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(本小題滿分12分)
古代印度婆羅門教寺廟內(nèi)的僧侶們?cè)��?jīng)玩過(guò)一種被稱為“河內(nèi)寶塔問題”的游戲，其玩法如下：如圖，設(shè)有n（）個(gè)圓盤依其半徑大小，大的在下，小的在上套在A柱上，現(xiàn)要將套在A柱上的盤換到C柱上，要求每次只能搬動(dòng)一個(gè)，而且任何時(shí)候不允許將大盤套在小盤上面，假定有三根柱子A、B、C可供使用．

現(xiàn)用a_n表示將n個(gè)圓盤全部從A柱上移到C柱上所至少需要移動(dòng)的次數(shù)，回答下列問題：
(1)   寫出a₁，a₂，a₃，并求出a_n；
(2)   記，求和（）；
（其中表示所有的積的和）
(3)   證明：．

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一、選擇題(本大題12小題，每小題5分，共60分)

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

B

C

D

D

A

B

C

C

C

A

D

A

二、填空題(本大題共4小題，每小題4分，共16分)

13.4949；      14.[]            15.②④；             16.x<0或x>2

三、解答題(本大題共6小題共74分)

17.解(1)設(shè)，由，有x+y=-1                         ①……………1分

  與的夾角為，有，

  ∴，則x²+y²=1                                                             ②……………2分

  由①②解得，∴(-1，0)或(0，-1)       ……………4分

  (2)由2B=A+C知B=                      ……………5分

  由垂直知(0，-1)，則

                                  ……………6分

  ∴

  =1+                   ……………8分

  ∵0<A<

  ∴-1≤cos(2A+)<

  即                                                               ………………10分

  故                                                           ………………12分

18.解：(1)過(guò)點(diǎn)A作AF⊥CB交CB延長(zhǎng)線于點(diǎn)F，連結(jié)EF，則AF⊥平面BCC₁B₁，∠AEF為所求直線AE與平面BCC₁B₁所成的角.                 …………………2分

  在Rt△AEF中，AF=∠AEF=

  故直線AE與平面BCC₁B₁所成的角為arctan             …………………6分

  (2)以O為原點(diǎn)，OB為x軸，OC為y軸，建立空間直角坐標(biāo)系O-xyz，則

    A (0，-)，E (0，)，D₁ (-1，0，2)

                                          …………………8分

   設(shè)平面AED1的一個(gè)法向量則

   取z=2，得=(3，-1，2)

   ∴點(diǎn)O到平面AED₁的距離為d=              …………………12分

19.解(1)由(a_n+1+a_n+2+a_n+3)-(a_n+a_n+1+a_n+2)=1，

   ∴a₁?a₄,a₇…,a_3n-2是首項(xiàng)為1，公差為1的等差數(shù)列，

   ∴P_n=                                                …………………4分

   由

   ∴b₂,b₅,b₈, …b_3n-1是以1為首項(xiàng)，公比為-1的等比數(shù)列

   ∴Q_n=                                 …………………8分

   (2)對(duì)于P_n≤100Q_n

   當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，不等式顯然不成立；

   當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，，解得n=1，3，…，13.

所求之和為                                         ………………12分

20.解∵P(x=6)=                                                   ………………3分

  P(x=7)=                                             ………………6分

  P(x=8)=                                                      ………………9分

  ∴P(x≥6)=                                           ………………12分

  答：線路信息暢通的概率為

21.解：因?yàn)?i>f′(x)=3x²+6ax+b,由題設(shè)得

  解得：                                                       ………………4分

  ∴當(dāng)時(shí)，f′(x)=3x²+6x+3=3(x+1)2≥0,于是f(x)不存在極值；

  當(dāng)時(shí)，f′(x)=3x²+12x+9=3(x+1)(x+3),符合條件。    ………………6分

  且f(1)=20, f(0)=4，于是由題設(shè)得：3x²+12x+9≤20m-8在區(qū)間[-4，3]上恒成立，又f′(x)=3x²+12x+9=3(x+2)²-3在區(qū)間 [-4，3]上的最大值為72.

 ∴,即實(shí)數(shù)m的取值范圍是.

22.(1)設(shè)M (x,y),則由且O是原點(diǎn)得

  A (2，0)，B  (2，1)，C (0，1)，從而(x，y),

  由得(x,y)?(x-2,y)=k[(x,y-1)?(x-2,y-1)-|y-1|²]

  即(1-k)x²+2(k-1)x+y²=0為所求軌跡方程                                   ………………4分

  ①當(dāng)k=1時(shí)，y=0動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是一條直線

②當(dāng)k≠1時(shí)，(x-1)²+

k=0時(shí)，動(dòng)點(diǎn)M軌跡是一個(gè)圓

k>1時(shí)，動(dòng)點(diǎn)M軌跡是一條雙曲線；

0<k<1或k<0時(shí)軌跡是一個(gè)橢圓 .                                     ………………6分

(2)當(dāng)k=時(shí)，動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程為(x-1)²+2y²=1即y²=-(x-1)²

從而

又由(x-1)²+2y²=1   ∴0≤x≤2

∴當(dāng)x=時(shí)，的最大值為.

當(dāng)x=0時(shí)，的最大值為16.

∴的最大值為4，最小值為                     …………………10分

(3)由由得

①當(dāng)0<k<1時(shí)，a²=1,b²=1-k,c²=k

∴e²=k ∴

②當(dāng)k<0時(shí)，e²=

∴k∈                                                      …………………14分