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1、高考專題訓(xùn)練二十五 數(shù)形結(jié)合思想
班級(jí)_______ 姓名_______ 時(shí)間:45分鐘 分值:75分 總得分_______
一、選擇題:本大題共6小題,每小題5分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,選出符合題目要求的一項(xiàng)填在答題卡上.
1.已知直線l1:4x-3y+6=0和l2:x=-1,拋物線y2=4x上一動(dòng)點(diǎn)P到直線l1和直線l2的距離之和的最小值是( )
A.2 B.3
C. D.
解析:
設(shè)P到l1的距離為d1,P到l2的距離為d2,由拋物線的定義知d2=|PF|,F(xiàn)(1,0)為拋物線焦點(diǎn),所以d1+d2=d1+|PF|.過F作FH⊥l
2、1于H,設(shè)F到l1的距離為d3,則d1+|PF|≥d3.當(dāng)且僅當(dāng)H,P,F(xiàn)三點(diǎn)共線時(shí),d1+d2最小,由點(diǎn)到直線距離公式易得d3==2.
答案:A
2.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為F,若過點(diǎn)F且傾斜角為60°的直線與雙曲線的右支有且只有一個(gè)交點(diǎn),則此雙曲線的離心率的取值范圍是( )
A.(1,2] B.(1,2)
C.[2,+∞) D.(2,+∞)
解析:如圖所示,根據(jù)直線與漸近線斜率的大小關(guān)系:==≥,從而e≥2.
答案:C
3.已知=(2,0),=(2,2),=(cosα,sinα),則向量與的夾角的取值范圍為( )
A.[0,] B.[
3、,π]
C.[π,] D.[,π]
解析:
如圖,在以O(shè)為原點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)系中,B(2,0),C(2,2),A點(diǎn)軌跡是以為半徑的圓C,OD,OE為⊙C的切線,易得∠COB=,∠COD=∠COE=,當(dāng)A點(diǎn)位于D點(diǎn)時(shí),與的夾角最小為,當(dāng)A點(diǎn)位于E點(diǎn)時(shí),與的夾角最大為π,即夾角的取值范圍為[,π].
答案:D
4.函數(shù)y=3cos與y=3cos的圖象和兩直線y=±3所圍成的封閉區(qū)域的面積為( )
A.8π B.6π
C.4π D.以上都不對(duì)
解析:∵函數(shù)y=3cos(2x-π)=
3cos.
∴y=3cos(2x-π)的圖象是將函數(shù)y=
3cos的圖象向右平
4、移π個(gè)單位得到的.由畫圖可知,所圍成的區(qū)域的面積為π×6=8π.
答案:A
5.設(shè)定義域?yàn)镽的函數(shù)f(x)=若關(guān)于x的方程f2(x)+af(x)+b=0有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)解x1,x2,x3,且x12x2
解析:作出f(x)的圖象,圖象關(guān)于x=2對(duì)稱,且x=2時(shí),f(x)=1,故f(x)=1有3個(gè)不同實(shí)數(shù)根x,除此之外,只有兩個(gè)根或無根.又f2(x)+af(x)+b=0有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)解x1
5、,x1=1,x3=3,故A,B,C正確.
答案:D
6.若函數(shù)f(x)=logax-x+a(a>0且a≠1)有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為( )
A.01
C.a(chǎn)>0且a≠1 D.10且a≠1)和函數(shù)y=x-a,則函數(shù)f(x)=logax-x+a有兩個(gè)零點(diǎn),就是函數(shù)y=logax(a>0且a≠1)與函數(shù)y=x-a有兩個(gè)交點(diǎn),由圖象可知當(dāng)01時(shí),函數(shù)y=logax圖象過點(diǎn)(1,0),而直線y=x-a與x軸交點(diǎn)(a,0)在點(diǎn)(1,0)右側(cè),所以一定有兩個(gè)交點(diǎn),故a>1.
6、
答案:B
二、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分,把答案填在題中橫線上.
