2015年广州市高二数学竞赛试题
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广东高二高中数学竞赛测试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.A.B.C.D.2.若A.1B.1或C.D.1或3.在等差数列中,若,则A.14B.15C.16D.174.已知椭圆,若成等差数列,则椭圆的离心率为( )A.B.C.D.5.如图,三棱柱的所有棱长均为2,且点在面上的射影为BC中点O,则异面直线AB与CC所成角的余弦值为( )1A.B.C.D.6.已知函数,则要得到其导函数的图象,只需将函数的图象( )A.向左平移个单位B.向右平移个单位C.向左平移个单位D.向右平移个单位7.已知定义域为的函数,满足;当时,单调递增.如果,对于的值,下列判断正确的是( )A.恒小于0B.恒大于0C.可能为0D.可正可负二、其他如图:向量,点为圆心的圆弧上运动,设,则的最大值为( )A.1B.C.2D.三、填空题1.已知 ;2.不等式的解集为3.把4名大学毕业生分配到A、B、C三个单位实习,每个单位至少一人,已知学生甲只去A 单位,则不同的分配方案有种(用数字作答)4.已知点为抛物线上的一个动点,为圆上的动点,设点到抛物线的准线距离为,则的最小值为5.已知数列,利用如右图所示的程序框图计算的值,则判断框中应填6.下列命题中:①在频率分布直方图中估计平均数,可以用每个小矩形的高乘以底边中点的横坐标之和;②线性相关系数r的的绝对值越接近1,表示两变量的相关性越强③回归直线一定过样本中心;④已知随机变量,则其中正确命题的序号是四、解答题1.、(本小题满分12分)已知函数为偶函数,且其图象两相邻对称轴间的距离为(1)求的解析式;(2)若把图象按向量平移,得到函数的图象,求的单调增区间.2.(本小题满分12分)高二级某次数学测试中,随机从该年级所有学生中抽取了100名同学的数学成绩(满分150分),经统计成绩在的有6人,在的有4人.在,各区间分布情况如右图所示的频率分布直方图,若直方图中,和对应小矩形高度相等,且对应小矩形高度又恰为对应小矩形高度的一半.(1)确定图中的值;(2)设得分在110分以上(含110分)为优秀,则这次测试的优秀率是多少?(3)某班共有学生50人,若以该次统计结果为依据,现随机从该班学生中抽出3人, 则至少抽到一名数学成绩优秀学生的概率是多少?3.(1)、据此说明四棱锥P-ABCD具有的特征及已知条件;(2)、由你给出的特征及条件证明:面PAD⊥面PCD(3)、若PC中点为E,求直线AE与面PCD所成角的余弦值.4.(本小题满分14分)已知为坐标原点,点F、T、M、P分别满足.(1) 当t变化时,求点P的轨迹方程;(2) 若的顶点在点P的轨迹上,且点A的纵坐标,的重心恰好为点F,求直线BC的方程.5.(本小题满分14分)已知函数()(1) 判断函数的单调性;(2) 是否存在实数使得函数在区间上有最小值恰为? 若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.6.(本小题满分14分)下表给出的是由n×n(n≥3,n∈N*)个正数排成的n行n列数表,表示第i行第j列的数,表中第一列的数从上到下依次成等差数列,其公差为d ,表中各行中每一行的数从左到右依次都成等比数列,且所有公比相等,公比为,若已知(1)求的值;(2)求用表示的代数式;=+++……+求使不等式(3)设表中对角线上的数,,,……,组成一列数列,设Tn成立的最小正整数n.广东高二高中数学竞赛测试答案及解析一、选择题1.A.B.C.D.【答案】 D【解析】略2.若A.1B.1或C.D.1或【答案】B【解析】略3.在等差数列中,若,则A.14B.15C.16D.17【答案】C【解析】略4.已知椭圆,若成等差数列,则椭圆的离心率为( )A.B.C.D.【答案】B【解析】略5.如图,三棱柱的所有棱长均为2,且点在面上的射影为BC中点O,则异面直线AB与CC所成角的余弦值为( )1A.B.C.D.【答案】 D【解析】略6.已知函数,则要得到其导函数的图象,只需将函数的图象( )A.向左平移个单位B.向右平移个单位C.向左平移个单位D.向右平移个单位【答案】 C【解析】略7.已知定义域为的函数,满足;当时,单调递增.