【文档说明】湖北省应城一中2020-2021学年高二下学期周测数学试题(4) 含答案.docx,共(18)页,126.037 KB,由管理员店铺上传
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高二下学期数学周测(4)一:单项选择题。(共40分)1.甲、乙两人要在一排8个空座上就坐,若要求甲、乙两人每人的两旁都有空座,则有多少种坐法()A.10B.16C.20D.242.马路上有七盏路灯,晚上用时只亮三盏灯,且任意两盏亮灯不相邻,则不同
的开灯方案共有()A.60种B.20种C.10种D.8种3.若把英语单词“error”中字母的拼写顺序写错了,则可能出现错误的种数是()A.20种B.19种C.10种D.9种4.身穿红、黄两种颜色衣服的各有两人,身穿蓝色衣服的有一人,现将这五人排成一行,要求穿相同颜色衣服的人不能相邻,则不同的
排法种数共有()A.24B.28C.36D.485.若(x-123x)n的展开式中第四项为常数项,则n=()A.4B.5C.6D.76.从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,在取到的2个数之和为偶数的条件下,取到
的2个数均为奇数的概率为()A.15B.14C.35D.347.(x2-x+1)10展开式中x3项的系数为()A.-210B.210C.30D.-308.设斜率为22的直线l与椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)交于不同的两点,且这两个交点在x轴上的射影恰好是椭
圆的两个焦点,则该椭圆的离心率为()A.33B.12C.22D.13二:多项选择题。(共20分)9.设函数f(x)=exlnx,则下列说法正确的是()A.f(x)的定义域是(0,+∞)B.当x∈(0,1)时,f(x)的图象位于x轴下方C.f(x)存在单调递增区间D.f(x)
有且仅有两个极值点10.如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1=2,AB=BC=1,∠ABC=90°,外接球的球心为O,点E是侧棱BB1上的一个动点.下列判断中正确的是()A.直线AC与直线C1E是异面直线B.A1E
一定不垂直AC1C.三棱锥E-AA1O的体积为定值D.AE+EC1的最小值为2211.如图,棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为线段A1B上的动点,则下列结论正确的是()A.平面D1A1P⊥平面
A1APB.∠APD1的取值范围是0,π2C.三棱锥B1-D1PC的体积为定值D.DC1⊥D1P.12.对于二项式1x+x3n(n∈N*),以下判断正确的有()A.存在n∈N*,展开式中有常数项B.对任
意n∈N*,展开式中没有常数项C.对任意n∈N*,展开式中没有x的一次项D.存在n∈N*,展开式中有x的一次项三:填空题。(共20分)13.由0,1,2,…,9这十个数字组成的无重复数字的四位数中,个位数字与百位数字之差的绝对值等于8的个数为________个.14.各大学在高考录取时
采取专业志愿优先的录取原则.一考生从某大学所给的7个专业中,选择3个作为自己的第一、二、三专业志愿,其中甲、乙两个专业不能同时兼报,则该考生不同的填报专业志愿的方法有________种.15.已知函数f(x)=x+1ex-ax有两个极值点,则实数a的取值范围是______
__.16.2x+1x-35的展开式中常数项是________.四.解答题。(共70分)17.若x+24xn展开式中前三项的系数和为163,求:(1)展开式中所有x的有理项;(2)
展开式中系数最大的项.18.PM2.5是指悬浮在空气中的空气动力学当量直径小于或等于2.5微米的可入肺颗粒物.根据现行国家标准GB3095-2012,PM2.5日均值在35微克/立方米以下空气质量为一级;在35微克/立方米~75微克
/立方米之间空气质量为二级;在75微克/立方米以上空气质量为超标.从某自然保护区2018年全年每天的PM2.5监测数据中随机地抽取10天的数据作为样本,监测值的频数分布如下表所示:PM2.5日均值(微克
/立方米)[25,35)[35,45)[45,55)[55,65)[65,75)[75,85]频数311113(1)从这10天的PM2.5日均值监测数据中,随机抽出3天,求恰有一天空气质量达到一级的概率;(2)从这10天的数据中任取3天数
据,记ξ表示抽到PM2.5监测数据超标的天数,求ξ的分布列.19.如图,多面体ABCDEF中,DE⊥平面ABCD,四边形ABCD是菱形,AB=2,∠BAD=60°,四边形BDEF是正方形.(1)求证:CF∥平面AED;(2)在线段EC上是否存在点P,使得
AP⊥平面CEF?若存在,求出EPPC的值;若不存在,说明理由.20.为迎接2022年北京冬奥会,推广滑雪运动,某滑雪场开展滑雪促销活动.该滑雪场的收费标准是:滑雪时间不超过1小时免费,超过1小时的部分每小时收费标准为40元(不足1小时的部分按1小时计算).有甲、乙两人相互独立地来该滑雪场运
动,设甲、乙不超过1小时离开的概率分别为14,16;1小时以上且不超过2小时离开的概率分别为12,23;两人滑雪时间都不会超过3小时.(1)求甲、乙两人所付滑雪费用相同的概率;(2)设甲、乙两人所付的滑雪
费用之和为随机变量ξ,求ξ的分布列与均值E(ξ),方差D(ξ).21.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右顶点为A,上顶点为B,O为坐标原点,点O到直线AB的距离为255,△OAB的面积为1.
