理科数学模拟试题一
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的). 1. 已知全集为R ,集合A={x|2≥1},B={x|x﹣3x+2≤0},则A ∩∁R B=( ) A .{x|x≤0} B.{x|1≤x ≤2} C.{x|0≤x <1或x >2} 2、已知复数(x-2)+yi(x ,y ∈R )的模为,则
D.{x|0≤x <1或x ≥2}
x
2
y
的最大值是( ) x
A.
133
B. C. D.
223
3. 设0
2A .a
B.b
π
4、如图(1)、(2)、(3)、(4)为四个几何体的三视图,根据三视图可以判断这四个几何体依次分别为 ( )
A .三棱台、三棱柱、圆锥、圆台 C .三棱柱、四棱锥、圆锥、圆台
B .三棱台、三棱锥、圆锥、圆台 D .三棱柱、三棱台、圆锥、圆台
5、设α,β,γ为不同的平面,m ,n ,l 为不同的直线,则m ⊥β的一个充分条件是 ( ) A .α⊥β,α∩β=l,m ⊥l B.α∩γ=m,α⊥γ,β⊥γ C .α⊥γ,β⊥γ, m⊥α D.n ⊥α,n ⊥β, m⊥α 6、已知α是第二象限角,其终边上一点5) ,且cos α=
π2
x ,则sin(α+) =( )
24
A .-
66 B.- C . D. 4444
2
7、已知服从正态分布N (μ,σ )的随机变量,在区间(μ-σ,μ+σ),(μ-2σ,μ+2σ)和(μ-3σ,μ+3σ)内取值的概率分别为68.3%,95.4%和99.7%.某大型国有企业为10000名员工定制工作服,设员工的身高(单位:cm )服从正态分布N (173,5 ),则适合身高在163~183cm 范围内员工穿的服装大约要定制( )
A .6830套 B.9540套 C.9520套 D.9970套
8、A , B, C是△ABC 的三个内角,且tanA ,tanB 是方程3x -5x+1=0的两个实数根,则△ABC 是 ( ) A .钝角三角形 B.锐角三角形 C.等腰直角三角形 D.等边三角形
2
2
9.已知数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若首项a 1>0且-1
a 6
题:P 1:d 0的最大n 值为10;其中正确的命题个数为( )
A. 1个 B.2个 C.3个 D.4个
⎧x +y ≥1
⎧0≤y ≤e ⎪x
10. 由不等式组⎨e -y ≥0确定的平面区域为M , 由不等式组⎨确定的平面区域为N, 在N 内随
⎩0≤x ≤1⎪0≤x ≤1
⎩
机的取一点P ,则点P 落在区域M 内的概率为 ( )
A .1-
3e
B .1-
2e
C .1-
1e
D .1-
32e
x 2y 2
11. 双曲线2-2=1的右焦点F 与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点重合,且在第一象限的交点为M ,MF
a b
垂直于x 轴,则双曲线的离心率是 ( )
A.
2 B.
12
12. 设函数f (x ) =e x (sinx -cos x )(0≤x ≤2015π) ,则函数f(x)的各极大值之和为( )
e 2π(1-e 2015π) e 2π(1-e 2015π) 1-e 2015πe π(1-e 2016π) A . B. C. D. 2ππ2π2π
1-e 1-e 1-e 1-e
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分。)
13. 若(x -) n 展开式的各项系数绝对值之和为1024,则展开式中x 项的系数为______. 14. 已知向量a 与b 的夹角为120°,|a |=3,|a +b
,则|b |= . 15.执行如图所示的程序框图,则输出的S 的值是
π⎛16.函数f (x ) =sin 2x -(x ∈R) 的图象为C ,以下结论正确的是________.(写
3⎭⎝出所有正确结论的编号)
11π⎛2π0⎫对称;
① 图象C 关于直线x =C 关于点 ⎪12⎝3⎭
3
x
⎛π5π③函数f (x ) 在区间 -内是增函数; ⎝1212⎭
π
④由y =sin 2x 的图象向右平移个单位长度可以得到图象C .