如果,对于的值,下列判断正确的是( )A.恒小于0B.恒大于0C.可能为0D.可正可负【答案】A【解析】略二、其他如图:向量,点为圆心的圆弧上运动,设,则的最大值为( )A.1B.C.2D.【答案】C【解析】略三、填空题1.已知 ;【答案】【解析】略2.不等式的解集为【答案】(0,2)【解析】略3.把4名大学毕业生分配到A、B、C三个单位实习,每个单位至少一人,已知学生甲只去A 单位,则不同的分配方案有种(用数字作答)【答案】12【解析】略4.已知点为抛物线上的一个动点,为圆上的动点,设点到抛物线的准线距离为,则的最小值为【答案】【解析】略5.已知数列,利用如右图所示的程序框图计算的值,则判断框中应填【答案】【解析】略6.下列命题中:①在频率分布直方图中估计平均数,可以用每个小矩形的高乘以底边中点的横坐标之和;②线性相关系数r的的绝对值越接近1,表示两变量的相关性越强③回归直线一定过样本中心;④已知随机变量,则其中正确命题的序号是【答案】②③④【解析】略四、解答题1.、(本小题满分12分)已知函数为偶函数,且其图象两相邻对称轴间的距离为(1)求的解析式;(2)若把图象按向量平移,得到函数的图象,求的单调增区间.【答案】 y=2cos2x,的单调递增区间为【解析】∴又…………………………………………………7分(或由恒成立) ∴…………………………………………8分(2)由(1)得…………………………………10分令得的单调递增区间为…………………………………12分2.(本小题满分12分)高二级某次数学测试中,随机从该年级所有学生中抽取了100名同学的数学成绩(满分150分),经统计成绩在的有6人,在的有4人.在,各区间分布情况如右图所示的频率分布直方图,若直方图中,和对应小矩形高度相等,且对应小矩形高度又恰为对应小矩形高度的一半.(1)确定图中的值;(2)设得分在110分以上(含110分)为优秀,则这次测试的优秀率是多少?(3)某班共有学生50人,若以该次统计结果为依据,现随机从该班学生中抽出3人, 则至少抽到一名数学成绩优秀学生的概率是多少?【答案】0.024,,0.4,【解析】(1)由题意知,成绩分布在间的频率为0.9,3.(1)、据此说明四棱锥P-ABCD具有的特征及已知条件;(2)、由你给出的特征及条件证明:面PAD⊥面PCD(3)、若PC中点为E,求直线AE与面PCD所成角的余弦值.【答案】①ABCD为直角梯形,其中AB∥CD,AD⊥AB,(AB⊥CD)②PA⊥面ABCD,③PA="AD=CD=2, " AB="1 "【解析】(1)由图可知四棱锥P-ABCD中有①ABCD为直角梯形,其中AB∥CD,AD⊥AB,(AB⊥CD)②PA⊥面ABCD,③PA="AD=CD=2, " AB="1 " ………………………5分⑵由(1)知PA⊥面ABCD ∴PA⊥CD又在直角梯形ABCD中,AD⊥CD而PA,AD面PAD中, ∴CD⊥面PADCD面PCD∴面PAD⊥面PCD ……………………9分⑶取PD中点F,连结EF;则EF在,PA=AD,PA AD∴AF⊥PD且又由(2)知面PAD⊥面PCD∴AF⊥面PCD∴∠AEF为AE与面PCD所成的角…………………………………12分在△AEF中, ∠AFE=900,,EF=1∴即AE与面PCD所成角的余弦值为…………………………………14分(3)由E为PC中点∴E由(2)知面PCD的一个法向量为设AE与面PCD所成角为即AE与面PCD所成角的余弦值为4.(本小题满分14分)已知为坐标原点,点F、T、M、P分别满足.(1) 当t变化时,求点P的轨迹方程;(2) 若的顶点在点P的轨迹上,且点A的纵坐标,的重心恰好为点F, 求直线BC的方程.【答案】,2x+2y+5=0【解析】18、解:(1)设又由…………………………2分由①②消去t得点P的轨迹方程为:……………………………7分5.(本小题满分14分)已知函数()(1) 判断函数的单调性;(2) 是否存在实数使得函数在区间上有最小值恰为? 若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.【答案】见详解答案【解析】当,在上为增函数,此时, …………9分当,在上为减函数,在上为增函数;此时, …………11分当,在上为减函数,此时, ……13分综上,存在满足题意. …………………14分6.(本小题满分14分)下表给出的是由n×n(n≥3,n∈N*)个正数排成的n行n列数表,表示第i行第j列的数,表中第一列的数从上到下依次成等差数列,其公差为d ,表中各行中每一行的数从左到右依次都成等比数列,且所有公比相等,公比为,若已知(1)求的值;(2)求用表示的代数式;=+++……+求使不等式(3)设表中对角线上的数,,,……,组成一列数列,设Tn成立的最小正整数n.【答案】,,4【解析】20、解:⑴由题意有:又由…………………………………4分⑶由(2)知故使原不等式成立的最小正整数为4. …………………………………14分。
