一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分) 1、(2011•浙江)设函数f(x)=
,若f(a)=4,则实数a=( )
A、﹣4或﹣2 C、﹣2或4
B、﹣4或2 D、﹣2或2
2、(2011•浙江)把复数z的共轭复数记作,i为虚数单位.若z=1+i,则(1+z)•=( )
A、3﹣i C、1+3i
B、3+i D、3
3、(2011•浙江)若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图可以是( )
A、 B、
C、 D、
4、(2011•浙江)下列命题中错误的是( )
A、如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面β
B、如果平面α不垂直于平面β,那
么平面α内一定不存在直线垂直于平面β
C、如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,α∩β=l,那么l⊥平面γ
D、如果平面α⊥平面β,那么平面α
内所有直线都垂直于平面β
5、(2011•浙江)设实数x、y满足不等式组,若x、y为整数,则3x+4y的最小值是( )
A、14 C、17
B、16 D、19
6、(2011•浙江)若0<a<,﹣<β<0,cos(+α)=,cos(﹣)=,则cos(α+)=( )
A、 B、﹣
C、 D、﹣
7、(2011•浙江)若a、b为实数,则“0<ab<1”是“a<”或“b>”的( )
A、充分而不必要条件 C、充分必要条件
B、必要而不充分条件
D、既不充分也不必要条件
的离心率e=,则k的值为( )
8、(2011•浙江)已知椭圆
A、4或 B、4
C、4或﹣ D、﹣
9、(2011•浙江)有5本不同的书,其中语文书2本,数学书2本,物理书1本.若将其随机地摆放到书架的同一层上,则同一科目的书都不相邻的概率是( )
A、
B、
C、 D、
10、(2011•浙江)设a,b,c为实数,f(x)=(x+a)(x2+bx+c),g(x)=(ax+1)(cx2+bx+1).记集合S={x|f(x)=0,x∈R},T={x|g(x)=0,x∈R}.若{S},{T}分别为集合S,T 的元素个数,则下列结论不可能的是( )
A、{S}=1且{T}=0 C、{S}=2且{T}=2
B、{S}=1且{T}=1 D、{S}=2且{T}=3
二、填空题(共7小题,每小题4分,满分28分)
11、(2011•浙江)若函数f(x)=x2﹣|x+a|为偶函数,则实数a= _________ .
12、(2011•浙江)某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的k的值是 _________ .
2
13、(2011•浙江)若二项式(x﹣
na>0))(的展开式中x的系数为A,常数项为B,若B=4A,则a的值是 _________ .
14、(2011•浙江)若平面向量α,β满足|α|=1,|β|≤1,且以向量α,β为邻边的平行四边形的面积为,则α和β的夹角θ的范围是 _________ .
15、(2011•浙江)某毕业生参加人才招聘会,分别向甲、乙、丙三个公司投递了个人简历,假定该毕业生得到甲公司面试的概率为,得到乙、丙公司面试的概率均为P,且三个公司是否让其面试是相互独立的.记X为该毕业生
得到面试的公司个数.若P(X=0)=,则随机变量X的数学期望E(X)= _________ .
16、(2011•浙江)设x,y为实数,若4x2+y2+xy=1,则2x+y的最大值是 _________ . 17、(2011•浙江)一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,则椭圆的离心率为 _________ . 三、解答题(共5小题,满分72分)
18、(2011•浙江)在△ABC中,角A,B,C,所对的边分别为a,b,c.已知sinA+sinC=psinB(p∈R).且ac=b2.
(Ⅰ)当p=,b=1时,求a,c的值; (Ⅱ)若角B为锐角,求p的取值范围.
19、(2011•浙江)已知公差不为0的等差数列{an}的首项a1为a(a∈R)设数列的前n项和为Sn,且等比数列.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式及Sn;
,
,
成
3
(Ⅱ)记An=+++…+,Bn=++…+,当a≥2时,试比较An与Bn的大小.
20、(2011•浙江)如图,在三棱锥P﹣ABC中,AB=AC,D为BC的中点,PO⊥平面ABC,垂足O落在线段AD上,已知
BC=8,PO=4,AO=3,OD=2 (Ⅰ)证明:AP⊥BC;
(Ⅱ)在线段AP上是否存在点M,使得二面角A﹣MC﹣β为直二面角?若存在,求出AM的长;若不存在,请说明理由.
