17.解:
(Ⅰ)由题意知,∠AED=∠CBE=∠BAE=θ=30°.
∵b=BE?
cos30°
=AB?
sin30°?
cos30°=34a,
∴ab=433.
(Ⅱ)∵b=BE?
cosθ=AB?
sinθ?
cosθ
=12AB?
sin2θ,
∴ba=12sin2θ.
∵5π24≤θ≤π3,
∴5π12≤2θ≤2π3,
∴ba∈[34,12].
A规格:
3080=38<34,不符合条件;
B规格:
4060=23>12,不符合条件;
C规格:
3272=49∈[34,12],符合条件.
∴选择买进C规格的硬纸板.
18.(理)解:
(Ⅰ)以{AB,AC,AA1}为单位正交基底,建立空间直角坐标系A-xyz,则A(0,0,0),M(0,1,12),P(12,0,1),N(12,12,0),PN=(0,12,-1),n=(0,0,1)为平面ABC的一个法向量,则
sinθ=|cos〈PN,n〉|
=|PN?
n||PN|?
|n|=255.
(Ⅱ)由题意知,平面ABC的一个法向量为n=AA1=(0,0,1),P(λ,0,1).
设平面PMN的法向量为m=(x,y,z),又MP=(λ,-1,12),MN=(12,-12,-12),
由m?
MN=0,
m?
MP=0得12x-12y-12z=0,
λx-y+12z=0.
令x=3,则m=(3,2λ+1,2-2λ).
由|cos〈m,n〉|=|m?
n||m|?
|n|
=|2-2λ|9+(2λ+1)2+(2-2λ)2?
1=22.
解之,得λ=-12.
(文)证明:
(Ⅰ)∵C为圆O上一点,
∴AC⊥BC.
又BB′⊥平面圆O,AC平面圆O,
∴AC⊥BB′.
又BC∩BB′=B,BC,BB′平面BCB′,
∴AC⊥平面BCB′.
又∵AC平面ACO′,
∴平面ACO′⊥平面BCB′.
(Ⅱ)取BC中点G,连结DG,B′G,B′O′.
?
B′O′,
则四边形CDFG为平行四边形,
∴B′G∥O′D.
又DO′平面BCB′,B′G平面BCB′,
∴DO′∥平面BCB′.
19.解:
(Ⅰ)设等差数列的公差为d,等比数列的公比为q,则a1=1,a2=2,a3=1+d,a4=2q,a9=1+4d.
∵S5=2a4+a5,
∴a1+a2+a3=a4,即4+d=2q.
又a9=a3+a4,
∴1+4d=1+d+2q.
解之,得d=2,q=3.
∴对于k∈N*,有a2k-1=1+(k-1)?
2=2k-1,a2k=2?
3k-1,
故an=n,n=2k-1,
2?
3n2-1,n=2k,k∈N*.
(Ⅱ)若am=a2k,则由amam+1=am+2得
2?
3k-1(2k+1)=2?
3k.
解之,得k=1,∴m=2.
若am=a2k-1,则由amam+1=am+2得
(2k-1)?
2?
3k-1=2k+1.
此式左边为偶数,右边为奇数,不可能成立.
故满足条件的正整数m为2.
(Ⅲ)对于k∈N*,有
S2k=(1+2k-1)k2+2(1-3k)1-3=k2-1+3k,
S2k-1=S2k-a2k=k2-1+3k-2?
3k-1
=k2-1+3k-1.
假设存在正整数m,使得S2mS2m-1恰好为数列{an}中的一项,又由(Ⅰ)知,数列{an}中的每一项都为正整数,故可设S2mS2m-1=l(l∈N*),则m2-1+3mm2-1+3m-1=l,
变形得(3-l)3m-1=(l-1)(m2-1).
∵m≥1,l≥1,3m-1>0,∴l≤3.
又l∈N*,故l可能取1,2,3, 当l=1时,(3-l)3m-1>0,(l-1)(m2-1)=0,∴(3-l)3m-1=(l-1)(m2-1)不成立;
当l=2时,(3-2)3m-1=(2-1)(m2-1),即3m-1=m2-1,
若m=1,3m-1≠m2-1,令Tm=m2-13m-1(m∈N,m≥2),
则Tm+1-Tm=(m+1)2-13m-m2-13m-1
=-2m2+2m+33m=-2(m+12)2+723m
≤-2?
22+2?
2+332T3>…,故只有T2=1,此时m=2,l=2=a2;
当l=3时,(3-3)3m-1=(3-1)(m2-1),
∴m=1,l=3=a3.
综上,存在正整数1,使得S2S1恰好为数列{an}中的第三项;存在正整数2,使得S4S3恰好为数列{an}中的第二项.
20.解:
(Ⅰ)如图所示,设点E(x0,y0),过点E分别向x,y轴引垂线,垂足分别为N,M,由△MKE∽△OKA,故EKAK=MEAO=|x0|a.
