【解答】解:借助立体几何的两个熟知的结论: (1)一个正方体可以内接一个正四面体;
(2)若正方体的顶点都在一个球面上,则正方体的体对角线就是球的直径. 则球的半径R=
,
∴球的表面积为3π, 故选:A.
【点评】棱长为a的正方体,内接正四面体的棱长为体的对角线长
二、填空题(共4小题,每小题4分,满16分) 13.(4分)(2003?全国)在字作答)
【考点】DA:二项式定理.
a,外接球直径等于长方
a.
的展开式中,x3的系数是 ﹣
(用数
【专题】11 :计算题. 【分析】首先根据题意,写出
的二项展开式,可得9﹣2r=3,解可得r=3,
将其代入二项展开式,计算可得答案. 【解答】解:根据题意,对于有Tr+1=C99﹣r?x9﹣r?(﹣令9﹣2r=3,可得r=3, 当r=3时,有T4=﹣故答案﹣
.
x3,
,
)r=(﹣)r?C99﹣r?x9﹣2r,
【点评】本题考查二项式定理的应用,注意系数与二项式系数的区别.
14.(4分)(2003?全国)使log2(﹣x)<x+1成立的x的取值范围是 (﹣1,0) .
【考点】4H:对数的运算性质;7E:其他不等式的解法.
【专题】13 :作图题;44 :数形结合法.
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【分析】在坐标系中画出函数f(x)=log2(﹣x)和g(x)=x+1,图象,结合图象判定即可.
【解答】解:利用作图法可以判断f(x)=log2(﹣x)和g(x)=x+1, 相交于(﹣1,0)前者是单调递减,后者是单调递增. 所以只有﹣1<x<0时,log2(﹣x)<x+1成立 故答案为:(﹣1,0).
【点评】本题考查对数函数的图象,数形结合法解不等式,是中档题.
15.(4分)(2003?全国)如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一颜色.现有4种颜色可供选择,则不同的着色方法共有 72 种.(以数字作答)
【考点】D5:组合及组合数公式.
【专题】11 :计算题;16 :压轴题;32 :分类讨论.
【分析】分类型,选3种颜色时,就是②④同色,③⑤同色;4种颜色全用,只能②④或③⑤用一种颜色,其它不相同,求解即可.
【解答】解:由题意,选用3种颜色时:涂色方法C43?A33=24种 4色全用时涂色方法:C21?A44=48种 所以不同的着色方法共有72种. 故答案为:72
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【点评】本题考查组合及组合数公式,考查分类讨论思想,避免重复和遗漏情况,是中档题.
16.(4分)(2003?全国)下列五个正方体图形中,l是正方形的一条对角线,点M、N、P分别为其所在棱的中点,能得出l⊥面MNP的图形的序号是 ①④⑤ (写出所有符合要求的图形序号).
【考点】LS:直线与平面平行.
【专题】15 :综合题;16 :压轴题.
【分析】能得出l⊥面MNP,关键是看平面MNP中有没有与1垂直的直线,逐一判断即可.
【解答】解:如图,设正方体为ABCD﹣A1B1C1D1.
在题图①中,连结AB1,则AB1⊥MN,又AB1是l在面ABB1A1内的射影, ∴l⊥MN.同理,l⊥MP. ∴l⊥平面MNP.故①符合.
在题图②中,延长MP交C1D1的延长线于E,连结NE,若l⊥面MNP,则l⊥NE.
又C1D是l在平面CDD1C内的射影,CD1⊥C1D, ∴l⊥CD1.∴l⊥平面CDD1C1,矛盾.∴②不符合.
在题图③中,平面MNP与题图①中的平面MNP不是同一平面,它们又过同
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一点,
∴题图③不符合.
在题图④中,l⊥MP,l⊥MN,
∴l⊥平面MNP.延长PM交AB于F,取CD的中点G,则GN∥MP,
∴G∈平面MNP.连结FG交BC于H,则H∈平面MNP,可证H是BC的中点. ∴题图④与题图⑤中的平面MNP实为同一平面. ∴⑤也符合. 答案:①④⑤
【点评】点评:本题要先想象直观判断哪些图形符合,再加以推理,考查了空间想象能力、反证法、线面的位置关系等知识,通过这个试题可看出试题在向增加思维量、综合考查同学们的各种能力转化.
三、解答题(共6小题,满分74分)
17.(12分)(2003?全国)已知复数z的辐角为60°,且|z﹣1|是|z|和|z﹣2|的等比中项.求|z|.
【考点】A1:虚数单位i、复数;87:等比数列的性质;A8:复数的模.
【专题】11 :计算题.
【分析】本题考查的复数的基本概念及等比数列的性质,由复数z的辐角为60°,我们可以使用待定系数法设出复数Z,然后根据|z﹣1|是|z|和|z﹣2|的等比中项,结合等比数列的性质构造方程,解方程求出待定的系数,即可得到Z值,进而求出复数的模.
【解答】解:设z=(rcos60°+rsin60°i), 则复数z的实部为.由题设|z﹣1|2=|z|?|z﹣2|, 即:(z﹣1)(﹣1)=|z|∴r2﹣r+1=r
整理得r2+2r﹣1=0. 解得r=
﹣1,
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