《高考數(shù)學(xué)大二輪刷題首選卷理數(shù)文檔:第二部分 解答題八 Word版含解析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)大二輪刷題首選卷理數(shù)文檔:第二部分 解答題八 Word版含解析(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
解答題(八)
17.(2019·江西南昌一模)如圖,四棱臺(tái)ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,CC1⊥底面ABCD,且∠BAD=60°,CD=CC1=2C1D1=4,E是棱BB1的中點(diǎn).
(1)求證:AA1⊥BD;
(2)求二面角E-A1C1-C的余弦值.
解 (1)證明:因?yàn)镃C1⊥底面ABCD,所以C1C⊥BD,因?yàn)榈酌鍭BCD是菱形,所以BD⊥AC.
又AC∩CC1=C,所以BD⊥平面AC1C,又由四棱臺(tái)ABCD-A1B1C1D1,知A1,A,C,C1四點(diǎn)共面,所以BD⊥平面A1ACC1,所以BD⊥AA1.
(2)設(shè)AC交BD于點(diǎn)O,連接A1O,依
2、題意,有A1C1∥OC且A1C1=OC,所以四邊形A1OCC1為平行四邊形,所以A1O∥CC1,且A1O=CC1.因?yàn)镃C1⊥底面ABCD,所以A1O⊥底面ABCD.
以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),OA,OB,OA1所在直線分別為x軸、y軸、z軸建立空間直角坐標(biāo)系,如圖所示.
則A(2,0,0),A1(0,0,4),C1(-2,0,4),B(0,2,0),
由=,得B1(-,1,4),因?yàn)镋是棱BB1的中點(diǎn),
所以E,
所以=,=(-2,0,0),
設(shè)n=(x,y,z)為平面EA1C1的法向量,
則
取z=3,得n=(0,4,3),平面A1C1C的法向量m=(0,1,0),又由圖可知,二
3、面角E-A1C1-C為銳二面角,設(shè)二面角E-A1C1-C的平面角為θ,則cosθ==,所以二面角E-A1C1-C的余弦值為.
18.(2019·福建三明質(zhì)量檢查)△ABC的內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別是a,b,c,且b=3(acosB+bcosA),b+c=8.
(1)求b,c;
(2)若BC邊上的中線AD=,求△ABC的面積.
解 (1)由正弦定理,得sinB=3(sinAcosB+sinBcosA),所以sinB=3sin(A+B),因?yàn)锳+B+C=π,所以sin(A+B)=sin(π-C)=sinC,即sinB=3sinC,所以b=3c,又因?yàn)閎+c=8,所以b=6,c=2.
(
4、2)在△ABD和△ACD中,
由余弦定理,得c2=AD2+BD2-2AD·BD·cos∠ADB,
b2=AD2+CD2-2AD·CD·cos∠ADC.
因?yàn)閎=6,c=2,BD=DC=,AD=,
又因?yàn)椤螦DB+∠ADC=π,
即cos∠ADB=-cos∠ADC,所以a2=31,
所以cos∠BAC==,
又因?yàn)椤螧AC∈(0,π),所以sin∠BAC=.
所以△ABC的面積S△ABC=bcsin∠BAC=.
19.(2019·湖北黃岡2月聯(lián)考)從某企業(yè)生產(chǎn)的某種產(chǎn)品中抽取100件,測(cè)量這些產(chǎn)品的一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)值,由測(cè)量結(jié)果得如下頻率分布直方圖:
(1)求這100件產(chǎn)品質(zhì)
5、量指標(biāo)值的樣本平均數(shù)和樣本方差s2(同一組的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點(diǎn)值作為代表);
(2)由直方圖可以認(rèn)為,這種產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)值Z服從正態(tài)分布N(μ,σ2),其中μ近似為樣本平均數(shù),σ2近似為樣本方差s2.
①若某用戶從該企業(yè)購(gòu)買了10件這種產(chǎn)品,記X表示這10件產(chǎn)品中質(zhì)量指標(biāo)值位于(187.4,225.2)的產(chǎn)品件數(shù),求E(X);
②一天內(nèi)抽取的產(chǎn)品中,若出現(xiàn)了質(zhì)量指標(biāo)值在(μ-3σ,μ+3σ)之外的產(chǎn)品,就認(rèn)為這一天的生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)了異常情況,需對(duì)當(dāng)天的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行檢查.右面的莖葉圖是檢驗(yàn)員在一天內(nèi)抽取的15個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)值,根據(jù)近似值判斷是否需要對(duì)當(dāng)天的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行檢查.
6、附:≈12.6,P(μ-σ
7、),
∴E(X)=10×0.8185=8.185.