广东高二高中数学竞赛测试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.已知集合,则()A.B.C.D.2.已知=b-i, (a,b∈R),其中i为虚数单位,则a+b=()A.-1 B.1 C.2 D.33.已知a、b是实数,则“a>1,b>2”是“a+b>3且ab>2”的A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分且必要条件D.既不充分也不必要条4.函数是()A.周期为的奇函数B.周期为的奇函数C.周期为的偶函数D.非奇非偶函数5.已知平面向量, , 且, 则m=( )A. 4B.-1C. 2D. -46.某几何体的三视图及尺寸如图示,则该几何体的表面积为A. B. C. D.7.已知向量,且,若变量x,y满足约束条,则z的最大值为A.1B.2C.3D.48.等差数列中,,且成等比数列,则A.B.C.D.9.以轴为对称轴,以坐标原点为顶点,准线的抛物线的方程是A.B.C.D.10.起点到终点的最短距离为A.16B.17C.18D.19二、填空题1.的定义域--__________2.校高中部有三个年级,其中高三有学生人,现采用分层抽样法抽取一个容量为的样本,已知在高一年级抽取了人,高二年级抽取了人,则高中部共有学生__ _人.3.在中,,且,则的面积是_____4.(几何证明选讲选做题)如图,已知的两条直角边,的长分别为,,以为直径的圆与交于点,则=.5.(坐标系与参数方程选做题)直线截曲线(为参数)的弦长为_ _三、解答题1.(本小题共12分)已知函数(1)求的最小正周期;(2)若,, 求的值2.(本题满分14分)有甲乙两个班级进行数学考试,按照大于等于85分为优秀,85分以下为非优秀统计成绩后,得到如下的列联表.已知在全部105人中抽到随机抽取1人为优秀的概率为(1)请完成上面的列联表;(2)根据列联表的数据,若按的可靠性要求,能否认为“成绩与班级有关系” .(3)若按下面的方法从甲班优秀的学生抽取一人:把甲班优秀的10名学生从2到11进行编号,先后两次抛掷一枚均匀的骰子,出现的点数之和为被抽取人的序号.试求抽到6或10号的概率.3.(本题12分)如图所示,在直四棱柱中, ,点是棱上一点.(1)求证:面;(2)求证:;4.(本题满分14分)为赢得2010年广州亚运会的商机,某商家最近进行了新科技产品的市场分析,调查显示,新产品每件成本9万元,售价为30万元,每星期卖出432件,如果降低价格,销售量可以增加,且每星期多卖出的商品件数与商品单价的降低值(单位:万元,)的平方成正比,已知商品单价降低2万元时,一星期多卖出24件.(1)将一个星期的商品销售利润表示成的函数;(2)如何定价才能使一个星期的商品销售利润最大?5.(本小题满分14分)已知椭圆的左焦点为F,左右顶点分别为A,C上顶点为B,过F,B,C三点作,其中圆心P的坐标为.(1) 若FC是的直径,求椭圆的离心率;(2)若的圆心在直线上,求椭圆的方程.6.(本小题满分14分)设不等式组所表示的平面区域为,记内的格点(格点即横坐标和纵坐标均为整数的点)个数为(1)求的值及的表达式;(2)记,试比较的大小;若对于一切的正整数,总有成立,求实数的取值范围;(3)设为数列的前项的和,其中,问是否存在正整数,使成立?若存在,求出正整数;若不存在,说明理由.广东高二高中数学竞赛测试答案及解析一、选择题1.已知集合,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】.2.已知=b-i, (a,b∈R),其中i为虚数单位,则a+b=()A.-1 B.1 C.2 D.3【答案】D【解析】,所以b=2,a=1,a+b=3.3.