21、(2011•浙江)已知抛物线C1:x2=y,圆C2:x2+(y﹣4)2=1的圆心为点M (Ⅰ)求点M到抛物线C1的准线的距离;
(Ⅱ)已知点P是抛物线C1上一点(异于原点),过点P作圆C2的两条切线,交抛物线C1于A,B两点,若过M,P两点的直线l垂足于AB,求直线l的方程.
22、(2011•浙江)设函数f(x)=(x﹣a)2lnx,a∈R (Ⅰ)若x=e为y=f(x)的极值点,求实数a;
(Ⅱ)求实数a的取值范围,使得对任意的x∈(0,3a],恒有f(x)≤4e2成立. 注:e为自然对数的底数.
4
答案
一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分) 1、(2011•浙江)设函数f(x)=
A、﹣4或﹣2 C、﹣2或4
B、﹣4或2 D、﹣2或2
,若f(a)=4,则实数a=( )
考点:分段函数的解析式求法及其图象的作法。 专题:计算题。
分析:分段函数分段处理,我们利用分类讨论的方法,分a≤0与a>0两种情况,根据各段上函数的解析式,分别构造关于a的方程,解方程即可求出满足条件 的a值. 解答:解:当a≤0时
若f(a)=4,则﹣a=4,解得a=﹣4 当a>0时
若f(a)=4,则a2=4,解得a=2或a=﹣2(舍去) 故实数a=﹣4或a=2 故选B
点评:本题考查的知识点是分段函数,分段函数分段处理,这是研究分段函数图象和性质最核心的理念,具体做法是:分段函数的定义域、值域是各段上x、y取值范围的并集,分段函数的奇偶性、单调性要在各段上分别论证;分段函数的最大值,是各段上最大值中的最大者.
2、(2011•浙江)把复数z的共轭复数记作,i为虚数单位.若z=1+i,则(1+z)•=( )
A、3﹣i C、1+3i
B、3+i D、3
考点:复数代数形式的混合运算。 专题:计算题。
分析:求出,然后代入(1+z)•,利用复数的运算法则展开化简为:a+bi(a,b∈R)的形式,即可得到答案. 解答:解:∵复数z=1+i,i为虚数单位,=1﹣i,则(1+z)•=(2+i)(1﹣i)=3﹣i 故选 A.
点评:本题考查复数代数形式的混合运算,共轭复数,考查计算能力,是基础题,常考题型.
5
3、(2011•浙江)若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图可以是( )
A、 B、
C、 D、
考点:由三视图还原实物图。
分析:根据已知中的三视图,结合三视图中有两个三角形即为锥体,有两个矩形即为柱体,有两个梯形即为台体,将几何体分解为简单的几何体分析后,即可得到答案. 解答:解:由已知中三视图的上部分有两个矩形,一个三角形 故该几何体上部分是一个三棱柱 下部分是三个矩形
故该几何体下部分是一个四棱柱 故选D
点评:本题考查的知识点是由三视图还原实物图,如果三视图均为三角形,则该几何体必为三棱锥;如果三视图中有两个三角形和一个多边形,则该几何体为N棱锥(N值由另外一个视图的边数确定);如果三视图中有两个为矩形和一个多边形,则该几何体为N棱柱(N值由另外一个视图的边数确定);如果三视图中有两个为梯形和一个多边形,则该几何体为N棱柱(N值由另外一个视图的边数确定);如果三视图中有两个三角形和一个圆,则几何体为圆锥.如果三视图中有两个矩形和一个圆,则几何体为圆柱.如果三视图中有两个梯形和一个圆,则几何体为圆台.
4、(2011•浙江)下列命题中错误的是( )
A、如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面β
B、如果平面α不垂直于平面β,那
么平面α内一定不存在直线垂直于平面β
C、如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,α∩β=l,那么l⊥平面γ
D、如果平面α⊥平面β,那么平面α
内所有直线都垂直于平面β 考点:平面与平面垂直的性质。 专题:常规题型。
分析:本题考查的是平面与平面垂直的性质问题.在解答时:A注意线面平行的定义再结合实物即可获得解答;B反证法即可获得解答;C利用面面垂直的性质通过在一个面内作交线的垂线,然后用线面垂直的判定定理即可获得解答;D结合实物举反例即可.
