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2009年全国统一高考数学试卷Ⅰ(理科)【word版本、可编辑、附详细答案和解释】

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‎2009年全国统一高考数学试卷Ⅰ(理科)‎ 一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)‎ ‎1. 设集合A=‎{4, 5, 7, 9}‎,B=‎{3, 4, 7, 8, 9}‎,全集U=A∪B,则集合‎∁‎U‎(A∩B)‎中的元素共有( )‎ A.‎3‎个 B.‎4‎个 C.‎5‎个 D.‎6‎个 ‎2. 已知Z‎¯‎‎1+i‎=2+i,则复数z=(‎ ‎‎)‎ A.‎-1+3i B.‎1-3i C.‎3+i D.‎‎3-i ‎3. 不等式‎|x+1‎x-1‎|<1‎的解集为( )‎ A.‎{x|01}‎ B.‎‎{x|00, b>0)‎的渐近线与抛物线y=x‎2‎+1‎相切,则该双曲线的离心率为‎(‎        ‎‎)‎ A.‎3‎ B.‎2‎ C.‎5‎ D.‎‎6‎ ‎5. 甲组有‎5‎名男同学,‎3‎名女同学;乙组有‎6‎名男同学、‎2‎名女同学.若从甲、乙两组中各选出‎2‎名同学,则选出的‎4‎人中恰有‎1‎名女同学的不同选法共有( )‎ A.‎150‎种 B.‎180‎种 C.‎300‎种 D.‎345‎种 ‎6. 设a‎→‎、b‎→‎、c‎→‎是单位向量,且a‎→‎‎⋅b‎→‎=0‎,则‎(a‎→‎-c‎→‎)⋅(b‎→‎-c‎→‎)‎的最小值为( )‎ A.‎-2‎ B.‎2‎‎-2‎ C.‎-1‎ D.‎‎1-‎‎2‎ ‎7. 已知三棱柱ABC-‎A‎1‎B‎1‎C‎1‎的侧棱与底面边长都相等,A‎1‎在底面ABC上的射影D为BC的中点,则异面直线AB与CC‎1‎所成的角的余弦值为( )‎ A.‎3‎‎4‎ B.‎5‎‎4‎ C.‎7‎‎4‎ D.‎‎3‎‎4‎ ‎8. 如果函数y=‎3cos(2x+φ)‎的图象关于点‎(‎4π‎3‎, 0)‎中心对称,那么‎|φ|‎的最小值为‎(‎        ‎‎)‎ A.π‎6‎ B.π‎4‎ C.π‎3‎ D.‎π‎2‎ ‎9. 已知直线y=x+1‎与曲线y=ln(x+a)‎相切,则a的值为( )‎ A.‎1‎ B.‎2‎ C.‎-1‎ D.‎‎-2‎ ‎10. 已知二面角α-l-β为‎60‎‎∘‎,动点P、Q分别在面α、β内,P到β的距离为‎3‎,Q到α的距离为‎2‎‎3‎,则P、Q两点之间距离的最小值为(‎ A.‎1‎ B.‎2‎ C.‎2‎‎3‎ D.‎‎4‎ ‎11. 函数f(x)‎的定义域为R,若f(x+1)‎与f(x-1)‎都是奇函数,则( )‎ A.f(x)‎是偶函数 B.f(x)‎是奇函数 C.f(x)‎=f(x+2)‎ D.f(x+3)‎是奇函数 ‎12. 已知椭圆C:x‎2‎‎2‎+‎y‎2‎=‎1‎的右焦点为F,右准线为l,点A∈l,线段AF交C于点B,若FA‎→‎‎=3‎FB‎→‎,则‎|AF‎→‎|‎=( )‎ A.