海南省琼海市嘉积中学2017届高三(下)第一次月考数学试卷(解析版)(理科)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2016-2017学年海南省琼海市嘉积中学高三(下)第一次月考数
学试卷(理科)
一、选择题:(本题共12小题,每小题5分,共60分.)
1.集合A={x|x<3},B={x|x2﹣5x<0},则A∩B是()
A.{x|0<x<3}B.{x|0<x<5}C.{x|3<x<5}D.{x|x<0}
2.已知复数为纯虚数,那么实数a的值为()
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
3.若=(1,2),,若∥,则m=()
A.﹣ B.C.2 D.﹣2
4.最近,国家统计局公布:2015年我国经济增速为6.9%,创近25年新低.在当前经济增速放缓的情况下,转变经济发展方式,淘汰落后产能,寻找新的经济增长点是当务之急.为此,经济改革专家组到基层调研,由一幅反映某厂6年来这种产品的总产量C与时间t(年)的函数关系图初步了解到:某工厂6年来生产某种产品的情况是:前3年年产量的增长速度越来越快,后3年年产量保持不变,则他们看到的图是()
A.B.C.D.
5.设随机变量ξ服从正态分布N(1,ς2),若P(ξ<2)=0.8,则P(0<ξ<1)的值为()
A.0.6 B.0.4 C.0.3 D.0.2
6.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,2S n=a n
+1,则a n
+1
=()
A.2n﹣1 B.2n﹣1 C.2×3n﹣1.D.
7.中国古代数学名著《九章算术》中记载了公元前344年商鞅督造一种标准量器﹣﹣商鞅铜方升,其三视图如图所示(单位:寸),若π取3,其体积为12.6(立方寸),则图中的x为()
A.1.2 B.1.6 C.1.8 D.2.4
8.下列说法正确的是()
A.“若a>1,则a2>1”的否命题是“若a>1,则a2≤1”
B.在△ABC中,“A>B”是“sinA>sinB”必要不充分条件
C.“若tanα≠,则α≠”是真命题
D.∃x0∈(﹣∞,0)使得3x0<4x0成立
9.等比数列{a n}中,q=2,a2+a5+…+a98=22,则数列{a n}的前99项的和S99=()A.100 B.88 C.77 D.68
10.在一球面上有A,B,C三点,如果AB=4,∠ACB=60°,球心O到平面ABC 的距离为3,则球O的表面积为()
A.36πB.64πC.100πD.144π
11.已知O,F分别为双曲线E:=1(a>0,b>0)的中心和右焦点,点G,M分别在E的渐近线和右支,FG⊥OG,GM∥x轴,且|OM|=|OF|,则E 的离心率为()
A.B.C.D.
12.已知函数y=x2的图象在点(x0,x02)处的切线为l,若l也与函数y=lnx,x ∈(0,1)的图象相切,则x0必满足()
A.0<x0<B.<x0<1 C.<x0<D.<x0
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.执行如图所示的程序框图,若输入p=5,q=6,则输出a的值为.
14.在△ABC中,sinA=,=6,则△ABC的面积为.
15.已知实数x,y满足,其中,则实数的最小值为.
16.有一个电动玩具,它有一个9×6的长方形(单位:cm)和一个半径为1cm 的小圆盘(盘中娃娃脸),他们的连接点为A,E,打开电源,小圆盘沿着长方形内壁,从点A出发不停地滚动(无滑动),如图所示,若此时某人向该长方形盘投掷一枚飞镖,则能射中小圆盘运行区域内的概率为.
三、解答题(本大题共5小题,共60分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)在路边安装路灯,灯柱AB与地面垂直,灯杆BC与灯柱AB所在平面与路面垂直,且∠ABC=120°,路灯采用锥形灯罩,射出的光线如图中的阴影部分所示,∠ACD=60°,AD=24米,∠ACB=θ(30°≤θ≤45°).
(Ⅰ)求灯柱AB的高度(用ξ表示);
(Ⅱ)求灯柱AB与灯杆BC长度之和的最小值,及取最小值时θ的值.