6
解答:解:由题意可知:
A、结合实物:教室的门面与地面垂直,门面的上棱对应的直线就与地面平行,故此命题成立; B、假若平面α内存在直线垂直于平面β,根据面面垂直的判定定理可知两平面垂直.故此命题成立;
C、结合面面垂直的性质可以分别在α、β内作异于l的直线垂直于交线,再由线面垂直的性质定理可知所作的垂线平行,进而得到线面平行再由线面平行的性质可知所作的直线与l平行,又∵两条平行线中的一条垂直于平面那么另一条也垂直于平面,故命题成立;
D、举反例:教室内侧墙面与地面垂直,而侧墙面内有很多直线是不垂直与地面的.故此命题错误. 故选D.
点评:本题考查的是平面与平面垂直的性质问题.在解答的过程当中充分体现了面面垂直、线面垂直、线面平行的定义判定定理以及性质定理的应用.值得同学们体会和反思.
5、(2011•浙江)设实数x、y满足不等式组,若x、y为整数,则3x+4y的最小值是( )
A、14 C、17
B、16 D、19
考点:简单线性规划。 专题:计算题。
分析:本题考察的知识点是简单线性规划的应用,我们要先画出满足约束条件的平面区域,
然后分析平面区域里各个整点,然后将其代入3x+4y中,求出3x+4y的最小值.
解答:解:依题意作出可行性区域如图,目标函数z=3x+4y在点(4,1)处取到最小值z=16.
故选B.
7
点评:在解决线性规划的小题时,常用“角点法”,其步骤为:①由约束条件画出可行域⇒②求出可行域各个角点的坐标⇒③将坐标逐一代入目标函数⇒④验证,求出最优解.
6、(2011•浙江)若0<a<,﹣<β<0,cos(+α)=,cos(﹣)=
,则cos(α+)=( )
A、 B、﹣
C、 D、﹣
考点:三角函数的恒等变换及化简求值。 专题:计算题。
分析:先利用同角三角函数的基本关系分别求得sin(+α)和sin(﹣)的值,进而利用cos(α+)=cos[(+α)
﹣(﹣)]通过余弦的两角和公式求得答案.
解答:解:∵0<a<,﹣<β<0,
∴<+α<,<﹣<
∴sin(+α)==,sin(﹣)==
∴cos(α+)=cos[(+α)﹣(﹣)]=cos(+α)cos(﹣)+sin(+α)sin(﹣)=故选C
8
点评:本题主要考查了三角函数的恒等变换及化简求值.关键是根据cos(α+)=cos[(+α)﹣(﹣)],巧妙利用两角和公式进行求解.
7、(2011•浙江)若a、b为实数,则“0<ab<1”是“a<”或“b>”的( )
A、充分而不必要条件 C、充分必要条件
B、必要而不充分条件
D、既不充分也不必要条件
考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断;不等关系与不等式。 专题:计算题。
分析:因为“0<ab<1”⇒“a<”或“b>”.“a<”或“b>”不能推出“0<ab<1”,所以“0<ab<1”是“a<”或“b>”的充分而不必要条件.
解答:解:∵a、b为实数,0<ab<1, ∴“0<a<”或“0>b>”
∴“0<ab<1”⇒“a<”或“b>”.
“a<”或“b>”不能推出“0<ab<1”,
所以“0<ab<1”是“a<”或“b>”的充分而不必要条件. 故选A.
点评:本题考查充分分条件、必要条件和充要条件,解题时要注意基本不等式的合理运用. 8、(2011•浙江)已知椭圆
的离心率e=,则k的值为( )
A、4或 B、4
C、4或﹣ D、﹣
考点:椭圆的简单性质;圆锥曲线的综合。 专题:计算题。
分析:分椭圆的焦点在x轴时和椭圆的焦点在y轴时两种情况进行讨论,分别表示出椭圆的离心率求得k. 解答:解:当椭圆的焦点在x轴时,a2=k+8,b2=9
9
∴c2=k﹣1,由e=求得k=4, 当椭圆的焦点在y轴时,b2=k+8,a2=9 ∴c2=1﹣k,故选C.