已知a、b是实数,则“a>1,b>2”是“a+b>3且ab>2”的A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分且必要条件D.既不充分也不必要条【答案】A【解析】若a>1,b>2,则a+b>3且ab>2.反之不成立.所以“a>1,b>2”是“a+b>3且ab>2”的充分而不必要条件.4.函数是()A.周期为的奇函数B.周期为的奇函数C.周期为的偶函数D.非奇非偶函数【答案】C【解析】,所以f(x)是周期为的偶函数.5.已知平面向量, , 且, 则m=( )A. 4B.-1C. 2D. -4【答案】D【解析】因为,所以.6.某几何体的三视图及尺寸如图示,则该几何体的表面积为A. B. C. D.【答案】B【解析】.7.已知向量,且,若变量x,y满足约束条,则z的最大值为A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】因为,所以,当直线经过直线和直线的交点A(1,1)时,z取得最大值,最大值为3.8.等差数列中,,且成等比数列,则A.B.C.D.【答案】B【解析】因为成等比数列,所以.9.以轴为对称轴,以坐标原点为顶点,准线的抛物线的方程是A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意可知抛物线的开口方向向左,并且p=2,所以应选A.10.起点到终点的最短距离为A.16B.17C.18D.19【答案】B【解析】最短距离应为,长度为4+2+4+7=17.二、填空题1.的定义域--__________【答案】【解析】由,所以定义域为.2.校高中部有三个年级,其中高三有学生人,现采用分层抽样法抽取一个容量为的样本,已知在高一年级抽取了人,高二年级抽取了人,则高中部共有学生__ _人.【答案】3700【解析】由题意知高三抽取了185-75-60=50.所以高中部共有学生.3.在中,,且,则的面积是_____【答案】6【解析】因为,所以,又因为,所以.4.(几何证明选讲选做题)如图,已知的两条直角边,的长分别为,,以为直径的圆与交于点,则=.【答案】【解析】因为AC=3,BC=4,所以AB=5,设BD=x,因为BC为圆O的切线,根据切割线定理可知.5.(坐标系与参数方程选做题)直线截曲线(为参数)的弦长为_ _【答案】【解析】曲线消参后得到普通方程为,由圆心(0,1)到直线3x+4y-7=0的距离,所以弦长.三、解答题1.(本小题共12分)已知函数(1)求的最小正周期;(2)若,, 求的值【答案】(Ⅰ)函数的最小正周期为. (Ⅱ)。
广东省高中数学竞赛试题及详解答案x广东省高中数学竞赛试题及详解答案一、选择题1. 已知函数 f(x) = 2x^2 - 5x + 3 ,则 f(-1) =()。
A. 0B. 3C. 4D. 6解析:将 x = -1 代入函数 f(x) 中,得到 f(-1) = 2(-1)^2 - 5(-1) + 3 = 2 + 5 + 3 = 10,选项 D 正确。
2. 若函数 f(x) = 3^x + 3^(x+1),则 f(2x) =()。
A. 6^(2x)B. 6^(4x)C. 6^(x+1)D. 6^(x+2)解析:将 x 替换为 2x,得到 f(2x) = 3^(2x) + 3^(2x+1) = 9^x + 27^x =(3^2)^x + (3^3)^x = 6^x + 27^x,选项 C 正确。
3. 设函数 f(x) 的解析式为 f(x) = ax^2 + 3bx + c ,且 f(1) = 4 ,f(-1) =2 ,则 f(3) =()。
A. 22B. 26C. 38D. 58解析:根据题意可写出方程组:a + 3b +c = 4 (1)a - 3b +c = 2 (2)将(1)+(2)得到 2a + 2c = 6,即 a + c = 3。
再将(1)-(2)得到 6b = 2,即 b = 1/3。
将 a = 3 - c 和 b = 1/3 代入函数 f(x) 中,得 f(3) = a(3^2) + 3b(3) + c = (3 - c)(9) + 1 + c = 27 - 8c,代入 a + c = 3 得到 a = 3 - c。