18.(12分)2017年,嘉积中学即将迎来100周年校庆.为了了解在校同学们对嘉积中学的看法,学校进行了调查,从三个年级任选三个班,同学们对嘉积中学的看法情况如下:
(Ⅰ)从这三个班中各选一个同学,求恰好有2人认为嘉积中学“非常好”的概率(用比例作为相应概率);
(Ⅱ)若在B 班按所持态度分层抽样,抽取9人,在这9人中任意选取
3
人,认
为嘉积中学“非常好”的人数记为ξ,求ξ的分布列和数学期望.
19.(12分)如图,四棱锥P ﹣ABCD 中,底面ABCD 是平行四边形,PD ⊥底面ABCD ,PA=AB=2,BC=PA ,BD=
,E 在PC 边上.
(1)求证:平面PDA ⊥平面PDB ;
(2)当E 是PC 边上的中点时,求异面直线AP 与BE 所成角的余弦值; (3)若二面角E ﹣BD ﹣C 的大小为30°,求DE 的长.
20.(12分)已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为,它的一
个顶点恰好是抛物线x2=4y的焦点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线x=2与椭圆交于P,Q两点,P点位于第一象限,A,B是椭圆上位于直线x=2两侧的动点.当点A,B运动时,满足∠APQ=∠BPQ,问直线AB的斜率是否为定值,如果为定值,求出斜率的值;如果不为定值,请说明理由.
21.(12分)已知函数f(x)=lnx,h(x)=ax(a∈R).
(I)函数f(x)与h(x)的图象无公共点,试求实数a的取值范围;
(Ⅱ)是否存在实数m,使得对任意的x∈(,+∞),都有函数y=f(x)+的
图象在g(x)=的图象的下方?若存在,请求出最大整数m的值;若不存在,请说理由.
(参考数据:ln2=0.6931,ln3=1.0986,=1.6487,=1.3956).
四、选做题:请考生在第22,23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)已知过点P(m,0)的直线l的参数方程是(t为参数).以
平面直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程式为ρ=2cosθ.
(Ⅰ)求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;
(Ⅱ)若直线l与曲线C交于两点A,B,且|PA|•|PB|=1,求实数m的值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.设函数f(x)=|2x+3|+|x﹣1|.
(Ⅰ)解不等式f(x)>4;
(Ⅱ)若存在使不等式a+1>f(x)成立,求实数a的取值范围.
2016-2017学年海南省琼海市嘉积中学高三(下)第一次
月考数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:(本题共12小题,每小题5分,共60分.)
1.集合A={x|x<3},B={x|x2﹣5x<0},则A∩B是()
A.{x|0<x<3}B.{x|0<x<5}C.{x|3<x<5}D.{x|x<0}
【考点】交集及其运算.
【分析】先分别求出集合A和B,由此能求出A∩B.
【解答】解:∵集合A={x|x<3},B={x|x2﹣5x<0}={x|0<x<5},
∴A∩B={x|0<x<3}.
故选:A.
【点评】本题考查交集的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集定义的合理运用.
2.已知复数为纯虚数,那么实数a的值为()
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,再由实部为0且虚部不为0求得a 值.
【解答】解:∵=为纯虚数.
∴a=0.
故选:B.
【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.
3.若=(1,2),,若∥,则m=()
A.﹣ B.C.2 D.﹣2
【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示.
【分析】直接利用向量共线的充要条件,列出方程求解即可.
【解答】解:=(1,2),,若∥,
可得2m=1,期m=.
故选:B.
【点评】本题考查向量共线的充要条件的应用,是基础题.
4.最近,国家统计局公布:2015年我国经济增速为6.9%,创近25年新低.在当前经济增速放缓的情况下,转变经济发展方式,淘汰落后产能,寻找新的经济增长点是当务之急.为此,经济改革专家组到基层调研,由一幅反映某厂6年来这种产品的总产量C与时间t(年)的函数关系图初步了解到:某工厂6年来生产某种产品的情况是:前3年年产量的增长速度越来越快,后3年年产量保持不变,则他们看到的图是()
A.B.C.D.