‎2‎ B.‎2‎ C.‎3‎ D.‎‎3‎ 二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)‎ ‎13. ‎(x-y‎)‎‎10‎的展开式中,x‎7‎y‎3‎的系数与x‎3‎y‎7‎的系数之和等于________.‎ ‎14. 设等差数列‎{an}‎的前n项和为Sn,若S‎9‎=‎81‎,则a‎2‎‎+a‎5‎+‎a‎8‎=________.‎ ‎15. 直三棱柱ABC-‎A‎1‎B‎1‎C‎1‎的各顶点都在同一球面上,若AB=AC=AA‎1‎=‎2‎,‎∠BAC=‎120‎‎∘‎,则此球的表面积等于________.‎ ‎16. (‎2009‎ 全国卷Ⅰ,理 ‎16‎)若π‎4‎‎0)‎相交于A、B、C、D四个点.‎ ‎(‎Ⅰ‎)‎求r的取值范围;‎ ‎(‎Ⅱ‎)‎当四边形ABCD的面积最大时,求对角线AC、BD的交点P的坐标.‎ ‎22. 设函数f(x)=x‎3‎+3bx‎2‎+3cx在两个极值点x‎1‎、x‎2‎,且x‎1‎‎∈[-1, 0]‎,x‎2‎‎∈[1, 2]‎.‎ ‎(1)‎求b、c满足的约束条件,并在下面的坐标平面内,画出满足这些条件的点‎(b, c)‎的区域;‎ ‎(2)‎证明:‎-10≤f(x‎2‎)≤-‎‎1‎‎2‎.‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 参考答案与试题解析 ‎2009年全国统一高考数学试卷Ⅰ(理科)‎ 一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)‎ ‎1.A ‎【分析】‎ A∪B‎=‎{3, 4, 5, 7, 8, 9}‎,‎ A∩B‎=‎{4, 7, 9}‎∴ ‎∁‎U‎(A∩B)‎=‎{3, 5, 8}‎故选A.‎ 也可用摩根律:‎∁‎U‎(A∩B)‎=‎‎(‎∁‎UA)∪(‎∁‎UB)‎ 故选:A.‎ ‎2.B ‎【分析】‎ 解:‎z‎¯‎‎=(1+i)⋅(2+i)=1+3i,∴ z=1-3i 故选B ‎3.D ‎【分析】‎ 解:∵ ‎|x+1‎x-1‎|<1‎,‎ ‎∴ ‎|x+1|<|x-1|‎,‎ ‎∴ x‎2‎‎+2x+10,b>0)‎的一条渐近线方程为y=‎bxa,‎ 代入抛物线方程整理得ax‎2‎-bx+a=0‎,‎ 因渐近线与抛物线相切,所以b‎2‎‎-4a‎2‎=0‎,‎ 即b=2a,‎ 即c‎2‎‎=5a‎2‎⇔e=‎‎5‎,‎ 故选C.‎ ‎5.D ‎【分析】‎ 解:一名女生来自甲组有C‎5‎‎1‎‎⋅C‎3‎‎1‎⋅C‎6‎‎2‎=225‎种选法,‎ 一名女生来自乙组有C‎5‎‎2‎‎⋅C‎6‎‎1‎⋅C‎2‎‎1‎=120‎种选法,‎ 故共有‎225+120=345‎种选法.‎ 故选D.‎ ‎6.D ‎【分析】‎ 解:∵ a‎→‎、b‎→‎、c‎→‎ 是单位向量,a‎→‎‎⋅b‎→‎=0‎,∴ a‎→‎‎⊥‎b‎→‎,‎|a‎→‎+b‎→‎|=‎‎2‎.