(20)本小题主要考查离散型随机变量的分布列和数学期望,考查对立事件、独立事件的概率和求解方法,考查用概率知识解决实际问题的能力.
解:设
分别为第一、二、三、四个问题.用
表示甲同学第
个问题回答正确,用
表示甲同学第
个问题回答错误,则
与
是对立事件
.由题意得

所以

(Ⅰ)记“甲同学能进入下一轮”为事件
,
则

(Ⅱ)由题意,随机变量
的可能取值为:
.
由于每题答题结果相互独立,
所以

因此 随机变量
的分布列为
|
|
|
|
|
|
|
|
所以
.
(21)本小题主要考查椭圆、双曲线的基本概念和基本性质。考查直线和椭圆的位置关系,考查坐标化、定值和存在性问题,考查数行结合思想和探求问题的能力。
解(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,由题意知:
,2a+2c=4(
+1)
所以a=2
,c=2,
又
=
,因此b=2。
故 椭圆的标准方程为
由题意设等轴双曲线的标准方程为
,因为等轴双曲线的顶点是椭圆的焦点。
所以m=2,
因此 双曲线的标准方程为
(Ⅱ)设A(
,
),B(
),P(
),
则
=
,
。
因为点P在双曲线
上,所以
。
因此
,
即

同理可
得
.
则
,
又
,
所以 
.
故 
因此 存在
,使
恒成立.
(22)本小题主要考查导数的概念以及利用导数研究函数性质的能力,考查分类讨论思想、数形结合思想、等价变换思想,以及综合运用知识解决新情境、新问题的能力。
解:(Ⅰ)因为
,
所以
,
令
,

①当
时,
恒成立,此时
,函数
在
上单调递减;
②当
,
时,
,此时
,函数
单调递减;
时
,此时
,函数
单调递增;
时,
,此时
,函数
单调递减;
③当
时,由于
,
,
,此时
,函数
单调递减;
时,
,此时
,函数
单调递增.
综上所述:

(Ⅱ)因为a=
,由(Ⅰ)知,
=1,
=3
,当
时,
,函数
单调递减;
当
时,
,函数
单调递增,所以
在(0,2)上的最小值为
。
由于“对任意
,存在
,使
”等价于
“
在
上的最小值不大于
在(0,2)上的最小值
”(*)
又
=
,
,所以
①当
时,因为
,此时与(*)矛盾
②当
时,因为
,同样与(*)矛盾
③当
时,因为
,解不等式8-4b
,可得
综上,b的取值范围是
。


