3
三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
2
17. (本小题满分12分) 已知数列 {a n }的各项均为正数,且满足a 2=5,a n +1=a n -2na n +2, (n ∈N *) .
(1)推测 {a n }的通项公式(不需要证明); (2)若 bn =2,令 cn =an +bn , 求数列 cn 的前 n项和 Tn 。
n-1
18、(本小题满分12分)
某兴趣小组欲研究昼夜温差大小与患感冒人数多少之间的关系, 他们分别到气象局与某医院抄录了1至6月份每月10号的昼夜温差情况与因患感冒而就诊的人数, 得到如下资料:
, 再用被选取的2组数据进行检验.
(1)求选取的2组数据恰好是相邻两个月的概率;
(2)若选取的是1月与6月的两组数据, 请根据2至5月份的数据, 求出y 关于x 的线性回归方程
+a ; (附:b =y =bx
∑(x -)(y -)∑x y -nx y
i
i
i i
i =1
n n
∑(x -)
i
i =1
n
=
2
i =1
n
)
2i
∑x
i =1
-2
19.(本小题满分12分)
如图,已知在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是矩形,PA ⊥平面ABCD ,PA =AD =1,AB =2,
F 是PD 的中点,E 是线段AB 上的点.
(I )当E 是AB 的中点时,求证:AF //平面PEC ;
(II )要使二面角P -EC -D 的大小为45,试确定E 点的位置.
第19题
x 2y 2
20. (本题满分12分)如图,椭圆C :2+2=1(a >b >0) 的右焦点为F ,右顶点、
上顶点分别为点A 、
a b
B ,且|AB |BF |. (Ⅰ)求椭圆C 的离心率; (Ⅱ)若点M (-
162
, ) 在椭圆C 内部,过点M 的直线l 交椭圆C 于P 、Q
1717
M 为线段PQ 的中点,且OP ⊥OQ . 求直线l 的方程及椭圆C 的方程.
21. (本题满分12分)
已知函数f (x ) =e x -x 2+a ,x ∈R 的图像在点x =0处的切线为y =bx .(e ≈2.71828). (Ⅰ)求函数f (x ) 的解析式; (Ⅱ)g (x ) =
f (x )
,x ∈(0,+∞) ,讨论函数g (x ) 的单调性与极值; x
(Ⅲ)若k ∈Z ,且f (x ) +(3x 2-5x -2k ) ≥0对任意x ∈R 恒成立,求k 的最大值.
请考生在第22,23,24题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分,做答时请在答题卡上填涂题号对应标记。
23.(本小题满分10分)选修4-4:极坐标系与参数方程
1
2
⎧2x =3-t ⎪⎪2在直角坐标系xOy 中,直线L 的参数方程为⎨(t 为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy ⎪y =5+2t ⎪2⎩
取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方程为ρ=25sin θ. (Ⅰ)求圆C 的圆心到直线L 的距离;
(Ⅱ)设圆C 与直线L 交于点A 、B .若点P 的坐标为(3,),求|PA|+|PB|.
三模理科数学答案
一、选择题
1-5 CDACD 6-10 BBACD 11-12 CD 二、填空题:
13.-15 14. 4 15. 300 16.
三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(1) a n =2 n +1 (2)
18、解:(Ⅰ) P (A)=
51
=……(6分) 153
1830
x - ……… (10分) 77
1501507878
(Ⅲ) 当x =10时, , |, |y =-22|
7777
(Ⅱ) 由数据求得x =11, y =24 线性回归方程为 y =
所以, 该小组所得线性回归方程是理想的. ……………………………………(12分)
19. 解:【法一】(I )证明:如图,取PC 的中点O ,连接OF , OE .
