解答题 (共 5 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
甲同学计划去参观某景点,但门票需在网上预约.该同学从第一天开始,每天在规定的预约时间段开始预约,若预约成功,便停止预约;若连续预约三天都没成功,则放弃预约.假设该同学每天预约门票成功的概率均为 0.7 ,
(1)求甲同学到第三天才预约成功的概率;
(2)记 $X$ 为甲同学预约门票的天数,求 $X$ 的分布列和期望 $E(X)$ .
如图,在平行六面体 $A B C D-A^{\prime} B^{\prime} C^{\prime} D^{\prime}$ 中,$A B=A D=2, \angle A^{\prime} A B=\angle A^{\prime} A D$ ,且 $A^{\prime} B \perp A C$ ,设 $A C$ 与 $B D$ 的交于点 $O$ .
(1)证明:$A^{\prime} O \perp$ 平面 $A B C D$ ;
(2)若 $A A^{\prime}=3$ ,且 $\angle B A D=60^{\circ}$ ,求直线 $A^{\prime} B$ 与平面 $A^{\prime} B^{\prime} C D$ 所成角的正弦值.
已知函数 $f(x)= e ^{a x} \ln x$ ,其中 $a>0$ .
(1)若 $y=f(x)$ 在点 $(1,0)$ 处的切线与两坐标轴所围成三角形的面积为 $\frac{ e }{2}$ ,求 $a$ 的值;
(2)若 $x=x_0$ 是 $f(x)$ 的极小值点,证明:$f\left(x_0\right) < - e$ .
已知椭圆 $C: \frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$ 的左顶点为 $A$ ,焦距为 $2 \sqrt{3}$ ,且离心率为 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .
(1)求椭圆 $C$ 的方程;
(2)直线 $l$ 与椭圆 $C$ 交于 $M, N$ 两点,点 $P$ 为 $\triangle A M N$ 的外心.
(i)若 $\triangle A M N$ 为等边三角形,求点 $P$ 的坐标;
(ii)若点 $P$ 在直线 $x=-\frac{1}{3}$ 上,求点 $A$ 到直线 $l$ 的距离的取值范围.
已知无穷数列 $\left\{a_n\right\}$ 满足 $a_n=q^n(q \neq 0)$ .对于集合 $T \subseteq N^*$ ,定义 $S_T$ :若 $T=\varnothing$ ,则 $S_T=0$ ;若 $T=\left\{t_1, t_2, \cdots, t_k\right\}$ ,则 $S_T=a_{t 1}+a_{t_2}+\cdots+a_{t_k}$ .
(1)若 $q=2, S_T=26$ ,求集合 $T$ ;
(2)若 $q=2$ ,集合 $A, B \subseteq N^*$ ,且 $S_A+S_B=2^{10}$ ,求 $A \cap B$ 中元素个数的可能值:
(3)若 $0 < q < \frac{1}{2}$ ,集合 $A_1, A_2, \cdots, A_n \subseteq N^*$ ,对任意的 $i, j \in N^*, 1 \leq i < j \leq n$ ,满足 $A_i \cap A_j=\varnothing$ ,且 $S_{A_1}>S_{A_2}>\cdots>S_{A_n}>0$ ,证明:$\sum_{k=1}^n \frac{S_{A_k}}{S_{A_1}} < \frac{1-q}{1-2 q}$ .