b c
剟,
>>,所以()()
12
,
f x f x是“保三角形函
数”. 3分
对于()
3
f x,3,3,5可作为一个三角形的三边长,但222
335
+<,
所以不存在三角形以222
3,3,5为三边长,故()
3
f x不是“保三角形函
数”.4分
(II)设0
T>为()
g x的一个周期,由于其值域为()
0,+∞,所以,存
在0
n m
>>,使得()()
1,2
g m g n
==,
取正整数
n m
T
λ
-
>,可知,,
T m T m n
λλ
++这三个数可作为一个三
角形的三边长,但()1
g T m
λ+=,()()
1,2
g T m g n
λ+==不能作为任
何一个三角形的三边长.故()
g x不是“保三角形函
数”.8分
(III)A的最大值为
5
6
π
.9分
一方面,若
5
6
A
π
>,下证()
F x不是“保三角形函数”.
取()
55
,,0,
266
A
πππ
∈,显然这三个数可作为一个三角形的三边长,
但
5151
sin1,sin,sin
26262
πππ
===不能作为任何一个三角形的三边
()
F x不是“保三角形函数”.
5
6
A
π
=时,()
F x是“保三角形函数”.
对任意三角形的三边,,
a b c,若
5
,,(0,)
6
a b c
π
∈,则分类讨论如下:
(1)2
a b cπ
++…,
此时
55
22
663
a b c
πππ
ππ
-->--=
…,同理,,
3
b c
π
>,
∴
5
,,(,)
36
a b c
ππ
∈,故
1
s i n,s i n,s i n
2
a b c∈,
11
sin sin1sin
22
a b c
+>+=….
同理可证其余两式.
∴sin,sin,sin
a b c可作为某个三角形的三边长.
(2)2
a b cπ
++<
此时,
22
a b c
π
+
+<,可得如下两种情况:
22
a bπ
+
≤时,由于a b c
+>,所以,0
222
c a bπ
+
<<≤.
由sin x在(0,]
2
π
上的单调性可得0sin sin1
22
c a b
+
<<≤;
22
a bπ
+
>时,0
222
c a bπ
π
+
<<-<,
同样,由sin x在0,
2
π
??
?
??
上的单调性可得0sin sin1
22
c a b
+
<<<;
总之,0sin sin1
22
c a b
+
<<≤.
又由
5
6
a b c
π
-<<及余弦函数在()
0,π上单调递减,得
5
cos cos cos cos0
22212
a b
a b cπ
-
-
=>>>,
∴sin sin2sin cos2sin cos sin
2222
a b a b c c
a b c
+-
+=>=.
同理可证其余两式,所以sin,sin,sin
a b c也是某个三角形的三边长.故
5
6
A
π
=时,()
F x是“保三角形函数”.
综上,A的最大值为
5
6
π
.
18、解:(Ⅰ)
11
(1),
1
-
=-
a
S a
a
∴
1
,
=
a a
当2
n≥时,
11
,
11
n n n n n
a a
a S S a a
a a
--
=-=-
--
1
n
n
a
a
a
-
=,即{}
n
a是等比数列.∴
1
n n
n
a a a a
-
=?=;……………………4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
2(1)(31)2
11
(1)
n
n
n n n
a
a a a a
a
b
a a a
?---
-
=+=
-
,若{}
n
b为等
比数列,
则有2
213
,
b b b
=而
2
1232
32322
3,,,
a a a
b b b
a a
+++
===
故
2
2
2
32322
()3
a a a
a a
+++
=?,解得
1
3
a=,………………………………7分
13
14
再将13a =代入得3n n b =成立, 所以1
3
a =. …………8分 (III )证明:由(Ⅱ)知1
()3
n n a =,所以
1
1111331131311()1()
33
n n n n n n n c +++=+=+
+-+- 111311311111131313131n n n n n n ++++--+=+=-+++-+-1112()3131
+=--+-n n , ………… 9分
由111111,313313n n n n ++<>+-得11
1111
,313133
n n n n ++-<-+- 所
以
11
1311
2(
)2()313133+++=-->---n n n n n c , …………………… 12分
从
而
122231111111
[2()][2()][2()]333333
n n n n T c c c +=+++>--+--+--
22311111112[()()()]333333n n n +=--+-++- 1111
2()2333
n n n +=-->-
.
即1
23
n T n >-. ………………………14分
19、解:(I )12a =,22a c =+,323a c =+,因为1a ,2a ,3a 成等比数列,
所以2(2)2(23)c c +=+,解得0c =或2c =.
当0c =时,123a a a ==,不符合题意舍去,故2c =.…… 4分(文6分)
(II )当2n ≥时,由于21a a c -=,322a a c -=,……
1(1)n n a a n c --=-,所以1(1)
[12(1)]2
n n n a a n c c --=+++-=
。 又12a =,2c =,故22(1)2(23)n a n n n n n =+-=-+= ,,.当n=1时,上式也成立,所以2
2(12)n a n n n =-+= ,,……8分 (III )b n =32n-2-3n-1+2, ∴n n n b b 1
lim +∞→=9. ……12分
20、解:(1)???