由已知得OF //DC 且
OF =
1DC 2,
又 E 是AB 的中点,则OF //AE 且OF =AE ,
∴AEOF 是平行四边形,
∴AF //OE
4' ···················
又 OE ⊂平面PEC ,AF ⊄平面PEC
∴AF //平面PEC ····························· 6' (II )如图,作AM ⊥CE 交CE 的延长线于M .
连接PM ,易证得得PM ⊥CE ,
o
∴∠PMA 是二面角P -EC -D 的平面角.即∴∠PMA =45 ············ 9'
PA =1⇒AM =1,设AE
=x ,
x =⇒由∆AME ≅∆CBE 可得
x =
5
4
故,要使要使二面角P -EC -D 的大小为45,只需
o
AE =
5
4············ 12'
【法二】(I )由已知,AB , AD , AP 两两垂直,分别以它们所在直线为x , y , z 轴建立空间直角坐标系
A -xyz .
1111
F (0,, ) AF =(0,, )
22,则22 ··················· 2' 则A (0,0,0),
E (1,0,0),C (2,1,0),P (0,0,1),[Z, xx,k.Com]
设平面PEC 的法向量为m =(x , y , z )
⎧⎪m ⋅EC =0⎧x +y =0
⇒⎨ ⎨
⎩m ⋅EP =0⎩-x +z =0, 则⎪
令x =1得m =(1, -1,1) ………………………………………4' 11
AF ⋅m =(0,, ) ⋅(1,-1,1) =0
22由,得AF ⊥m
又AF ⊄平面PEC ,故AF //平面PEC ····················· 6'
(II )由已知可得平面DEC 的一个法向量为AP =(0,0,1),
设E =(t ,0,0) ,设平面PEC 的法向量为m =(x , y , z )
⎧⎪m ⋅EC =0⎧(2-t ) x +y =0
⇒⎨ ⎨
-tx +z =0⎩m ⋅EP =0⎩则⎪,令x =1得m =(1, t -2, t ) ··········· 10' AP ⋅n 5|⇒t =cos 45o =|4, |AP |⨯|n |由
故,要使要使二面角P -EC -D 的大小为45,只需20.
解:(Ⅰ)由已知|AB |==
o
AE =
5
4············ 12'
BF |,
,4a 2+4b 2=5a 2, c = a 4a 2+4(a 2-c 2) =5a 2,∴
e =
x 2y 2
(Ⅱ)由(Ⅰ)知a =4b ,∴ 椭圆C :2+2=1.
4b b
2
2
设P (x 1, y 1) ,Q (x 2, y 2) ,
2222
x 12-x 2y 12-y 2x 12y 12x 2y 2
+=0, 由2+2=1,2+2=1,可得
4b 2b 24b b 4b b
即
(x 1+x 2)(x 1-x 2) (y 1+y 2)(y 1-y 2)
+=0,
4b 2b 2
32
(x 1-x 2)
4y -y
即+(y 1-y 2) =0,从而k PQ =12=2,
x 1-x 2417
-
进而直线l 的方程为y -
216
=2[x -(-)],即2x -y +2=0. 1717
⎧2x -y +2=0
⎪
⇒x 2+4(2x +2) 2-4b 2=0, 由⎨x 2y 2
⎪2+2=1
b ⎩4b
即17x 2+32x +16-4b 2=
0.
3216-4b 2
∆=32+16⨯17(b -4) >0⇔b >. x 1+x 2=-,x 1x 2=.
1717
∵ OP ⊥OQ ,∴ OP ⋅OQ =0,
2
2
即x 1x 2+y 1y 2=0,x 1x 2+(2x 1+2)(2x 2+2) =0,5x 1x 2+4(x 1+x 2) +4=0.
5(16-4b 2) 128从而-+4=0,解得b =1,
1717
x 2
+y 2=1. ∴ 椭圆C 的方程为4
21. 解:(Ⅰ)f (x ) =e x -x 2+a ,f '(x ) =e x -2x .