‎ ‎∴ ‎(a‎→‎-c‎→‎)⋅(b‎→‎-c‎→‎)=a‎→‎⋅b‎→‎-(a‎→‎+b‎→‎)⋅c‎→‎+c‎→‎‎2‎=0-(a‎→‎+b‎→‎)⋅c‎→‎+1=1-|a‎→‎+b‎→‎|⋅|c‎→‎|‎ ‎cos‎ ‎=1-‎2‎cos≥1-‎‎2‎‎.‎ 故选项为D ‎7.D ‎【分析】‎ 解:设BC的中点为D,连接A‎1‎D、AD、A‎1‎B,易知θ=∠A‎1‎AB即为异面直线AB与CC‎1‎所成的角;‎ 并设三棱柱ABC-‎A‎1‎B‎1‎C‎1‎的侧棱与底面边长为‎1‎,则‎|AD|=‎‎3‎‎2‎,‎|A‎1‎D|=‎‎1‎‎2‎,‎|A‎1‎B|=‎‎2‎‎2‎,‎ 由余弦定理,得cosθ=‎1+1-‎‎1‎‎2‎‎2‎=‎‎3‎‎4‎.‎ 故选D.‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 ‎8.A ‎【分析】‎ 解:∵ 函数y=‎3cos(2x+φ)‎的图象关于点‎(‎4π‎3‎,0)‎中心对称.‎ ‎∴ ‎2×‎4π‎3‎+φ=kπ+‎π‎2‎,‎ ‎∴ φ=kπ-‎13π‎6‎(k∈Z)‎,‎ 由此易得‎|φ‎|‎min=‎π‎6‎.‎ 故选A.‎ ‎9.B ‎【分析】‎ 解:设切点P(x‎0‎, y‎0‎)‎,则y‎0‎‎=x‎0‎+1‎,y‎0‎‎=ln(x‎0‎+a)‎,‎ 又∵ ‎y‎'‎‎|‎x=‎x‎0‎‎=‎1‎x‎0‎‎+a=1‎ ‎∴ ‎x‎0‎‎+a=1‎ ‎∴ y‎0‎‎=0‎,‎x‎0‎‎=-1‎ ‎∴ a=2‎.‎ 故选项为B ‎10.C ‎【分析】‎ 解:如图 分别作QA⊥α于A,AC⊥l于C,PB⊥β于B,PD⊥l于D,‎ 连CQ,BD则‎∠ACQ=∠PDB=‎‎60‎‎∘‎,AQ=2‎3‎,BP=‎‎3‎,‎ ‎∴ ‎AC=PD=2‎ 又∵ ‎PQ=AQ‎2‎+AP‎2‎=‎12+AP‎2‎≥2‎‎3‎ 当且仅当AP=0‎,即点A与点P重合时取最小值.‎ 故答案选C.‎ ‎11.D ‎【分析】‎ ‎∵ f(x+1)‎与f(x-1)‎都是奇函数,‎ ‎∴ 函数f(x)‎关于点‎(1, 0)‎及点‎(-1, 0)‎对称,‎ ‎∴ f(x)+f(2-x)‎=‎0‎,f(x)+f(-2-x)‎=‎0‎,‎ 故有f(2-x)‎=f(-2-x)‎,‎ 函数f(x)‎是周期T=‎[2-(-2)]‎=‎4‎的周期函数.‎ ‎∴ f(-x-1+4)‎=‎-f(x-1+4)‎,‎ f(-x+3)‎‎=‎-f(x+3)‎,‎ f(x+3)‎是奇函数.‎ ‎12.A ‎【分析】‎ 过点B作BM⊥x轴于M,‎ 并设右准线l与x轴的交点为N,易知FN=‎1‎.‎ 由题意FA‎→‎‎=3‎FB‎→‎,‎ 故FM=‎‎1‎‎3‎,故B点的横坐标为‎4‎‎3‎,纵坐标为‎±‎‎1‎‎3‎ 即BM=‎‎1‎‎3‎,‎ 故AN=‎1‎,‎ ‎∴ ‎|AF|=‎‎2‎.‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)‎ ‎13.