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和平面解析幾何的觀點(diǎn)相同，在空間中，空間曲面可以看作是適合某種條件的動(dòng)點(diǎn)的軌跡．一般來(lái)說(shuō)，在空間直角坐標(biāo)系O-xyz中，空間曲面的方程是一個(gè)三元方程F（x，y，z）=0．
（Ⅰ）在直角坐標(biāo)系O-xyz中，求到定點(diǎn)M（0，2，-1）的距離為3的動(dòng)點(diǎn)P的軌跡（球面）方程；
（Ⅱ）如圖，設(shè)空間有一定點(diǎn)F到一定平面α的距離為常數(shù)p＞0，即|FM|=2，定義曲面C為到定點(diǎn)F與到定平面α的距離相等（|PF|=|PN|）的動(dòng)點(diǎn)P的軌跡，試建立適當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系O-xyz，求曲面C的方程；  
（Ⅲ）請(qǐng)類比平面解析幾何中對(duì)二次曲線的研究，討論曲面C的幾何性質(zhì)．并在圖中通過(guò)畫出曲面C與各坐標(biāo)平面的交線（如果存在）或與坐標(biāo)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(shí)，請(qǐng)用虛線表示被曲面C自身遮擋部分．

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（2009•閘北區(qū)二模）和平面解析幾何的觀點(diǎn)相同，在空間中，空間曲面可以看作是適合某種條件的動(dòng)點(diǎn)的軌跡．一般來(lái)說(shuō)，在空間直角坐標(biāo)系O-xyz中，空間曲面的方程是一個(gè)三元方程F（x，y，z）=0．
（Ⅰ）在直角坐標(biāo)系O-xyz中，求到定點(diǎn)M₀（0，2，-1）的距離為3的動(dòng)點(diǎn)P的軌跡（球面）方程；
（Ⅱ）如圖，設(shè)空間有一定點(diǎn)F到一定平面α的距離為常數(shù)p＞0，即|FM|=2，定義曲面C為到定點(diǎn)F與到定平面α的距離相等（|PF|=|PN|）的動(dòng)點(diǎn)P的軌跡，試建立適當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系O-xyz，求曲面C的方程；  
（Ⅲ）請(qǐng)類比平面解析幾何中對(duì)二次曲線的研究，討論曲面C的幾何性質(zhì)．并在圖中通過(guò)畫出曲面C與各坐標(biāo)平面的交線（如果存在）或與坐標(biāo)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(shí)，請(qǐng)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)采用世衛(wèi)組織設(shè)定的最寬限值，即日均值在微克/立方米以下空氣質(zhì)量為一級(jí)；在微克/立方米微克/立方米之間空氣質(zhì)量為二級(jí)；在微克/立方米以上空氣質(zhì)量為超標(biāo).某試點(diǎn)城市環(huán)保局從該市市區(qū)年上半年每天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中隨機(jī)的抽取天的數(shù)據(jù)作為樣本，監(jiān)測(cè)值如下圖莖葉圖所示（十位為莖，個(gè)位為葉）.

（1）在這天的日均監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中，求其中位數(shù)；
（2）從這天的數(shù)據(jù)中任取天數(shù)據(jù)，記表示抽到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)的天數(shù)，求的分布列及數(shù)學(xué)期望；
（3）以這天的日均值來(lái)估計(jì)一年的空氣質(zhì)量情況，則一年（按天計(jì)算）中平均有多少天的空氣質(zhì)量達(dá)到一級(jí)或二級(jí).

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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(shè)線段的中點(diǎn)為，連接，

則為異面直線OC與所成的角（或其補(bǔ)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(biāo)系，

則, ……………………………………………………2分

，， ………………………………………………………………………………..1分

 設(shè)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(diǎn)到平面的距離 …………………………………………………2分

方法二(向量法)

設(shè)平面的一個(gè)法向量，

…………………………………………………………………2分

．

……………………………………………………………………………………….2分

設(shè)到平面的距離為

則．……………………………………………………………………3分

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

所以，購(gòu)買兩張這種彩票都中一等獎(jiǎng)的概率為． ………………………………..4分

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

顯然，事件A與事件B互斥，

所以， ………………………………..3分

故購(gòu)買一張這種彩票能中獎(jiǎng)的概率為．……………………………………………………..1分

（Ⅲ）對(duì)應(yīng)不中獎(jiǎng)、中二等獎(jiǎng)、中一等獎(jiǎng)，的分布列如下：

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

購(gòu)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(shù)的定義域?yàn)?sub>………………..2分

，

（1）當(dāng)時(shí)，函數(shù)，函數(shù)的值域?yàn)?sub>…………………………1分

（2）當(dāng)時(shí)，因?yàn)?sub>，所以，

，從而，………………………………………………..3分

所以函數(shù)的值域?yàn)?sub>．   ……………………………………………………….1分

（Ⅱ）假設(shè)函數(shù)是奇函數(shù)，則，對(duì)于任意的，有成立，

即

當(dāng)時(shí)，函數(shù)是奇函數(shù)．  …………………………………………………….2分

當(dāng)時(shí)，函數(shù)是偶函數(shù)．  ………………………………………………..2分

當(dāng)，且時(shí)，函數(shù)是非奇非偶函數(shù)．  ………………………………….1分

對(duì)于任意的，且，

………………………………………..3分

所以，當(dāng)時(shí)，函數(shù)是常函數(shù)   ………………………………………..1分

當(dāng)時(shí)，函數(shù)是遞減函數(shù)．   ………………………………………..1分

17．[解]（Ⅰ）由題意，……………………………6分

（Ⅱ）解法1：由且知

，，

，，

因此，可猜測(cè)（）     ………………………………………………………4分

將，代入原式左端得

左端

即原式成立，故為數(shù)列的通項(xiàng)．……………………………………………………….3分

用數(shù)學(xué)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(shè)上表中每行的公比都為，且．因?yàn)?sub>，

所以表中第1行至第9行共含有數(shù)列的前63項(xiàng)，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(dòng)點(diǎn)的軌跡是以為原點(diǎn)，以3為半徑的球面 ……………………………1分

并設(shè)動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)為，動(dòng)點(diǎn)滿足．

則球面的方程為． …………………………………………………4分

（Ⅱ）設(shè)動(dòng)點(diǎn)，則

所以  ……………………………………………………………5分

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

若坐標(biāo)系原點(diǎn)建在平面上的點(diǎn)處，可得曲面的方程：同樣得分．

（Ⅲ）（1）對(duì)稱性：由于點(diǎn)關(guān)于平面的對(duì)稱點(diǎn)、關(guān)于平面的對(duì)稱點(diǎn)均滿足方程（*），所以曲面關(guān)于平面與平面對(duì)稱．  …………………2分

又由于點(diǎn)關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)滿足方程（*），所以曲面關(guān)于軸對(duì)稱．

（2）范圍：由于，所以，，即曲面在平面上方．  ………………2分

（3）頂點(diǎn)：令，得，即坐標(biāo)原點(diǎn)在曲面上，點(diǎn)是曲面的頂點(diǎn)．  …2分

…………………………2分