【考点】函数的图象.
【分析】根据年产量的增速判断总产量的增速,根据曲线的切线斜率大小变化进行判断.
【解答】解:由于前3年年产量的增长速度越来越快,故当t≤3时,曲线的切线斜率逐渐增大,
由于后3年年产量保持不变,故当3<t<6时,曲线的切线斜率不变,且总产量在增大,
故选:A.
【点评】本题考查了函数图象的意义,属于基础题.
5.设随机变量ξ服从正态分布N(1,ς2),若P(ξ<2)=0.8,则P(0<ξ<1)
的值为()
A.0.6 B.0.4 C.0.3 D.0.2
【考点】正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.
【分析】根据随机变量ξ服从正态分布N(1,ς2),看出这组数据对应的正态
曲线的对称轴x=1,根据正态曲线的特点,得到P(0<ξ<1)=P(0<ξ<2),得到结果.
【解答】解:∵随机变量X服从正态分布N(1,ς2),
∴μ=1,得对称轴是x=1.
∵P(ξ<2)=0.8,
∴P(ξ≥2)=P(ξ<0)=0.2,
∴P(0<ξ<2)=0.6
∴P(0<ξ<1)=0.3.
故选:C.
【点评】本题考查正态曲线的形状认识,从形态上看,正态分布是一条单峰、对称呈钟形的曲线,其对称轴为x=μ,并在x=μ时取最大值从x=μ点开始,曲线向正负两个方向递减延伸,不断逼近x轴,但永不与x轴相交,因此说曲线在正负两个方向都是以x轴为渐近线的.
6.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,2S n=a n
+1,则a n
+1
=()
A.2n﹣1 B.2n﹣1 C.2×3n﹣1.D.
【考点】数列递推式.
【分析】利用递推关系与等比数列的通项公式即可得出.
【解答】解:∵a1=1,2S n=a n+1,∴n≥2时,2S n﹣1=a n,∴2a n=a n+1﹣a n,可得a n+1=3a n.n=1时,a2=2.
∴数列{a n}从第二项起是等比数列,公比为3.
∴a n=2×3n﹣2.
则a n
+1
=2×3n﹣1.
故选:C.
【点评】本题考查了数列递推关系、向量垂直与数量积的关系、基本不等式的性
质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
7.中国古代数学名著《九章算术》中记载了公元前344年商鞅督造一种标准量器﹣﹣商鞅铜方升,其三视图如图所示(单位:寸),若π取3,其体积为12.6(立方寸),则图中的x为()
A.1.2 B.1.6 C.1.8 D.2.4
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由三视图知,商鞅铜方升由一圆柱和一长方体组合而成.利用体积求出x.
【解答】解:由三视图知,商鞅铜方升由一圆柱和一长方体组合而成.由题意得:(5.4﹣x)×3×1+π•(2)2x=12.6,x=1.6.
故选:B.
【点评】本题考查三视图,考查体积的计算,确定直观图是关键.
8.下列说法正确的是()
A.“若a>1,则a2>1”的否命题是“若a>1,则a2≤1”
B.在△ABC中,“A>B”是“sinA>sinB”必要不充分条件
C.“若tanα≠,则α≠”是真命题
D.∃x0∈(﹣∞,0)使得3x0<4x0成立
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】由命题的否命题,既对条件否定,也对结论否定,即可判断A;
由三角形的正弦定理和边角关系,即可判断B;
由命题的逆否命题,即可判断C;
由幂函数y=x n(n<0)在(0,+∞)递减,即可判断D.
【解答】解:对于A,“若a>1,则a2>1”的否命题是“若a≤1,则a2≤1”,故A 错;
对于B,在△ABC中,“A>B”⇔“a>b”⇔“2RsinA>2RsinB”⇔“sinA>sinB”,
故在△ABC中,“A>B”是“sinA>sinB”充分必要条件,故B错;
对于C,tanα=⇔α=+kπ(k∈Z,“tanα≠,则α≠”⇔“α=则tanα=”故C正确;
对于D,由幂函数y=x n(n<0)在(0,+∞)递减,可得x∈(﹣∞,0)使得3x>4x成立,故D错.
