故不存在实数a,b,使得a?2b?2,【点睛】
12??m. ab本题考查了分段函数的最值、基本不等式的应用,属于基础题.
1x2y218.已知椭圆C:2?2?1(a?b?0),与x轴负半轴交于A(?2,0),离心率e?.
2ab(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l:y?kx?m与椭圆C交于M?x1,y1?,N?x2,y2?两点,连接AM,AN并延长交直线x?4于E?x3,y3?,F?x4,y4?两点,已知
1111???,求证:直线MN恒过定点,并求出定点坐标. y1y2y3y4x2y2【答案】(1)??1 (2)证明见解析;定点坐标为(1,0)
43【解析】 【分析】
(1)由条件直接算出即可
?y?kx?m,2?8km?24m?1222223?4kx?8kmx?4m?12?0x?x?(2)由?x得,,,由xx?y1212223?4k?1.3?4k??3?4??kAM?kAE可得y3?【详解】
6y16y21111??推出m??k即可 ,同理y4?,然后由?x1?2x2?2y1y2y3y4(1)由题有a?2,e?c1?.∴c?1,∴b2?a2?c2?3. a2x2y2∴椭圆方程为??1.
43?y?kx?m,?222(2)由?x2y2得3?4kx?8kmx?4m?12?0
?1.??3?4????64k2m2?4?3?4k2??4m2?12??0?m2?4k2?3
?8km4m2?12k?kx1?x2?.又AM,x1x2?AE 223?4k3?4ky1?0y3?06y1??y?∴, 3x1?24?2x1?2同理y4?6y2 x2?2又
1111??? y1y2y3y4y1?y2x1?2x2?2x1y2?x2y1?2(y1?y2)???∴ y1y26y16y26y1y2∴4(y1?y2)?x1y2?x2y1
∴4(kx1?m?kx2?m)?x1(kx2?m)?x2(kx1?m) ∴(4k?m)(x1?x2)?2kx1x2?8m?0
?8km(4m2?12)24(k?m)∴(4k?m)?2k?8m?0??0 2223?4k3?4k3?4k∴m??k,此时满足m2?4k2?3 ∴y?kx?m?k(x?1) ∴直线MN恒过定点(1,0) 【点睛】
涉及椭圆的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体带入”等解法. 19.我们称n(n?N)元有序实数组(x1,x2,…,xn)为n维向量,
??xi?1ni为该向量的范数.已知n
rr维向量a??x1,x2,L,xn?,其中xi???1,0,1?,i?1,2,…,n.记范数为奇数的n维向量a的个数为An,
这An个向量的范数之和为Bn. (1)求A2和B2的值;
(2)当n为偶数时,求An,Bn(用n表示).
nn?13【答案】(1)A2?4,B2?4.(2)An??1,Bn?n??3?1?
2【解析】 【分析】
(1)利用枚举法将范数为奇数的二元有序实数对都写出来,再做和;(2)用组合数表示An和Bn,再由
k?1公式?n?k?Cn?nCn?1或kCkn?nCn?1将组合数进行化简,得出最终结果.
kk【详解】
解:(1)范数为奇数的二元有序实数对有:??1,0?,?0,?1?,?0,1?,?1,0?, 它们的范数依次为1,1,1,1,故A2?4,B2?4.
r(2)当n为偶数时,在向量a??x1,x2,x3,L,xn?的n个坐标中,要使得范数为奇数,则0的个数一定是
奇数,所以可按照含0个数为:1,3,…,n?1进行讨论:a的n个坐标中含1个0,其余坐标为1或?1,共有C?21nn?1rr个,每个a的范数为n?1;
rr3n?3C?2n301个,每个a的范数为n?3; a的个坐标中含个,其余坐标为或?1,共有nra的n个坐标中含n?1个0,其余坐标为1或?1,
n?1共有Cn?2个,每个a的范数为1;所以 n?13n?3n?1An?C1?2?C?2?L?Cnnn?2,
rn?1n?3n?1Bn??n?1??C1??n?3??C3?L?Cn?2. n?2n?2n1n?1n?2n因为?2?1??C0,① ?C2?L?Cnn?2?Cn?2n?2n?2?1?nn1n?1n?2n,② ?C0?C2?L???1?Cnn?2?Cn?2n?2n①?②得,C1?2n?1?C3?2n?3?L?3n?1,
nn22n3所以An??1. 2n?1?!?n!?n??nCk解法1:因为??n?k?C??n?k??n?1,
k!?n?k?!k!?n?1?k?!kn所以Bn??n?1??Cn?21n?1n?3n?1??n?3??C3?L?Cn?2. n?2n?1n?3?1?n?C1?C3?L?Cnn?1?2n?1?2n?1?2? n?23n?4n?1?2n?C1?2?C?2?L?Cn?1n?1n?1?
n?1?3?1??n?3n?1?1. ?2n??????2?n①?②0n2n?23解法2:得,Cn?2?Cn?2?L??1. 22k又因为kCn?k??n?1?!?1n!?n??nCkn?1,所以 k!?n?k?!?k?1?!?n?k?!kCkn?k??n?1?!?1n!?n??nCkn?1 k!?n?k?!?k?1?!?n?k?!n?13n?3n?11n?13n?3n?1?n?C1?2?C?2?L?C?2?C?2?3?C?2?L?n?1?C????nnnnnn?2?
?nAn?n?C0n?1?2n?1?C2n?1?2n?3?L?Cn?2n?1nn?1?3?13?1??n?3n?1?1. ?2??n?????2??2?【点睛】
本题考查了数列和组合,是一道较难的综合题.
20.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=90°,AB=AA1,M,N分别是AC,B1C1的中点.求证:
(1)MN∥平面ABB1A1; (2)AN⊥A1B.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析. 【解析】 【分析】
(1)利用平行四边形的方法,证明MN//平面ABB1A1. (2)通过证明A1B?平面AB1N,由此证得A1B?AN. 【详解】
(1)设E是AB中点,连接ME,B1E,由于M是AC中点,所以ME//BC且MN?且B1N?1BC,而B1N//BC21BC,所以ME与B1N平行且相等,所以四边形MEB1N是平行四边形,所以MN//B1E,2由于MN?平面ABB1A1,B1E?平面ABB1A1,所以MN//平面ABB1A1.
(2)连接AB1,由于直三棱柱中BC?BB1,而BC?AB,BB1?AB?B,所以BC⊥平面ABB1A1,所以BC?A1B,由于BC//B1C1,所以B1C1?A1B.由于四边形ABB1A1是矩形且AB?AA1,所以四边形
ABB1A1是正方形,所以A1B?AB1,由于AB1?B1C1?B1,所以A1B?平面AB1N,所以A1B?AN.
【点睛】