⎧f (0)=1+a =0⎧a =-1
由已知⎨, f (x ) =e x -x 2-1. ⇒⎨
⎩f '(0)=1=b ⎩b =1
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,g (x ) =
f (x )
, x >0, x
xf '(x ) -f (x ) x (e x -2x ) -(e x -x 2-1) (x -1)(e x -x -1)
==则g '(x ) =. 22
x x x 2
令y =e x -x -1,y '=e x -1>0在x ∈(0,+∞) 恒成立, 从而y =e x -x -1在(0,+∞) 上单调递增,y >e 0-0-1=0. 令g '(x ) >0,得x >1;g '(x )
∴ g (x ) 的增区间为(1,+∞) ,减区间为(0,1). 极小值为g (1)=0,无极大值. (Ⅲ)f (x ) +(3x 2-5x -2k ) ≥0对任意x ∈R 恒成立, ⇔e x +
12
125
x -x -1-k ≥0对任意x ∈R 恒成立, 22
15
⇔k ≤e x +x 2-x -1对任意x ∈R 恒成立.
22
令h (x ) =e x +
125
x -x -1, 22
5
h '(x ) =e x +x -,易知h '(x ) 在R 上单调递增,
2
1
133
又h '(0)=-0,h '() =e 2-2
222
333
3777771h '() =e 4->2.564-=1.62-=>2-=>0, 4444444
13
∴ 存在唯一的x 0∈(, ) ,使得h '(x 0) =0, 且当x ∈(-∞, x 0) 时,h '(x ) 0.
24
即h (x ) 在(-∞, x 0) 单调递减,在(x 0, +∞) 上单调递增,
12555
h (x ) min =h (x 0) =e x 0+x 0-x 0-1,又h '(x 0) =0,即e x 0+x 0-=0,e x 0=-x 0.
2222
512512
∴ h (x 0) =-x 0+x 0-x 0-1=(x 0-7x 0+3) ,
222213271
∵ x 0∈(, ) ,∴ h (x 0) ∈(-, -) .
2432815
k ≤e x +x 2-x -1对任意x ∈R 恒成立,
22⇔k ≤h (x 0) ,又k ∈Z ,∴ k max =-1
22. (本题满分10分)选修4—1:几何证明选讲 如图,∆ABC 是直角三角形,∠ABC =90︒, 以AB 为直径的圆O 交AC 于点E ,点D 是BC 边 的中点,连接OD 交圆O 于点M .
(1)求证:O 、B 、D 、E 四点共圆; (2)求证:2DE =DM ⋅AC +DM ⋅AB 证明:(1)连接BE 、OE ,则BE ⊥EC
又D 是BC 的中点,所以DE =BD 又OE =OB ,OD =OD 所以∆ODE ≅∆ODB 所以∠OED =∠OBD =90︒ 所以O 、B 、D 、E 四点共圆 。。。。。。5分 (2)延长DO 交圆O 于点H .
2
DE =DM ⋅DH =DM ⋅(DO +OH ) =DM ⋅DO +DM ⋅OH . 。因为。。。。。。7分
2
A
O
B
C
11DE 2=DM ⋅(AC ) +DM ⋅(AB ) 2
22所以所以2DE =DM ⋅AC +DM ⋅AB 。。10分
23. (本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy 中,直线L 的参数方程为(t 为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy
.
取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方程为(Ⅰ)求圆C 的圆心到直线L 的距离;
(Ⅱ)设圆C 与直线L 交于点A 、B .若点P 的坐标为(3,(Ⅰ)由
,可得
),求|PA|+|PB|.
.由
,即圆C 的方程为
可得直线l 的方程为
.
所以,圆C 的圆心到直线l 的距离为. 5分
(Ⅱ)将l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程,得
.由于△=
,即
.故可设t 1、t 2是上述方程的两个实根,所以
,又直线l 过点
故由上式及t 的几何意义得
,
. 10分
24.已知函数f (x ) =|2x +1|+|2x -3|. (1)求不等式f (x ) ≤6的解集;
(2)若关于x 的不等式f (x )
.
