题目列表(包括答案和解析)
(本大题满分12分)
已知点A(-1,0)、B(1,0)和动点M满足:,且,动点M的轨迹为曲线C,过点B的直线交C于P、Q两点.
(1)求曲线C的方程;
(2)求△APQ面积的最大值.
(本小题满分12分)
已知函数f(x)=x3-ax2,其中a为实常数.
(1)设当x∈(0,1)时,函数y = f(x)图象上任一点P处的切线的斜线率为k,若k≥-1,求a的取值范围
(2)当x∈[-1,1]时,求函数y=f(x)+a(x2-3x)的最大值.
(本小题满分12分)
已知函数f(x)=x3-ax2,其中a为实常数.
(1)设当x∈(0,1)时,函数y = f(x)图象上任一点P处的切线的斜线率为k,若k≥-1,求a的取值范围
(2)当x∈[-1,1]时,求函数y=f(x)+a(x2-3x)的最大值.
已知直三棱柱中, , , 是和的交点, 若.
(1)求的长; (2)求点到平面的距离;
(3)求二面角的平面角的正弦值的大小.
【解析】本试题主要考查了距离和角的求解运用。第一问中,利用ACCA为正方形, AC=3
第二问中,利用面BBCC内作CDBC, 则CD就是点C平面ABC的距离CD=,第三问中,利用三垂线定理作二面角的平面角,然后利用直角三角形求解得到其正弦值为
解法一: (1)连AC交AC于E, 易证ACCA为正方形, AC=3 …………… 5分
(2)在面BBCC内作CDBC, 则CD就是点C平面ABC的距离CD= … 8分
(3) 易得AC面ACB, 过E作EHAB于H, 连HC, 则HCAB
CHE为二面角C-AB-C的平面角. ……… 9分
sinCHE=二面角C-AB-C的平面角的正弦大小为 ……… 12分
解法二: (1)分别以直线CB、CC、CA为x、y为轴建立空间直角坐标系, 设|CA|=h, 则C(0, 0, 0), B(4, 0, 0), B(4, -3, 0), C(0, -3, 0), A(0, 0, h), A(0, -3, h), G(2, -, -) ……………………… 3分
=(2, -, -), =(0, -3, -h) ……… 4分
·=0, h=3
(2)设平面ABC得法向量=(a, b, c),则可求得=(3, 4, 0) (令a=3)
点A到平面ABC的距离为H=||=……… 8分
(3) 设平面ABC的法向量为=(x, y, z),则可求得=(0, 1, 1) (令z=1)
二面角C-AB-C的大小满足cos== ……… 11分
二面角C-AB-C的平面角的正弦大小为
一.选择题:DCBBA
二.填空题:11.4x-3y-17 = 0 12.33 13. 14. 15.
三.解答题:
16.(1)解:由频率分布条形图知,抽取的学生总数为人 4分
∵各班被抽取的学生人数成等差数列,设其公差为d
由4×22+6d = 100解得:d = 2 6分
∴各班被抽取的学生人数分别是22人,24人,26人,28人. 8分
(2)解:在抽取的学生中,任取一名学生,分数不小于90分的概率为
0.35+0.25+0.1+0.05=0.75 12分
17.(1)解:∵, 2分
∴由得:,即 4分
又∵,∴ 6分
(2)解: 8分
由得:,即 10分
两边平方得:,∴ 12分
18.方法一
(1)证:∵CD⊥AB,CD⊥BC,∴CD⊥平面ABC 2分
又∵CDÌ平面ACD,∴平面ACD⊥平面ABC 4分
(2)解:∵AB⊥BC,AB⊥CD,∴AB⊥平面BCD,故AB⊥BD
∴∠CBD是二面角C-AB-D的平面角
6分
∵在Rt△BCD中,BC = CD,∴∠CBD = 45°
即二面角C-AB-D的大小为45°
8分
(3)解:过点B作BH⊥AC,垂足为H,连结DH
∵平面ACD⊥平面ABC,∴BH⊥平面ACD,
∴∠BDH为BD与平面ACD所成的角
10分
设AB = a,在Rt△BHD中,,
∴, 10分
解得:,即线段AB的长度为1 12分
方法二
(1)同方法一 4分
(2)解:设以过B点且∥CD的向量为x轴,为y轴和z轴建立如图所示的空间直角坐标系,设AB = a,则A(0,0,a),C(0,1,0),D(1,1,0), = (1,1,0), = (0,0,a)
平面ABC的法向量 = (1,0,0)
设平面ABD的一个法向量为n = (x,y,z),则
取n = (1,-1,0)
6分
∴二面角C-AB-D的大小为45° 8分
(3)解: = (0,1,-a), = (1,0,0), = (1,1,0)
设平面ACD的一个法向量是m = (x,y,z),则
∴取m = (0,a,1),由直线BD与平面ACD所成角为30°,故向量、m的夹角为60°
故 10分
解得:,即线段AB的长度为1 12分
19.(1)解:设M (x,y),在△MAB中,| AB | = 2,
∴
即 2分
因此点M的轨迹是以A、B为焦点的椭圆,a = 2,c = 1
∴曲线C的方程为. 4分
(2)解法一:设直线PQ方程为 (∈R)
由 得: 6分
显然,方程①的,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则有
8分
令,则t≥4, 10分
当时有最大值9,故,即S≤3,∴△APQ的最大值为3 12分
解法二:设P(x1,y1),Q(x2,y2),则
当直线PQ的斜率不存在时,易知S = 3
设直线PQ方程为
由 得: ① 6分
显然,方程①的△>0,则
∴ 8分
10分
令,则
∴,即S<3
∴△APQ的最大值为3 12分
20.(1)解:
∵a<0,∴
故函数f (x)在区间(-∞,)、(-a,+∞)上单调递增,在(,-a)上单调递减 4分
(2)解:∵二次函数有最大值,∴a<0 5分
由得: 6分
∵函数与的图象只有一个公共点,
∴,又a<0,∴-1≤a<0 8分
又,∴ (-1≤a<0) 10分
(3)解:当a < 0时,函数f (x)在区间(-∞,)、(-a,+∞)上单调递增,
函数g (x)在区间(-∞,)上单调递增
∴ 12分
当a > 0时,函数f (x)在区间(-∞,-a)、(,+∞)上单调递增,
函数g (x)在区间(,+∞)上单调递增
∴
综上所述,实数a的取值范围是(-∞,]∪[3,+∞) 13分
21.(1)解:记
令x = 1得:
令x =-1得:
两式相减得:,∴ 4分
当n≥2时,
当n = 1时,,适合上式
∴ 6分
(2)解:
注意到 8分
可改写为:
∴
故 10分
∴
12分
14分
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