点评:本题主要考查了椭圆的简单性质.本题易出现漏解.排除错误的办法是:因为1+k与9的大小关系不定,所以椭圆的焦点可能在x轴上,也可能在y轴上.故必须进行讨论.
9、(2011•浙江)有5本不同的书,其中语文书2本,数学书2本,物理书1本.若将其随机地摆放到书架的同一层上,则同一科目的书都不相邻的概率是( )
A、
B、
=,求得k=﹣
C、 D、
考点:等可能事件的概率。 专题:计算题。
分析:本题是一个等可能事件的概率,试验发生包含的事件是把5本书随机的摆到一个书架上,共有A55种结果,满足条件的事件是同一科目的书都不相邻,共有C21A22A33种结果,得到概率. 解答:解:由题意知本题是一个等可能事件的概率,
试验发生包含的事件是把5本书随机的摆到一个书架上,共有A55=120种结果, 下分类研究同类数不相邻的排法种数
假设第一本是语文书(或数学书),第二本是数学书(或语文书)则有4×2×2×2×1=32种可能; 假设第一本是语文书(或数学书),第二本是物理书,则有4×1×2×1×1=8种可能; 假设第一本是物理书,则有1×4×2×1×1=8种可能. ∴同一科目的书都不相邻的概率P=故选B.
点评:本题考查等可能事件的概率,是一个基础题,本题是浙江卷理科的一道选择题目,这种题目可以作为选择或填空出现,也可以作为一道解答题目出现.
10、(2011•浙江)设a,b,c为实数,f(x)=(x+a)(x2+bx+c),g(x)=(ax+1)(cx2+bx+1).记集合S={x|f(x)=0,x∈R},T={x|g(x)=0,x∈R}.若{S},{T}分别为集合S,T 的元素个数,则下列结论不可能的是( )
,
A、{S}=1且{T}=0 C、{S}=2且{T}=2
B、{S}=1且{T}=1 D、{S}=2且{T}=3
10
考点:集合的包含关系判断及应用。 专题:计算题。
分析:通过给a,b,c赋特值,得到A,B,C三个选项有正确的可能,故本题可以通过排除法得到答案. 解答:解:∵f(x)=(x+a)(x2+bx+c),当f(x)=0时至少有一个根x=﹣a 当b2﹣4c=0时,f(x)=0还有一根当b2﹣4c<0时,f(x)=0只有一个根; 当b2﹣4c>0时,f(x)=0只有二个根或三个根 当a=b=c=0时{S}=1,{T}=0
当a>0,b=0,c>0时,{S}=1且{T}=1 当a=c=1,b=﹣2时,有{S}=2且{T}=2 故选D
点评:本题考查解决选择题时,常通过举特例,利用排除法将一定不正确的选项排除,从而选出正确选项,排除法是解决直接求解有困难的选择题的一个好方法,合理恰当的运用,可以提高解题的速度. 二、填空题(共7小题,每小题4分,满分28分)
11、(2011•浙江)若函数f(x)=x2﹣|x+a|为偶函数,则实数a= 0 . 考点:偶函数。 专题:计算题。
分析:根据f(x)为偶函数,利用偶函数的定义,得到等式恒成立,求出a的值. 解答:解:∵f(x)为偶函数 ∴f(﹣x)=f(x)恒成立 即x2﹣|x+a|=x2﹣|x﹣a|恒成立 即|x+a|=|x﹣a|恒成立 所以a=0 故答案为:0
点评:本题考查偶函数的定义:f(x)=f(﹣x)对于定义域内的x恒成立. 12、(2011•浙江)某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的k的值是 5 .
只要b≠﹣2a,f(x)=0就有2个根;当b=﹣2a,f(x)=0是一个根
11
考点:程序框图。 专题:图表型。
分析:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是利用循环计算并输出k值.模拟程序的运行过程,用表格对程序运行过程中各变量的值进行分析,不难得到最终的输出结果. 解答:解:程序在运行过程中各变量的值如下表示: 第一圈 k=3 a=43b=34 第二圈 k=4 a=44b=44 第三圈 k=5 a=45b=54 此时a>b,退出循环,k值为5 故答案为:5.