(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l与椭圆交于C,D两点,若直线l∥直线AB,设直线AC,BD的斜率分别为k1,k2,证明:k1·k2为定值.22.已知函数f(x)=lnx-x+2sinx,f′(x)为f(x)的导函数.(1)求证:f′(x
)在(0,π)上存在唯一零点;(2)求证:f(x)有且仅有两个不同的零点.高二下学期数学周测(4)一:单项选择题。(共40分)1.甲、乙两人要在一排8个空座上就坐,若要求甲、乙两人每人的两旁都有空座,则有多少种坐法()A.10B.16C.20D.24答案C解析一
排共有8个座位,现有两人就坐,故有6个空座.∵要求每人左右均有空座,∴在6个空座的中间5个空中插入2个座位让两人就坐,即有A52=20种坐法.2.马路上有七盏路灯,晚上用时只亮三盏灯,且任意两盏亮灯不相邻,则不同的开灯方案共有()A.60种B.20种C.1
0种D.8种答案C分析先安排四盏不亮的路灯,再利用“插入法”,插入三盏亮的路灯,即可得结果.解析根据题意,可分两步:第一步,先安排四盏不亮的路灯,有1种情况;第二步,四盏不亮的路灯排好后,有5个空位,在5个空位中任意选3个,插入三盏亮的路灯,有C53=10(种)情况.故不同的开灯
方案共有10×1=10(种),故选C.3.若把英语单词“error”中字母的拼写顺序写错了,则可能出现错误的种数是()A.20种B.19种C.10种D.9种答案B解析“error”由5个字母组成,其中3个相同,这相当于5个人站队,只要给e、o选定位置,其余三个相同的字母r,位
置固定,即所有拼写方式为A52,error拼写错误的种数为A52-1=19.4.身穿红、黄两种颜色衣服的各有两人,身穿蓝色衣服的有一人,现将这五人排成一行,要求穿相同颜色衣服的人不能相邻,则不同的排法种数共
有()A.24B.28C.36D.48答案D解析分类计数原理,按红红之间有蓝无蓝两类来分.(1)当红红之间有蓝时,则有A22A42=24种;(2)当红红之间无蓝时,则有C21A22C21C31=24种.因此,这五个人排成一行,穿相同
颜色衣服的人不能相邻,则有48种排法.故选D5.若(x-123x)n的展开式中第四项为常数项,则n=()A.4B.5C.6D.7答案B解析依题意,T4=Cn3·(-12)3·xn-32-1,∵其展开式中
第四项为常数项,∴n-32-1=0,∴n=5.故选B.6.从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,在取到的2个数之和为偶数的条件下,取到的2个数均为奇数的概率为()A.15B.14C.35D.34答案D解析记“取到的2个数之和为偶数”为事件A,“取到的2个数均为奇数”为事件B,则P(A
)=C32+C22C52=25,P(AB)=C32C52=310.由条件概率的计算公式得P(B|A)=P(AB)P(A)=31025=34,故选D.7.(x2-x+1)10展开式中x3项的系数为()A.-210B.210C.30D.-30答案A解析(x2-x+1)10=[x
2-(x-1)]10=C100(x2)10-C101(x2)9(x-1)+…-C109x2(x-1)9+C1010(x-1)10,所以含x3项的系数为-C109C98+C1010(-C107)=-210
,故选A.8.设斜率为22的直线l与椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)交于不同的两点,且这两个交点在x轴上的射影恰好是椭圆的两个焦点,则该椭圆的离心率为()A.33B.12C.22D.13答案C解析由题意知,直线l与椭圆x2a2
