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如圖，⊙O是以AB為直徑的△ABC的外接圓，D是的中點，連結AD并延長與過C點的切線交于P，OD與BC相交于E．

(1)求證：；

(2)求證：；

(3)當AC=6，AB=10時，求切線PC的長．

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如圖（1），是直徑的圓上一點，為圓O的切線，為切點，為等邊三角形，連接交于，以為折痕將翻折到圖（2）所示的位置，點P為平面ABC外的點．

（1）求證：異面直線和互相垂直；
（2）若為上一點，且，，求三棱錐的體積．

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一、選擇題（每小題5分，共60分）

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

C

B

A

B

C

D

A

D

C

C

D

B

二、填空題（每小題5分，共20分）

13、（1，2）； 14、20； 15、21；16、．

三、解答題

17、解：（Ⅰ）當時，有，又，所以 ……1分

當時，

           =

         所以，且當時，  ……3分

又，因此數列{}是以1為首項

且公差為2的等差數列，所以  ……2分

（Ⅱ）證明：（1）當時，，，關系成立 ……1分

 （2）假設當時，關系成立，即，則

   ……1分  那么

   ，即當時關系也成立

……3分  根據（1）和（2）知，關系式對任意N^*都成立  ……1分

18、解：（Ⅰ）如圖，以C為原點，CA，CB，CC₁所在直線分別為x軸，y軸，z軸建立空間直角坐標系，則，，，

，，  ……1分

設，則，，

即AM⊥BC，又因為，且，

所以 AM^平面  ……3分

（Ⅱ），因為，所以，得，

即，可得平面的一個法向量為=  ……3分

，設平面的一個法向量為，

則且，得，，令，得平面的一個法向量為=  ……3分設平面ABM與平面AB₁C₁所夾銳角為，

則  ……2分

19、解：（Ⅰ）隨機變量甲、乙兩名運動員選擇的泳道相隔數X的分布列為：

X

0

1

2

3

4

5

6

     ……6分

泳道相隔數X的期望為：

E（X）= ……2分

（Ⅱ）  ……4分

20、解：（Ⅰ）由得  ……2分

可得直線的方程為，于是，

得，，，所以橢圓的方程為  ……2分

（Ⅱ）設，由方程組得，

      所以有，，且，即 ……2分

            ……2分

     因為，所以，又，所以是線段的中點，

     點的坐標為，即的坐標是，因此

     直線的方程為，得點的坐標為（0，），

     所以   ……2分

    因此

    所以當，即時，取得最大值，最大值為 ……2分

21、解：（Ⅰ）

                     ……2分

若，則，為R上的單調遞增函數；

若，的解為或，的解為，

此時在區間單調遞增，在區間單調遞減；

若，的解為或，的解為，

此時在區間單調遞增，在區間單調遞減……3分

（Ⅱ）當時，，，

因為，所以點（0，）不在曲線上，設過點的直線與曲線相切于點，則切線方程為，所以有及

，得……2分 令，

則，

令，得，，，可得在區間單調遞增，在區間單調遞減，所以在時取極大值，

在時取極小值，在時取極大值，又，

所以是的最大值 ……3分 

如圖，過點（0，）有且只有一條直線與曲線

相切等價于直線與曲線

有且只有一個交點，又當時，，所以或  ……2分

22、（Ⅰ）證明：因為AB為⊙O直徑，

所以 ∠ACB＝90°，即 AC⊥BC，

因為D是弧的中點，由垂徑定理

得OD⊥BC，因此OD∥AC  ……3分

又因為點O為AB的中點，所以點E為

BC的中點，所以OE＝AC  ……2分

（Ⅱ）證明：連結CD，因為PC是⊙O的切線，所以∠PCD＝∠CAP，又∠P是公共角，所以 △PCD∽△PAC．得，得 ……3分

因為D是弧的中點，所以，因此   ……2分

23、解：（Ⅰ）曲線上的動點的坐標為（，），坐標原點（0，0），

     設P的坐標為（，），則由中點坐標公式得，，所以點P 的坐標為（，）……3分

      因此點的軌跡的參數方程為（為參數，且），

消去參數得點軌跡的直角坐標方程為 ……2分

（Ⅱ）由直角坐標與極坐標關系得直線的直角坐標方程為

  ……2分 又由（Ⅰ）知點的軌跡為圓心在原點半徑為2的圓，

因為原點（0，0）到直線的距離為

所以點到直線距離的最大值  ……3分

24、解：（Ⅰ）由題意得，即  得 ……2分

     因為 

所以的取值范圍是[0，6]   ……3分

（Ⅱ），

因為對于，由絕對值的三角不等式得

   ……3分

于是有，得，即的取值范圍是  ……2分