題目列表(包括答案和解析)
(本大題滿分12分)
已知點A(-1,0)、B(1,0)和動點M滿足:,且
,動點M的軌跡為曲線C,過點B的直線交C于P、Q兩點.
(1)求曲線C的方程;
(2)求△APQ面積的最大值.
(本小題滿分12分)
已知函數f(x)=x3-ax2,其中a為實常數.
(1)設當x∈(0,1)時,函數y = f(x)圖象上任一點P處的切線的斜線率為k,若k≥-1,求a的取值范圍
(2)當x∈[-1,1]時,求函數y=f(x)+a(x2-3x)的最大值.
(本小題滿分12分)
已知函數f(x)=x3-ax2,其中a為實常數.
(1)設當x∈(0,1)時,函數y = f(x)圖象上任一點P處的切線的斜線率為k,若k≥-1,求a的取值范圍
(2)當x∈[-1,1]時,求函數y=f(x)+a(x2-3x)的最大值.
已知直三棱柱中,
,
,
是
和
的交點, 若
.
(1)求的長; (2)求點
到平面
的距離;
(3)求二面角的平面角的正弦值的大小.
【解析】本試題主要考查了距離和角的求解運用。第一問中,利用ACCA
為正方形,
AC=3
第二問中,利用面BBC
C內作CD
BC
,
則CD就是點C平面A
BC
的距離CD=
,第三問中,利用三垂線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為
解法一: (1)連AC交A
C于E, 易證ACC
A
為正方形,
AC=3
…………… 5分
(2)在面BBC
C內作CD
BC
,
則CD就是點C平面A
BC
的距離CD=
… 8分
(3) 易得AC面A
CB,
過E作EH
A
B于H, 連HC
,
則HC
A
B
C
HE為二面角C
-A
B-C的平面角. ……… 9分
sin
C
HE=
二面角C
-A
B-C的平面角的正弦大小為
……… 12分
解法二: (1)分別以直線CB、CC
、C
A為x、y為軸建立空間直角坐標系, 設|CA|=h, 則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)設平面ABC
得法向量
=(a, b, c),則可求得
=(3, 4, 0) (令a=3)
點A到平面A
BC
的距離為H=|
|=
……… 8分
(3) 設平面ABC的法向量為
=(x, y, z),則可求得
=(0, 1, 1) (令z=1)
二面角C
-A
B-C的大小
滿足cos
=
=
………
11分
二面角C
-A
B-C的平面角的正弦大小為
一.選擇題:DCBBA
二.填空題:11.4x-3y-17 = 0 12.33 13. 14.
15.
三.解答題:
16.(1)解:由頻率分布條形圖知,抽取的學生總數為人 4分
∵各班被抽取的學生人數成等差數列,設其公差為d
由4×22+6d = 100解得:d = 2 6分
∴各班被抽取的學生人數分別是22人,24人,26人,28人. 8分
(2)解:在抽取的學生中,任取一名學生,分數不小于90分的概率為
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
兩邊平方得:,∴
12分
18.方法一
(1)證:∵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的大小為45°
8分
(3)解:過點B作BH⊥AC,垂足為H,連結DH
∵平面ACD⊥平面ABC,∴BH⊥平面ACD,
∴∠BDH為BD與平面ACD所成的角
10分
設AB = a,在Rt△BHD中,,
∴, 10分
解得:,即線段AB的長度為1 12分
方法二
(1)同方法一 4分
(2)解:設以過B點且∥CD的向量為x軸,為y軸和z軸建立如圖所示的空間直角坐標系,設AB = a,則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)
設平面ABD的一個法向量為n = (x,y,z),則
取n = (1,-1,0)
6分
∴二面角C-AB-D的大小為45° 8分
(3)解: = (0,1,-a),
= (1,0,0),
= (1,1,0)
設平面ACD的一個法向量是m = (x,y,z),則
∴取m = (0,a,1),由直線BD與平面ACD所成角為30°,故向量、m的夾角為60°
故 10分
解得:,即線段AB的長度為1 12分
19.(1)解:設M (x,y),在△MAB中,| AB | = 2,
∴
即 2分
因此點M的軌跡是以A、B為焦點的橢圓,a = 2,c = 1
∴曲線C的方程為. 4分
(2)解法一:設直線PQ方程為 (
∈R)
由 得:
6分
顯然,方程①的,設P(x1,y1),Q(x2,y2),則有
8分
令,則t≥4,
10分
當時有最大值9,故
,即S≤3,∴△APQ的最大值為3 12分
解法二:設P(x1,y1),Q(x2,y2),則
當直線PQ的斜率不存在時,易知S = 3
設直線PQ方程為
由 得:
① 6分
顯然,方程①的△>0,則
∴ 8分
10分
令,則
∴,即S<3
∴△APQ的最大值為3 12分
20.(1)解:
∵a<0,∴
故函數f (x)在區間(-∞,)、(-a,+∞)上單調遞增,在(
,-a)上單調遞減 4分
(2)解:∵二次函數有最大值,∴a<0 5分
由得:
6分
∵函數與
的圖象只有一個公共點,
∴,又a<0,∴-1≤a<0 8分
又,∴
(-1≤a<0) 10分
(3)解:當a < 0時,函數f (x)在區間(-∞,)、(-a,+∞)上單調遞增,
函數g (x)在區間(-∞,)上單調遞增
∴ 12分
當a > 0時,函數f (x)在區間(-∞,-a)、(,+∞)上單調遞增,
函數g (x)在區間(,+∞)上單調遞增
∴
綜上所述,實數a的取值范圍是(-∞,]∪[3,+∞) 13分
21.(1)解:記
令x = 1得:
令x =-1得:
兩式相減得:,∴
4分
當n≥2時,
當n = 1時,,適合上式
∴ 6分
(2)解:
注意到 8分
可改寫為:
∴
故 10分
∴
12分
14分
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