题目列表(包括答案和解析)
19.( 本小题共14分)
设椭圆
=1(a>b>0)的焦点为F1、F2,P是椭圆上任一点,若∠F1PF2的最大值为
.
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)设直线l与椭圆交于M、N两点,且l与以原点为圆心,短轴长为直径的圆相切.已知
的最大值为4,求椭圆的方程和直线l的方程.
解:∵椭圆方程为
=1(a>b>0)
(1)|PF1|+|PF2|=2a
cosF1PF2=
3分∴e=
5分
(2)∵e=
,∴a2=4b2.
∴椭圆方程为y2+4x2=4b2 6分
该直线l:y=kx+m.
∵直线l与圆x2+y2=b2相切,∴m2=b2(1+k2) ①
从
得(4+k2)x2+2kmx+m2-4b2=0 8分
∵|MN|=4
b·
≤2b
当且仅当k=±
时取等号. 10分
∴l:y=±
. 12分椭圆方程为:
=1. 14分
18.( 本小题共13分) 已知函数
,其中![]()
(Ⅰ)讨论函数
的单调性;
(Ⅱ)若对于任意的
,不等式
在
上恒成立,求b的取值范围.
(Ⅰ)
,
当a≤0时,显然
>0(x≠0),这时f(x)在(-∞,0),(0,+∞)内是增函数;
当a>0时,令
=0,解得x=
,
当x变化时,
,
的变化情况如下表:
|
x |
(-∞,- |
- |
(- |
(0, |
|
( |
|
|
+ |
0 |
- |
- |
0 |
+ |
|
|
|
极大值 |
|
|
极小值 |
|
所以
在(-∞,-
),(
,+∞)内是增函数,在(-
,0),(0,
)内是减函数
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
在[
,1]上的最大值为
与f(1)中的较大者,对于任意的a∈[
,2],不等式f(x)≤10在[
,1]上恒成立,当且仅当
,即
,对任意的a∈[
,2]成立.从而得b≤
,所以满足条件的b的取值范围是(-∞,
]
17.(本小题14分)
如图,ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱,侧棱长为3,底面边长为2,E是棱BC的中点.
(I)求证:BD1∥平面C1DE;
(Ⅱ)求二面角C1-DE-C的大小;
(Ⅲ)在侧棱BB1上是否存在点P,使得CP⊥平面C1DE?证明你的结论.
(I)证明:连结CD1,与C1D相交于O,连接EO.
∵CDD1C1是矩形,∴O是CD1的中点,
又E是BC的中点,∴EO∥BD1.………………2分
又BD1
平面C1DE,EO
平面C1DE,
∴BD1∥平面C1DE.……………………………4分
(II)解:过点C作CH⊥DE于H,连接C1H.
在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,CC1⊥平面ABCD,
∴C1H⊥DE,
∠C1HC是二面角C1-DE-C的平面角.……………7分
根据平面几何知识,易得H(0.8,1.6,0).
………9分 ![]()
∴二面角C1-DE-C的大小为ArCCOs
…………………………………10分
(III)解:在侧棱BB1上不存在点P,使得CP⊥平面C1DE……………………11分
证明如下:
假设CP⊥平面C1DE,则必有CP⊥DE. 设P(2,2,
),其中0≤
≤3,
则
∵
,这显然与CP⊥DE矛盾.
∴假设CP⊥平面C1DE不成立,
即在侧棱BB1上不存在点P,使得CP⊥平面C1DE.………………………14分
16. (本小题共13分)
已知圆C与两坐标轴都相切,圆心C到直线
的距离等于
.
(Ⅰ)求圆C的方程;
(Ⅱ)若直线![]()
与圆C相切,求证:![]()
解:(I)设圆C半径为
,由已知得
∴
,或
∴圆C方程为
或
.
(II)直线
的方程为
,∵直线
与圆
相切,
∴
∴
左边展开,整理得,
∴
∵
∴
,
∴![]()
∴
或![]()
∵
∴
,∴
15.解:(I)∵
,∴
=0.
∴
∵![]()
∴
∵
∴
∴
∵
∴
(II)△
中,∵![]()
∴
.∴
∴
∴△
的面积
15.(本小题共13分)
在
中,
所对边分别为
.已知![]()
,且
.
(Ⅰ)求
大小;
(Ⅱ)若
求
的面积S的大小.
14.在平面直角坐标系中,横坐标、纵坐标均为整数的点称为整点,如果函数
的图象恰好通过
个整点,则称函数
为
阶整点函数.有下列函数:
①
; ②
③
④
,
其中是一阶整点函数的是__________.(写出所有正确结论的序号)①, ④
13.
右图为某一几何体的展开图,其中
是边长为6的正方形,SD=PD=6,CR=SC,AQ=AP,点S、D、A、Q及P、D、C、R共线. 沿图中虚线将它们折叠起来,使P、Q、R、S四点重合于
,这个几何体的体积为__________,需要__________个这样的几何体才能拼成一个棱长为6的正方体.
解:它是有一条侧棱垂直于底面的四棱锥(如图).
需要3个这样的几何体可以拼成一个正方体.
12. 抛物线
上的点
到抛物线的准线距离为
,到直线
的距离为
,则
的最小值是__________.![]()
11.已知正数
满足
,则使不等式
恒成立的实数
的范围是__________.![]()
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