②由(1),知μ-3σ≈200-12.6×3=162.2,
μ+3σ≈200+12.6×3=237.8,
∵237.9?(162.2,237.8),
∴需要對(duì)當(dāng)天的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行檢查.
20.(2019·安徽皖南八校第三次聯(lián)考)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線C:x2=2py(p>0),過(guò)拋物線的焦點(diǎn)F且與y軸垂直的直線與拋物線相交于A,B兩點(diǎn),且△OAB的周長(zhǎng)為2+.
(1)求拋物線C的方程;
(2)若直線l過(guò)焦點(diǎn)F且與拋物線C相交于M,N兩點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M,N分別作拋物線C的切線l1,l2,切線l1與l2相交于點(diǎn)P,求|PF|
8、2-|MF|·|NF|的值.
解 (1)由題意,知焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為,將y=代入拋物線C的方程可求得點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別為,,則|AB|=2p,|OA|=|OB|==p,可得△OAB的周長(zhǎng)為2p+p,則2p+p=2+,解得p=1.故拋物線C的方程為x2=2y.
(2)由(1),知拋物線C的方程可化為y=x2,求導(dǎo)可得y′=x.設(shè)點(diǎn)M,N的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),直線l的方程為y=kx+(直線l的斜率顯然存在).
聯(lián)立方程整理,得x2-2kx-1=0,則
所以y1+y2=k(x1+x2)+1=2k2+1,
y1y2=xx=.
因?yàn)閥1=x,y′=x1,所以直線l1的方程為
9、y-x=x1(x-x1),即y=x1x-x.同理可得直線l2的方程為y=x2x-x.
聯(lián)立方程解得
則點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
由拋物線的幾何性質(zhì),知|MF|=y(tǒng)1+,|NF|=y(tǒng)2+,|PF|==,所以|MF|·|NF|==y(tǒng)1y2+(y1+y2)+=+×(2k2+1)+=k2+1,所以|PF|2-|MF|·|NF|=0.
21.(2019·河南濮陽(yáng)5月模擬)已知a∈R,函數(shù)f(x)=ln (x+1)-x2+ax+2.
(1)若函數(shù)f(x)在[2,+∞)上為減函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(2)設(shè)正實(shí)數(shù)m1,m2滿足m1+m2=1,求證:對(duì)(-1,+∞)上的任意兩個(gè)實(shí)數(shù)x1,x2,總有f(m
10、1x1+m2x2)≥m1f(x1)+m2f(x2)成立.
解 (1)由題意,知f′(x)=-2x+a,∵函數(shù)f(x)在[2,+∞)上為減函數(shù),即f′(x)≤0在x∈[2,+∞)上恒成立,即a≤2x-在x∈[2,+∞)上恒成立,設(shè)h(x)=2x-,當(dāng)x≥2時(shí),單調(diào)遞減,2x單調(diào)遞增,∴h(x)在[2,+∞)上單調(diào)遞增,
∴h(x)min=h(2)=4-=,
∴a≤,即a的取值范圍為.
(2)證明:設(shè)-1
11、(x)=m1f′(m1x+m2x2)-m1f′(x)=
m1[f′(m1x+m2x2)-f′(x)],
∵m1x+m2x2-x=x(m1-1)+m2x2=-m2x+m2x2=m2(x2-x)≥0,∴m1x+m2x2≥x,
∵f′(x)=-2x+a,令g(x)=f′(x),
則g′(x)=--2<0,
∴f′(x)在x∈(-1,+∞)上為減函數(shù),
∴f′(m1x+m2x2)≤f′(x),
∴m1[f′(m1x+m2x2)-f′(x)]≤0,即F′(x)≤0,
∴F(x)在x∈(-1,x2]上是減函數(shù),
∴F(x)≥F(x2)=0,即F(x)≥0,
∴f(m1x+m2x2)-m
12、1f(x)-m2f(x2)≥0,
∴x∈(-1,x2]時(shí),f(m1x+m2x2)≥m1f(x)+m2f(x2),∵-12的解集;
(2)若二次函數(shù)y=x2+2x+3與函數(shù)y=f(x)的圖象恒有公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解 (1)當(dāng)m=5時(shí),f(x)=
由f(x)>2解得不等式的解集為.
(2)由二次函數(shù)y=x2+2x+3=(x+1)2+2,該函數(shù)在x=-1處取得最小值2,因?yàn)?
f(x)=在x=-1處取得最大值m-2,所以要使二次函數(shù)與y=f(x)的圖象恒有公共點(diǎn),只需m-2≥2,即m≥4.