‎‎-240‎ ‎【分析】‎ 因为‎(x-y‎)‎‎10‎的展开式中含x‎7‎y‎3‎的项为C‎10‎‎3‎x‎10-3‎y‎3‎‎(-1‎‎)‎‎3‎=‎-‎C‎10‎‎3‎x‎7‎y‎3‎,‎ 含x‎3‎y‎7‎的项为C‎10‎‎7‎x‎10-7‎y‎7‎‎(-1‎‎)‎‎7‎=‎-‎C‎10‎‎7‎x‎3‎y‎7‎.‎ 由C‎10‎‎3‎=C‎10‎‎7‎=‎120‎知,x‎7‎y‎3‎与x‎3‎y‎7‎的系数之和为‎-240‎.‎ ‎14.‎‎27‎ ‎【分析】‎ ‎∵ ‎s‎9‎‎=‎9(a‎1‎+a‎9‎)‎‎2‎=9‎a‎5‎ ‎∴ a‎5‎=‎‎9‎ ‎∴ a‎2‎‎+a‎5‎+‎a‎8‎=‎3‎a‎5‎=‎‎27‎ ‎15.‎‎20π ‎【分析】‎ 在‎△ABC中AB=AC=‎2‎,‎∠BAC=‎120‎‎∘‎,‎ 可得BC=2‎‎3‎ 由正弦定理,可得‎△ABC外接圆半径r=‎2‎,‎ 设此圆圆心为O‎'‎,球心为O,在RT△OBO‎'‎中,‎ 易得球半径R=‎‎5‎,‎ 故此球的表面积为‎4πR‎2‎=‎‎20π ‎16.‎‎-8‎ ‎【分析】‎ y=tan2x⋅tan‎3‎x=‎2tan‎4‎x‎1-tan‎2‎x=‎2‎‎1‎tan‎4‎x‎-‎‎1‎tan‎2‎x=‎‎2‎‎1‎tan‎2‎x‎-‎‎1‎‎2‎‎2‎‎-‎‎1‎‎4‎‎,∵ π‎4‎‎1,0<‎1‎tan‎2‎x<1,-‎1‎‎2‎<‎1‎tan‎2‎x-‎1‎‎2‎<‎‎1‎‎2‎.∴ ‎‎0≤‎1‎tan‎2‎x‎-‎‎1‎‎2‎‎2‎<‎1‎‎4‎,-‎1‎‎4‎≤‎1‎tan‎2‎x‎-‎‎1‎‎2‎‎2‎-‎1‎‎4‎<0.‎ ‎∴ ‎当tanx=‎‎2‎时,‎ymax‎=-8.‎ 三、解答题(共6小题,满分70分)‎ ‎17.解:法一:在‎△ABC中∵ sinAcosC=3cosAsinC,‎ 则由正弦定理及余弦定理有:‎ a⋅a‎2‎‎+b‎2‎-‎c‎2‎‎2ab=3b‎2‎‎+c‎2‎-‎a‎2‎‎2bc⋅c‎,‎ 化简并整理得:‎2(a‎2‎-c‎2‎)=‎b‎2‎.‎ 又由已知a‎2‎‎-c‎2‎=2b∴ ‎4b=‎b‎2‎.‎ 解得b=4‎或b=0‎(舍);‎ 法二:由余弦定理得:a‎2‎‎-c‎2‎=b‎2‎-2bccosA.‎ 又a‎2‎‎-c‎2‎=2b,b≠0‎.‎ 所以b=2ccosA+2‎①又sinAcosC=3cosAsinC,‎ ‎∴ sinAcosC+cosAsinC=4cosAsinCsin(A+C)=4cosAsinC,‎ 即sinB=4cosAsinC由正弦定理得sinB=bcsinC,‎ 故b=4ccosA②由①,②解得b=4‎.‎ ‎【分析】‎ 解:法一:在‎△ABC中∵ sinAcosC=3cosAsinC,‎ 则由正弦定理及余弦定理有:‎ a⋅a‎2‎‎+b‎2‎-‎c‎2‎‎2ab=3b‎2‎‎+c‎2‎-‎a‎2‎‎2bc⋅c‎,‎ 化简并整理得:‎2(a‎2‎-c‎2‎)=‎b‎2‎.‎ 又由已知a‎2‎‎-c‎2‎=2b∴ ‎4b=‎b‎2‎.‎ 解得b=4‎或b=0‎(舍);‎ 法二:由余弦定理得:a‎2‎‎-c‎2‎=b‎2‎-2bccosA.