故选:C.
【点评】本题考查命题的真假判断,主要是四种命题、充分必要条件的判断和存在性命题的判断,注意运用定义法和函数的性质,考查判断能力,属于基础题.
9.等比数列{a n}中,q=2,a2+a5+…+a98=22,则数列{a n}的前99项的和S99=()A.100 B.88 C.77 D.68
【考点】等比数列的前n项和.
【分析】根据利用等比数列通项公式及(a1+a4+a7+…+a97)q2=(a2+a5+a6+…+a98)q=a3+a6+a9+…a99求得答案.
【解答】解:因为等比数列{a n}中,q=2,a2+a5+…+a98=22,
设a3+a6+a9+…+a99=x则
a1+a4+a7+…+a97=
a2+a5+a8+…+a98==22,
则x=44,
所以a1+a4+a7+…+a97=11,a3+a6+a9+…+a99=44.
所以S99=(a1+a4+a7+…+a97)+(a2+a5+a6+…+a98)+(a3+a6+a9+…+a99)=44+22+11=77故选:C.
【点评】本题主要考查了等比数列的前n项和,解题的关键是发现a1+a4+a7+…+a97与a2+a5+a6+…+a98和a3+a6+a9+…a99的联系,属于中档题.
10.在一球面上有A,B,C三点,如果AB=4,∠ACB=60°,球心O到平面ABC 的距离为3,则球O的表面积为()
A.36πB.64πC.100πD.144π
【考点】球的体积和表面积.
【分析】设A、B、C三点所在圆的半径为r,圆心为O,从而可解得r=4,利用球心O到平面ABC的距离为3,可得答案.
【解答】解:设A、B、C三点所在圆的半径为r,
∵AB=4,
∴2r==8,
∴r=4,
∵球心O到平面ABC的距离为3,
∴半径R==5,
∴球O的表面积为4π•52=100π,
故选:C.
【点评】本题考查了学生的空间想象力,考查学生的计算能力,求出A、B、C 三点所在圆的半径是关键,属于中档题.
11.已知O,F分别为双曲线E:=1(a>0,b>0)的中心和右焦点,点G,M分别在E的渐近线和右支,FG⊥OG,GM∥x轴,且|OM|=|OF|,则E 的离心率为()
A.B.C.D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】设M(m,n),则G(,n),利用FG⊥OG,求出n,可得m,利用|OM|=|OF|,求出E的离心率.
【解答】解:设M(m,n),则G(,n),
∵FG⊥OG,∴,∴n=,
∴
=1,∴m 2=
,
∵|OM |=|OF |,∴ +
=c 2,
∴2a 2=c 2,∴e==,
故选D .
【点评】本题考查双曲线的方程与性质,考查学生的计算能力,确定M 的坐标是关键.
12.已知函数y=x 2的图象在点(x 0,x 02)处的切线为l ,若l 也与函数y=lnx ,x ∈(0,1)的图象相切,则x 0必满足( )
A .0<x 0<
B .<x 0<1
C .
<x 0<
D .
<x 0
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】求出函数y=x 2的导数,y=lnx 的导数,求出切线的斜率,切线的方程,
可得2x 0=,lnm ﹣1=﹣x 02,再由零点存在定理,即可得到所求范围. 【解答】解:函数y=x 2的导数为y′=2x , 在点(x 0,x 02)处的切线的斜率为k=2x 0, 切线方程为y ﹣x 02=2x 0(x ﹣x 0),
设切线与y=lnx 相切的切点为(m ,lnm ),0<m <1,
即有y=lnx 的导数为y′=,
可得2x 0=,切线方程为y ﹣lnm=(x ﹣m ), 令x=0,可得y=lnm ﹣1=﹣x 02,
由0<m <1,可得x 0>,且x 02>1, 解得x 0>1,
由m=
,可得x 02﹣ln (2x 0)﹣1=0,
令f (x )=x 2﹣ln (2x )﹣1,x >1,
f′(x )=2x ﹣>0,f (x )在x >1递增,
且f()=2﹣ln2﹣1<0,f()=3﹣ln2﹣1>0,
则有x02﹣ln(2x0)﹣1=0的根x0∈(,).