?
??=?=02Q 为PN 的中点且GQ ⊥PN
?GQ 为PN 的中垂线?|PG|=|GN|
∴|GN|+|GM|=|MP|=6,故G 点的轨迹是以M 、N 为焦点的椭圆,其长
半轴长3=a ,半焦距5=
c ,∴短半轴长b=2,∴点G 的轨迹方程
是14
92
2=+y x ………5分 (2)因为+=,所以四边形OASB 为平行四边形 若存在l 使得||=||,则四边形OASB 为矩形0=?∴
若l 的斜率不存在,直线l 的方程为x =2,由??
???±==?????=+=35221492
22y x y x x 得
0,09
16
=?>=
?∴与矛盾,故l 的斜率存在. ………7分
设l 的方程为),(),,(),2(2211y x B y x A x k y -=
0)1(3636)49(149
)
2(222222=-+-+????
??=+-=k x k x k y x x k y 由
4
9)
1(36,493622212221+-=+=+∴k k x x k k x x ①
)]2()][2([2121--=x k x k y y
4
920]4)(2[22
21212
+-=++-=k k x x x x k ② ……………9分
把①、②代入2
3
02121±
==+k y y x x 得
∴存在直线06230623:=-+=--y x y x l 或使得四边形OASB 的
对角线相等.
21、 解:(1)以AB 中点为坐标原点,AB 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系,则
()()
()
A B C -3030523,,,,,则
()()
A C k m =++
=53232192
2
即A 、C 两个救援中心的距离为219k m
(2)∵||||P C P B =,所以P 在BC 线段的垂直平分线上
又∵||||P BP A -=4,所以P 在以A 、B 为焦点的双曲线的左支上,且A B =6
∴双曲线方程为()x y x 22
45
10-=<
BC 的垂直平分线的方程为x y +-=370 联立两方程解得:x =-8
()
∴,,∠P k P A B P A
-==-8533t a n ∴∠PAB =120°所以P 点在A 点的北偏西30°处
(
3)如图,
设
P Q h P B x P A y ===,,∵Q B Q A x h y h -=+-+2222
()=-
+++=-++++xy x h y h x y x y
x h y h
22
22222222
2 又∵
x y x h y h
++++<2
2
2
2
1
QB QA PB PA -<-∴1111
QB QA PB PA
-<-∴ 即A 、B 收到信号的时间差变小
22、解:(Ⅰ)三个函数的
最小值依次为1
,
,
,…………………… …3分
由(1)0f =,得1c a b =--- ∴
3232()(1)f x x ax bx c x ax bx a b =+++=++-++2(1)[(1)(1)]x x a x a b =-+++++,
故方程2
(1)(1)0x a x a
b +++++=
.
15
(1)a =-+
1a b =++.………………………4分
22(1)a =+,即222(1)(1)a b a +++=+
∴ 2
23a b =+. …………………………………………………………5分
(Ⅱ)①依题意12,x x 是方程2'()320f x x ax b =++=的根,故有
1223
a
x x +=-
,123b x x =,
且△2(2)120a b =->,得3b <.
由
12||x x -==
=
………………………7分
3
23=;得,2b =,2
237a b =+=.
由(Ⅰ
(1)0a =-+>,故1a <-, ∴
a =
(1)3c a b =-++=
∴ 3
2
()23f x x x =+.…………………………………………9分
②12|||()()|M N f x f x -=-3322
121212|()()()|x x a x x b x x =-+-+-
212121212|||()()|
x x x x x x a x x b =-?+-++
+222|()()|333
a b a
a b =
--+?-+ 324(3)27b =-(或3
2249()272
a -). ………………………………………11分 由(Ⅰ
)22(1)2a +==+∵ 01t <<,∴ 22(1)4a <+<, 又1a <-,∴
21a -<+<
31a -<<
,239a +<
3b <<) (13)
分
∴ 3
24
0||(32)27
M N <-<.…………………………………15分
23.(本小题满分12分)
解:(I )由22
414x y y x =
=得,.2
1
x y ='∴∴直线l 的斜率为1|2='=x y ,………1分
故
l
的方程为1-=x y ,∴点
A
坐标为(1,
0) …………………………………… 2分
设),(y x M 则),1(),,2(),0,1(y x y x -=-==, 由0||2=+?得 .0)1(20)2(22=+-?+
?+-y x y x
整理,得.12
22
=+y x ……4分 ∴点M 的轨迹为以原点为中心,焦点在x 轴上,长轴长为22,短轴长为2的椭圆 ……… 5分
(II )如图,由题意知直线l 的斜率存在且不为零,设l 方程为y=k (x -
2)(k ≠0)①
将①代入12
22
=+y x ,整理,得
0)28(8)12(2222=-+?-+k x k x k ,
由△>0得0 2 1 . 设E (x 1,y 1),F (x 2,y 2) 则 ??? ????+-=+=+.1228,12822 2122 21k k x x k k x x ②………………………………………………………7分 令 ||| |,BF BE S S OBF OBE == ??λλ则,由此可得 .10,2 2