‎ 又a‎2‎‎-c‎2‎=2b,b≠0‎.‎ 所以b=2ccosA+2‎①又sinAcosC=3cosAsinC,‎ ‎∴ sinAcosC+cosAsinC=4cosAsinCsin(A+C)=4cosAsinC,‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 即sinB=4cosAsinC由正弦定理得sinB=bcsinC,‎ 故b=4ccosA②由①,②解得b=4‎.‎ ‎18.证明:(1)作MN // SD交CD于N,作NE⊥AB交AB于E,‎ 连ME、NB,则MN⊥‎面ABCD,ME⊥AB,‎NE=AD=‎‎2‎ 设MN=x,则NC=EB=x,‎ 在RT△MEB中,∵ ‎∠MBE=‎‎60‎‎∘‎∴ ME=‎3‎x.‎ 在RT△MNE中由ME‎2‎=NE‎2‎+MN‎2‎∴ ‎‎3x‎2‎=x‎2‎+2‎ 解得x=1‎,从而MN=‎1‎‎2‎SD∴ M为侧棱SC的中点M.‎ ‎(1)证法二:分别以DA、DC、DS为x、y、z轴如图建立空间直角坐标系D-xyz,则A(‎2‎,0,0),B(‎2‎,2,0),C(0,2,0),S(0,0,2)‎.‎ 设M(0, a, b)(a>0, b>0)‎,‎ 则BA‎→‎‎=(0,-2,0),BM‎→‎=(-‎2‎,a-2,b),SM‎→‎=(0,a,b-2)‎,SC‎→‎‎=(0,2,-2)‎,‎ 由题得cos=‎‎1‎‎2‎SM‎→‎‎ // ‎SC‎→‎,‎ 即‎-2(a-2)‎‎2⋅‎‎(a-2‎)‎‎2‎+b‎2‎+2‎‎=‎‎1‎‎2‎‎-2a=2(b-2)‎ 解之个方程组得a=1‎,b=1‎即M(0, 1, 1)‎ 所以M是侧棱SC的中点.‎ ‎(1)证法三:设SM‎→‎‎=λMC‎→‎,‎ 则M(0,‎2λ‎1+λ,‎2‎‎1+λ),MB‎→‎=(‎2‎,‎2‎‎1+λ,‎-2‎‎1+λ)‎ 又AB‎→‎‎=(0,2,0),=‎‎60‎o 故MB‎→‎‎⋅AB‎→‎=|MB‎→‎|⋅|AB‎→‎|cos‎60‎o,‎ 即‎4‎‎1+λ‎=‎‎2+(‎2‎‎1+λ‎)‎‎2‎+(‎‎2‎‎1+λ‎)‎‎2‎,‎ 解得λ=1‎,所以M是侧棱SC的中点.‎ ‎(2)由(1)得M(0,1,1),MA‎→‎=(‎2‎,-1,-1)‎,‎ 又AS‎→‎‎=(-‎2‎,0,2)‎,AB‎→‎‎=(0,2,0)‎,‎ 设n‎1‎‎→‎‎=(x‎1‎,y‎1‎,z‎1‎),n‎2‎‎→‎=(x‎2‎,y‎2‎,z‎2‎)‎分别是平面SAM、MAB的法向量,‎ 则n‎1‎‎→‎‎⋅AS‎→‎=0‎‎˙‎且n‎2‎‎→‎‎⋅AB‎→‎=0‎‎˙‎,‎ 即‎2‎x‎1‎‎-y‎1‎-z‎1‎=0‎‎-‎2‎x‎1‎+2z‎1‎=0‎且‎2‎x‎2‎‎-y‎2‎-z‎2‎=0‎‎2y‎2‎=0‎ 分别令x‎1‎‎=x‎2‎=‎‎2‎得z‎1‎‎=1‎,y‎1‎‎=1‎,y‎2‎‎=0‎,z‎2‎‎=2‎,‎ 即n‎1‎‎→‎‎=(‎2‎,1,1),n‎2‎‎→‎=(‎2‎,0,2)‎,‎ ‎∴ ‎cos=‎2+0+2‎‎2⋅‎‎6‎=‎‎6‎‎3‎ 二面角S-AM-B的大小π-arccos‎6‎‎3‎.