故选:D.
【点评】本题考查导数的运用:求切线的方程和单调区间,考查函数方程的转化思想,以及函数零点存在定理的运用,属于中档题.
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.执行如图所示的程序框图,若输入p=5,q=6,则输出a的值为30.
【考点】程序框图.
【分析】根据得到该程序的功能是求p、q两个数的最小公倍数,由此写出程序执行的步骤,结合题意即可得答案.
【解答】解:根据题中的程序框图,可得该程序按如下步骤运行
①第一次循环,i=1,a=5×1=5,判断q是否整除a;
②由于q=6不整除a=5,进入第二次循环,得到i=2,a=5×2=10,判断q是否整除a;
③由于q=6不整除a=10,进入第三次循环,得到i=3,a=5×3=15,判断q是否整除a;
④由于q=6不整除a=15,进入第四次循环,得到i=4,a=5×4=20,判断q是否整除a;
⑤由于q=6不整除a=20,进入第五次循环,得到i=5,a=5×5=25,判断q是否整除a;
⑥由于q=6不整除a=25,进入第六次循环,得到i=6,a=5×6=30,判断q是否整除a;
⑦由于q=6整除a=30,结束循环体并输出最后的a、i值
因此输出的a=30且i=6.
故答案为30.
【点评】本题给出程序框图,求最后输出的a、i值,属于基础题.解题的关键是先根据已知条件判断程序的功能,构造出相应的数学模型再求解,从而使问题得以解决.
14.在△ABC中,sinA=,=6,则△ABC的面积为4.
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】由题意结合数量积的运算和同角的平方关系可得||•||=10,而S
△
=||•||•sinA,代入数据计算可得.
ABC
【解答】解:∵sinA=,
∴cosA=,
∵=6,
∴||•||•=6,
∴||•||=10,
=||•||•sinA=×10×=4,
∴S
△ABC
故答案为:4
【点评】本题考查平面向量的数量积的运算,涉及三角形的面积公式,属中档题.
15.已知实数x,y满足,其中,则实数的最小值为.
【考点】简单线性规划.
【分析】由约束条件作出可行域,再由的几何意义,即可行域内的动点与定点P(﹣1,0)连线的斜率求解.
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
联立,解得A(2,4),
联立,解得B(1,5),
的几何意义为可行域内的动点与定点P(﹣1,0)连线的斜率,
由图可知,的最小值为.
故答案为:.
【点评】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法和数学转化思想方法,是中档题.
16.有一个电动玩具,它有一个9×6的长方形(单位:cm)和一个半径为1cm 的小圆盘(盘中娃娃脸),他们的连接点为A,E,打开电源,小圆盘沿着长方形内壁,从点A出发不停地滚动(无滑动),如图所示,若此时某人向该长方形
盘投掷一枚飞镖,则能射中小圆盘运行区域内的概率为.
【考点】几何概型.
【分析】由题意,9×6的长方形的面积为54,小圆盘运行区域面积为2×7×1+2×4×1+4×7+π=40+π,即可求出能射中小圆盘运行区域内的概率.
【解答】解:由题意,9×6的长方形的面积为54,小圆盘运行区域面积为2×7×1+2×4×1+4×7+π=40+π,
∴能射中小圆盘运行区域内的概率为,
故答案为.
【点评】几何概型的概率估算公式中的“几何度量”,可以为线段长度、含面积、体积等,而且这个“几何度量”只与“大小”有关,而与形状和位置无关.
三、解答题(本大题共5小题,共60分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)(2017春•琼海校级月考)在路边安装路灯,灯柱AB与地面垂直,灯杆BC与灯柱AB所在平面与路面垂直,且∠ABC=120°,路灯采用锥形灯罩,射出的光线如图中的阴影部分所示,∠ACD=60°,AD=24米,∠ACB=θ(30°≤θ≤45°).
