题目列表(包括答案和解析)
已知两个不共线的向量,的夹角为(为定值),且,.
(1)若,求的值;
(2)若点M在直线OB上,且的最小值为,试求的值.
已知两个不共线的向量a,b夹角为,且为正实数。
(1)若垂直,求;
(2)若,求的最小值及对应的x值,并指出向量a与xa-b的位置关系;
(3)若为锐角,对于正实数m,关于x的方程有两个不同的正实数解,且的取值范围。
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.
1. 2.2i 3.()或() 4.16 5.a≥-8 6.64 7.(1)(3)(4) 8.6 9. 10. 11.1 12. 13.(-∞,1)
14.,提示:设,则,故为增函数,由a<b,有,也可以考虑特例,如f(x)=x2
二、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.(1)
5分
即
为等腰三角形. 8分
(2)由(I)知
12分
14分
16.(1)由图形可知该四棱锥和底面ABCD是菱形,且有一角为,边长为2,
锥体高度为1。
设AC,BD和交点为O,连OE,OE为△DPB的中位线,
OE//PB, 3分
EO面EAC,PB面EAC内, PB//面AEC。 6分
(2)过O作OFPA垂足为F ,
在Rt△POA中,PO=1,AO=,PA=2,在Rt△POB中,PO=1,BO=1,PB=, 8分
过B作PA的垂线BF,垂足为F,连DF,由于△PAB≌△PAD,故DF⊥PA,DF∩BF=F,因此PA⊥面BDF. 10分
在等腰三角形PAB中解得AF=,进而得PF=
即当时,PA面BDF, 12分
此时F到平面BDC的距离FH=
14分
17.(1) 4分
椭圆方程为 7分
(2) 10分
=2 14分
所以P在DB延长线与椭圆交点处,Q在PA延长线与圆的交点处,得到最大值为. 15分
18.(1)DM=,DN=,MF=,EN=, 4分
=EF=DM+DN-MF-EN=+--
= () 7分
(2)“平板车要想顺利通过直角走廊”即对任意角(),平板车的长度不能超过,即平板车的长度;记 ,有=,
===, 10分
此后研究函数的最小值,方法很多;如换元(记,则)或直接求导,以确定函数在上的单调性;当时取得最小值。 15分
19. (1)点(n,)在直线y=x+上,∴=n+,即Sn=n2+n,
an=n+5. 3分
∵bn+2-2bn+1+bn=0(nÎN*),∴bn+2-bn+1= bn+1-bn=…= b2-b1.
∴数列{bn}是等差数列,∵b3=11,它的前9项和为153,设公差为d,
则b1+2d=11,9b1+×d=153,解得b1=5,d=3.∴bn=3n+2. 6分
(2)由(1)得,cn= = =(-),
∴Tn=b1+b2+b3+…+bn=(1-)+(-)+(-)+…+(-)
=(1-). 9分
∵Tn=(1-)在nÎN*上是单调递增的,∴Tn的最小值为T1=.
∵不等式Tn>对一切nÎN*都成立,∴<.∴k<19.∴最大正整数k的值为18.11分
(3) nÎN*,f(n)==
当m为奇数时,m+15为偶数;当m为偶数时,m+15为奇数.
若f(m+15)=
或m+15+5=5(
解得m=11.所以当m=11时,f(m+15)=
20.(1). 2分
当时,,在上单调递增; 3分
当时,时,,在上单调递减;
时,,在上单调递增. 5分
综上所述,当时,的单调递增区间为;当时,的单调递增区间为,单调递减区间为. 6分
(2)充分性:a=1时,由(1)知,在x=1处有极小值也是最小值,
即。而在上单调递减,在上单调递增,
在上由唯一的一个零点x=1. 9分
必要性: =0在上有唯一解,且a>0, 由(1)知,在x=a处有极小值也是最小值f(a), f(a)=0,即.
令, .
当时,,在上单调递增;当a>1时,,
在上单调递减。, =0只有唯一解a=1.
=0在上有唯一解时必有a=1. 12分
综上:在a>0时, =0在上有唯一解的充要条件是a=1.
(3)证明:∵1<x<2,∴.
令,∴,14分
由(1)知,当a=1时,,∴,∴.
∴,∴F(x)在(1,2)上单调递增,∴,
∴。∴. 16分
附加题答案
1.解:如图,连结OC,因,因此,由于,
所以,又得; 5分
又因为,得,那么,
从而,于是。 10分
2.解:设A=,由题知=,=3
即, 5分
∴ ∴A= 10分
3.解: 直线的参数方程为为参数)故直线的普通方程为 3分
因为为椭圆上任意点,故可设其中.
因此点到直线的距离是 7分
所以当,时,取得最大值. 10分
4. 证(1)
∵,,
∴| f(x1)-f(x2)|<| x1-x2| 5分
(2),∴f(a)+f(b) ≤
∵ ,
∴ 10分
5.解:(1)为实数,即为实数, ∴b=3 2分
又依题意,b可取1,2,3,4,5,6
故出现b=3的概率为
即事件“为实数”的概率为 5分
(2)由已知, 6分
可知,b的值只能取1、2、3
当b=1时, ,即a可取1,2,3
当b=2时, ,即a可取1,2,3
当b=3时, ,即a可取2
由上可知,共有7种情况下可使事件“”成立 9分
又a,b的取值情况共有36种
故事件“”的概率为 10分
6.解:(1)∵A1B
∵AC⊥CB ∴BC⊥平面A
∴A1B与平面A
(2)分别延长AC,A1D交于G. 过C作CM⊥A
∵BC⊥平面ACC
∴BM⊥A
平面A
∴CG=2,DC=1 在直角三角形CDG中,
,
即二面角B―A1D―A的平面角的正切值为 6分
(3)在线段AC上存在一点F,使得EF⊥平面A1BD .
其位置为AC中点,证明如下:
∵A1B
∵由(1)BC⊥平面A
∵EF在平面A
同理可证EF⊥BD, ∴EF⊥平面A1BD
∵E为定点,平面A1BD为定平面,点F唯一 10分
解法二:(1)同解法一 3分
(2)∵A1B
C(0,0,0) B(2,0,0) A(0,2,0)
C1(0,0,2) B1(2,0,2) A1(0,2,2)
D(0,0,1) E(1,0,2)
设平面A1BD的法向量为
平面ACC
即二面角B―A1D―A的平面角的正切值为 6分
(3)在线段AC上存在一点F,设F(0,y,0)使得EF⊥平面A1BD
欲使EF⊥平面A1BD 由(2)知,当且仅当//
∴存在唯一一点F(0,1,0)满足条件. 即点F为AC中点 10分
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