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理科数学模拟试题一
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的). 1. 已知全集为R ,集合A={x|2≥1},B={x|x﹣3x+2≤0},则A ∩∁R B=( ) A .{x|x≤0} B.{x|1≤x ≤2} C.{x|0≤x <1或x >2} 2、已知复数(x-2)+yi(x ,y ∈R )的模为,则
D.{x|0≤x <1或x ≥2}
x
2
y
的最大值是( ) x
A.
133
B. C. D.
223
3. 设0
2A .a
B.b
π
4、如图(1)、(2)、(3)、(4)为四个几何体的三视图,根据三视图可以判断这四个几何体依次分别为 ( )
A .三棱台、三棱柱、圆锥、圆台 C .三棱柱、四棱锥、圆锥、圆台
B .三棱台、三棱锥、圆锥、圆台 D .三棱柱、三棱台、圆锥、圆台
5、设α,β,γ为不同的平面,m ,n ,l 为不同的直线,则m ⊥β的一个充分条件是 ( ) A .α⊥β,α∩β=l,m ⊥l B.α∩γ=m,α⊥γ,β⊥γ C .α⊥γ,β⊥γ, m⊥α D.n ⊥α,n ⊥β, m⊥α 6、已知α是第二象限角,其终边上一点5) ,且cos α=
π2
x ,则sin(α+) =( )
24
A .-
66 B.- C . D. 4444
2
7、已知服从正态分布N (μ,σ )的随机变量,在区间(μ-σ,μ+σ),(μ-2σ,μ+2σ)和(μ-3σ,μ+3σ)内取值的概率分别为68.3%,95.4%和99.7%.某大型国有企业为10000名员工定制工作服,设员工的身高(单位:cm )服从正态分布N (173,5 ),则适合身高在163~183cm 范围内员工穿的服装大约要定制( )
A .6830套 B.9540套 C.9520套 D.9970套
8、A , B, C是△ABC 的三个内角,且tanA ,tanB 是方程3x -5x+1=0的两个实数根,则△ABC 是 ( ) A .钝角三角形 B.锐角三角形 C.等腰直角三角形 D.等边三角形
2
2
9.已知数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若首项a 1>0且-1
a 6
题:P 1:d 0的最大n 值为10;其中正确的命题个数为( )
A. 1个 B.2个 C.3个 D.4个
⎧x +y ≥1
⎧0≤y ≤e ⎪x
10. 由不等式组⎨e -y ≥0确定的平面区域为M , 由不等式组⎨确定的平面区域为N, 在N 内随
⎩0≤x ≤1⎪0≤x ≤1
⎩
机的取一点P ,则点P 落在区域M 内的概率为 ( )
A .1-
3e
B .1-
2e
C .1-
1e
D .1-
32e
x 2y 2
11. 双曲线2-2=1的右焦点F 与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点重合,且在第一象限的交点为M ,MF
a b
垂直于x 轴,则双曲线的离心率是 ( )
A.
2 B.
12
12. 设函数f (x ) =e x (sinx -cos x )(0≤x ≤2015π) ,则函数f(x)的各极大值之和为( )
e 2π(1-e 2015π) e 2π(1-e 2015π) 1-e 2015πe π(1-e 2016π) A . B. C. D. 2ππ2π2π
1-e 1-e 1-e 1-e
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分。)
13. 若(x -) n 展开式的各项系数绝对值之和为1024,则展开式中x 项的系数为______. 14. 已知向量a 与b 的夹角为120°,|a |=3,|a +b
,则|b |= . 15.执行如图所示的程序框图,则输出的S 的值是
π⎛16.函数f (x ) =sin 2x -(x ∈R) 的图象为C ,以下结论正确的是________.(写
3⎭⎝出所有正确结论的编号)
11π⎛2π0⎫对称;
① 图象C 关于直线x =C 关于点 ⎪12⎝3⎭
3
x
⎛π5π③函数f (x ) 在区间 -内是增函数; ⎝1212⎭
π
④由y =sin 2x 的图象向右平移个单位长度可以得到图象C .
