【解答】解:设
,∵OA1=a1=1,OA2=a2=2,A1B1∥A2B2,
∴A1B1是三角形OA2B2的中位线,∴故梯形AnBnBn+1An+1的面积=3S.
=
=,∴梯形A1B1B2A2的面积=3S.
∵所有AnBn相互平行,∴所有△OAnBn(n∈N)都相似,∴
*
,,
,…,
∵∴数列{∴
,∴,,….
=1+(n﹣1)×3=3n﹣2.
}是一个等差数列,其公差d=3,故
.
.
因此数列{an}的通项公式是故答案为
.
【点评】本题综合考查了三角形的中位线定理、相似三角形的性质、等差数列的通项公式等基础知识和基本技能,考查了推理能力和计算能力.
15.(5分)(2013?安徽)如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,P为BC的中点,Q为线段CC1上的动点,过点A,P,Q的平面截该正方体所得的截面记为S,则下列命题正确的是 ①②③⑤ (写出所有正确命题的编号). ①当0<CQ<时,S为四边形 ②当CQ=时,S为等腰梯形
③当CQ=时,S与C1D1的交点R满足C1R= ④当<CQ<1时,S为六边形 ⑤当CQ=1时,S的面积为
.
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【分析】由题意作出满足条件的图形,由线面位置关系找出截面可判断选项的正误.
【解答】解:如图
=
,
当CQ=时,即Q为CC1中点,此时可得PQ∥AD1,AP=QD1=故可得截面APQD1为等腰梯形,故②正确;
由上图当点Q向C移动时,满足0<CQ<,只需在DD1上取点M满足AM∥PQ, 即可得截面为四边形APQM,故①正确; ③当CQ=时,如图,
延长DD1至N,使D1N=,连接AN交A1D1于S,连接NQ交C1D1于R,连接SR, 可证AN∥PQ,由△NRD1∽△QRC1,可得C1R:D1R=C1Q:D1N=1:2,故可得C1R=,故正确;
④由③可知当<CQ<1时,只需点Q上移即可,此时的截面形状仍然上图所示的APQRS,显然为五边形,故错误;
⑤当CQ=1时,Q与C1重合,取A1D1的中点F,连接AF,可证PC1∥AF,且PC1=AF, 可知截面为APC1F为菱形,故其面积为AC1?PF=
=
,故正确.
故答案为:①②③⑤.
【点评】本题考查命题真假的判断与应用,涉及正方体的截面问题,属中档题.
三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算骤 16.(12分)(2013?安徽)已知函数f(x)=4cosωx?sin(ωx+π.
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)(ω>0)的最小正周期为
(1)求ω的值;
(2)讨论f(x)在区间[0,
]上的单调性.
【分析】(1)先利用和角公式再通过二倍角公式,将次升角,化为一个角的一个三角函数的形式,通过函数的周期,求实数ω的值; (2)由于x是[0,f(x)在区间[0,
]范围内的角,得到2x+]上的单调性.
)=2)+
sinωx?cosωx+2,
cosωx
2
的范围,然后通过正弦函数的单调性求出
【解答】解:(1)f(x)=4cosωxsin(ωx+=
(sin2ωx+cos2ωx)+
=π,∴ω=1.
)+,
=2sin(2ωx+
所以 T=
(2)由(1)知,f(x)=2sin(2x+因为0≤x≤当当
≤2x+≤2x+
,所以≤≤
≤2x+
≤
,
时,即0≤x≤时,即
≤x≤
时,f(x)是增函数, 时,f(x)是减函数,
,
]上单调减.
所以f(x)在区间[0,]上单调增,在区间[
【点评】本题考查三角函数的化简求值,恒等关系的应用,注意三角函数值的变换,考查计算能力,常考题型.
17.(12分)(2013?安徽)设函数f(x)=ax﹣(1+a)x,其中a>0,区间I={x|f(x)>0}
(Ⅰ)求I的长度(注:区间(a,β)的长度定义为β﹣α); (Ⅱ)给定常数k∈(0,1),当1﹣k≤a≤1+k时,求I长度的最小值. 【分析】(Ⅰ)解不等式f(x)>0可得区间I,由区间长度定义可得I的长度; (Ⅱ)由(Ⅰ)构造函数d(a)=
,利用导数可判断d(a)的单调性,由单调性可判
2
2
断d(a)的最小值必定在a=1﹣k或a=1+k处取得,通过作商比较可得答案. 【解答】解:(Ⅰ)因为方程ax﹣(1+a)x=0(a>0)有两个实根x1=0,故f(x)>0的解集为{x|x1<x<x2}, 因此区间I=(0,
(Ⅱ)设d(a)=
,则d′(a)=
,
),区间长度为
;
2
2
>0,
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令d′(a)=0,得a=1,由于0<k<1,
故当1﹣k≤a<1时,d′(a)>0,d(a)单调递增;当1<a≤1+k时,d′(a)<0,d(a)单调递减,
因此当1﹣k≤a≤1+k时,d(a)的最小值必定在a=1﹣k或a=1+k处取得,
而=<1,故d(1﹣k)<d(1+k),
因此当a=1﹣k时,d(a)在区间[1﹣k,1+k]上取得最小值,即I长度的最小值
为.
【点评】本题考查二次不等式的求解,以及导数的计算和应用等基础知识和基本技能,考查
分类讨论思想和综合运用数学知识解决问题的能力.
18.(12分)(2013?安徽)设椭圆E:
的焦点在x轴上
(1)若椭圆E的焦距为1,求椭圆E的方程;
(2)设F1,F2分别是椭圆E的左、右焦点,P为椭圆E上第一象限内的点,直线F2P交y轴于点Q,并且F1P⊥F1Q,证明:当a变化时,点P在某定直线上. 【分析】(1)利用椭圆的标准方程和几何性质即可得出(2)设P(x0,y0),F1(﹣c,0),F2(c,0),其中
,解出即可;
.利用斜率的计算公式
和点斜式即可得出直线F1P的斜率
=
,直线F2P的方程为
.即
可得出Q
.得到直线F1Q的斜率
=
.利用F1Q⊥F1P,可得
=
解出点P的坐标.
.化为.与椭圆的方程联立即可
【解答】解:(1)∵椭圆E的焦距为1,∴,解得.
故椭圆E的方程为.
.
(2)设P(x0,y0),F1(﹣c,0),F2(c,0),其中
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