7.設(shè)有一組圓Ck:(x-k+1)2+(y-3k)2=2k4(k∈N*).下列四個(gè)命題:
A.存在一條定直線與所有的圓均相切
B.存在一條定直線與所有的圓均相交
C.存在一條定直線與所有的圓均不相交
D.所有的圓不經(jīng)過原點(diǎn)
其中真命題的代號(hào)是________.(寫出所有真命題的代號(hào))
解析:假設(shè)圓經(jīng)過原點(diǎn),則有(0-k+1)2+(0-3k)2=2k4,即2k4-10k2=-2k+1,而上式左邊為偶數(shù),右邊為奇數(shù),故矛盾,所以D正確.而所有圓的圓心軌跡為即y=3x+3.此直線與所有圓都相交,故B
7、正確.由于圓的半徑在變化,故A,C不正確.
答案:BD
8.當(dāng)0≤x≤1時(shí),不等式sinx≥kx,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是________.
解析:
在同一坐標(biāo)系下,作出y1=sinx與y2=kx的圖象,要使不等式sinx≥kπ成立,由圖可知需k≤1.
答案:k≤1
9.函數(shù)f(x)=x3+ax2-bx在[-1,2]上是單調(diào)減函數(shù),則a+b的最小值為________.
解析:∵y=f(x)在區(qū)間[-1,2]上是單調(diào)減函數(shù),
∴f′(x)=x2+2ax-b≤0在區(qū)間[-1,2]上恒成立.
結(jié)合二次函數(shù)的圖象可知f′(-1)≤0且f′(2)≤0,
即也即
作出不等式組表示
8、的平面區(qū)域如圖:
當(dāng)直線z=a+b經(jīng)過交點(diǎn)P(-,2)時(shí),z=a+b取得最小值,且zmin=-+2=.∴z=a+b取得最小值.
答案:
點(diǎn)評(píng):由f′(x)≤0在[-1,2]上恒成立,結(jié)合二次函數(shù)圖象轉(zhuǎn)化為關(guān)于a,b的二元一次不等式組,再借助線性規(guī)劃問題,采用圖解法求a+b的最小值.
10.用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)二元數(shù)組成區(qū)域?qū)γ總€(gè)二元數(shù)組(x,y),用計(jì)算機(jī)計(jì)算x2+y2的值,記“(x,y)”滿足x2+y2<1為事件A,則事件A發(fā)生的概率為________.
解析:本題為幾何概型問題,應(yīng)轉(zhuǎn)化為圖形的面積比求解.如圖,畫出不等式組及(x,y)滿足x2+y2<1的平面區(qū)域.
∴P
9、(A)=.
答案:
三、解答題:本大題共2小題,共25分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
11.(12分)若關(guān)于x的方程x2+2kx+3k=0的兩根都在-1和3之間,求k的取值范圍.
解:
令f(x)=x2+2kx+3k,其圖象與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是方程f(x)=0的解,由y=f(x)的圖象(如圖)可知,要使兩根都在-1,3之間,只需f(-1)>0,f(3)>0,f=f(-k)<0,-1<-k<3同時(shí)成立,解得-1b>0)的左右焦點(diǎn)分別為F1、F2,離心率e=,右準(zhǔn)線為l,M、N是l上的兩
10、個(gè)動(dòng)點(diǎn),·=0.
(1)若||=||=2,求a、b的值;
(2)求證:當(dāng)|MN|取最小值時(shí),+與共線.
解:由a2-b2=c2與e==,得a2=2b2.
F1(-a,0),F(xiàn)2,l的方程為x=a.
設(shè)M(a,y1),N(a,y2)
則=,=
由·=0得
y1y2=-a2<0 ①
(1)由||=||=2,得
=2 ②
=2 ③
由①②③三式,消去y1,y2,并求得a2=4故a=2,
b==.
(2)證明:|MN|2=(y1-y2)2=y(tǒng)+y-2y1y2
≥-2y1y2-2y1y2=-4y1y2=6a2.
當(dāng)且僅當(dāng)y1=-y2=a或y2=-y1=a時(shí),
|MN|取最小值a.
此時(shí),+=+
=(2a,y1+y2)=(2a,0)=2.
故+與共線.