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和平面解析幾何的觀點相同，在空間中，空間曲面可以看作是適合某種條件的動點的軌跡．一般來說，在空間直角坐標系O-xyz中，空間曲面的方程是一個三元方程F（x，y，z）=0．
（Ⅰ）在直角坐標系O-xyz中，求到定點M（0，2，-1）的距離為3的動點P的軌跡（球面）方程；
（Ⅱ）如圖，設空間有一定點F到一定平面α的距離為常數p＞0，即|FM|=2，定義曲面C為到定點F與到定平面α的距離相等（|PF|=|PN|）的動點P的軌跡，試建立適當的空間直角坐標系O-xyz，求曲面C的方程；  
（Ⅲ）請類比平面解析幾何中對二次曲線的研究，討論曲面C的幾何性質．并在圖中通過畫出曲面C與各坐標平面的交線（如果存在）或與坐標平面平行的平面的交線（如果必要）表示曲面C的大致圖形．畫交線時，請用虛線表示被曲面C自身遮擋部分．

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（2009•閘北區二模）和平面解析幾何的觀點相同，在空間中，空間曲面可以看作是適合某種條件的動點的軌跡．一般來說，在空間直角坐標系O-xyz中，空間曲面的方程是一個三元方程F（x，y，z）=0．
（Ⅰ）在直角坐標系O-xyz中，求到定點M₀（0，2，-1）的距離為3的動點P的軌跡（球面）方程；
（Ⅱ）如圖，設空間有一定點F到一定平面α的距離為常數p＞0，即|FM|=2，定義曲面C為到定點F與到定平面α的距離相等（|PF|=|PN|）的動點P的軌跡，試建立適當的空間直角坐標系O-xyz，求曲面C的方程；  
（Ⅲ）請類比平面解析幾何中對二次曲線的研究，討論曲面C的幾何性質．并在圖中通過畫出曲面C與各坐標平面的交線（如果存在）或與坐標平面平行的平面的交線（如果必要）表示曲面C的大致圖形．畫交線時，請用虛線表示被曲面C自身遮擋部分．

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是指大氣中直徑小于或等于微米的顆粒物，也稱為可吸入肺顆粒物.我國標準采用世衛組織設定的最寬限值，即日均值在微克/立方米以下空氣質量為一級；在微克/立方米微克/立方米之間空氣質量為二級；在微克/立方米以上空氣質量為超標.某試點城市環保局從該市市區年上半年每天的監測數據中隨機的抽取天的數據作為樣本，監測值如下圖莖葉圖所示（十位為莖，個位為葉）.

（1）在這天的日均監測數據中，求其中位數；
（2）從這天的數據中任取天數據，記表示抽到監測數據超標的天數，求的分布列及數學期望；
（3）以這天的日均值來估計一年的空氣質量情況，則一年（按天計算）中平均有多少天的空氣質量達到一級或二級.

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一．填空題：

1．；    2．；                 3．       4．2；           5．；

6. ；   7．；  8．3；          9．；     10．．

二．選擇題：11．B ；     12．C；     13．C．

三．解答題：

14．[解]（Ⅰ）方法一（綜合法）設線段的中點為，連接，

則為異面直線OC與所成的角（或其補角）  ………………………………..1分

       由已知，可得，

為直角三角形       ……………………………………………………………….1分

，  ……………………………………………………………….4分

．

所以，異面直線OC與MD所成角的大小．   …………………………..1分

方法二(向量法)

以AB,AD,AO所在直線為軸建立坐標系，

則, ……………………………………………………2分

，， ………………………………………………………………………………..1分

 設異面直線OC與MD所成角為，

．……………………………….. …………………………2分

 OC與MD所成角的大小為．…………………………………………………1分

（Ⅱ）方法一（綜合法）

作于， ……………………………………………………………………………1分

且，平面

平面 ………………………………………………………………………………4分

所以，點到平面的距離 …………………………………………………2分

方法二(向量法)

設平面的一個法向量，

…………………………………………………………………2分

．

……………………………………………………………………………………….2分

設到平面的距離為

則．……………………………………………………………………3分

15．[解]（Ⅰ）設“小明中一等獎”為事件 ，“小輝中一等獎”為事件 ，事件與事件相互獨立，他們倆都中一等獎，則

所以，購買兩張這種彩票都中一等獎的概率為． ………………………………..4分

（Ⅱ）事件的含義是“買這種彩票中獎”，或“買這種彩票中一等獎或中二等獎”…1分

顯然，事件A與事件B互斥，

所以， ………………………………..3分

故購買一張這種彩票能中獎的概率為．……………………………………………………..1分

（Ⅲ）對應不中獎、中二等獎、中一等獎，的分布列如下：

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

購買一張這種彩票的期望收益為損失元．…………………………………………………..3分

16．[解] （Ⅰ）由于恒成立，所以函數的定義域為………………..2分

，

（1）當時，函數，函數的值域為…………………………1分

（2）當時，因為，所以，

，從而，………………………………………………..3分

所以函數的值域為．   ……………………………………………………….1分

（Ⅱ）假設函數是奇函數，則，對于任意的，有成立，

即

當時，函數是奇函數．  …………………………………………………….2分

當時，函數是偶函數．  ………………………………………………..2分

當，且時，函數是非奇非偶函數．  ………………………………….1分

對于任意的，且，

………………………………………..3分

所以，當時，函數是常函數   ………………………………………..1分

當時，函數是遞減函數．   ………………………………………..1分

17．[解]（Ⅰ）由題意，……………………………6分

（Ⅱ）解法1：由且知

，，

，，

因此，可猜測（）     ………………………………………………………4分

將，代入原式左端得

左端

即原式成立，故為數列的通項．……………………………………………………….3分

用數學歸納法證明得3分

解法2：由 ，

令得，且

即，……… ……………………………………………………………..4分

所以

因此，，．．．，

將各式相乘得………………………………………………………………………………3分

（Ⅲ）設上表中每行的公比都為，且．因為，

所以表中第1行至第9行共含有數列的前63項，故在表中第10行第三列，………2分

因此．又，所以． …………………………………..3分

則．…………………………………………2分

18．[解]（Ⅰ）動點的軌跡是以為原點，以3為半徑的球面 ……………………………1分

并設動點的坐標為，動點滿足．

則球面的方程為． …………………………………………………4分

（Ⅱ）設動點，則

所以  ……………………………………………………………5分

整理得曲面的方程：      （*）   …………………………………………2分

若坐標系原點建在平面上的點處，可得曲面的方程：同樣得分．

（Ⅲ）（1）對稱性：由于點關于平面的對稱點、關于平面的對稱點均滿足方程（*），所以曲面關于平面與平面對稱．  …………………2分

又由于點關于軸的對稱點滿足方程（*），所以曲面關于軸對稱．

（2）范圍：由于，所以，，即曲面在平面上方．  ………………2分

（3）頂點：令，得，即坐標原點在曲面上，點是曲面的頂點．  …2分

…………………………2分