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07年~11年全国高考理科数学试题及答案(全国卷Ⅱ)

2007年普通高等学校招生全国统一考试试题卷

理科数学(必修 + 选修Ⅱ)

注意事项:

1.本试题卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,共4页,总分150分,考试时间120分钟.

2.答题前,考生须将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在本试题卷指定的位置上.

3.选择题的每小题选出答案后,用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,不能答在试题卷上.

4.非选择题必须使用0.5毫米的黑色字迹的签字笔在答题卡上书写,字体工整,笔迹清楚

5.非选择题必须按照题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,超出答题区域或在其它题的答题区域内书写的答案无效,在草稿纸、本试题卷上答题无效.

6.考试结束、将本试题卷和答题卡一并交回.

第Ⅰ卷(选择题)

本卷共12小题,每小题5分,共60分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.

参考公式:

如果事件A 、B 互斥,那么 球的表面积公式

P (A +B )=P (A )+P (B )

24R S π=

如果事件A 、B 相互独立,那么

其中R 表示球的半径

P (A ·B )=P (A )·P (B ) 球的体积公式 如果事件A 在一次试验中发生的概率是P ,那么 33

4R V π=

n 次独立重复试验中恰好发生k 次的概率

其中R 表示球的半径

),,2,1,0()1()(n k P P C k P k n k

k n n =-=-

一、选择题 (1)=

210sin

(A )

2

3 (B )2

3-

(C )

2

1 (D )2

1-

(2)函数|sin |x y =的一个单调增区间是

(A ))4

,4(π

π-

(B ))4

3,4(

π

π

(C ))2

3,

(ππ

(D ))2,2

3(

ππ

(3)设复数z 满足==+z i z

i 则,21 (A )-2+i (B )-2-i (C )2-i

(D )2+i (4)下列四个数中最大的是

(A )2)2(ln

(B ))2ln(ln

(C )2ln

(D )2ln

(5)在△ABC 中,已知D 是AB 边上一点,若=+==λλ则,3

1

,2

(A )

3

2 (B )

3

1 (C )31-

(D )3

2-

(6)不等式04

12

>--x x 的解集是 (A )(-2,1) (B )(2,+∞) (C )),2()1,2(+∞- (D )),1()2,(+∞--∞

(7)已知正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的侧棱长与底面边长相等,则AB 1与侧面ACC 1A 所成的角的

正弦值等于

(A )

4

6 (B )4

10

(C )

2

2 (D )

2

3 (8)已知双曲线x x y ln 34

2-=的一条切的斜率为21,则切点的横坐标为

(A )3 (B )2 (C )1

(D )2

1

(9)把函数x e y =的图像按向量a =(2,3)平移,得到)(x f y =的图像,则=)(x f

(A )23+-x e

(B )23

-+x e

(C )32

+-x e

(D )32

-+x e

(10)从5位同学中选派4位同学在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要

求星期五有2人参加,星期六、星期日各有1人参加,则不同的选派方法共有 (A )40种 (B )60种 (C )100种 (D )120种

(11)设F 1、F 2分别是双曲线122

22=-b

y a x 的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使

||3||902121AF AF AF F ==∠且 ,则双曲线的离心率为

(A )2

5

(B )2

10

(C )2

15

(D )5

(12)设F 为抛物线x y 42

=的焦点,A 、B 、C 为该抛物线上三点,若

0=++FC FB FA ,则=++||||||FC FB FA

(A )9

(B )6

(C )4

(D )3

第Ⅱ卷(非选择题)

本卷共10题,共90分.

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. (13)8

2

)1)(21(x

x x -

+的展开式中常数项为 ① .(用数字作答) (14)在某项测量中,测量结果ξ服从正态分布).0)(,1(2>σσN 若ξ在(0,1)内取值的

概率为0.4,则ξ在(0,2)内取值的概率为 ② .