点评:对于流程图处理方法是:①分析流程图(或伪代码),从流程图(或伪代码)中即要分析出计算的类型,又要分析出参与计算的数据(如果参与运算的数据比较多,也可使用表格对数据进行分析管理)⇒②建立数学模型,根据第一步分析的结果,选择恰当的数学模型③解模. 13、(2011•浙江)若二项式(x﹣考点:二项式系数的性质。 专题:计算题。
分析:利用二项展开式的通项公式求出通项,令x的指数为1,0求出A,B;列出方程求出a.
)n(a>0)的展开式中x的系数为A,常数项为B,若B=4A,则a的值是 2 .
解答:解:展开式的通项为
令得r=
12
所以A=
令得
所以B=∵B=4A
∴解得a=2 故答案为:2
点评:本题考查利用二项展开式的通项公式解决二项展开式的特定项问题.
14、(2011•浙江)若平面向量α,β满足|α|=1,|β|≤1,且以向量α,β为邻边的平行四边形的面积为,则α和β的夹角θ的范围是 [30°,150°] . 考点:数量积表示两个向量的夹角。 专题:计算题。
分析:根据平行四边形的面积,得到对角线分成的两个三角形的面积,利用正弦定理写出三角形面积的表示式,表示出要求角的正弦值,根据角的范围写出符合条件的角.
解答:解:∵||||sinθ=
∴sinθ=,
∵||=1,||≤1,
∴sinθ,
∵θ∈[0,π] ∴θ∈[30°,150°],
故答案为:[30°,150°],或[],
点评:本题考查两个向量的夹角,考查利用正弦定理表示三角形的面积,考查不等式的变化,是一个比较简单的综合题目.
13
15、(2011•浙江)某毕业生参加人才招聘会,分别向甲、乙、丙三个公司投递了个人简历,假定该毕业生得到甲公司面试的概率为,得到乙、丙公司面试的概率均为P,且三个公司是否让其面试是相互独立的.记X为该毕业生
得到面试的公司个数.若P(X=0)=,则随机变量X的数学期望E(X)= .
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。 专题:计算题。
分析:根据该毕业生得到面试的机会为0时的概率,做出得到乙、丙公司面试的概率,根据题意得到X的可能取值,结合变量对应的事件写出概率和做出期望.
解答:解:由题意知X为该毕业生得到面试的公司个数,则X的可能取值是0,1,2,3, ∵P(X=0)=
,
∴,
∴p=,
p(x=1)=+=
P(X=2)==,
p(x=3)=1﹣=,
∴EX==,
故答案为:
点评:本题考查离散型随机变量的分布列和离散型随机变量的期望,考查生活中常见的一种题目背景,是一个基础题目.
16、(2011•浙江)设x,y为实数,若4x2+y2+xy=1,则2x+y的最大值是 考点:基本不等式。 专题:计算题;转化思想。
分析:设t=2x+y,将已知等式用t表示,整理成关于x的二次方程,二次方程有解,判别式大于等于0,求出t的范
14
.
围,求出2x+y的最大值. 解答:解:∵4x2+y2+xy=1 ∴(2x+y)2﹣3xy=1 令t=2x+y则y=t﹣2x ∴t2﹣3(t﹣2x)x=1 即6x2﹣3tx+t2﹣1=0
∴△=9t2﹣24(t2﹣1)=﹣15t2+24≥0
解得
∴2x+y的最大值是
故答案为
点评:本题考查利用换元转化为二次方程有解、二次方程解的个数由判别式决定.
17、(2011•浙江)一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,则椭圆的离心率为 考点:椭圆的简单性质。 专题:计算题。
.
分析:根据题意分别表示出椭圆的焦距和准线间的距离的三分之一,建立等式求得a和c的关系,则椭圆的离心率可得.
解答:解:∵2c=∴3c2=a2, ∴e==
×2×
故答案为:
点评:本题主要考查了椭圆的简单性质.求椭圆的离心率问题,通常有两种处理方法,一是求a,求c,再求比.二是列含a和c的齐次方程,再化含e的方程,解方程即可. 三、解答题(共5小题,满分72分)
18、(2011•浙江)在△ABC中,角A,B,C,所对的边分别为a,b,c.已知sinA+sinC=psinB(p∈R).且ac=b2.
