18.(本小题满分15分)
已知椭圆的左焦点为F,左、右顶点分别为A、C,上顶点为B.过F、B、
C作⊙P,其中圆心P的坐标为(m,n).
(Ⅰ)当m+n>0时,求椭圆离心率的范围;
(Ⅱ)直线AB与⊙P能否相切?证明你的结论.
解:(Ⅰ)设F、B、C的坐标分别为(-c,0),(0,b),(1,0),则FC、BC的中垂线分别为
,
.………………………………………………………………2分
联立方程组,解出……………………………………………………………4分
,即
,即(1+b)(b-c)>0,
∴ b>c. ……………………………………………………………………………………6分
从而即有
,∴
.……………………………………………………7分
又,∴
. …………………………………………………………………8分
(Ⅱ)直线AB与⊙P不能相切.…………………………………………………………………9分
由,
=
. ………………………………………………10分
如果直线AB与⊙P相切,则·
=-1. ………………………………………12分
解出c=0或2,与0<c<1矛盾,………………………………………………………14分
所以直线AB与⊙P不能相切. …………………………………………………………15分
评讲建议:
此题主要考查直线与直线、直线与圆以及椭圆的相关知识,要求学生理解三角形外接圆圆心是三边中垂线的交点,从而大胆求出交点坐标,构造关于椭圆中a,b,c的齐次等式得离心率的范围.第二小题亦可以用平几的知识:圆的切割线定理,假设直线AB与⊙P相切,则有AB2=AF×AC,易由椭圆中a,b,c的关系推出矛盾.
17.(本小题满分15分)
口袋中有质地、大小完全相同的5个球,编号分别为1,2,3,4,5,甲、乙两人玩一种游戏:
甲先摸出一个球,记下编号,放回后乙再摸一个球,记下编号,如果两个编号的和为偶数算甲赢,
否则算乙赢.
(Ⅰ)求甲赢且编号的和为6的事件发生的概率;
(Ⅱ)这种游戏规则公平吗?试说明理由.
解:(I)设“甲胜且两数字之和为6”为事件A,事件A包含的基本事件为
(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),共5个.……………………2分
又甲、乙二人取出的数字共有5×5=25(个)等可能的结果, ……………………4分
所以. ………………………………………………………………………6分
答:编号的和为6的概率为.…………………………………………………………………7分
(Ⅱ)这种游戏规则不公平.……………………………………………………………………9分
设“甲胜”为事件B,“乙胜”为事件C, ……………………………………………10分
则甲胜即两数字之和为偶数所包含的基本事件数为13个:
(1,1),(1,3),(1,5),(2,2),(2,4),(3,1),(3,3),(3,5),
(4,2) ,(4,4),(5,1) ,(5,3),(5,5).
所以甲胜的概率P(B)=,从而乙胜的概率P(C)=1-
=
.…………14分
由于P(B)≠P(C),所以这种游戏规则不公平. ………………………………15分
评讲建议:
本题主要考查古典概率的计算及其相关知识,要求学生列举全面,书写规范.尤其注意此类问题的答题格式:设事件、说明概型、计算各基本事件种数、求值、作答.
引申:连续玩此游戏三次,若以D表示甲至少赢一次的事件,E表示乙至少赢两次的事件,试问D与E是否为互斥事件?为什么?(D与E不是互斥事件.因为事件D与E可以同时发生,如甲赢一次,乙赢两次的事件即符合题意;亦可分别求P(D)、P(E),由P(D)+ P(E)>1可得两者一互斥.)
16.(本小题满分14分)
直棱柱中,底面ABCD是直角梯形,
∠BAD=∠ADC=90°,.
(Ⅰ)求证:AC⊥平面BB1C1C;
(Ⅱ)在A1B1上是否存一点P,使得DP与平面BCB1与
平面ACB1都平行?证明你的结论.
证明:(Ⅰ) 直棱柱中,BB1⊥平面ABCD,
BB1⊥AC. ………………2分
又∠BAD=∠ADC=90°,
,
∴,∠CAB=45°,∴
,
BC⊥AC.………………………………5分
又,
平面BB1C1C,
AC⊥平面BB1C1C. ………………7分
(Ⅱ)存在点P,P为A1B1的中点. ……………………………………………………………8分
证明:由P为A1B1的中点,有PB1‖AB,且PB1=AB.……………………………………9分
又∵DC‖AB,DC=AB,
DC ∥PB1,且DC= PB1,
∴DC PB1为平行四边形,从而CB1∥DP.……………………………………………11分
又CB1面ACB1,DP
面ACB1,
DP‖面ACB1.………………………………13分
同理,DP‖面BCB1.……………………………………………………………………14分
评讲建议:
本题主要考查线面平行、垂直的的判定和证明等相关知识,第一小题要引导学生挖掘直角梯形ABCD中BC⊥AC,第二小题,要求学生熟练掌握一个常用结论:若一直线与两相交平面相交,则这条直线一定与这两平面的交线平行;同时注意问题的逻辑要求和答题的规范性,这里只需要指出结论并验证其充分性即可,当然亦可以先探求结论,再证明之,这事实上证明了结论是充分且必要的.
变题:
求证:(1)A1B⊥B1D;(2)试在棱AB上确定一点E,使A1E∥平面ACD1,并说明理由.
15.(本小题满分14分)
在△ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,且.
(Ⅰ)求角A;
(Ⅱ)若m,n
,试求|m
n|的最小值.
解:(Ⅰ),……………………………………………3分
即,
∴,∴
. ………………………………………………5分
∵,∴
.………………………………………………………………7分
(Ⅱ)mn
,
|m
n|
.…………10分
∵,∴
,∴
.
从而.……………………………………………………………12分
∴当=1,即
时,|m
n|
取得最小值
.……………………13分
所以,|mn|
.………………………………………………………………14分
评讲建议:
本题主要考查解三角形和向量的运算等相关知识,要求学生涉及三角形中三角恒等变换时,要从化角或化边的角度入手,合理运用正弦定理或余弦定理进行化简变形;在第二小题中,要强调多元问题的消元意识,进而转化为函数的最值问题,注意定义域的确定对结论的影响,并指明取最值时变量的取值.
10.< 11. 12.
13.
14.
1. 2.2
3.0.03
4.
5.④ 6.
7.-8 8.3
9.-1
14.已知△ABC三边a,b,c的长都是整数,且,如果b=m(m
N*),则这样的三角形共有 ▲ 个(用m表示).
说明:本题是推理和证明这一章的习题,考查合情推理能力.讲评时可改为c=m再探究.本题也可以用线性规划知识求解.
填空题答案:
13.若不等式组 表示的平面区域是一个三角形及其内部,则a的取值范围是 ▲ .
说明:线性规划要注意数形结合,要综合运用多方面的知识.特别要注意区域的边界.
12.有一根长为6cm,底面半径为0.5cm的圆柱型铁管,用一段铁丝在铁管上缠绕4圈,并使铁丝的两个端点落在圆柱的同一母线的两端,则铁丝的长度最少为 ▲ cm.
说明:本题是由课本例题改编的.关键是要把空间问题转化为平面问题.
11.过抛物线的焦点F的直线l交抛物线于A、B两点,交准线于点C.若
,
则直线AB的斜率为 ▲ .
说明:涉及抛物线的焦点弦的时候,常用应用抛物线的定义.注意本题有两解.
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