将 a = 3 - c 代入 f(3) 中,得到 f(3) = 27 - 8c = 27 - 8(3 - a) = 27 - 24+ 8a = 8a + 3,代入 a + c = 3 得到 a = 3 - c。
由 a + c = 3 可得到 a = 2 ,代入 f(3) = 8a + 3 中得到 f(3) = 16 + 3 = 19,选项与解析结果不符,因此该题无解。
广东省广州市五校2014-2015学年高二上学期期末联考数学理试题2015年1月注意事项:1. 选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。
2. 非选择题必须用黑色字迹的钢笔或者签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目的指定区域内。
一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项正确) 1.设集合1122M x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭,{}2N x x x =≤,则M N = ( )A.1[0,)2B.1(,1]2-C.1[1,)2-D.1(,0]2-2.18cos 22-π=( )A.21 B. 21- C. 22 D. 22-3.已知等比数列}{n a 的通项公式为)(3*2N n a n n ∈=+,则该数列的公比是( )A.91 B. 9 C. 31D. 3 4.“a b <”是“22log log a b <”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件5. 如果一个几何体的三视图如图所示(长度单位: cm), 则此几何体的表面积是( )A. 2(2042)cm +B. 221cmC. 2(2442)cm +D. 224cm6. 圆0114822=+--+y x y x 与圆03222=-++y y x 的位置关系为( ) A .相交 B .外切 C . 内切 D .外离 7.下列有关命题的叙述错误的是 ( ) A .对于命题22:,10,10P x R x x P x ∃∈++<⌝∀∈++≥则为:x R,x B .若“P 且Q ”为假命题,则P ,Q 均为假命题C .“2x >”是2"320"x x -+>的充分不必要条件D .命题“若2320,1x x x -+==则”的逆否命题为“若21,320x x x ≠-+≠则”8.实数y x ,满足不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥--≤-+033012032y x y x y x ,则x y -的最大值为( )A. 1B.0C.-1D. -39.如图,在铁路建设中,需要确定隧道两端的距离(单位:百米),已测得隧道两端点B A ,到某一点C 的距离分别为5和8,060=∠ACB ,则B A ,之间的距离为( )A. 7B. 12910C. 6D. 810.阅读如图所示的程序框图,输出的结果S 的值为( )A .0B .32C .3D .32-二.填空题(共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卷相应位置.) 11. 如图所示,向量,,a b c 在由单位长度为1 的正方形组成的网格中则=+⋅)(c b a ▲ .12.双曲线191622=-y x 的两条渐近线的方程为 ▲ . 13.设sin 2sin αα=-,(,)2παπ∈,则tan 2α的值是 ▲ .14. 已知等比数列}{n a 中,0>n a 且满足5672a a a +=,若存在两项n m a a ,使得12m n a a a =,则nm 91+的最小值为 ▲ .三.解答题(本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤).abc第11题15. (本小题满分12分)已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos B =35. (Ⅰ)若b =4,求sin A 的值;(Ⅱ)若△ABC 的面积S △ABC =4,求b ,c 的值.16.