‎ ‎【分析】‎ 证明:(1)作MN // SD交CD于N,作NE⊥AB交AB于E,‎ 连ME、NB,则MN⊥‎面ABCD,ME⊥AB,‎NE=AD=‎‎2‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 设MN=x,则NC=EB=x,‎ 在RT△MEB中,∵ ‎∠MBE=‎‎60‎‎∘‎∴ ME=‎3‎x.‎ 在RT△MNE中由ME‎2‎=NE‎2‎+MN‎2‎∴ ‎‎3x‎2‎=x‎2‎+2‎ 解得x=1‎,从而MN=‎1‎‎2‎SD∴ M为侧棱SC的中点M.‎ ‎(1)证法二:分别以DA、DC、DS为x、y、z轴如图建立空间直角坐标系D-xyz,则A(‎2‎,0,0),B(‎2‎,2,0),C(0,2,0),S(0,0,2)‎.‎ 设M(0, a, b)(a>0, b>0)‎,‎ 则BA‎→‎‎=(0,-2,0),BM‎→‎=(-‎2‎,a-2,b),SM‎→‎=(0,a,b-2)‎,SC‎→‎‎=(0,2,-2)‎,‎ 由题得cos=‎‎1‎‎2‎SM‎→‎‎ // ‎SC‎→‎,‎ 即‎-2(a-2)‎‎2⋅‎‎(a-2‎)‎‎2‎+b‎2‎+2‎‎=‎‎1‎‎2‎‎-2a=2(b-2)‎ 解之个方程组得a=1‎,b=1‎即M(0, 1, 1)‎ 所以M是侧棱SC的中点.‎ ‎(1)证法三:设SM‎→‎‎=λMC‎→‎,‎ 则M(0,‎2λ‎1+λ,‎2‎‎1+λ),MB‎→‎=(‎2‎,‎2‎‎1+λ,‎-2‎‎1+λ)‎ 又AB‎→‎‎=(0,2,0),=‎‎60‎o 故MB‎→‎‎⋅AB‎→‎=|MB‎→‎|⋅|AB‎→‎|cos‎60‎o,‎ 即‎4‎‎1+λ‎=‎‎2+(‎2‎‎1+λ‎)‎‎2‎+(‎‎2‎‎1+λ‎)‎‎2‎,‎ 解得λ=1‎,所以M是侧棱SC的中点.‎ ‎(2)由(1)得M(0,1,1),MA‎→‎=(‎2‎,-1,-1)‎,‎ 又AS‎→‎‎=(-‎2‎,0,2)‎,AB‎→‎‎=(0,2,0)‎,‎ 设n‎1‎‎→‎‎=(x‎1‎,y‎1‎,z‎1‎),n‎2‎‎→‎=(x‎2‎,y‎2‎,z‎2‎)‎分别是平面SAM、MAB的法向量,‎ 则n‎1‎‎→‎‎⋅AS‎→‎=0‎‎˙‎且n‎2‎‎→‎‎⋅AB‎→‎=0‎‎˙‎,‎ 即‎2‎x‎1‎‎-y‎1‎-z‎1‎=0‎‎-‎2‎x‎1‎+2z‎1‎=0‎且‎2‎x‎2‎‎-y‎2‎-z‎2‎=0‎‎2y‎2‎=0‎ 分别令x‎1‎‎=x‎2‎=‎‎2‎得z‎1‎‎=1‎,y‎1‎‎=1‎,y‎2‎‎=0‎,z‎2‎‎=2‎,‎ 即n‎1‎‎→‎‎=(‎2‎,1,1),n‎2‎‎→‎=(‎2‎,0,2)‎,‎ ‎∴ ‎cos=‎2+0+2‎‎2⋅‎‎6‎=‎‎6‎‎3‎ 二面角S-AM-B的大小π-arccos‎6‎‎3‎.‎ ‎19.