3
三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
2
17. (本小题满分12分) 已知数列 {a n }的各项均为正数,且满足a 2=5,a n +1=a n -2na n +2, (n ∈N *) .
(1)推测 {a n }的通项公式(不需要证明); (2)若 bn =2,令 cn =an +bn , 求数列 cn 的前 n项和 Tn 。
n-1
18、(本小题满分12分)
某兴趣小组欲研究昼夜温差大小与患感冒人数多少之间的关系, 他们分别到气象局与某医院抄录了1至6月份每月10号的昼夜温差情况与因患感冒而就诊的人数, 得到如下资料:
, 再用被选取的2组数据进行检验.
(1)求选取的2组数据恰好是相邻两个月的概率;
(2)若选取的是1月与6月的两组数据, 请根据2至5月份的数据, 求出y 关于x 的线性回归方程
+a ; (附:b =y =bx
∑(x -)(y -)∑x y -nx y
i
i
i i
i =1
n n
∑(x -)
i
i =1
n
=
2
i =1
n
)
2i
∑x
i =1
-2
19.(本小题满分12分)
如图,已知在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是矩形,PA ⊥平面ABCD ,PA =AD =1,AB =2,
F 是PD 的中点,E 是线段AB 上的点.
(I )当E 是AB 的中点时,求证:AF //平面PEC ;
(II )要使二面角P -EC -D 的大小为45,试确定E 点的位置.
第19题
x 2y 2
20. (本题满分12分)如图,椭圆C :2+2=1(a >b >0) 的右焦点为F ,右顶点、
上顶点分别为点A 、
a b
B ,且|AB |BF |. (Ⅰ)求椭圆C 的离心率; (Ⅱ)若点M (-
162
, ) 在椭圆C 内部,过点M 的直线l 交椭圆C 于P 、Q
1717
M 为线段PQ 的中点,且OP ⊥OQ . 求直线l 的方程及椭圆C 的方程.
21. (本题满分12分)
已知函数f (x ) =e x -x 2+a ,x ∈R 的图像在点x =0处的切线为y =bx .(e ≈2.71828). (Ⅰ)求函数f (x ) 的解析式; (Ⅱ)g (x ) =
f (x )
,x ∈(0,+∞) ,讨论函数g (x ) 的单调性与极值; x
(Ⅲ)若k ∈Z ,且f (x ) +(3x 2-5x -2k ) ≥0对任意x ∈R 恒成立,求k 的最大值.
请考生在第22,23,24题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分,做答时请在答题卡上填涂题号对应标记。
23.(本小题满分10分)选修4-4:极坐标系与参数方程
1
2
⎧2x =3-t ⎪⎪2在直角坐标系xOy 中,直线L 的参数方程为⎨(t 为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy ⎪y =5+2t ⎪2⎩
取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方程为ρ=25sin θ. (Ⅰ)求圆C 的圆心到直线L 的距离;
(Ⅱ)设圆C 与直线L 交于点A 、B .若点P 的坐标为(3,),求|PA|+|PB|.
三模理科数学答案
一、选择题
1-5 CDACD 6-10 BBACD 11-12 CD 二、填空题:
13.-15 14. 4 15. 300 16.
三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(1) a n =2 n +1 (2)
18、解:(Ⅰ) P (A)=
51
=……(6分) 153
1830
x - ……… (10分) 77
1501507878
(Ⅲ) 当x =10时, , |, |y =-22|
7777
(Ⅱ) 由数据求得x =11, y =24 线性回归方程为 y =
所以, 该小组所得线性回归方程是理想的. ……………………………………(12分)
19. 解:【法一】(I )证明:如图,取PC 的中点O ,连接OF , OE .