同理ELCL=|y0|a,则
(EKAK)2+(ELCL)2=x20a2+y20a2.
又点E(x0,y0)在圆上,故有x20a2+y20a2=1,
即(EKAK)2+(ELCL)2=1.
(Ⅱ)如图,设椭圆x2a2+y2b2=1长轴为AB,短轴为CD,E是椭圆弧BD上的一点,AE交CD于K,CE交AB于L,则(EKAK)2+(ELCL)2为定值.
如图所示,设点E(x0,y0),K(0,yK),L(xL,0),则KE=(x0,y0-yk),AK=(a,yk),
LE=(x0-xL,y0),CL=(xL,-b),
设KE=λAK,LE=μCL,
则x0=λa,y0=-μb.
所以KEAK=λ=|x0|a,LECL=μ=|y0|b,(EKAK)2+(ELCL)2=x20a2+y20b2.
又点E(x0,y0)在椭圆上,故有x20a2+y20b2=1,
即(EKAK)2+(ELCL)2=1是定值.
(Ⅲ)证明:
过点E作EM∥AB交直线CD于点M,作EN∥CD交直线AB于点N.
设ON=λOB,OM=μOD,
则OE=ON+OM=λOB+μOD.
设点B,D的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
则OE=λOB+μOD=(λx1+μx2,λy1+μy2),
即点E的坐标为(λx1+μx2,λy1+μy2).
代入椭圆方程x2a2+y2b2=1,得
(λx1+μx2)2a2+(λy1+μy2)2b2=1,
整理得λ2(x21a2+y21b2)+μ2(x22a2+y22b2)+2λμ(x1x2a2+y1y2b2)=1.
因为kAB?
kCD=-b2a2,
即kOB?
kOD=-b2a2,
故y1x1?
y2x2=-b2a2,从而x1x2a2+y1y2b2=0.
所以λ2+μ2=1.
又因为EKAK=EMOA=ONOB=|λ|,
ELCL=ENOC=OMOD=|μ|,
所以(EKAK)2+(ELCL)2=|λ|2+|μ|2=1.
21.解:
(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞).
f′(x)=ax-2bx,则
f′
(2)=a2-4b=-3,即a=8b-6.
于是f′(x)=-2bx2+(8b-6)x.
(1)当b=0时,f′(x)=-6x<0,
f(x)在(0,+∞)上是单调减函数.
(2)当b<0时,令f′(x)=0,得x=4b-3b(负根已舍),
所以f(x)在(0,4b-3b)上是单调减函数,在(4b-3b,+∞)上是单调增函数.
(3)当b>0时,若0
若b>34,令f′(x)=0,得
x=4b-3b(负根已舍),
所以f(x)在(0,4b-3b)上单调增函数,在(4b-3b,+∞)上单调减函数.
综上,若b<0,f(x)的单调减区间为(0,4b-3b),单调增区间为(4b-3b,+∞);
若0≤b≤34,f(x)的单调减区间为(0,+∞);
若b>34,f(x)的单调增区间为(0,4b-3b),单调减区间为(4b-3b,+∞).
(Ⅱ)因为a=2,a=8b-6,所以b=1,
即g(x)=2lnx-x2-kx.
因为g(x)的两零点为x1,x2,
则2lnx1-x21-kx1=0,
2lnx2-x22-kx2=0,
相减得2(lnx1-lnx2)-(x21-x22)-k(x1-x2)=0,
因为x1≠x2,
所以k=2(lnx1-lnx2)x1-x2-(x1+x2),
于是g′(x0)=2x0-2x0-k
=4x1+x2-2(lnx1-lnx2)x1-x2
=2x1-x2[2(x1-x2)x1+x2-(lnx1-lnx2)]
=2x1-x22(x1x2-1)x1x2+1-lnx1x2.
令t=x1x2,t∈(0,1),
φ(t)=2(t-1)t+1-lnt=2-4t+1-lnt,
则φ′(t)=4(t+1)2-1t=-(t-1)2t(t+1)2<0,则φ(t)在(0,1)上单调递减,
则φ(t)>φ
(1)=0.
又2x1-x2<0,则g′(x0)<0.命题得证.
22.解:
∵P为AB中点,∴OP⊥AB,
∴PB=r2-OP2=32.
又∵PC?
PD=PA?
PB=PB2=34,
由PC=98,得PD=23.
23.解:
⊙M:
(x-532)2+(y-72)2=4,(3,π3)对应直角坐标系下的点为(32,32),(2,π2)对应直角坐标系下的点为(0,2),
∴⊙N:
(x-32)2+(y-322)=1.
PQ=MN-3=4-3=1.
24.证明:
3|y|=|3y|=|2(x+y)-(2x-y)|≤2|x+y|+|2x-y|.
由题设知,|x+y|<13,|2x-y|<16,
从而3|y|≤2×13+16=56.故|y|