三、解答题：本大题共6小题，共74分.

(17)(本小题满分12分)

在△ABC中，内角所对的边分别为，已知.

(Ⅰ)求证：成等比数列；

(Ⅱ)若，求△的面积S.

【答案】(17)(I)由已知得：

，

，

，

再由正弦定理可得：，

所以成等比数列.

(II)若，则，

∴，

，

∴△的面积.

(18)(本小题满分12分)

袋中有五张卡片，其中红色卡片三张，标号分别为1，2，3；蓝色卡片两张，标号分别为1，2.

(Ⅰ)从以上五张卡片中任取两张，求这两张卡片颜色不同且标号之和小于4的概率；

(Ⅱ)现袋中再放入一张标号为0的绿色卡片，从这六张卡片中任取两张，求这两张卡片颜色不同且标号之和小于4的概率.

【答案】(18)(I)从五张卡片中任取两张的所有可能情况有如下10种：红1红2，红1红3，红1蓝1，红1蓝2，红2红3，红2蓝1，红2蓝2，红3蓝1，红3蓝2，蓝1蓝2.其中两张卡片的颜色不同且标号之和小于4的有3种情况，故所求的概率为.

(II)加入一张标号为0的绿色卡片后，从六张卡片中任取两张，除上面的10种情况外，多出5种情况：红1绿0，红2绿0，红3绿0，蓝1绿0，蓝2绿0，即共有15种情况，其中颜色不同且标号之和小于4的有8种情况，所以概率为.

(19) (本小题满分12分)

如图，几何体是四棱锥，△为正三角形，.

(Ⅰ)求证：；

(Ⅱ)若∠，M为线段AE的中点，求证：∥平面.

【答案】(19)(I)设中点为O，连接OC，OE，则由知 ，，

又已知，所以平面OCE.

所以，即OE是BD的垂直平分线，

所以.

(II)取AB中点N，连接，

∵M是AE的中点，∴∥，

∵△是等边三角形，∴.

由∠BCD＝120°知，∠CBD＝30°，所以∠ABC＝60°+30°＝90°，即，

所以ND∥BC，

所以平面MND∥平面BEC，故DM∥平面BEC.

(20) (本小题满分12分)

已知等差数列的前5项和为105，且.

(Ⅰ)求数列的通项公式；

(Ⅱ)对任意，将数列中不大于的项的个数记为.求数列的前m项和.

【答案】 (I)由已知得：

解得,

所以通项公式为.

(II)由，得，

即.

∵，

∴是公比为49的等比数列，

∴.

(21) (本小题满分13分)

如图，椭圆的离心率为，直线和所围成的矩形ABCD的面积为8.

(Ⅰ)求椭圆M的标准方程；

(Ⅱ) 设直线与椭圆M有两个不同的交点与矩形ABCD有两个不同的交点.求的最大值及取得最大值时m的值.

【答案】(21)(I)……①

矩形ABCD面积为8，即……②

由①②解得：，

∴椭圆M的标准方程是.

(II)，

设，则，

由得.

.

当过点时，，当过点时，.

①当时，有，

，

其中，由此知当，即时，取得最大值.

②由对称性，可知若，则当时，取得最大值.

③当时，，，

由此知，当时，取得最大值.

综上可知，当和0时，取得最大值.

(22) (本小题满分13分)

已知函数为常数，e=2.71828…是自然对数的底数)，曲线在点处的切线与x轴平行.

(Ⅰ)求k的值；

(Ⅱ)求的单调区间；

(Ⅲ)设，其中为的导函数.证明：对任意.

【答案】

(I)，

由已知，，∴.

(II)由(I)知，.

设，则，即在上是减函数，

由知，当时，从而，

当时，从而.

综上可知，的单调递增区间是，单调递减区间是.

(III)由(II)可知，当时，≤0＜1+，故只需证明在时成立.

当时，＞1，且，∴.

设，，则，

当时，，当时，，

所以当时，取得最大值.

所以.

综上，对任意，.

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