15
(Ⅰ)当p=,b=1时,求a,c的值; (Ⅱ)若角B为锐角,求p的取值范围. 考点:解三角形。 专题:计算题。
分析:(Ⅰ)利用正弦定理把题设等式中的角的正弦转化成边,解方程组求得a和c的值.
(Ⅱ)先利用余弦定理求得a,b和c的关系,把题设等式代入表示出p2,进而利用cosB的范围确定p2的范围,进而确定pd 范围.
解答:(Ⅰ)解:由题设并利用正弦定理得
故可知a,c为方程x2﹣x+=0的两根,
进而求得a=1,c=或a=,b=1
(Ⅱ)解:由余弦定理得b2=a2+c2﹣2accosB=(a+c)2﹣2ac﹣2accosB=p2b2﹣b2cosB﹣
,
即p2=+cosB, 因为0<cosB<1,
所以p2∈(,2),由题设知p>0,所以
<p<
点评:本题主要考查了解三角形问题.学生能对正弦定理和余弦定理的公式及变形公式熟练应用. 19、(2011•浙江)已知公差不为0的等差数列{an}的首项a1为a(a∈R)设数列的前n项和为Sn,且等比数列.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式及Sn; (Ⅱ)记An=
+
+
+…+
,Bn=
+
+…+
,当a≥2时,试比较An与Bn的大小.
,
,
成
考点:数列与不等式的综合;数列的求和;等差数列的性质。 专题:计算题;证明题。
分析:(Ⅰ)设出等差数列的公差,利用等比中项的性质,建立等式求得d,则数列的通项公式和前n项的和可得. (Ⅱ)利用(Ⅰ)的an和Sn,代入不等式,利用裂项法和等比数列的求和公式整理An与Bn,最后对a>0和a<0两种情况分情况进行比较.
16
解答:解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,由(得(a1+d)2=a1(a1+3d),因为d≠0,所以d=a1=a 所以an=na,Sn=
)2=
•,
(Ⅱ)解:∵=(﹣)
∴An=
+++…+=(1﹣)
∵=2n1a,所以
﹣
Bn=++…+=•=•(1﹣)
当n≥2时,2n=Cn0+Cn1+…+Cnn>n+1,即1﹣
<1﹣
所以,当a>0时,An<Bn;当a<0时,An>Bn.
点评:本题主要考查了等差数列的性质.涉及了等差数列的通项公式,求和公式以及数列的求和的方法,综合考查了基础知识的运用.
20、(2011•浙江)如图,在三棱锥P﹣ABC中,AB=AC,D为BC的中点,PO⊥平面ABC,垂足O落在线段AD上,已知
BC=8,PO=4,AO=3,OD=2 (Ⅰ)证明:AP⊥BC;
(Ⅱ)在线段AP上是否存在点M,使得二面角A﹣MC﹣β为直二面角?若存在,求出AM的长;若不存在,请说明理由.
考点:直线与平面垂直的性质;与二面角有关的立体几何综合题。
分析:以O为原点,以AD方向为Y轴正方向,以射线OP的方向为Z轴正方向,建立空间坐标系,我们易求出几何体中各个顶点的坐标.
17
(I)我们易求出,的坐标,要证明AP⊥BC,即证明•=0;
(II)要求满足条件使得二面角A﹣MC﹣β为直二面角的点M,即求平面BMC和平面APC的法向量互相垂直,由此求出M点的坐标,然后根据空间两点之间的距离公式,即可求出AM的长.
解答:解:以O为原点,以AD方向为Y轴正方向,以射线OP的方向为Z轴正方向,建立空间坐标系, 则O(0,0,0),A(0,﹣3,0),B(4,2,0),C(﹣4,2,0),P(0,0,4)
(I)则=(0,3,4),=(﹣8,0,0)
由此可得•=0
∴⊥
即AP⊥BC
(II)设=λ,λ≠1,则=λ(0,﹣3,﹣4)
=+=+λ=(﹣4,﹣2,4)+λ(0,﹣3,﹣=(﹣4,5,0),=(﹣8,0,0)
设平面BMC的法向量=(a,b,c)
则
令b=1,则=(0,1,
)
平面APC的法向量=(x,y,z)
则
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4)
即令x=5
则=(5,4,﹣3)
由=0
得4﹣3=0
解得λ= 故AM=3
综上所述,存在点M符合题意,此时AM=3
点评:本题考查的知识点是线线垂直的判定,与二面角有关的立体几何综合题,其中建立空间坐标系,求出相关向量,然后将垂直问题转化为向量垂直即向量内积等0是解答本题的关键. 21、(2011•浙江)已知抛物线C1:x2=y,圆C2:x2+(y﹣4)2=1的圆心为点M (Ⅰ)求点M到抛物线C1的准线的距离;
(Ⅱ)已知点P是抛物线C1上一点(异于原点),过点P作圆C2的两条切线,交抛物线C1于A,B两点,若过M,P两点的直线l垂足于AB,求直线l的方程.