+y2b2=1(a>b>0)两个交点的横坐标是-c,c,所以两个交点分别为(-c,-22c),(c,22c),代入椭圆得c2a2+c22b2=1,两边同乘2a2b2,则c2(2b2+a2)=2a2b2.因为b2=a2-c2,所以c2(3a2-2c2)=2a4-2a2
c2,所以c2a2=2或12.又因为0<e<1,所以e=ca=22,故应选C.二:多项选择题。(共20分)9.设函数f(x)=exlnx,则下列说法正确的是()A.f(x)的定义域是(0,+∞)B.当x∈(0,1)时,f(x)的图象位于x轴下方C.f(x)存在单调递增区间D.f(x)有且仅有两个
极值点答案BC解析由题意知,函数f(x)满足x>0,lnx≠0,解得x>0且x≠1,所以f(x)的定义域为(0,1)∪(1,+∞),故A不正确;f(x)=exlnx,当x∈(0,1)时,ex>0,lnx<0,所以f(x)<0,所以f(
x)在(0,1)上的图象在x轴的下方,故B正确;因为f′(x)=exlnx-1x(lnx)2,设g(x)=lnx-1x(x>0),则g′(x)=1x+1x2,所以当x>0时,g′(x)>0,函数g(x)单调递增,g(1)=
0-11<0,g(e2)=2-1e2>0,所以f′(x)>0在定义域上有解,所以函数f(x)存在单调递增区间,故C正确;函数y=f′(x)只有一个零点x0,且x0>1,当x∈(0,1)∪(1,x0)时,f′(x)<0,函数单调递减,当x∈(x0,+∞
)时,f′(x)>0,函数单调递增,所以函数f(x)只有一个极小值点,故D不正确.10.如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1=2,AB=BC=1,∠ABC=90°,外接球的球心为O,点E是侧棱BB1上的一个动点.下列判断中正确的是(
)A.直线AC与直线C1E是异面直线B.A1E一定不垂直AC1C.三棱锥E-AA1O的体积为定值D.AE+EC1的最小值为22答案ACD解析如图,∵直线AC经过平面BCC1B1内的点C,而直线C1E在平面BCC1B1
内且不过点C,∴直线AC与直线C1E是异面直线,故A正确;假设BB1上存在点E,使A1E⊥AB1,连接AB1,交A1E于点F,又B1C1⊥A1E,AB1∩B1C=B1,AB1,B1C⊂平面AB1C1,又AC1⊂平面AB1C1,∴A1E⊥AC1.由题意知A
B1=5,A1F=255,B1F=55,AF=455,∵BB1∥AA1,∴△B1FE∽△AFA1,则B1EAA1=AFB1F,∴B1E=12,即BB1上存在点E,且B1E=12时,A1E⊥AC1;由题意知,直三棱柱ABC-A1B1C1的外接球的球心为O,则O是AC1与A1C的交点,则△AA
1O的面积为定值,由BB1∥平面AA1C1C,∴E到平面AA1O的距离为定值,∴三棱锥E-AA1O的体积为定值,故C正确;将直三棱柱侧面展开可知,AE+EC1的最小值为侧面展开图中AC1的长度,AC1=22,即AE+EC1的最小值为22,故D正确.故选
ACD.11.如图,棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为线段A1B上的动点,则下列结论正确的是()A.平面D1A1P⊥平面A1APB.∠APD1的取值范围是0,π2C.三棱锥B1-D
1PC的体积为定值D.DC1⊥D1P答案ACD解析在A中,因为A1D1⊥平面A1AP,A1D1⊂平面D1A1P,所以平面D1A1P⊥平面A1AP,故A正确;在B中,当P与A1重合时,∠APD1=π2,故B错误;在C中,因为△B1D1C的面积是定值,A1