(15)一个正四棱柱的各个顶点在一个直径为2cm 的球面上,如果正四棱柱的底面边长为

1cm ,那么该棱柱的表面积为 ③ cm 2. (16)已知数列的通项25+-=n a n ,其前n 项和为S n ,则2

lim

n S n

x ∞→= ④ .

三、解答题:本大题共6小题,共70分. 解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. (17)(本小题满分10分)

在△ABC 中,已知内角,32,3

==

BC A 边π

设内角B =x ,周长为y .

(Ⅰ)求函数y=f (x )的解析式和定义域;

(Ⅱ)求y 的最大值.

(18)(本小题满分12分)

从某批产品中,有放回地抽取产品二次,每次随机抽取1件.假设事件A :“取出的2

件产品中至多有1件是二等品”的概率P (A )=0.96.

(Ⅰ)求从该批产品中任取1件是二等品的概率p ;

(Ⅱ)若该批产品共100件,从中任意抽取2件,ξ表示取出的2件产品中二等品的件数,求ξ的分布列.

(19)(本小题满分12分)

如图,在四棱锥S —ABCD 中,底面ABCD 为正方形,侧棱SD ⊥底面ABCD , E 、F 分别为

AB 、SC 的中点.

(Ⅰ)证明EF//平面SAD .

(Ⅱ)设SD =2DC . 求二面角A —EF —D 的大小.

(20)(本小题满分12分)

在直角坐标系xOy 中,以O 为圆心的圆与直线43=-y x 相切.

(Ⅰ)求圆O 的方程;

(Ⅱ)圆O 与x 轴相交于A 、B 两点,圆内的动点P 使|PA |、|PO |、|PB | 成等比数列,求、的取值范围.

(21)(本小题满分12分)

设数列}{n a 的首项.,4,3,2,2

3),1,0(1

1 =-=∈-n a a a n n (Ⅰ)求}{n a 的通项公式;

(Ⅱ)设,,231+<-=n n n n n b b a a b 证明其中n 为正整数. (22)(本小题满分12分)

已知函数x x x f -=3)(.

(Ⅰ)求曲线)(x f y =在点M ()(,t f t )处的切线方程;

(Ⅱ)设a >0. 如果过点(a , b )时作曲线y =f (x )的三条切线,证明: ).(a f b a <<-

2007年普通高等学校招生全国统一考试 理科数学试题(必修+选修Ⅱ)参考答案

评分说明:

1.本解答给出了一种或几种解法供参考,如果考生的解法与本解答不同.可根据试题的主要考查内容比照评分参考制订相应的评分细则.

2.对计算题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后继部分的解答未改变该题的内容和难度,可视影响的程度决定后继部分的给分,但不得超过该部分的正确解答应得分数的一半,如果后继部分的解答有较严重的错误,就不再给分.

3.解答右段所注分数,表示考生正确做到这一步应得到累加分数. 4.只给整数分数.选择题和填空题不给中间分. 一、选择题

(1)D (2)C (3)C (4)D (5)A (6)C (7)A (8)A (9)C (10)B (11)B (12)B 二、填空题

(13)-42 (14)0.8 (15)2+42 (16)2

5 三、解答题 (17)解:

(Ⅰ)△ABC 的内角和A+B+C =π,由.3

200,0,3

ππ

<

<>>=B C B A 得 应用正弦定理,知

,sin 4sin 3sin

3

2sin sin x x B A

BC AC ===

π

).3

2sin(4sin sin x C A BC AB -==

π

因为 ,AC BC AB y ++= 所以 ).3

20(32)32sin(

4sin 4π

π<<+-+=x x x y (Ⅱ)因为 32)s i n 2

1

c o s 23(s i n 4+++=x x x

y =),6

56

6

(

32)6

sin(34π

π

π

π

<

+

<++

x x 所以,当2

6

π

π

=

+x ,即y x ,3

时π

=

取得最大值36.

