∴二面角A﹣MA1﹣N的正弦值为
.
【点评】本题考查直线与平面平行的判定,考查空间想象能力与思维能力,训练了利用空间向量求解空间角,是中档题.
19.【分析】(1)根据韦达定理以及抛物线的定义可得. (2)若
=3
,则y1=﹣3y2,?x1=﹣3x2+4t,再结合韦达定理可解得t=1,x1=3,
x2=,再用弦长公式可得.
【解答】解:(1)设直线l的方程为y=(x﹣t),将其代入抛物线y=3x得:x﹣(t+3)x+t=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
2
2
2
则x1+x2==2t+,①,x1x2=t②,
2
由抛物线的定义可得:|AF|+|BF|=x1+x2+p=2t++=4,解得t=直线l的方程为y=x﹣. (2)若③
由①②③解得t=1,x1=3,x2=,
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,
=3
,则y1=﹣3y2,∴(x1﹣t)=﹣3×(x2﹣t),化简得x1=﹣3x2+4t,
∴|AB|==.
【点评】本题考查了抛物线的性质,属中档题.
20.【分析】(1)f(x)的定义域为(﹣1,+∞),求出原函数的导函数,进一步求导,得到f″(x)在(﹣1,
)上为减函数,结合f″(0)=1,f″(
)=﹣1+
<
﹣1+1=0,由零点存在定理可知,函数f″(x)在(﹣1,
)上存在唯一得零点x0,
)上单调递减,可得
结合单调性可得,f′(x)在(﹣1,x0)上单调递增,在(x0,f′(x)在区间(﹣1,
)存在唯一极大值点;
(2)由(1)知,当x∈(﹣1,0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(0,x0)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;由于f′(x)在(x0,>0,f′(
)<0,可得函数f′(x)在(x0,
)上单调递减,且f′(x0)
)上存在唯一零点x1,结合单调性
)时,f(x)单调递减.当
可知,当x∈(x0,x1)时,f(x)单调递增;当x∈(x∈(
,π)时,f(x)单调递减,再由f(
)>0,f(π)<0.然后列x,f′(x)
与f(x)的变化情况表得答案.
【解答】证明:(1)f(x)的定义域为(﹣1,+∞), f′(x)=cosx令g(x)=﹣sinx+立,
∴f″(x)在(﹣1,又∵f″(0)=1,f″(
)上为减函数, )=﹣1+
<﹣1+1=0,由零点存在定理可知,
,f″(x)=﹣sinx+
,
<0在(﹣1,
)恒成
,则g′(x)=﹣cosx
函数f″(x)在(﹣1,x0)上单调递增, 在(x0,
)上存在唯一的零点x0,结合单调性可得,f′(x)在(﹣1,
)上单调递减,可得f′(x)在区间(﹣1,)存在唯一极大值点;
(2)由(1)知,当x∈(﹣1,0)时,f′(x)单调递增,f′(x)<f′(0)=0,f(x)
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单调递减;
当x∈(0,x0)时,f′(x)单调递增,f′(x)>f′(0)=0,f(x)单调递增; 由于f′(x)在(x0,
)上单调递减,且f′(x0)>0,f′(
)=
<0,
由零点存在定理可知,函数f′(x)在(x0,)上存在唯一零点x1,结合单调性可知,
当x∈(x0,x1)时,f′(x)单调递减,f′(x)>f′(x1)=0,f(x)单调递增; 当x∈(当x∈(递减, 其中f(
)=1﹣ln(1+
)>1﹣ln(1+
)=1﹣ln2.6>1﹣lne=0,
)时,f′(x)单调递减,f′(x)<f′(x1)=0,f(x)单调递减. ,π)时,cosx<0,﹣
<0,于是f′(x)=cosx﹣
<0,f(x)单调
f(π)=﹣ln(1+π)<﹣ln3<0. 于是可得下表: x (﹣1,0) 0 (0,x1) x1 () ) f′(x) ﹣ 0 0 + 0 ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ (π f(x) 单调递减 单调递增 大于0 单调递减 大于0 单调递减 小于0 ]上有且只有一个零点0, ,π)上有且只有一个零点x2,
结合单调性可知,函数f(x)在(﹣1,由函数零点存在性定理可知,f(x)在(
当x∈[π,+∞)时,f(x)=sinx﹣ln(1+x)<1﹣ln(1+π)<1﹣ln3<0,因此函数f(x)在[π,+∞)上无零点.