B∥平面B1D1C,所以点P到平面B1D1C的距离是定值,所以三棱锥B1-D1PC的体积为定值,故C正确;在D中,因为DC1⊥D1C,DC1⊥BC,D1C∩BC=C,D1C,BC⊂平面BCD1A1,所以
DC1⊥平面BCD1A1,又D1P⊂平面BCD1A1,所以DC1⊥D1P,故D正确.12.对于二项式1x+x3n(n∈N*),以下判断正确的有()A.存在n∈N*,展开式中有常数项B.对任意n∈N*,展开式中没有常数项C.对任意n∈N*,展开式中没有x的一次项
D.存在n∈N*,展开式中有x的一次项答案:AD三:填空题。(共20分)13.由0,1,2,…,9这十个数字组成的无重复数字的四位数中,个位数字与百位数字之差的绝对值等于8的个数为________个.答案210解析若个位数和百位数是0,8,则方法数是A22
A82=112;若个位数和百位数是1,9,则由于首位不能排0,则方法数是A22C71C71=98,故总数是112+98=210.14.各大学在高考录取时采取专业志愿优先的录取原则.一考生从某大学所给的7个专业中,选择3个作为自己的第一、二、三专业志
愿,其中甲、乙两个专业不能同时兼报,则该考生不同的填报专业志愿的方法有________种.答案180解析从7个专业选3个,有C73=35种选法,甲、乙同时兼报的有C22·C51=5种选法,则专业共有35-5=30种选法,则按
照专业顺序进行报考的方法种数为A33×30=180.15.已知函数f(x)=x+1ex-ax有两个极值点,则实数a的取值范围是________.答案-1e,0解析设f(x)的导数为f′(x),因为函数f(x)=x+
1ex-ax有两个极值点,所以方程f′(x)=-xex-a=0有两个不相等的实数根,令g(x)=xex,则g(x)=xex的图象与直线y=-a有两个不同交点,又g′(x)=1-xex,由g′(x)=1-xex=0得x=1,所以当x<1时,g′(
x)>0,即g(x)=xex单调递增;当x>1时,g′(x)<0,即g(x)=xex单调递减.所以g(x)max=g(1)=1e,又g(0)=0,当x>0时,g(x)=xex>0,所以作出函数g(x)的简图如图所示,因为g(x)=x
ex的图象与直线y=-a有两个不同交点,所以0<-a<1e,即-1e<a<0.16.2x+1x-35的展开式中常数项是________.答案-1683解析2x+1x-35表示五个2x+1x-3相乘,则展开式中的常数项
由三种情况产生,第一种是从五个2x+1x-3中分别抽取2x,2x,1x,1x,-3,则此时的常数项为C25·C23·22·(-3)=-360,第二种情况是从五个2x+1x-3中都抽取-3,则此时的常数项为(-3)5=-24
3,第三种情况是从五个2x+1x-3中分别抽取2x,1x,-3,-3,-3,则此时的常数项为C15·C14·21·(-3)3=-1080,则展开式中常数项为-360-243-1080=-1683四.解答题。(共70分)17.若x+24xn展开
式中前三项的系数和为163,求:(1)展开式中所有x的有理项;(2)展开式中系数最大的项.解易求得展开式前三项的系数为1,2C1n,4C2n.由题意得1+2C1n+4C2n=163,可得n=9.(1)设展开式中的有理项为Tk+1,
由Tk+1=Ck9(x)9-k24xk=2kCk9x1834k−,又∵0≤k≤9,∴k=2,6.故有理项为T3=22C29·18324x−=144x3,T7=26·C69·18364x−=5376.(2)设展开式中Tk+1项的系数最大,则2kCk9≥2k+1