(18)解

(Ⅰ)记A 0表示事件“取出2件产品中无二等品”,

A 1表示事件“取出的2件产品中恰有1件二等品”

则A 0,A 1互斥,A =A 0+A 1,故

P (A )=P (A 0+A 1)

=P (A 0)+P (A 1)

=)1()1(1

22p p C p -+-

21p -=

于是 0.9621p -=

解得 2.02.021-==p P (舍去) (Ⅱ)ξ的可能取值为0,1,2.

若该批产品共100件,由(Ⅰ)知其二等品有100×0.2=20件,故

.

495

316)0(21002

80===C C P ξ

.495160)1(2

100

130180===C C C P ξ

.

495

19)2(21002

20===C C P ξ

所以ξ的分布列为

(19(Ⅰ)作FG//DC 交SD 于点G ,则G 为SD 的中点.

连结AG FG //

//,2

1

CD CD 又AB , 故FG //AE,AEFG 为平行四边形.

EF//AG ,又AG ?平面SAD,EF ?平面SAD . 所以EF //平面SAD .

(Ⅱ)不妨设DC =2,则SD =4,DG =2,△ADG 为等腰直角三角形. 取AG 中点H ,连结DH ,则DH ⊥AG .

又AB ⊥平面SAD ,所以AB ⊥DH ,而AB AG =A .

所以DH ⊥面AEF .

取EF 中点M ,连结MH ,则HM ⊥EF . 连结DM ,则DM ⊥EF .

故∠DMH 为二面角A —EF —D 的平面角.

21

2

tan ===

∠HM DH DMH

所以二面有A —EF —D 的大小为arctan 2 解法二:

(Ⅰ)如图,建立空间直角坐标系D —xyz

设A (a ,0,0),S(0,0,b ),则

)2

,2,0(),0,2,(),0,,0(),0,,(b

a F a a E a C a a B ,

)2

,0,(b a -=,

取SD 的中点)2,0,0(b

G ,则

)2

,0,(b

a AG -=,

,,,//,SAD EF SAD AG AG EF 平面平面??=

所以EF //平面SAD .

(Ⅱ)不妨设A (1,0,0),则 B (1,1,0),C (0,1,0),S (0,0,2),E(1,

21,0),F (0, 2

1,1). EF 中点M (

21,21,21),.,0,),1,0,1(),21

,21,21(EF MD EF MD EF MD ⊥=-=---= 又EF EA EF EA EA ⊥=?-=,0),0,2

1

,0(,

所以向量和的夹角等于二面角A —EF —D 的平面角,

3

3|

|||,cos =?>=

所以二面角A —EF —D 的大小为arccos 3

3.

(20)解:

(Ⅰ)依题设,圆O 的半径r 等于原点O 到直线43=-y x 的距离,

即 23

14=+=

r

得圆O 的方程为422=+y x .

(Ⅱ)不妨设4.),0,(),0,(22121=

222222)2()2(y x y x y x +=+-?++

即 .22

2

=-y x

).

1(24)

,2(),2(222-=+-=--?---=?y y x y x y x

内于点P 在圆O 内做?????=-<+2

4

222y x y x

由此得:y 2<1

所以 ?的取值范围为).0,2[- (21)解:

(Ⅰ)由 ,4,3,22

31

=-=

-n a a n n ,, 整理得 ).1(2

1

11---

=-n n a a 又 }1{011n a a -≠-,所以是首项为11a -,公比为2

1

-

的等比数列,得 11)2

1)(1(1----=n n a a

(Ⅱ)方法一: 由(Ⅰ)可知.02

3

0><

2

1n n b b -+

2

2

22

121)1(4

9)23()2323()23(

)

23()23(-=---?--=---=++n n n n n n n n n n a a

a a a a a a a a 又由(Ⅰ)知0102

21>-≠>+n n n n b b a a ,故且,

因此 1+

由(Ⅰ)可知 .12

3

0≠<

31n

n a a -=

+ 所以 .2

)3(23111n

n n n n a a a a b -=

-=+++

由2

)2

3(

)23(1n n n n a a a a -<-≠可得 即n n n n a a a a 2

2

)2

3()23(-<- 两边开平方得

.2

323n n

n n a a a a -<

-

即 n b b n n ,1+<为正整数. (22)解:

(Ⅰ)求函数)(x f 的导数:13)(2-='x x f 曲线))(,()(t f t M x f y 在点=处的切线方程为:

))(()(t x t f t f y -'==

即 .2)13(32t x t y --=

(Ⅱ)如果有一条切线过点(a ,b ),则存在t ,使

322)13(t a t b --=

于是,若过点(a ,b )可作曲线)(x f y =的三条切线,则方程

03223=++-b a at t

有三个相异的实数根,

记 ,32)(2

3

b a at t t g ++-= 则 at t t g 66)(2-=' )(6a t t -=

当t 变化时,)()(t g t g ',变化情况如下表:

由)(t g 的单调性,当极大值0<+b a 或极小值0)(>-a f b 时,方程0)(=t g 最多有

一个实数根;

当0=+b a 时,解方程2

300)(a

t t t g ===,得,即方程0)(=t g 只有两个相异的实数根;

当0)(=-a f b 时,解方程a t a t t g =-==,得2

0)(,即方程0)(=t g 只有两个相异的实数根

综上,如果过),(b a 可作曲线)(x f y =三条曲线,即0)(=t g 有三个相异的实数根,则

??

?<->+0

)(0

a f

b b a 即 ).(a f b a <<-

2008年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷2数学)

理科数学(必修+选修Ⅱ)

第Ⅰ卷

一、选择题

1.设集合{|32}M m m =∈-<

B .{}101-,,

C .{}012,,

D .{}1012-,,,

2.设a b ∈R ,且0b ≠,若复数3

()a bi +是实数,则( ) A .2

2

3b a = B .22

3a b =

C .22

9b a =

D .22

9a b =

3.函数1

()f x x x

=

-的图像关于( ) A .y 轴对称 B . 直线x y -=对称 C . 坐标原点对称 D . 直线x y =对称

4.若1

3

(1)ln 2ln ln x e a x b x c x -∈===,,,,,则( ) A .a

B .c

C . b

D . b

5.设变量x y ,满足约束条件:222y x x y x ??

+??-?

,,.≥≤≥,则y x z 3-=的最小值( )

A .2-

B .4-

C .6-

D .8-

6.从20名男同学,10名女同学中任选3名参加体能测试,则选到的3名同学中既有男同学又有女同学的概率为( ) A .

929

B .

1029

C .

1929

D .

2029

7

.64(1(1的展开式中x 的系数是( ) A .4-

B .3-

C .3

D .4

8.若动直线x a =与函数()sin f x x =和()cos g x x =的图像分别交于M N ,两点,则

MN 的最大值为( )

A .1

B

C

D .2

9.设1a >,则双曲线22

22

1(1)x y a a -=+的离心率e 的取值范围是( )

A

B

C .(25),

D

.(2

10.已知正四棱锥S ABCD -的侧棱长与底面边长都相等,E 是SB 的中点,则AE SD ,所成的角的余弦值为( ) A .

13

B

3

C

3

D .

23

11.等腰三角形两腰所在直线的方程分别为20x y +-=与740x y --=,原点在等腰三角形的底边上,则底边所在直线的斜率为( ) A .3

B .2

C .13

-

D .12

-

12.已知球的半径为2,相互垂直的两个平面分别截球面得两个圆.若两圆的公共弦长为2,则两圆的圆心距等于( ) A .1

B .2

C .3

D .2

第Ⅱ卷

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上.

13.设向量(1

2)(23)==,,,a b ,若向量λ+a b 与向量(47)=--,c 共线,则=λ . 14.设曲线ax

y e =在点(01),

处的切线与直线210x y ++=垂直,则a = .

15.已知F 是抛物线24C y x =:的焦点,过F 且斜率为1的直线交C 于A B ,两点.设

FA FB >,则FA 与FB 的比值等于 .

