（2008•湖北模擬）如圖，在四棱錐P-ABCD中，底面是矩形，且AD=

2

AB，AB=AP，PA⊥底面ABCD，E為AD的中點(diǎn)，F(xiàn)為PC的中點(diǎn)．
（1）求證：EF為AD及PC的公垂線
（2）求二面角的大小F-EB-C．

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一、選擇題（本大題共8小題,每小題5分,共40分）

ACDDB CDC

二、填空題（本大題共6小題，每小題5分.有兩空的小題，第一空3分，第二空2分，共30分）

（9）62        （10）2        （11）         （12）2，

（13）    （14），③④

三、解答題（本大題共6小題,共80分）

(15)（本小題共13分）

解：（Ⅰ）∵（），

∴（）.            ………………………1分

∵，，成等差數(shù)列，

∴.                              …………………………3分

∴.                                ………………………………………5分

∴.                                        ………………………………………6分

（Ⅱ）由（Ⅰ）得

（）.

∴數(shù)列為首項(xiàng)是，公差為1的等差數(shù)列.      ………………………8分

∴.

∴.                             ……………………………………10分

當(dāng)時(shí)，.    ………………………12分

當(dāng)時(shí)，上式也成立.                             ……………………13分

∴（）.

（16）（本小題共13分）

解：（Ⅰ）該間教室兩次檢測(cè)中，空氣質(zhì)量均為A級(jí)的概率為.……………2分

該間教室兩次檢測(cè)中，空氣質(zhì)量一次為A級(jí)，另一次為B級(jí)的概率為.

…………………………4分

設(shè)“該間教室的空氣質(zhì)量合格”為事件E.則     …………………………………5分

.                 …………………………………6分

答：估計(jì)該間教室的空氣質(zhì)量合格的概率為.

（Ⅱ）由題意可知，的取值為0，1，2，3，4.           ………………7分

.

隨機(jī)變量的分布列為：

0

1

2

3

4

                                           ……………………………12分

解法一：

∴.    ………………13分

解法二：，

∴.                                   ………………13分

（17）（本小題共14分）

（Ⅰ）證明：設(shè)的中點(diǎn)為.

在斜三棱柱中，點(diǎn)在底面上的射影恰好是的中點(diǎn),

     平面ABC.         ……………………1分

平面，

.               ……………………2分

，

∴.

，

∴平面.       ……………………4分

平面，

    平面平面.        …………………………5分

解法一：（Ⅱ）連接，平面，

是直線在平面上的射影.      …………………………5分

，

平行四邊形是菱形.

.                   ………………………………………7分

.                    ……………………………………9分

（Ⅲ）過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn)，連接.

，

平面.

.

是二面角的平面角.               ………………………………………11分

設(shè)，則，

.

.

.

.

平面，平面，

.

.

在中，可求.

∵，∴.

∴.

.     ……………………………………13分

.

∴二面角的大小為.       …………………………14分

解法二：（Ⅱ）因?yàn)辄c(diǎn)在底面上的射影是的中點(diǎn)，設(shè)的中點(diǎn)為，則垂直平面ABC.以為原點(diǎn)，過(guò)平行于的直線為軸，所在直線為軸，所在直線為軸，建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系.

設(shè)，由題意可知，.

設(shè)，由，得……………………………7分

.

  又.

.

.                         ………………………………………9分

（Ⅲ）設(shè)平面的法向量為.

則

∴

.

設(shè)平面的法向量為.則

∴

.             ……………………………………12分

.          …………………………………13分

二面角的大小為.           ………………………………………14分

（18）（本小題共13分）

解：（Ⅰ）函數(shù)的定義域?yàn)?sub>．    ………………………………1分

.       …………………………3分

由，解得.

由，解得且．

∴的單調(diào)遞增區(qū)間為，單調(diào)遞減區(qū)間為，．

………………………………………6分

（Ⅱ）由題意可知，，且在上的最小值小于等于時(shí)，存在實(shí)數(shù)，使得不等式成立．                             ………………………………………7分

若即時(shí)，

x

a+1