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已知?jiǎng)狱c(diǎn)到點(diǎn)的距離，等于它到直線的距離．
（Ⅰ）求點(diǎn)的軌跡的方程；
（Ⅱ）過(guò)點(diǎn)任意作互相垂直的兩條直線，分別交曲線于點(diǎn)和．設(shè)線段，的中點(diǎn)分別為，求證：直線恒過(guò)一個(gè)定點(diǎn)；
（Ⅲ）在（Ⅱ）的條件下，求面積的最小值．

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如圖，a是海面上一條南北方向的海防警戒線，在a上一點(diǎn)A處有一個(gè)水聲監(jiān)測(cè)點(diǎn)，另兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)B，C分別在A的正東方20km和54km處．某時(shí)刻，監(jiān)測(cè)點(diǎn)B收到發(fā)自靜止目標(biāo)P的一個(gè)聲波，8s后監(jiān)測(cè)點(diǎn)A，20s后監(jiān)測(cè)點(diǎn)C相繼收到這一信號(hào)．在當(dāng)時(shí)的氣象條件下，聲波在水中的傳播速度是1.5km/s．
（1）設(shè)A到P的距離為x km，用x表示B，C到P的距離，并求x的值；
（2）求靜止目標(biāo)P到海防警戒線a的距離（結(jié)果精確到0.01km）．

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題 號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答 案

11. ；   12. ；   13．或或；    14.；     15．.

三、解答題（本大題共6小題，共75分）

16．（本小題滿分12分）

已知向量，（，）.函數(shù)，

的圖象的一個(gè)對(duì)稱中心與它相鄰的一條對(duì)稱軸之間的距離為，且過(guò)點(diǎn).

（Ⅰ）求函數(shù)的表達(dá)式；

（Ⅱ）當(dāng)時(shí)，求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間。

【解】（Ⅰ）

…………3′

由題意得周期，故.…………4′

又圖象過(guò)點(diǎn)，∴

即，而，∴，∴………6′

（Ⅱ）當(dāng)時(shí)，

∴當(dāng)時(shí)，即時(shí)，是減函數(shù)

當(dāng)時(shí)，即時(shí)，是增函數(shù)

∴函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間是，單調(diào)增區(qū)間是…………12′

17．（本小題滿分12分）

在某社區(qū)舉辦的《2008奧運(yùn)知識(shí)有獎(jiǎng)問(wèn)答比賽》中，甲、乙、丙三人同時(shí)回答一道有關(guān)奧運(yùn)知識(shí)的問(wèn)題，已知甲回答這道題對(duì)的概率是，甲、丙兩人都回答錯(cuò)的概率是，乙、丙兩人都回答對(duì)的概率是.

（Ⅰ）求乙、丙兩人各自回答這道題對(duì)的概率；

（Ⅱ）用表示回答該題對(duì)的人數(shù)，求的分布列和數(shù)學(xué)期望.

【解】（Ⅰ）記“甲回答對(duì)這道題”、“ 乙回答對(duì)這道題”、“丙回答對(duì)這道題”分別為事件、、，則，且有，即

∴，.…………6′

（Ⅱ）由（Ⅰ），.

的可能取值為：、、、.

則；

；

；

.…………9′

∴的分布列為

的數(shù)學(xué)期望.…………12′

18．（本小題滿分12分）如圖，已知正三棱柱各棱長(zhǎng)都為，為棱上的動(dòng)點(diǎn)。

（Ⅰ）試確定的值，使得；（Ⅱ）若，求二面角的大小；

（Ⅲ）在（Ⅱ）的條件下，求點(diǎn)到面的距離。

【法一】（Ⅰ）當(dāng)時(shí)，作在上的射影. 連結(jié).

則平面，∴，∴是的中點(diǎn)，又，∴也是的中點(diǎn)，

即.  反之當(dāng)時(shí)，取的中點(diǎn)，連接、.

∵為正三角形，∴.   由于為的中點(diǎn)時(shí)，

∵平面，∴平面，∴.……4′

（Ⅱ）當(dāng)時(shí)，作在上的射影. 則底面.

作在上的射影，連結(jié)，則.

∴為二面角的平面角。

又∵，∴，∴.

∴，又∵，∴.

∴，∴的大小為.…8′

（Ⅲ）設(shè)到面的距離為，則，∵，∴平面,

∴即為點(diǎn)到平面的距離，

又，∴.

即，解得.即到面的距離為.……12′

【法二】以為原點(diǎn)，為軸，過(guò)點(diǎn)與垂直的直線為軸，

為軸，建立空間直角坐標(biāo)系，如圖所示，

設(shè)，則、、.

（Ⅰ）由得，

即，∴，即為的中點(diǎn)，

也即時(shí)，.…………4′

（Ⅱ）當(dāng)時(shí)，點(diǎn)的坐標(biāo)是.  取.

則，.

∴是平面的一個(gè)法向量。

又平面的一個(gè)法向量為.

∴，∴二面角的大小是.……8′

（Ⅲ）設(shè)到面的距離為，則，∴到面的距離為.…12′

19．（本小題滿分12分）

已知函數(shù).

（Ⅰ）求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值；

（Ⅱ）若對(duì)滿足的任意實(shí)數(shù)恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍（這里是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)）；

（Ⅲ）求證：對(duì)任意正數(shù)、、、，恒有

.

【解】（Ⅰ）

∴的增區(qū)間為，減區(qū)間為和.

極大值為，極小值為.…………4′

（Ⅱ）原不等式可化為由（Ⅰ）知，時(shí)，的最大值為.

∴的最大值為，由恒成立的意義知道，從而…8′

（Ⅲ）設(shè)

則.

∴當(dāng)時(shí)，，故在上是減函數(shù)，

又當(dāng)、、、是正實(shí)數(shù)時(shí)，

∴.

由的單調(diào)性有：，

即.…………12′

20．（本小題滿分13分）

如圖，已知曲線與拋物線的交點(diǎn)分別為、，曲線和拋物線在點(diǎn)處的切線分別為、，且、的斜率分別為、.

（Ⅰ）當(dāng)為定值時(shí)，求證為定值（與無(wú)關(guān)），并求出這個(gè)定值；

（Ⅱ）若直線與軸的交點(diǎn)為，當(dāng)取得最小值時(shí)，求曲線和的方程。

【解】（Ⅰ）設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為，

由得：

則，∴…………2′

由得，∴ …………4′

∴

又∵，，∴.

∴