--数学理科.files/image153.jpg)
P(0,0,a),F(
,
,
).………………2分
(I)--数学理科.files/image157.gif)
…………………………………………4分
(II)设平面DEF的法向量为--数学理科.files/image163.gif)
得--数学理科.files/image165.gif)
取x=1,则y=-2,z=1.
………………………………………………6分
--数学理科.files/image169.gif)
设DB与平面DEF所成角为
……………………………………8分
(III)假设存在点G满足题意
因为--数学理科.files/image173.gif)
--数学理科.files/image175.gif)
∴存在点G,其坐标为(
,0,0),即G点为AD的中点.……………………12分
19.(本小题满分12分)
解:(I)ξ的所有可能取值为0,1,2,依题意得:
…………3分
∴ξ的分布列为
ξ
0
1
2
P
--数学理科.files/image180.gif)
--数学理科.files/image182.gif)
--数学理科.files/image180.gif)
∴Eξ=0×
+1×
+2×
=1.…………………………………………4分
(II)设“甲、乙都不被选中”的事件为C,则
……6分
∴所求概率为
…………………………………8分
(III)记“男生甲被选中”为事件A,“女生乙被选中”为事件B,
………………………………10分
……………12分
20.(本小题满分12分)
解:(I)由题意知--数学理科.files/image192.gif)
是等差数列.…………………………………………2分
--数学理科.files/image196.gif)
………………………………5分
(II)由题设知--数学理科.files/image200.gif)
--数学理科.files/image202.gif)
是等差数列.…………………………………………………………8分
--数学理科.files/image206.gif)
………………………………10分
∴当n=1时,
;
当--数学理科.files/image212.gif)
经验证n=1时也适合上式.
…………………………12分
21.(本小题满分12分)
解:(I)令--数学理科.files/image216.gif)
则--数学理科.files/image218.gif)
是单调递减函数.……………………………………2分
又取--数学理科.files/image222.gif)
在其定义域上有唯一实根.……………………………4分
(II)由(I)知方程
有实根(或者由
,易知x=0就是方程的一个根),
满足条件①.………………………………………………5分
--数学理科.files/image227.gif)
满足条件②.故
是集合M中的元素.……………………………7分
(III)不妨设
在其定义域上是增函数.
………………………………………………………………8分
是其定义域上的减函数.
.………………10分
--数学理科.files/image239.gif)
…………………………………………12分
22.(本小题满分14分)
解:(I)设--数学理科.files/image243.gif)
由--数学理科.files/image245.gif)
………………………………………………2分
又--数学理科.files/image249.gif)
--数学理科.files/image251.gif)
同理,由
………………………………4分
…………6分
(II)方法一:当m=0时,A(2,2
),B(2,-
),D(n,2
),E(n,-2
).
∵ABED为矩形,∴直线AE、BD的交点N的坐标为(
………………8分
当--数学理科.files/image259.gif)
--数学理科.files/image261.gif)
同理,对
、
进行类似计算也得(*)式.………………………………12分
即n=-2时,N为定点(0,0).
反之,当N为定点,则由(*)式等于0,得n=-2.…………………………14分
方法二:首先n=-2时,则D(-2,y1),A(--数学理科.files/image267.gif)
①
②…………………………………………8分
①-②得--数学理科.files/image273.gif)
--数学理科.files/image275.gif)
…………………………………………………………10分
反之,若N为定点N(0,0),设此时--数学理科.files/image279.gif)
则--数学理科.files/image281.gif)
由D、N、B三点共线,
③
同理E、N、A三点共线,
④………………12分
③+④得--数学理科.files/image287.gif)
即-16m+8m-4m=0,m(n+2)=0.
故对任意的m都有n=-2.……………………………………………………14分