Ck+19,2kCk9≥2k-1Ck-19,∴173≤k≤203,又∵k∈N,∴k=6,故展开式中系数最大的项为T7=5376.18.PM2.5是指悬浮在空气中的空气动力学当量直径小于或等于2.5微米的可入肺颗粒物.根据现行国家标准GB3095-2012,PM2.5日均值在35微
克/立方米以下空气质量为一级;在35微克/立方米~75微克/立方米之间空气质量为二级;在75微克/立方米以上空气质量为超标.从某自然保护区2018年全年每天的PM2.5监测数据中随机地抽取10天的数据作为样本,监测值的频数分布如下表所示:PM2.5日均值(微克/
立方米)[25,35)[35,45)[45,55)[55,65)[65,75)[75,85]频数311113(1)从这10天的PM2.5日均值监测数据中,随机抽出3天,求恰有一天空气质量达到一级的概率;(2)从
这10天的数据中任取3天数据,记ξ表示抽到PM2.5监测数据超标的天数,求ξ的分布列.解(1)记“从这10天的PM2.5日均值监测数据中,随机抽出3天,恰有一天空气质量达到一级”为事件A,则P(A)=C13C27C310=2140.(2)由条件知,ξ服从超几何分布,
其中N=10,M=3,n=3,且随机变量ξ的可能取值为0,1,2,3.P(ξ=k)=Ck3·C3-k7C310(k=0,1,2,3).∴P(ξ=0)=C03C37C310=724,P(ξ=1)=C13C27C310=2140,P(ξ=2)=C23C17C310
=740,P(ξ=3)=C33C07C310=1120.故ξ的分布列为ξ0123P7242140740112019.如图,多面体ABCDEF中,DE⊥平面ABCD,四边形ABCD是菱形,AB=2,∠BAD=60°,四边形BDEF是正方形.
(1)求证:CF∥平面AED;(2)在线段EC上是否存在点P,使得AP⊥平面CEF?若存在,求出EPPC的值;若不存在,说明理由.答案(1)略(2)不存在点P解析(1)因为四边形ABCD是菱形,所以BC∥
AD.又BC⊄平面ADE,AD⊂平面ADE,所以BC∥平面ADE,又四边形BDEF是正方形,所以BF∥DE.因为BF⊄平面ADE,DE⊂平面ADE,所以BF∥平面ADE,因为BC⊂平面BCF,BF⊂平面BCF,BC∩BF=B,所以平面BCF∥平面AED,因为CF⊂平面BCF,所以CF∥平
面AED.(2)因为四边形ABCD为菱形,且∠BAD=60°,所以△BCD为等边三角形,取BD的中点O,连接CO,所以CO⊥BD,取EF的中点G,连接OG,则OG∥DE,因为DE⊥平面ABCD,所以OG⊥平面ABCD,故可建
立如图所示的空间直角坐标系O-xyz.则O(0,0,0),A(0,-3,0),B(1,0,0),C(0,3,0),E(-1,0,2),F(1,0,2),所以AF→=(1,3,2),FE→=(-2,0,0),FC→=(-1,3,-2).设平面ECF的法向量为n=(x,y,z),则有
n·FE→=0,n·FC→=0,得-2x=0,-x+3y-2z=0.x=0,令y=1,则n=(0,1,32).又EC→=(1,3,-2),AE→=(-1,3,2),设P(x,y,z),EP→=λEC→,由AP→=AE→+EP→=AE→
+λEC→,得AP→=(λ-1,3λ+3,2-2λ),又平面CEF的一个法向量为n=(0,1,32).若AP⊥平面CEF,则AP→∥n,令AP→=μn.得λ-1=0,3λ+3=μ,2-2λ=32μ.方程组无解,不符合题意.综上,线段EC上不存在点P,使得AP⊥平面CEF.