解:记Ai表示事件:第i局甲获胜,‎(i=3‎、‎4‎、‎‎5)‎ Bi表示第j局乙获胜,j=3‎、‎‎4‎ ‎(1)‎记B表示事件:甲获得这次比赛的胜利,‎ ‎∵ 前‎2‎局中,甲、乙各胜‎1‎局,‎ ‎∴ 甲要获得这次比赛的胜利需在后面的比赛中先胜两局,‎ ‎∴ ‎B=A‎3‎A‎4‎+B‎3‎A‎4‎A‎5‎+‎A‎3‎B‎4‎A‎5‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 由于各局比赛结果相互独立,‎ ‎∴ ‎P(B)=P(A‎3‎A‎4‎)+P(B‎3‎A‎4‎A‎5‎)+P(A‎3‎B‎4‎A‎5‎)‎ ‎=0.6×0.6+0.4×0.6×0.6+0.6×0.4×0.6‎ ‎=0.648‎ ‎(2)ξ表示从第‎3‎局开始到比赛结束所进行的局数,由上一问可知ξ的可能取值是‎2‎、‎‎3‎ 由于各局相互独立,得到ξ的分布列 P(ξ=2)=P(A‎3‎A‎4‎+B‎3‎B‎4‎)=0.52‎ P(ξ=3)=1-P(ξ=2)=1-0.52=0.48‎ ‎∴ Eξ=2×0.52+3×0.48=2.48‎.‎ ‎【分析】‎ 解:记Ai表示事件:第i局甲获胜,‎(i=3‎、‎4‎、‎‎5)‎ Bi表示第j局乙获胜,j=3‎、‎‎4‎ ‎(1)‎记B表示事件:甲获得这次比赛的胜利,‎ ‎∵ 前‎2‎局中,甲、乙各胜‎1‎局,‎ ‎∴ 甲要获得这次比赛的胜利需在后面的比赛中先胜两局,‎ ‎∴ ‎B=A‎3‎A‎4‎+B‎3‎A‎4‎A‎5‎+‎A‎3‎B‎4‎A‎5‎ 由于各局比赛结果相互独立,‎ ‎∴ ‎P(B)=P(A‎3‎A‎4‎)+P(B‎3‎A‎4‎A‎5‎)+P(A‎3‎B‎4‎A‎5‎)‎ ‎=0.6×0.6+0.4×0.6×0.6+0.6×0.4×0.6‎ ‎=0.648‎ ‎(2)ξ表示从第‎3‎局开始到比赛结束所进行的局数,由上一问可知ξ的可能取值是‎2‎、‎‎3‎ 由于各局相互独立,得到ξ的分布列 P(ξ=2)=P(A‎3‎A‎4‎+B‎3‎B‎4‎)=0.52‎ P(ξ=3)=1-P(ξ=2)=1-0.52=0.48‎ ‎∴ Eξ=2×0.52+3×0.48=2.48‎.‎ ‎20.由已知得b‎1‎=a‎1‎=‎1‎,且an+1‎n+1‎‎=ann+‎‎1‎‎2‎n,‎ 即bn+1‎=bn‎+‎‎1‎‎2‎n,从而b‎2‎=b‎1‎‎+‎‎1‎‎2‎,‎ b‎3‎‎=b‎2‎‎+‎‎1‎‎2‎‎2‎,‎ bn‎=bn-1‎‎+‎1‎‎2‎n-1‎(n≥2)‎.‎ 于是bn=b‎1‎‎+‎1‎‎2‎+‎1‎‎2‎‎2‎+⋯+‎1‎‎2‎n-1‎=2-‎1‎‎2‎n-1‎(n≥2)‎.‎ 又b‎1‎=‎1‎,‎ 故所求的通项公式为bn=‎2-‎‎1‎‎2‎n-1‎.‎ 由(1)知an=‎2n-‎n‎2‎n-1‎,‎ 故Sn=‎(2+4+...+2n)-(1+‎2‎‎2‎+‎3‎‎2‎‎2‎+‎4‎‎2‎‎3‎+⋯+n‎2‎n-1‎)‎,‎ 设Tn=‎1+‎2‎‎2‎‎1‎+‎3‎‎2‎‎2‎+‎4‎‎2‎‎3‎+⋯+‎n‎2‎n-1‎,①‎ ‎1‎‎2‎Tn‎=‎1‎‎2‎+‎2‎‎2‎‎2‎+‎3‎‎2‎‎3‎+⋯+n-1‎‎2‎n-1‎+‎n‎2‎n‎,②‎ ‎①-②得,‎ ‎1‎‎2‎Tn‎=‎‎1+‎1‎‎2‎+‎1‎‎2‎‎2‎+‎1‎‎2‎‎3‎+⋯+‎1‎‎2‎n-1‎-‎n‎2‎n ‎=‎1-‎‎1‎‎2‎n‎1-‎‎1‎‎2‎-n‎2‎n=2-‎2‎‎2‎n-‎n‎2‎n‎,‎ ‎∴ Tn=‎4-‎n+2‎‎2‎n-1‎.