题目列表(包括答案和解析)
4.设
,则
的定义域为
( B )
A.
B.
C.
D.![]()
3.若
的内角
满足
,则
( A )
A.
B.
C.
D.![]()
2.若互不相等的实数
成等差数列,
成等比数列,且
,则
( D )
A.4 B.2 C.-2 D.-4
1.已知向量
,
是不平行于
轴的单位向量,且
,则
( B )
A.(
) B.(
) C.(
) D.(
)
21. (本小题满分14分)已知椭圆C1:
,抛物线C2:
,
且C1、C2的公共弦AB过椭圆C1的右焦点.
(Ⅰ)当AB⊥
轴时,求
、
的值,并判断抛物线C2的焦点是否在直线AB上;
(Ⅱ)是否存在
、
的值,使抛物线C2的焦点恰在直线AB上?若存在,
求出符合条件的
、
的值;若不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)当AB⊥x轴时,点A、B关于x轴对称,所以m=0,直线AB的方程为:
x =1,从而点A的坐标为(1,
)或(1,-
). 因为点A在抛物线上.
所以
,即
.此时C2的焦点坐标为(
,0),该焦点不在直线AB上.
(II)解法一: 假设存在
、
的值使
的焦点恰在直线AB上,由(I)知直线AB
的斜率存在,故可设直线AB的方程为
.
由
消去
得
………………①
设A、B的坐标分别为(x1,y1), (x2,y2),
则x1,x2是方程①的两根,x1+x2=
.
由
消去y得
.
………………②
因为C2的焦点
在直线
上,
所以
,即
.代入②有
.
即
.
…………………③
由于x1,x2也是方程③的两根,所以x1+x2=
.
从而
=
. 解得
……………………④
又AB过C1、、\、、C2的焦点,所以
,
则
…………………………………⑤
由④、⑤式得
,即
.
解得
于是![]()
因为C2的焦点
在直线
上,所以
.
或
.
由上知,满足条件的
、
存在,且
或
,
.
解法二: 设A、B的坐标分别为
,
.
因为AB既过C1的右焦点
,又过C2的焦点
,
所以
.
即
.
……①
由(Ⅰ)知
,于是直线AB的斜率
, ……②
且直线AB的方程是
,
所以
. ……③
又因为
,所以
. ……④
将①、②、③代入④得
. ……………⑤
因为
,所以
. …………⑥
将②、③代入⑥得
……………⑦
由⑤、⑦得![]()
即![]()
解得
.将
代入⑤得![]()
或
.
由上知,满足条件的
、
存在,且
或
,![]()
20. (本小题满分14分)对1个单位质量的含污物体进行清洗,清洗前其清洁度(含污物体的清洁度定义为:
)为0.8,要求洗完后的清洁度是0.99.有两种方案可供选择,方案甲:一次清洗;方案乙:两次清洗.该物体初次清洗后受残留水等因素影响,其质量变为
(1≤a≤3).设用
单位质量的水初次清洗后的清洁度是
(
),用
质量的水第二次清洗后的清洁度是
,其中
是该物体初次清洗后的清洁度.
(Ⅰ)分别求出方案甲以及
时方案乙的用水量,并比较哪一种方案用水量较少;
(Ⅱ)若采用方案乙,当
为某定值时,如何安排初次与第二次清洗的用水量,使总用水量最少?并讨论
取不同数值时对最少总用水量多少的影响.
解:(Ⅰ)设方案甲与方案乙的用水量分别为x与z,由题设有
=0.99,解得x=19.
由
得方案乙初次用水量为3, 第二次用水量y满足方程:
解得y=4
,故z=4
+3.即两种方案的用水量分别为19与4
+3.
因为当
,故方案乙的用水量较少.
(II)设初次与第二次清洗的用水量分别为
与
,类似(I)得
,
(*)
于是
+![]()
![]()
当
为定值时,
,
当且仅当
时等号成立.此时
![]()
将
代入(*)式得![]()
故
时总用水量最少, 此时第一次与第二次用水量分别为
, 最少总用水量是
.
当
,故T(
)是增函数(也可以用二次函数的单调性判断).这说明,随着
的值的最少总用水量, 最少总用水量最少总用水量.
19. (本小题满分14分)已知函数
,
数列{
}满足:![]()
证明: (I).
;
(II).
.
证明: (I).先用数学归纳法证明
,n=1,2,3,…
(i).当n=1时,由已知显然结论成立.
