已知各项都不为零的数列
的前n项和为
,
,向量
,其中
N*,且
∥
.
(Ⅰ)求数列
的通项公式及
;
(Ⅱ)若数列
的前n项和为
,且
(其中
是首项
,第四项为
的等比数列的公比),求证:
.
【解析】本试题主要考查了数列的通项公式和前n项和公式的运用。
(1)因为
,对n=1,
分别求解通项公式,然后合并。利用
,求解![]()
(2)利用

裂项后求和得到结论。
【解析】
(1)
……1分
当
时,
……2分
(
)……5分
……7分
……9分
证明:当
时,
![]()
当
时,
汕头二中拟建一座长
米,宽
米的长方形体育馆.按照建筑要求,每隔
米(
,
为正常数)需打建一个桩位,每个桩位需花费
万元(桩位视为一点且打在长方形的边上),桩位之间的
米墙面需花
万元,在不计地板和天花板的情况下,当
为何值时,所需总费用最少?
【解析】本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。先求需打
个桩位.再求解墙面所需费用为:
,最后表示总费用
,利用导数判定单调性,求解最值。
【解析】
由题意可知,需打
个桩位.
…………………2分
墙面所需费用为:
,……4分
∴所需总费用![]()
(
)…7分
令
,则
当
时,
;当
时,
.
∴当
时,
取极小值为
.而在
内极值点唯一,所以
.∴当
时,
(万元),即每隔3米打建一个桩位时,所需总费用最小为1170万元.
已知点
(
),过点
作抛物线
的切线,切点分别为
、
(其中
).
(Ⅰ)若
,求
与
的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若以点
为圆心的圆
与直线
相切,求圆
的方程;
(Ⅲ)若直线
的方程是
,且以点
为圆心的圆
与直线
相切,
求圆
面积的最小值.
【解析】本试题主要考查了抛物线的的方程以及性质的运用。直线与圆的位置关系的运用。
中∵直线
与曲线
相切,且过点
,∴
,利用求根公式得到结论先求直线
的方程,再利用点P到直线的距离为半径,从而得到圆的方程。
(3)∵直线
的方程是
,
,且以点
为圆心的圆
与直线
相切∴点
到直线
的距离即为圆
的半径,即
,借助于函数的性质圆
面积的最小值![]()
(Ⅰ)由
可得,
. ------1分
∵直线
与曲线
相切,且过点
,∴
,即
,
∴
,或
, --------------------3分
同理可得:
,或
----------------4分
∵
,∴
,
. -----------------5分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
,
,则
的斜率
,
∴直线
的方程为:
,又
,
∴
,即
. -----------------7分
∵点
到直线
的距离即为圆
的半径,即
,--------------8分
故圆
的面积为
. --------------------9分
(Ⅲ)∵直线
的方程是
,
,且以点
为圆心的圆
与直线
相切∴点
到直线
的距离即为圆
的半径,即
, ………10分
∴
,
当且仅当
,即
,
时取等号.
故圆
面积的最小值
.
如图所示的长方体
中,底面
是边长为
的正方形,
为
与
的交点,
,
是线段
的中点.
(Ⅰ)求证:
平面
;
(Ⅱ)求证:
平面
;
(Ⅲ)求二面角
的大小.
【解析】本试题主要考查了线面平行的判定定理和线面垂直的判定定理,以及二面角的求解的运用。中利用
,又
平面
,
平面
,∴
平面
由
,
,又
,∴
平面
.
可得证明
(3)因为∴
为面
的法向量.∵
,
,
∴
为平面
的法向量.∴利用法向量的夹角公式,
,
∴
与
的夹角为
,即二面角
的大小为
.
方法一:解:(Ⅰ)建立如图所示的空间直角坐标系.连接
,则点
、
,

∴
,又点
,
,∴![]()
∴
,且
与
不共线,∴
.
又
平面
,
平面
,∴
平面
.…………………4分
(Ⅱ)∵
,![]()
∴
,
,即
,
,
又
,∴
平面
. ………8分
(Ⅲ)∵
,
,∴
平面
,
∴
为面
的法向量.∵
,
,
∴
为平面
的法向量.∴
,
∴
与
的夹角为
,即二面角
的大小为![]()
某校从参加高三年级理科综合物理考试的学生中随机抽出
名学生,将其数学成绩(均为整数)分成六段
,
…
后得到如下部分频率分布直方图.观察图形的信息,回答下列问题:
(Ⅰ)求分数在
内的频率,并补全这个频率分布直方图;
(Ⅱ)统计方法中,同一组数据常用该组区间的中点值作为代表,据此估计本次考试的
平均分;
(Ⅲ)若从
名学生中随机抽取
人,抽到的学生成绩在
记
分,在
记
分,
在
记
分,用
表示抽取结束后的总记分,求
的分布列和数学期望.

【解析】(1)中利用直方图中面积和为1,可以求解得到分数在
内的频率为![]()
(2)中结合平均值可以得到平均分为:![]()
(3)中用
表示抽取结束后的总记分x, 学生成绩在
的有
人,在
的有
人,在
的有
人,结合古典概型的概率公式求解得到。
(Ⅰ)设分数在
内的频率为
,根据频率分布直方图,则有
,可得
,所以频率分布直方图如右图.……4分


(求解频率3分,画图1分)
(Ⅱ)平均分为:
……7分
(Ⅲ)学生成绩在
的有
人,在
的有
人,
在
的有
人.并且
的可能取值是
. ………8分
则
;
;
;
;
.(每个1分)
所以
的分布列为
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
…………………13分
![]()
已知向量
(
),向量
,
,
且![]()
![]()
.
(Ⅰ)求向量
;
(Ⅱ)若
,
,求
.
【解析】本试题主要考查了向量的数量积的运算,以及两角和差的三角函数关系式的运用。
(1)问中∵
,∴
,…………………1分
∵
,得到三角关系是
,结合
,解得。
(2)由
,解得
,
,结合二倍角公式
,和
,代入到两角和的三角函数关系式中就可以求解得到。
解析一:(Ⅰ)∵
,∴
,…………1分
∵
,∴
,即
① …………2分
又
② 由①②联立方程解得,
,
5分
∴
……………6分
(Ⅱ)∵
即
,
, …………7分
∴
,
………8分
又∵
, ………9分
, ……10分
∴
.
解法二: (Ⅰ)
,…………………………………1分
又
,∴
,即
,①……2分
又
②
将①代入②中,可得
③ …………………4分
将③代入①中,得
……………………………………5分
∴
…………………………………6分
(Ⅱ) 方法一
∵
,
,∴
,且
……7分
∴
,从而
. …………………8分
由(Ⅰ)知
,
; ………………9分
∴
. ………………………………10分
又∵
,∴
,
又
,∴
……11分
综上可得
………………………………12分
方法二∵
,
,∴
,且
…………7分
∴
.
……………8分
由(Ⅰ)知
,
.
…………9分
∴
……………10分
∵
,且注意到
,
∴
,又
,∴
………………………11分
综上可得
…………………12分
(若用
,又∵
∴
,