(Ⅰ)求灯柱AB的高度(用ξ表示);
(Ⅱ)求灯柱AB与灯杆BC长度之和的最小值,及取最小值时θ的值.
【考点】解三角形的实际应用.
【分析】(Ⅰ)由条件求得∠BAC=60°﹣θ,∠CAD=30°+θ,∠ADC=90°﹣θ.△ACD 中,利用正弦定理求得AC的值,在△ABC中,由正弦定理求得灯柱AB的高度的值.
(Ⅱ)在△ABC中,由正弦定理求得BC的值,再根据S=AB+BC=8+16sin (2θ+60°).根据30°≤θ≤45°,利用正弦函数的定义域和值域求得S的最小值.【解答】解:(Ⅰ)∵∠ABC=120°,∠ACB=θ,∴∠BAC=60°﹣θ,
∵∠BAD=90°,∴∠CAD=30°+θ,
∵∠ACD=60°,∴∠ADC=90°﹣θ,
在△ACD中,∵,∴,
在△ABC 中,∵,∴,
即灯柱AB 的高度为16sin2θ米.…(6分) (Ⅱ)在△ABC 中,∵,
∴,
即
,
∵30°≤θ≤45°,∴120°≤2θ+60°≤150°,
∴当θ=45°时,灯柱AB 与灯杆BC 长度之和的最小值为
米.…(12分) 【点评】本题主要考查正弦定理的应用,三角形的内角和公式,正弦函数的定义域和值域,属于中档题.
18.(12分)(2017春•琼海校级月考)2017年,嘉积中学即将迎来100周年校庆.为了了解在校同学们对嘉积中学的看法,学校进行了调查,从三个年级任选三个班,同学们对嘉积中学的看法情况如下:
(Ⅰ)从这三个班中各选一个同学,求恰好有2人认为嘉积中学“非常好”的概率(用比例作为相应概率);
(Ⅱ)若在B 班按所持态度分层抽样,抽取9人,在这9人中任意选取3人,认为嘉积中学“非常好”的人数记为ξ,求ξ的分布列和数学期望.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列. 【分析】(Ⅰ)根据相互独立事件的概率计算3位同学恰好有2人认为“非常好”的概率;
(Ⅱ)在B 班按照相应比例选取9人,认为“非常好”的有6人,
“很好”的有3人, ξ的可能取值是0,1,2,3,计算对应的概率,写出分布列,计算数学期望.
【解答】解:(Ⅰ)记这3位同学恰好有2人认为嘉积中学“非常好”的事件为A,
则;…
(Ⅱ)在B班按照相应比例选取9人,则
认为嘉积中学“非常好”的应该选取6人,
认为嘉积中学“很好”的应选取3人,
则ξ=0,1,2,3,
P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,
P(ξ=2)==,P(ξ=3)==;
所以ξ的分布列为:
则的期望值为:(人).…(12分)
【点评】本题考查了相互独立事件的概率以及离散型随机事件的概率问题,是基础题.
19.(12分)(2017春•琼海校级月考)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD
是平行四边形,PD⊥底面ABCD,PA=AB=2,BC=PA,BD=,E在PC边上.(1)求证:平面PDA⊥平面PDB;
(2)当E是PC边上的中点时,求异面直线AP与BE所成角的余弦值;
(3)若二面角E﹣BD﹣C的大小为30°,求DE的长.
【考点】二面角的平面角及求法;平面与平面垂直的判定.
【分析】(1)由题意可得AD2+BD2=AB2,得AD⊥BD,再由PD⊥底面ABCD,得BD⊥平面PAD,由面面垂直的判定得平面PDA⊥平面PDB;
(2)以D为原点建立如图3所示空间直角坐标系,由已知得到点D、P、A、B、
C、E的坐标,由的夹角求得异面直线AP与BE所成角的余弦值;
(3)由C,E,P三点共线,得,且0≤λ≤1,从而求出
的坐标,再求出平面EDB与平面CBD的法向量,结合二面角E﹣BD﹣C的大小为
30°列式求得λ,进一步得到的坐标,则DE的长可求.