‎ ‎∴ Sn=n(n+1)+n+2‎‎2‎n-1‎-4‎.‎ ‎【分析】‎ 由已知得b‎1‎=a‎1‎=‎1‎,且an+1‎n+1‎‎=ann+‎‎1‎‎2‎n,‎ 即bn+1‎=bn‎+‎‎1‎‎2‎n,从而b‎2‎=b‎1‎‎+‎‎1‎‎2‎,‎ b‎3‎‎=b‎2‎‎+‎‎1‎‎2‎‎2‎,‎ bn‎=bn-1‎‎+‎1‎‎2‎n-1‎(n≥2)‎.‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 于是bn=b‎1‎‎+‎1‎‎2‎+‎1‎‎2‎‎2‎+⋯+‎1‎‎2‎n-1‎=2-‎1‎‎2‎n-1‎(n≥2)‎.‎ 又b‎1‎=‎1‎,‎ 故所求的通项公式为bn=‎2-‎‎1‎‎2‎n-1‎.‎ 由(1)知an=‎2n-‎n‎2‎n-1‎,‎ 故Sn=‎(2+4+...+2n)-(1+‎2‎‎2‎+‎3‎‎2‎‎2‎+‎4‎‎2‎‎3‎+⋯+n‎2‎n-1‎)‎,‎ 设Tn=‎1+‎2‎‎2‎‎1‎+‎3‎‎2‎‎2‎+‎4‎‎2‎‎3‎+⋯+‎n‎2‎n-1‎,①‎ ‎1‎‎2‎Tn‎=‎1‎‎2‎+‎2‎‎2‎‎2‎+‎3‎‎2‎‎3‎+⋯+n-1‎‎2‎n-1‎+‎n‎2‎n‎,②‎ ‎①-②得,‎ ‎1‎‎2‎Tn‎=‎‎1+‎1‎‎2‎+‎1‎‎2‎‎2‎+‎1‎‎2‎‎3‎+⋯+‎1‎‎2‎n-1‎-‎n‎2‎n ‎=‎1-‎‎1‎‎2‎n‎1-‎‎1‎‎2‎-n‎2‎n=2-‎2‎‎2‎n-‎n‎2‎n‎,‎ ‎∴ Tn=‎4-‎n+2‎‎2‎n-1‎.‎ ‎∴ Sn=n(n+1)+n+2‎‎2‎n-1‎-4‎.‎ ‎21.(1)将抛物线E:‎y‎2‎=x代入圆M:‎(x-4‎)‎‎2‎+‎y‎2‎=r‎2‎‎(r>0)‎的方程,‎ 消去y‎2‎,整理得x‎2‎‎-7x+16-‎r‎2‎=‎‎0(1)‎ 抛物线E:‎y‎2‎=x与圆M:‎(x-4‎)‎‎2‎+‎y‎2‎=r‎2‎‎(r>0)‎相交于A、B、C、D四个点的充要条件是:‎ 方程(1)有两个不相等的正根 ‎∴ ‎‎49-4(16-r‎2‎)>0‎x‎1‎‎+x‎2‎=7>0‎x‎1‎‎⋅x‎2‎=16-r‎2‎>0‎ 即r<-‎15‎‎2‎r>‎‎15‎‎2‎‎-40)‎的方程,‎ 消去y‎2‎,整理得x‎2‎‎-7x+16-‎r‎2‎=‎‎0(1)‎ 抛物线E:‎y‎2‎=x与圆M:‎(x-4‎)‎‎2‎+‎y‎2‎=r‎2‎‎(r>0)‎相交于A、B、C、D四个点的充要条件是:‎ 方程(1)有两个不相等的正根 ‎∴ ‎‎49-4(16-r‎2‎)>0‎x‎1‎‎+x‎2‎=7>0‎x‎1‎‎⋅x‎2‎=16-r‎2‎>0‎ 即r<-‎15‎‎2‎r>‎‎15‎‎2‎‎-4