16.平面内的一个四边形为平行四边形的充要条件有多个,如两组对边分别平行,类似地,写出空间中的一个四棱柱为平行六面体的两个充要条件:

充要条件① ; 充要条件② . (写出你认为正确的两个充要条件)

三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分) 在ABC △中,5cos 13B =-,4

cos 5

C =. (Ⅰ)求sin A 的值;

(Ⅱ)设ABC △的面积33

2

ABC S =

△,求BC 的长. 18.(本小题满分12分) 购买某种保险,每个投保人每年度向保险公司交纳保费a 元,若投保人在购买保险的一年度内出险,则可以获得10 000元的赔偿金.假定在一年度内有10 000人购买了这种保险,且各投保人是否出险相互独立.已知保险公司在一年度内至少支付赔偿金10 000元的概率为

4

1010.999-.

(Ⅰ)求一投保人在一年度内出险的概率p ;

(Ⅱ)设保险公司开办该项险种业务除赔偿金外的成本为50 000元,为保证盈利的期望不小于0,求每位投保人应交纳的最低保费(单位:元). 19.(本小题满分12分)

如图,正四棱柱1111ABCD A BC D -中,124AA AB ==,点

E 在1CC 上且EC E C 31=. (Ⅰ)证明:1AC ⊥平面BED ; (Ⅱ)求二面角1A DE B --的大小. 20.(本小题满分12分)

设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知1a a =,13n n n a S +=+,*

n ∈N .

(Ⅰ)设3n n n b S =-,求数列{}n b 的通项公式; (Ⅱ)若1n n a a +≥,*

n ∈N ,求a 的取值范围.

A

B C

D E

A 1

B 1

C 1

D 1

21.(本小题满分12分)

设椭圆中心在坐标原点,(20)(01)A B ,,

,是它的两个顶点,直线)0(>=k kx y 与AB 相交于点D ,与椭圆相交于E 、F 两点.

(Ⅰ)若6ED DF =

,求k 的值;

(Ⅱ)求四边形AEBF 面积的最大值. 22.(本小题满分12分) 设函数sin ()2cos x

f x x

=

+.

(Ⅰ)求()f x 的单调区间;

(Ⅱ)如果对任何0x ≥,都有()f x ax ≤,求a 的取值范围.

2008年参考答案和评分参考

一、选择题

1.B 2.A 3.C 4.C 5.D 6.D 7.B 8.B 9.B 10.C 11.A 12.C

部分题解析:2. 设a b ∈R ,且0b ≠,若复数3()a bi +是实数,则( )

A .2

2

3b a =

B .22

3a b =

C .22

9b a =

D .22

9a b =,

解:33223()33()()a bi a a bi a bi bi +=+++ (←考查和的立方公式,

或二项式定理) 3

2

2

3

(3)(3)a a b a b b i =-+- (←考查虚数单位i 的运算性质)

R ∈ (←题设条件) ∵a b ∈R ,且0b ≠

∴ 2

3

30a b b -=

(←考查复数与实数的概念) ∴ 2

2

3b a =.

故选A.

6. 从20名男同学,10名女同学中任选3名参加体能测试,则选到的3名同学中既有

男同学又有女同学的概率为( ) A .

929

B .

1029

C .

1929

D .

2029

思路1:设事件A :“选到的3名同学中既有男同学又有女同学”,其概率为:

2112

20102010

3

30

()C C C C P A C += (←考查组合应用及概率计算公式) 2019109

1020

2121302928321

???+???=???? (←考查组合数公式)

10191010109

102914??+??=?? (←考查运算技能)

20

29

=

故选D.

思路2:设事件A :“选到的3名同学中既有男同学又有女同学”,

事件A 的对立事件为A :“选到的3名同学中要么全男同学要么全女同学”

其概率为:

()1()P A P A =- (←考查对立事件概率计算公式)

33

2010

3

30

1C C C +=- (←考查组合应用及概率计算公式) 201981098

321

3211302928321

????+

????=-????(←考查组合数公式) 2019181098

302928??+??=?? (←考查运算技能)

20

29

=

故选D.