(ii).假设当n=k时结论成立,即
.因为0<x<1时
,所以f(x)在(0,1)上是增函数. 又f(x)在[0,1]上连续,
从而
.故n=k+1时,结论成立.
由(i)、(ii)可知,
对一切正整数都成立.
又因为
时,
,
所以
,综上所述
.
(II).设函数
,
.由(I)知,当
时,
,
从而![]()
所以g (x)在(0,1)上是增函数. 又g (x)在[0,1]上连续,且g (0)=0,
所以当
时,g (x)>0成立.于是
.
故
.
18. (本小题满分14分)如图4,已知两个正四棱锥P-ABCD与Q-ABCD的高分别为1
和2,AB=4. (Ⅰ)证明PQ⊥平面ABCD; (Ⅱ)求异面直线AQ与PB所成的角;
(Ⅲ)求点P到平面QAD的距离.
![]()
解法一: (Ⅰ).连结AC、BD,设
.由P-ABCD与Q-ABCD
都是正四棱锥,所以PO⊥平面ABCD,QO⊥平面ABCD.
从而P、O、Q三点在一条直线上,所以PQ⊥平面ABCD.
(II)由题设知,ABCD是正方形,所以
.由(I),
平面
,故可以分别以直线CA、DB、QP为
轴,
轴,
轴建立空间直角坐标系(如上图),由题设条件,相关各点的坐标分别是
,
,![]()
所以
,
,于是![]()
从而异面直线AQ与PB所成的角是
.
(Ⅲ).由(Ⅱ),点D的坐标是(0,-
,0),
,
,设
是平面QAD的一个法向量,
由
得
.
取x=1,得
. 所以点P到平面QAD的距离
.
解法二: (Ⅰ).取AD的中点M,连结PM,QM.因为P-ABCD与Q-ABCD
都是正四棱锥,所以AD⊥PM,AD⊥QM. 从而AD⊥平面PQM.
又
平面PQM,所以PQ⊥AD.同理PQ⊥AB,所以PQ⊥平面ABCD.
(Ⅱ).连结AC、BD设
,由PQ⊥平面ABCD及正四棱锥的性质可知O在
PQ上,从而P、A、Q、C四点共面.
取OC的中点N,连结PN.
因为
,所以
,
从而AQ∥PN.∠BPN(或其补角)是异面直线AQ
与PB所成的角.连接BN,
因为
.
![]()
![]()
所以
.
从而异面直线AQ与PB所成的角是
.
(Ⅲ).由(Ⅰ)知,AD⊥平面PQM,所以平面PQM⊥平面QAD. 过P作PH⊥QM
于H,则PH⊥平面QAD,所以PH的长为点P到平面QAD的距离.
连结OM,则
.所以
,
又PQ=PO+QO=3,于是
.
即点P到平面QAD的距离是
.
17.(本小题满分12分)某安全生产监督部门对5家小型煤矿进行安全检查(简称安检).若安检不合格,则必须进行整改.若整改后经复查仍不合格,则强行关闭.设每家煤矿安检是否合格是相互独立的,且每家煤矿整改前安检合格的概率是0.5, 整改后安检合格的概率是0.8,计算(结果精确到0.01):
(Ⅰ)恰好有两家煤矿必须整改的概率;
(Ⅱ)平均有多少家煤矿必须整改;
(Ⅲ)至少关闭一家煤矿的概率.
解:(Ⅰ).每家煤矿必须整改的概率是1-0.5,且每家煤矿是否整改是相互独立的.
所以恰好有两家煤矿必须整改的概率是
.
(Ⅱ).由题设,必须整改的煤矿数
服从二项分布B(5,0.5).从而
的数学期望是
E
=
,即平均有2.50家煤矿必须整改.
(Ⅲ).某煤矿被关闭,即该煤矿第一次安检不合格,整改后经复查仍不合格,所以该煤矿被关闭的概率是
,从而该煤矿不被关闭的概率是0.9.由题意,每家煤矿是否被关闭是相互独立的,所以至少关闭一家煤矿的概率是![]()
文字说明,证明过程或演算步骤。
16.(本小题满分12分)
如图3,D是直角△ABC斜边BC上一点,AB=AD,
记∠CAD=
,∠ABC=
.
(1).证明
;
(2).若AC=
DC,求
的值.
解:(1).如图3,
,
即
.
(2).在
中,由正弦定理得
![]()
由(1)得
,![]()
即
.
![]()
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