,2为公差的等差数列,
,与 矛盾,
,
当 时, 是以2为首项,2为公差的等差数列,且 ;
由①②得,当正整数 时, 是以2为首项,2为公差的等差数列,且 ,
数列 为等差数列;
(3)设 ( 且 ),则必有 ,使得 ,此时 ,
要使 最小,则需 ,且 ,且 ,
此时取 ,则满足 ,
当 正 整 数 取 最 小 值 时 , , , … ,
,
, , 的最小值为3035.