【解答】(1)证明:∵底面ABCD是平行四边形,∴AD=BC=1,
又,满足AD2+BD2=AB2,
∴AD⊥BD,
又∵PD⊥底面ABCD,∴PD⊥BD,得BD⊥平面PAD,
∵BD⊂平面PDB,∴平面PDA⊥平面PDB;
(2)解:以D为原点建立如图3所示空间直角坐标系,
则
,,
∵E是PC边上的中点,∴,
则,
∴cos<>=|
|=|=;
(3)解:由C,E,P三点共线,
得,且0≤λ≤1,
从而有,
设平面EDB的法向量为,
由,得,
取x=,得,
又平面CBD的法向量可取,
∵二面角E﹣BD﹣C的大小为30°,∴cos30°=|=|,解得.
∴,则|DE|=||=.
【点评】本题考查平面与平面垂直的判定,考查了利用空间向量求解二面角的平面角,考查计算能力,是中档题.
20.(12分)(2017春•琼海校级月考)已知椭圆C的中心在原点,焦点在x
轴上,离心率为,它的一个顶点恰好是抛物线x2=4y的焦点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线x=2与椭圆交于P,Q两点,P点位于第一象限,A,B是椭圆上位于直线x=2两侧的动点.当点A,B运动时,满足∠APQ=∠BPQ,问直线AB的斜率是否为定值,如果为定值,求出斜率的值;如果不为定值,请说明理由.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(1)设椭圆的标准方程为: +=1(a>b>0),可得=.由
抛物线x2=4y的焦点,可得b=,又a2=b2+c2,联立解出即可得出.(2)把x=2代入椭圆方程解得P(2,1),Q(2,﹣1).当点A,B运动时,满足∠APQ=∠BPQ,可得直线PA与PB的斜率相为相反数.不妨设k PA=k>0,则k PB=﹣k.(k≠0).可得直线PA的方程为:y﹣1=k(x﹣2),直线PB的方程:y﹣1=﹣k(x﹣2),分别与椭圆方程联立解得点A,B的坐标,再利用斜率计算公式即可得出.
【解答】解:(1)设椭圆的标准方程为: +=1(a>b>0),可得=.
由抛物线x2=4y的焦点,可得b=,又a2=b2+c2,
联立解得:,a=2,c=.
∴椭圆C的方程为:=1.
(2)把x=2代入椭圆方程可得:=1,解得y=±1.∴P(2,1),Q(2,
﹣1).
∵当点A,B运动时,满足∠APQ=∠BPQ,∴直线PA与PB的斜率相为相反数,不妨设k PA=k>0,则k PB=﹣k.(k≠0).
则直线PA的方程为:y﹣1=k(x﹣2),直线PB的方程:y﹣1=﹣k(x﹣2),
联立,解得:(1+4k2)x2+(8k﹣16k2)x+16k2﹣16k﹣4=0,
∵2x A=,
∴x A=,y A=k(x A﹣2)+1=.
同理可得:x B=,y B=.
∴k AB==.
∴直线AB的斜率是定值,为.
【点评】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题、斜率计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
21.(12分)(2017春•琼海校级月考)已知函数f(x)=lnx,h(x)=ax(a∈R).
(I)函数f(x)与h(x)的图象无公共点,试求实数a的取值范围;
(Ⅱ)是否存在实数m,使得对任意的x∈(,+∞),都有函数y=f(x)+的
图象在g(x)=的图象的下方?若存在,请求出最大整数m的值;若不存在,请说理由.
(参考数据:ln2=0.6931,ln3=1.0986,=1.6487,=1.3956).
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(I)利用导数的几何意义求出曲线f(x)过原点的切线斜率,结合函数图象得出a的范围;
(II)假设存在实数m满足题意,则不等式lnx+≤在(,+∞)上恒成立.即
m<e x﹣xlnx在(,+∞)上恒成立.令h(x)=e x﹣xlnx,求出导数和二阶导数,运用零点存在性定理,结合基本不等式可得最值,进而得到m的范围和最大整数.
