2013年高中數(shù)學 基礎(chǔ)能力訓練(14)

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1、數(shù)學能力訓練(14) 1.(本大題共12分)已知數(shù)列的前n項和為,且、的等差中項為1. (Ⅰ)寫出; (Ⅱ)猜想的表達式,并用數(shù)學歸納法證明; (Ⅲ)設(shè),求的值。 2長方體ABCD-A1B1C1D1中, E為AA1上的點。(如圖) (1) 若DBEC為二面角B-EB1-C的平面角, 則平面BCE^平面B1CE, 此命題是否正確?證明你的結(jié)論。 (2) 寫出(1)中命題的逆命題,它正確嗎? 證明你的結(jié)論。 (3) 設(shè)AB=AD=1,當AA1邊上有且僅 有一點E,使平面BCE^平面B1CE 時。(文)求點B到平面B1CE的距離; (理)求點A到

2、平面B1CE的距離。 3 設(shè),求證: 4 某地要建一個水庫,設(shè)計的水庫最大容量為1.28×106m3,在山洪爆發(fā)時,預計注入水量Sn(單位為m3)與天數(shù)n(n為不大于10的正整數(shù))的關(guān)系是Sn=50000,設(shè)水庫原有水量為8×105m3。泄水閘每天排水量為4×104m3,若山洪爆發(fā)時的第一天就打開泄水閘,那么在10天內(nèi),堤壩是否會發(fā)生危險,若會發(fā)生危險,請計算第幾天會發(fā)生危險,若不會發(fā)生危險,請說明理由。(水庫水量超過最大容量時,堤壩會發(fā)生危險)。 5 已知拋物線S的頂點在原點,焦點在x軸上,△ABC三個頂點都在拋物線上,且△ABC的重心為拋物線的焦點.若BC所在直線

3、的方程為l:4x+y-20=0. (Ⅰ)求拋物線S的方程; (Ⅱ)若O是坐標原點,問:是否存在定點M,使過點M的動直線與拋物線S交于P、Q兩點,且∠POQ=90°? 6 定義在(-1,1)上的函數(shù)f(x)滿足①對于任意x,y(-1,1),都有f(x)+f(y)=f(), ②當時x(-1,0)時,f(x)>0,回答下列問題: ① 判斷f(x)在(0,1)上的單調(diào)性。 ② 計算f()-f(),f()-f()-f(),f()-f()-f()-f(),┄┄,猜想f()-f()-f(),┄┄,-f()的值,并用數(shù)學歸納法給予證明. ③ 能不用數(shù)學歸納法證明上面的結(jié)論嗎?若能,請

4、證明。 答案 1 .解:(Ⅰ)依題意:,計算得; (Ⅱ)猜想以下用數(shù)學歸納法證明: (1)當n=1時,,猜想成立; (2)假設(shè)當n=k時,猜想成立,即,則 當n=k+1時,, 兩式相減得,即 ∴當n=k+1時,猜想也成立 綜上(1)(2),對時, (Ⅲ) 。 2.解:(1)∵DBEC為二面角B-EB1-C平面角,∴CE^B1E,BE^EB1, ∴BE1^面CBE,又BE1ì面B1CE ∴面BCE^面B1CE (2)逆命題:若面BCE^面B1CE,

5、則DBEC為二面角B-EB1-C的平面角 過B作BH^CE于H, ∵平面BCE^平面B1CE且平面BCE∩平面B1CE=CE ∴BH^平面B1CE,又B1Eì平面B1CE ∴BH^B1E ∵CB^B1E BC∩BH=B ∴B1E^平面BCE ∴B1E^BE,B1E^CE 即證得DCEB為二面角B-EB1-C平面角 (3)由(2)知當平面BCE^平面B1CE時,DBEC為二 面角B-EB1-C的平面角 ∴DBEB1=90°,又滿足條件的E有且只有一個。 ∴E必為AA1中點。即以BB1為直徑的圓必與AA1相切于E (文)∵AB=1, ∴BB1=2,BE=,

6、∵平面BCE^平面B1CE。 ∴過B作BH^CE于H,則BH就是B到平面B1CE的距離。 在RtDBCE中,dB-CEB=BH=. (理)∵B1E=,CE=,S 且V,∴ =,解得。 3.證明:令, ∴ ∴ ∵ ∴ ∴ ∴。 4.解:設(shè)第n天會發(fā)生危險(n為不大于10的正整數(shù)) 8×105+Sn-4×104×n >1.28×106 即Sn >1.28×106-8×105+4×104×n 將Sn=50000代入 得:50000>1.28×106-8×105+4×104×n 整理得: 5>4n+48 兩邊平方得:25(n2+24n

7、) >16(n+12)2 整理得: n2+24n-256>0 解得: n>8或n<-12(舍去) 第9天會發(fā)生危險。 5.解:(Ⅰ)設(shè)拋物線S的方程為y=2px.把直線l:4x+y-20=0代入, 得2y2+py-20p=0.  由Δ>0,有p>0或p<-160. 設(shè)B(x1,y1),C(x2,y2),則y1+y2=-. 同理,x1+x2=  △ABC的重心F( ,0),設(shè)A(x3,y3), 則  ∵點A在拋物

8、線S上,∴ ∴p=8. ∴拋物線S的方程為y2=16x. (Ⅱ)設(shè)過定點M的動直線方程為y=kx+b,交拋物線于P、Q兩點, 顯然k≠0,b≠0. ∵∠POQ=90°,∴kPO·kQO=-1.   把①代入拋物線方程,得ky2-16y+16b=0. ∴yP·yQ=,從而xP·x

9、Q=  ∵k≠0,b≠0,∴b=-16k. ∴動直線方程為y=kx-16k, 從而y=k(x-16). ∴動直線必過定點(16,0). 若PQ的斜率不存在,直線x=16與拋物線交于P(16,-16)、Q(16,16)兩點, 仍有∠POQ=90°.  ∴存在

10、定點M(16,0)滿足條件. 6.解:①令 y=0, f(x)+f(0)=f(x) f(0)=0 再令y=-x, f(x)+f(-x)=f(0) =0 f(x) 在(-1,1)上為奇函數(shù) 又設(shè)任意x1,x2(0,1),且x10 <0 f()>0 f(x1) >f(x2) f(x) 在(0,1)上為減函數(shù)。 ② f()-f()=f()+f(-) =f()=f(

11、)=f() f()-f()=f() f()-f()-f()=f()-f()=f()=f() f()-f()-f()-f()=f()-f()=f()=f() 猜想:f()-f()-f(),┄┄,-f()=f() 以下用數(shù)學歸納法證明: 1) 當n=1,2,3時,由上可知,等式成立。 2) 設(shè)n=k (kN)時,等式成立。 即 f()+f(),┄┄,+f()=f()-f() n=k+1, f()+f(),┄┄,+f()+f() = f()-f()+f() = f()-[f()-f()] = f()-f() =f()-f()=f()-f() n=k+1時,等式成立。 3) 能,f()=f[]=f() =f()-f() f()=f()-f() f()=f()-f() f()=f()-f() 相加得:f()+f(),┄┄,+f()=f()-f() 得證。

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