(本小题满分13分)对某校高二年级学生参加社区服务次数进行统计,随机抽取M 名学生作为样本,得到这M 名学生参加社区服务的次数.根据此数据作出了频数与频率的统计表和频率分布直方图如下:(Ⅰ)求出表中,M p 及图中a 的值;(Ⅱ)若该校高二学生有240人,试估计该校高二学生参加社区服务的次数在区间[10, 15) 内的人数;(Ⅲ)在所取样本中,从参加社区服务的次数不少于20次的学生中任选2人,求至多一人参加社区服务次数在区间[25, 30)内的概率.17.(本小题满分13分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,22n n S a =-. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设2log n n b a =, n c =11n n b b +,记数列{}n c 的前n 项和n T ,求 n T .18.(本小题满分14分)a在直角梯形ABCD 中,AD //BC ,2222BC AD AB ===,90ABC ∠=,如图(1).把ABD ∆沿BD 翻折,使得平面BCD ABD 平面⊥. (Ⅰ)求证:CD AB ⊥;(Ⅱ)若点M 为线段BC 中点,求点M 到平面ACD 的距离;(Ⅲ)在线段BC 上是否存在点N ,使得AN 与平面ACD 所成角为60?若存在,求出BCBN的值;若不存在,说明理由.19.(本小题满分14分)设动点(,)(0)P x y y ≥到定点F (0,1)的距离比它到x 轴的距离大1,记点P 的轨迹为曲线C . (Ⅰ)求点P 的轨迹方程;(Ⅱ)设圆M 过A (0,2),且圆心M 在曲线C 上,EG 是圆M 在x 轴上截得的弦,试探究当M 运动时,弦长EG 是否为定值?为什么?20.(本小题满分14分)设函数0,1)(,2)(2>--=-=a x ax x g a x x x f (Ⅰ)当8=a 时,求)(x f 在区间]5,3[上的值域;(Ⅱ)若21),2,1](5,3[],5,3[x x i x t i ≠=∈∃∈∀且,使)()(t g x f i =,求实数a 的取值范围.2014—2015学年度第一学期期末模块考试五校联考高二年级理科数学试题答案一、 选择题ACDBA BBBAA二、 11. 3 12. x y 43±= 13.3 14. 4三、 填空题15. (本小题满分12分)解:(1)∵cos B =35>0,且0<B <π,∴sin B =1-cos 2B =45 ……………2分由正弦定理得a sin A =bsin B , …………………4分∴sin A =a sin B b =2×454=25. …………………6分(2)∵S △ABC =12ac sin B =4,∴12×2×c ×45=4,∴c =5. …………………8分 由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B , …………………10分∴b =a 2+c 2-2ac cos B=22+52-2×2×5×35=17. …………………12分16.(本小题满分13分)解:(Ⅰ)由分组[10,15)内的频数是10,频率是0.25知,100.25M=,所以40M =. ……2分 因为频数之和为40,所以1024240m +++=,4m =. ……………3分40.1040m p M ===. ……………………………………………………4分 因为a 是对应分组[15,20)的频率与组距的商,所以240.12405a ==⨯. ………6分 (Ⅱ)因为该校高二学生有240人,分组[10,15)内的频率是0.25,所以估计该校高二学生参加社区服务的次数在此区间内的人数为60人. ………8分 (Ⅲ)这个样本参加社区服务的次数不少于20次的学生共有26m +=人, ………9分 设在区间[20,25)内的人为{}1234,,,a a a a ,在区间[25,30)内的人为{}12,b b . 则任选2人共有1213141112232421(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),a a a a a a ab a b a a a a a b2234(,),(,)a b a a ,3132414212(,),(,),(,),(,),(,)a b a b a b a b b b 15种情况, ……11分而两人都在[25,30)内只能是()12,b b 一种, ………………………12分所以所求概率为11411515P =-=. ………………………13分 17.