综上,f(x)有且仅有2个零点.
【点评】本题考查利用导数求函数的极值,考查函数零点的判定,考查数学转化思想方法,考查函数与方程思想,考查逻辑思维能力与推理运算能力,难度较大.
21.【分析】(1)由题意可得X的所有可能取值为﹣1,0,1,再由相互独立试验的概率求P(X=﹣1),P(X=0),P(X=1)的值,则X的分布列可求;
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(2)(i)由α=0.5,β=0.8结合(1)求得a,b,c的值,代入pi=api﹣1+bpi+cpi+1,得到(pi+1﹣pi)=4(pi﹣pi﹣1),由p1﹣p0=p1≠0,可得{pi+1﹣pi}(i=0,1,2,…,7)为公比为4,首项为p1的等比数列;
(ii)由(i)可得,p8=(p8﹣p7)+(p7﹣p6)+…+(p1﹣p0)+p0,利用等比数列的前n项和与p8=1,得p1=
,进一步求得p4=
.P4表示最终认为甲药更有效的
概率,结合α=0.5,β=0.8,可得在甲药治愈率为0.5,乙药治愈率为0.8时,认为甲药更有效的概率为方案合理.
【解答】(1)解:X的所有可能取值为﹣1,0,1.
P(X=﹣1)=(1﹣α)β,P(X=0)=αβ+(1﹣α)(1﹣β),P(X=1)=α(1﹣β), ∴X的分布列为:
X P ﹣1 (1﹣α)β 0 αβ+(1﹣α)(1﹣β) 1 α(1﹣β) ,此时得出错误结论的概率非常小,说明这种试验
(2)(i)证明:∵α=0.5,β=0.8, ∴由(1)得,a=0.4,b=0.5,c=0.1.
因此pi=0.4pi﹣1+0.5pi+0.1pi+1(i=1,2,…,7),
故0.1(pi+1﹣pi)=0.4(pi﹣pi﹣1),即(pi+1﹣pi)=4(pi﹣pi﹣1),
又∵p1﹣p0=p1≠0,∴{pi+1﹣pi}(i=0,1,2,…,7)为公比为4,首项为p1的等比数列;
(ii)解:由(i)可得,
p8=(p8﹣p7)+(p7﹣p6)+…+(p1﹣p0)+p0=∵p8=1,∴p1=
,
p1=
,
∴P4=(p4﹣p3)+(p3﹣p2)+(p2﹣p1)+(p1﹣p0)+p0=P4表示最终认为甲药更有效的概率.
.
由计算结果可以看出,在甲药治愈率为0.5,乙药治愈率为0.8时,认为甲药更有效的概率为
,此时得出错误结论的概率非常小,说明这种试验方案合理.
【点评】本题是函数与数列的综合题,主要考查数列和函数的应用,考查离散型随机变
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量的分布列,根据条件推出数列的递推关系是解决本题的关键.综合性较强,有一定的难度.
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
22.【分析】(1)把曲线C的参数方程变形,平方相加可得普通方程,把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入2ρcosθ+
ρsinθ+11=0,可得直线l的直角坐标方程;
(2)法一、设出椭圆上动点的坐标(参数形式),再由点到直线的距离公式写出距离,利用三角函数求最值;
法二、写出与直线l平行的直线方程为
,与曲线C联立,化为关于x的一
元二次方程,利用判别式大于0求得m,转化为两平行线间的距离求C上的点到l距离的最小值.
【解答】解:(1)由(t为参数),得,
两式平方相加,得∴C的直角坐标方程为由2ρcosθ+
(x≠﹣1),
(x≠﹣1),
. ;
ρsinθ+11=0,得
即直线l的直角坐标方程为得
(2)法一、设C上的点P(cosθ,2sinθ)(θ≠π), 则P到直线得d=
的距离为: =
.
,
.
∴当sin(θ+φ)=﹣1时,d有最小值为法二、设与直线联立
2
2
平行的直线方程为
,得16x+4mx+m﹣12=0.
2
2
由△=16m﹣64(m﹣12)=0,得m=±4. ∴当m=4时,直线
与曲线C的切点到直线
的距离最小,
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