20.为迎接2022年北京冬奥会,推广滑雪运动,某滑雪场开展滑雪促销活动.该滑雪场的收费标准是:滑雪时间不超过1小时免费,超过1小时的部分每小时收费标准为40元(不足1小时的部分按1小时计算).有甲、乙两人相互独立地来该滑雪场运动,
设甲、乙不超过1小时离开的概率分别为14,16;1小时以上且不超过2小时离开的概率分别为12,23;两人滑雪时间都不会超过3小时.(1)求甲、乙两人所付滑雪费用相同的概率;(2)设甲、乙两人所付的滑雪费用之和为随机变量ξ,求ξ的分布
列与均值E(ξ),方差D(ξ).解(1)两人所付费用相同,相同的费用可能为0,40,80元,甲、乙两人2小时以上且不超过3小时离开的概率分别为1-14-12=14,1-16-23=16.两人都付0元的概率为P1=14×16=124,两人都付40元的
概率为P2=12×23=13,两人都付80元的概率为P3=14×16=124,则两人所付费用相同的概率为P=P1+P2+P3=124+13+124=512.(2)ξ的所有可能取值为0,40,80,120,160,则P(ξ=0)=14×16=124,P(ξ=40)=14×23+12×1
6=14,P(ξ=80)=14×16+12×23+14×16=512,P(ξ=120)=12×16+14×23=14,P(ξ=160)=14×16=124.所以ξ的分布列为ξ04080120160P1241451214124E(ξ)=0
×124+40×14+80×512+120×14+160×124=80.D(ξ)=(0-80)2×124+(40-80)2×14+(80-80)2×512+(120-80)2×14+(160-80)2×12
4=40003.21.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右顶点为A,上顶点为B,O为坐标原点,点O到直线AB的距离为255,△OAB的面积为1.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l与椭圆交于C,D两点,若直线l∥直线AB,设直线AC,BD的斜率分别为k1,k2,证明:k1·k2
为定值.(1)解直线AB的方程为xa+yb=1,即bx+ay-ab=0,则aba2+b2=255,因为△OAB的面积为1,所以12ab=1,即ab=2.解得a=2,b=1,所以椭圆的标准方程为x24+y2=1.(2
)证明直线AB的斜率为-12,设直线l的方程为y=-12x+t,C(x1,y1),D(x2,y2),代入x24+y2=1,得2y2-2ty+t2-1=0,依题意得,Δ>0,则y1+y2=t,y1y2=
t2-12,所以k1k2=y1x1-2·y2-1x2=y1y2-y1x1x2-2x2,因为x1x2-2x2=4(t-y1)(t-y2)-4(t-y2)=4[t2-t(y1+y2)+y1y2-t+y2]=4[(y1+y2)2-(y1+y2)(y1+y2)+y1y2-(y1+y2)+y
2]=4(y1y2-y1),所以k1k2=14为定值.22.已知函数f(x)=lnx-x+2sinx,f′(x)为f(x)的导函数.(1)求证:f′(x)在(0,π)上存在唯一零点;(2)求证:f(x)有且仅有两个不同的零点.证明(1)设g(x)=f′(x)=1x-
1+2cosx,当x∈(0,π)时,g′(x)=-2sinx-1x2<0,所以g(x)在(0,π)上单调递减,又因为gπ3=3π-1+1>0,gπ2=2π-1<0,所以g(x)在π
3,π2上有唯一的零点α,所以命题得证.(2)①由(1)知,当x∈(0,α)时,f′(x)>0,f(x)在(0,α)上单调递增;当x∈(α,π)时,f′(x)<0,f(x)在(α,π)上单调递减,所以f(x)在(0,π)上存在唯一的极大值点απ3<α
<π2,所以f(α)>fπ2=lnπ2-π2+2>2-π2>0,又因为f1e2=-2-1e2+2sin1e2<-2-1e2+2<0,所以f(x)在(0,α)上恰有一个零点,又因为f(π)=lnπ-π<2-π<0,所以f(x)在(α,π)上也恰有一个零点.②当x∈[π
,2π)时,sinx≤0,f(x)≤lnx-x,设h(x)=lnx-x,则h′(x)=1x-1<0,所以h(x)在[π,2π)上单调递减,所以h(x)≤h(π)<0,所以当x∈[π,2π)时,f(x)≤h(x)≤h(π)<0恒成立,所以f(x)在[π,2π)上没有零点.③当x∈[2π,
+∞)时,f(x)≤lnx-x+2,设φ(x)=lnx-x+2,则φ′(x)=1x-1<0,所以φ(x)在[2π,+∞)上单调递减,所以φ(x)≤φ(2π)<0,所以当x∈[2π,+∞)时,f(x)≤φ(x)≤φ(2π)<0恒成立,所以f(x)在[2π,+
∞)上没有零点.综上,f(x)有且仅有两个不同的零点.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com