由已知得OF //DC 且
OF =
1DC 2,
又 E 是AB 的中点,则OF //AE 且OF =AE ,
∴AEOF 是平行四边形,
∴AF //OE
4' ···················
又 OE ⊂平面PEC ,AF ⊄平面PEC
∴AF //平面PEC ····························· 6' (II )如图,作AM ⊥CE 交CE 的延长线于M .
连接PM ,易证得得PM ⊥CE ,
o
∴∠PMA 是二面角P -EC -D 的平面角.即∴∠PMA =45 ············ 9'
PA =1⇒AM =1,设AE
=x ,
x =⇒由∆AME ≅∆CBE 可得
x =
5
4
故,要使要使二面角P -EC -D 的大小为45,只需
o
AE =
5
4············ 12'
【法二】(I )由已知,AB , AD , AP 两两垂直,分别以它们所在直线为x , y , z 轴建立空间直角坐标系
A -xyz .
1111
F (0,, ) AF =(0,, )
22,则22 ··················· 2' 则A (0,0,0),
E (1,0,0),C (2,1,0),P (0,0,1),[Z, xx,k.Com]
设平面PEC 的法向量为m =(x , y , z )
⎧⎪m ⋅EC =0⎧x +y =0
⇒⎨ ⎨
⎩m ⋅EP =0⎩-x +z =0, 则⎪
令x =1得m =(1, -1,1) ………………………………………4' 11
AF ⋅m =(0,, ) ⋅(1,-1,1) =0
22由,得AF ⊥m
又AF ⊄平面PEC ,故AF //平面PEC ····················· 6'
(II )由已知可得平面DEC 的一个法向量为AP =(0,0,1),
设E =(t ,0,0) ,设平面PEC 的法向量为m =(x , y , z )
⎧⎪m ⋅EC =0⎧(2-t ) x +y =0
⇒⎨ ⎨
-tx +z =0⎩m ⋅EP =0⎩则⎪,令x =1得m =(1, t -2, t ) ··········· 10' AP ⋅n 5|⇒t =cos 45o =|4, |AP |⨯|n |由
故,要使要使二面角P -EC -D 的大小为45,只需20.
解:(Ⅰ)由已知|AB |==
o
AE =
5
4············ 12'
BF |,
,4a 2+4b 2=5a 2, c = a 4a 2+4(a 2-c 2) =5a 2,∴
e =
x 2y 2
(Ⅱ)由(Ⅰ)知a =4b ,∴ 椭圆C :2+2=1.
4b b
2
2
设P (x 1, y 1) ,Q (x 2, y 2) ,
2222
x 12-x 2y 12-y 2x 12y 12x 2y 2
+=0, 由2+2=1,2+2=1,可得
4b 2b 24b b 4b b
即
(x 1+x 2)(x 1-x 2) (y 1+y 2)(y 1-y 2)
+=0,
4b 2b 2
32
(x 1-x 2)
4y -y
即+(y 1-y 2) =0,从而k PQ =12=2,
x 1-x 2417
-
进而直线l 的方程为y -
216
=2[x -(-)],即2x -y +2=0. 1717
⎧2x -y +2=0
⎪
⇒x 2+4(2x +2) 2-4b 2=0, 由⎨x 2y 2
⎪2+2=1
b ⎩4b
即17x 2+32x +16-4b 2=
0.
3216-4b 2
∆=32+16⨯17(b -4) >0⇔b >. x 1+x 2=-,x 1x 2=.
1717
∵ OP ⊥OQ ,∴ OP ⋅OQ =0,
2
2
即x 1x 2+y 1y 2=0,x 1x 2+(2x 1+2)(2x 2+2) =0,5x 1x 2+4(x 1+x 2) +4=0.
5(16-4b 2) 128从而-+4=0,解得b =1,
1717
x 2
+y 2=1. ∴ 椭圆C 的方程为4
21. 解:(Ⅰ)f (x ) =e x -x 2+a ,f '(x ) =e x -2x .