【解答】解:(I)设y=kx与f(x)的图象相切,切点为(x0,y0),
则,解得x0=e,k=.
∵函数f(x)与h(x)的图象无公共点,
∴a>.
(II)假设存在实数m满足题意,
则不等式lnx +≤在(,+∞)上恒成立.
即m <e x ﹣xlnx 在(,+∞)上恒成立.
令h (x )=e x ﹣xlnx ,则h'(x )=e x ﹣lnx ﹣1,
h′′(x )=e x ﹣,
∵h′'(x )在(,+∞)上单调递增,且h′′()=
﹣2<0,h'′(1)=e ﹣1>0,
∴存在x 0∈(,1),使得h′'(x 0)=0,即e ﹣=0,∴x 0=﹣lnx 0,
∴当x ∈(,x 0)时,h′(x )单调递减;当x ∈(x 0,+∞)时,h′(x )单调递增,
∴h′(x )的最小值h′(x 0)=e ﹣lnx 0﹣1=x 0+﹣1≥2﹣1=1>0,
∴h′(x )>0,∴h (x )在区间(,+∞)内单调递增.
∴m ≤h ()=e ﹣ln =e +ln2=1.99525,
∴存在实数m 满足题意,且最大整数m 的值为1.
【点评】本题考查导数的运用:求切线的方程和单调区间、极值和最值,考查任意性和存在性问题的解法,注意运用转化思想和构造函数法,求出导数判断单调性,考查化简整理的运算能力,属于中档题.
四、选做题:请考生在第22,23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)(2017春•琼海校级月考)已知过点P (m ,0)的直线l 的参数方程是(t 为参数).以平面直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程式为ρ=2cosθ.
(Ⅰ)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程;
(Ⅱ)若直线l 与曲线C 交于两点A ,B ,且|PA |•|PB |=1,求实数m 的值.
【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
【分析】(Ⅰ)直线l的参数方程是,(t为参数),消去参数t可得
普通方程.由ρ=2cosθ,得ρ2=2ρcosθ,
利用互化公式可得C的直角坐标方程.
(Ⅱ)把直线l的参数方程代入圆的方程可得:,由△>0,解得m范围,利用|PA|•|PB|=1=|t1t2|,解出即可得出.
【解答】解:(Ⅰ)直线l的参数方程是,(t为参数),
消去参数t可得.
由ρ=2cosθ,得ρ2=2ρcosθ,
利用互化公式可得C的直角坐标方程:x2+y2=2x.
(Ⅱ)把(t为参数),代入x2+y2=2x,
得,
由△>0,解得﹣1<m<3.
∴.
∵|PA|•|PB|=1=|t1t2|,∴m2﹣2m=±1,
解得或1.
又满足△>0.∴实数或1.
【点评】本题考查了参数方程化为普通方程及其应用、极坐标方程化为直角坐标方程,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
[选修4-5:不等式选讲]
23.(2016•潮南区模拟)设函数f(x)=|2x+3|+|x﹣1|.
(Ⅰ)解不等式f(x)>4;
(Ⅱ)若存在使不等式a+1>f(x)成立,求实数a的取值范围.
【考点】绝对值不等式的解法;函数恒成立问题.
【分析】(Ⅰ)先求出f(x)的表达式,得到关于x的不等式组,解出即可;(Ⅱ)问题转化为:a+1>(f(x))min,求出f(x)的最小值,从而求出a的范围即可.
【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=|2x+3|+|x﹣1|,
∴f(x)=…(2分)
∴f(x)>4⇔或或…(4分)
⇔x<﹣2或0<x≤1或x>1 …
综上所述,不等式的解集为:(﹣∞,﹣2)∪(0,+∞)…(6分)
(Ⅱ)若存在使不等式a+1>f(x)成立
⇔a+1>(f(x))min…(7分)
由(Ⅰ)知,时,f(x)=x+4,
∴x=﹣时,(f(x))min=…(8分)
a+1>⇔a>…(9分)
∴实数a的取值范围为(,+∞)…(10分).
【点评】本题考察了绝对值不等式的解法,考察转化思想,是一道中档题.。