12.已知球的半径为2,相互垂直的两个平面分别截球面得两个圆.若两圆的公共弦长

为2,则两圆的圆心距等于( ) A .1

B .2

C .3

D .2

分析:如果把公共弦长为2的相互垂直的两个截球面圆,想成一般情况,问题解决起来就比较麻烦,许多考生就是因为这样思考的,所以浪费了很多时间才得道答案;但是,如果把公共弦长为2的相互垂直的两个截球面圆,想成其中一个恰好是大圆,那么两圆的圆心距就是球心到另一个小圆的距离3,问题解决起来就很容易了.

二、填空题

13.2 14.2 5.3+16.两组相对侧面分别平行;一组相对侧面平行且全等;对角线交于一点;底面是平行四边形.

注:上面给出了四个充要条件.如果考生写出其他正确答案,同样给分. 三、解答题 17.解:

(Ⅰ)由5cos 13B =-

,得12sin 13

B =, 由4cos 5

C =,得3

sin 5

C =.

所以33

sin sin()sin cos cos sin 65

A B C B C B C =+=+=. ················································· 5分 (Ⅱ)由332ABC S =

△得133sin 22AB AC A ???=, 由(Ⅰ)知33

sin 65

A =,

故65AB AC ?=, ····················································································································· 8分

又sin 20

sin 13

AB B AC AB C ?=

=, 故2206513AB =,132

AB =. 所以sin 11

sin 2

AB A BC C ?==. ································································································· 10分

18.解:

各投保人是否出险互相独立,且出险的概率都是p ,记投保的10 000人中出险的人数为ξ, 则4

~(10)B p ξ,.

(Ⅰ)记A 表示事件:保险公司为该险种至少支付10 000元赔偿金,则A 发生当且仅当

0ξ=, ········································································································································· 2分 ()1()P A P A =-

1(0)P ξ=-=

4

101(1)p =--,

又4

10()10.999P A =-,

故0.001p =. ····························································································································· 5分

(Ⅱ)该险种总收入为10000a 元,支出是赔偿金总额与成本的和. 支出 1000050000ξ+,

盈利 10000(1000050000)a ηξ=-+,

盈利的期望为 100001000050E a E ηξ=--, ························································ 9分

由43~(1010)B ξ-,知,31000010E ξ-=?,

4441010510E a E ηξ=--?

4443410101010510a -=-??-?.

0E η≥4441010105100a ?-?-?≥

1050a ?--≥ 15a ?≥(元).

故每位投保人应交纳的最低保费为15元. ············································································ 12分

19.解法一:

依题设知2AB =,1CE =.

(Ⅰ)连结AC 交BD 于点F ,则BD AC ⊥.

由三垂线定理知,1BD AC ⊥. ······························································

·································· 3分 在平面1ACA 内,连结EF 交1AC 于点G ,

由于

1AA AC

FC CE

== 故1Rt Rt A AC FCE △∽△,1

AAC CFE ∠=∠, CFE ∠与1FCA ∠互余.

于是1

AC EF ⊥. 1AC 与平面

BED 内两条相交直线BD EF ,都垂直, 所以1

AC ⊥平面BED . ············································································································ 6分 (Ⅱ)作GH DE ⊥,垂足为H ,连结1A H .由三垂线定理知1A H DE ⊥,

故1A HG ∠是二面角1A DE B --的平面角. ·

········································································ 8分 A

B C

D E

A 1

B 1

C 1

D 1 F

H G

EF

CE CF CG EF ?=

=

EG ==. 13EG EF =

,13EF FD GH DE ?=?=

又1

AC ==

113

AG AC CG =-=

11tan A G

A HG HG

∠=

= 所以二面角1A DE B --

的大小为 ·································································· 12分 解法二:

以D 为坐标原点,射线DA 为x 轴的正半轴, 建立如图所示直角坐标系D xyz -.

依题设,1(220)(020)(021)(204)B C E A ,,,,,,,,,,,.