⎧f (0)=1+a =0⎧a =-1
由已知⎨, f (x ) =e x -x 2-1. ⇒⎨
⎩f '(0)=1=b ⎩b =1
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,g (x ) =
f (x )
, x >0, x
xf '(x ) -f (x ) x (e x -2x ) -(e x -x 2-1) (x -1)(e x -x -1)
==则g '(x ) =. 22
x x x 2
令y =e x -x -1,y '=e x -1>0在x ∈(0,+∞) 恒成立, 从而y =e x -x -1在(0,+∞) 上单调递增,y >e 0-0-1=0. 令g '(x ) >0,得x >1;g '(x )
∴ g (x ) 的增区间为(1,+∞) ,减区间为(0,1). 极小值为g (1)=0,无极大值. (Ⅲ)f (x ) +(3x 2-5x -2k ) ≥0对任意x ∈R 恒成立, ⇔e x +
12
125
x -x -1-k ≥0对任意x ∈R 恒成立, 22
15
⇔k ≤e x +x 2-x -1对任意x ∈R 恒成立.
22
令h (x ) =e x +
125
x -x -1, 22
5
h '(x ) =e x +x -,易知h '(x ) 在R 上单调递增,
2
1
133
又h '(0)=-0,h '() =e 2-2
222
333
3777771h '() =e 4->2.564-=1.62-=>2-=>0, 4444444
13
∴ 存在唯一的x 0∈(, ) ,使得h '(x 0) =0, 且当x ∈(-∞, x 0) 时,h '(x ) 0.
24
即h (x ) 在(-∞, x 0) 单调递减,在(x 0, +∞) 上单调递增,
12555
h (x ) min =h (x 0) =e x 0+x 0-x 0-1,又h '(x 0) =0,即e x 0+x 0-=0,e x 0=-x 0.
2222
512512
∴ h (x 0) =-x 0+x 0-x 0-1=(x 0-7x 0+3) ,
222213271
∵ x 0∈(, ) ,∴ h (x 0) ∈(-, -) .
2432815
k ≤e x +x 2-x -1对任意x ∈R 恒成立,
22⇔k ≤h (x 0) ,又k ∈Z ,∴ k max =-1
22. (本题满分10分)选修4—1:几何证明选讲 如图,∆ABC 是直角三角形,∠ABC =90︒, 以AB 为直径的圆O 交AC 于点E ,点D 是BC 边 的中点,连接OD 交圆O 于点M .
(1)求证:O 、B 、D 、E 四点共圆; (2)求证:2DE =DM ⋅AC +DM ⋅AB 证明:(1)连接BE 、OE ,则BE ⊥EC
又D 是BC 的中点,所以DE =BD 又OE =OB ,OD =OD 所以∆ODE ≅∆ODB 所以∠OED =∠OBD =90︒ 所以O 、B 、D 、E 四点共圆 。。。。。。5分 (2)延长DO 交圆O 于点H .
2
DE =DM ⋅DH =DM ⋅(DO +OH ) =DM ⋅DO +DM ⋅OH . 。因为。。。。。。7分
2
A
O
B
C
11DE 2=DM ⋅(AC ) +DM ⋅(AB ) 2
22所以所以2DE =DM ⋅AC +DM ⋅AB 。。10分
23. (本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy 中,直线L 的参数方程为(t 为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy
.
取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方程为(Ⅰ)求圆C 的圆心到直线L 的距离;
(Ⅱ)设圆C 与直线L 交于点A 、B .若点P 的坐标为(3,(Ⅰ)由
,可得
),求|PA|+|PB|.
.由
,即圆C 的方程为
可得直线l 的方程为
.
所以,圆C 的圆心到直线l 的距离为. 5分
(Ⅱ)将l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程,得
.由于△=
,即
.故可设t 1、t 2是上述方程的两个实根,所以
,又直线l 过点
故由上式及t 的几何意义得
,
. 10分
24.已知函数f (x ) =|2x +1|+|2x -3|. (1)求不等式f (x ) ≤6的解集;
(2)若关于x 的不等式f (x )
.
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