(本小题满分13分)解:(1)当1=n 时,21=a , ………………………1分 当2≥n 时,)22(2211---=-=--n n n n n a a S S a ………………………3分 即:21=-n na a , ………………………5分 ∴数列{}n a 为以2为公比的等比数列 n n a 2=∴ ………………………7分(2)由b n =log 2a n 得b n =log 22n =n , ………………………9分则c n =11n n b b +=()11n n +=1n -11n +, ………………………11分 T n =1-12+12-13+…+1n -11n +=1-11n +=1n n +. ………………………13分 18、(本题满分14分)解:(Ⅰ)由已知条件可得2,2,BD CD ==B D CD ⊥.………………………………2分 ∵平面BCD ABD 平面⊥,BD BCD ABD =⋂平面平面. ∴BD A CD 平面⊥.……………………………………3分又∵ABD AB 平面⊂,∴CD AB ⊥.……………………………………4分 (Ⅱ)以点D 为原点,BD 所在的直线为x 轴,DC 所在的直线为y 轴,建立空间直角坐标系,如图.由已知可得(1,0,1),(2,0,0),(0,2,0),(0,0,0),A B C D (1,1,0)M .∴(0,2,0),(1,0,1)CD AD =-=--.……………6分 设平面ACD 的法向量为),,(z y x n =, 则n AD n CD ⊥⊥,∴0,0,y x z =⎧⎨+=⎩yx 2=4y令1x =,得平面ACD 的一个法向量为)1,0,1(-=, …………8分 ∴点M 到平面ACD 的距离22||==n d .…………………………………10分 (Ⅲ)假设在线段BC 上存在点N ,使得AN 与平面ACD 所成角为60.………11分 设,01BN BC λλ=<<,则(22,2,0)N λλ-,∴(12,2,1)AN λλ=--, 又∵平面ACD 的法向量)1,0,1(-=且直线AN 与平面ACD 所成角为60, ∴03sin 602AN nAN n⋅==,……………………………………………13分 可得01282=-+λλ,∴2141-==λλ或(舍去). 综上,在线段BC 上存在点N ,使AN 与平面ACD 所成角为60,此时41=BC BN .……14分 19.(本小题满分14分)解:(1)依题意知,动点P 到定点F (0,1)的距离等于P 到直线1y =-的距离,曲线C 是以原点为顶点,F (0,1)为焦点的抛物线………………………………2分∵12p= ∴2p =∴ 曲线C 方程是24x y =………4分(2)设圆的圆心为(,)M a b ,∵圆M 过A (0,2),∴圆的方程为 2222()()(2)x a y b a b -+-=+- ……………………………7分令0y =得:22440x ax b -+-=设圆与x 轴的两交点分别为1(,0)x ,2(,0)x 方法1:不妨设12x x >,由求根公式得122a x =,222a x =…………………………10分∴12x x -=又∵点(,)M a b 在抛物线24x y =上,∴24a b =,∴ 12164x x -==,即EG =4-------------------------------------13分 ∴当M 运动时,弦长EG 为定值4…………………………………………………14分 〔方法2:∵122x x a +=,1244x x b ⋅=- ∴22121212()()4x x x x x x -=+-⋅22(2)4(44)41616a b a b =--=-+又∵点(,)M a b 在抛物线24x y =上,∴24a b =, ∴ 212()16x x -= 124x x -=∴当M 运动时,弦长EG 为定值4. 20. (本小题满分14分)…….1分 …….2分 ……4分……5分……7分……8分……9分……12分……13分……14分……5分……7分8分……9分……12分……13分……14分。