(021)(220)DE DB == ,,,,,,

1

1(224)(204)AC DA =--=

,,,,,. ··························································································· 3分 (Ⅰ)因为10AC DB = ,10AC DE =

, 故1AC BD ⊥,1AC DE ⊥. 又DB DE D = ,

所以1AC ⊥平面DBE . ············································································································ 6分 (Ⅱ)设向量()x y z =

,,n 是平面1DA E 的法向量,则

DE ⊥

n ,1DA ⊥ n .

故20y z +=,240x z +=.

令1y =,则2z =-,4x =,(412)=-

,,n . ······································································ 9分

1

AC

,n 等于二面角1A DE B --的平面角,

1

11

cos 42AC AC AC ==

,n n n . 所以二面角1A DE B --

的大小为arccos 42

. ································································· 12分 20.解:

(Ⅰ)依题意,113n n n n n S S a S ++-==+,即123n n n S S +=+,

由此得1132(3)n n n n S S ++-=-. ······························································································ 4分 因此,所求通项公式为

13(3)2n n n n b S a -=-=-,*n ∈N .① ·················································································· 6分 (Ⅱ)由①知13(3)2n n n S a -=+-,*

n ∈N , 于是,当2n ≥时,

1n n n a S S -=-

1123(3)23(3)2n n n n a a ---=+-?---? 1223(3)2n n a --=?+-,

12143(3)2n n n n a a a --+-=?+-

22

32

1232n n a --????=+-?? ???????

, 当2n ≥时,

2

1312302n n n a a a -+???+- ?

??

≥≥

9a ?-≥.

又2113a a a =+>.

综上,所求的a 的取值范围是[)9-+∞,. ·

··········································································· 12分 21.(Ⅰ)解:依题设得椭圆的方程为2

214

x y +=, 直线AB EF ,的方程分别为22x y +=,(0)y kx k =>. ·················································· 2分

如图,设001122()()()D x kx E x kx F x kx ,,,,,,其中12x x <, 且12x x ,满足方程22(14)4k x +=,

故21x x =-=

.①

由6ED DF = 知01206()x x x x -=-

,得021215

(6)77x x x x =+==;

由D 在AB 上知0022x kx +=,得02

12x k

=+. 所以

212k =

+, 化简得2

242560k k -+=,

解得23k =

或3

8

k =. ················································································································· 6分 (Ⅱ)解法一:根据点到直线的距离公式和①式知,点E F ,到AB 的距离分别为

1h =

=

2h =

=

. ········································································ 9分

又AB =

=AEBF 的面积为

121

()2

S AB h h =

+ 12= =

=≤

当21k =,即当1

2

k =

时,上式取等号.所以S 的最大值为 ································· 12分 解法二:由题设,1BO =,2AO =.

设11y kx =,22y kx =,由①得20x >,210y y =->, 故四边形AEBF 的面积为

BEF AEF S S S =+△△

222x y =+ ·

··································································································································· 9分

=

=

=

当222x y =时,上式取等号.所以S 的最大值为 ···················································· 12分 22.解: (Ⅰ)22

(2cos )cos sin (sin )2cos 1

()(2cos )(2cos )

x x x x x f x x x +--+'=

=++. ······································· 2分 当2π2π2π2π33k x k -

<<+(k ∈Z )时,1

cos 2x >-,即()0f x '>; 当2π4π2π2π33k x k +<<+(k ∈Z )时,1cos 2

x <-,即()0f x '<. 因此()f x 在每一个区间2π2π2π2π33k k ?

?-

+ ???

,(k ∈Z )是增函数, ()f x 在每一个区间2π4π2π2π33k k ?

?++ ??

?,(k ∈Z )是减函数. ·

····································· 6分 (Ⅱ)令()()g x ax f x =-,则

2

2cos 1()(2cos )

x g x a x +'=-

+ 2

23

2cos (2cos )a x x =-

+++

2

11132cos 33a x ?

?=-+- ?+??

故当1

3

a ≥

时,()0g x '≥.

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