考点:圆与圆锥曲线的综合。 专题:综合题。
分析:(I)由题意抛物线C1:x2=y,可以知道其准线方程为圆心坐标为(0,4),所求易得到所求的点到线的距离;
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,有圆C2:x2+(y﹣4)2=1的方程可以知道
(II)由于已知点P是抛物线C1上一点(异于原点),所以可以设出点P的坐标,利用过点P作圆C2的两条切线,交抛物线C1于A,B两点,也可以设出点A,B的坐标,再设出过P的圆C2的切线方程,利用交与抛物线C2两点,联立两个方程,利用根与系数之间的关系整体得到两切线的斜率的式子,有已知的MP⊥AB,得到方程进而求解. 解答:解:(I)由题意画出简图为: 由于抛物线C1:x2=y,
利用抛物线的标准方程易知其准线方程为:y=﹣, 利用圆C2:x2+(y﹣4)2=1的方程得起圆心M(0,4), 利用点到直线的距离公式可以得到距离为
.
(II)设点P(x0,x02),A(x1,x12),B(x2,x22); 由题意得:x0≠0,x2≠±1,x1≠x2,
设过点P的圆c2的切线方程为:y﹣x02=k(x﹣x0)即y=kx﹣kx0+x02① 则
,即(x02﹣1)k2+2x0(4﹣x02)k+(x02﹣4)2﹣1=0,
设PA,PB的斜率为k1,k2(k1≠k2),则k1,k2应该为上述方程的两个根,
∴,;
代入①得:x2﹣kx+kx0﹣x02=0 则x1,x2应为此方程的两个根, 故x1=k1﹣x0,x2=k2﹣x0 ∴kAB=x1+x2=k1+k2﹣2x0=
由于MP⊥AB,∴kAB•KMP=﹣1⇒
故P∴.
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点评:此题重点考查了抛物线即圆的标准方程,还考查了相应的曲线性质即设出直线方程,利用根与系数的思想整体代换,进而解出点的坐标,理应直线与圆相切得到要求的直线方程. 22、(2011•浙江)设函数f(x)=(x﹣a)2lnx,a∈R (Ⅰ)若x=e为y=f(x)的极值点,求实数a;
(Ⅱ)求实数a的取值范围,使得对任意的x∈(0,3a],恒有f(x)≤4e2成立. 注:e为自然对数的底数.
考点:函数在某点取得极值的条件;导数在最大值、最小值问题中的应用。 专题:计算题。
分析:(I)利用极值点处的导数值为0,求出导函数,将x=e代入等于0,求出a,再将a的值代入检验. (II)对a分类讨论,求出f(x)的最大值,令最大值小于4e2,解不等式求出a的范围.
解答:解:(I)求导得f′(x)=2(x﹣a)lnx+因为x=e是f(x)的极值点, 所以f′(e)=0 解得a=e或a=3e. 经检验,符合题意, 所以a=e,或a=3e
=(x﹣a)(2lnx+1﹣),
(II)①当0<3a≤1时,对于任意的实数x∈(0,3a],恒有f(x)≤0<4e2成立,即0<a≤符合题意
②当3a>1时即a>时,由①知,x∈(0,1]时,不等式恒成立,故下研究函数在(1,3a]上的最大值, 首先有f(3a)=(3a﹣a)2ln3a=4a2ln3a此值随着a的增大而增大,故应有 4a2ln3a≤4e2即a2ln3a≤e2,
故参数的取值范围是0<a≤或a>且a2ln3a≤e2,
点评:本题考查函数的极值点的导数值为0、解不等式恒成立的参数范围常转化为求函数的最值.
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