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1、
解答題(二)
17.在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,面積為S,已知2acos2+2ccos2=b.
(1)求證:2(a+c)=3b;
(2)若cosB=,S=,求b.
解 (1)證明:由已知得,a(1+cosC)+c(1+cosA)=b.
由余弦定理可得a+c=b,即2(a+c)=3b.
(2)∵cosB=(B∈(0,π)),∴sinB=.
∵S=acsinB=ac=,∴ac=8.
又b2=a2+c2-2accosB=(a+c)2-2ac(1+cosB),
2(a+c)=3b,
∴b2=-16×.
∴b=4.
18.(2019·河北唐山一模
2、)如圖,在△ABC 中,AB=BC=4,∠ABC=90°,E,F(xiàn)分別為AB,AC邊的中點(diǎn),以EF為折痕把△AEF折起,使點(diǎn)A到達(dá)點(diǎn)P的位置,且PB=BE.
(1)證明:BC⊥平面PBE;
(2)求點(diǎn)F到平面PEC的距離.
解 (1)證明:因?yàn)镋,F(xiàn)分別為AB,AC邊的中點(diǎn),所以EF∥BC,因?yàn)椤螦BC=90°,所以EF⊥BE,EF⊥PE,又因?yàn)锽E∩PE=E,所以EF⊥平面PBE,所以BC⊥平面PBE.
(2)如圖,取BE的中點(diǎn)O,連接PO,由(1)知BC⊥平面PBE,
BC?平面BCFE,
所以平面PBE⊥平面BCFE,因?yàn)镻B=BE=PE,所以PO⊥BE,
又因?yàn)镻O
3、?平面PBE,平面PBE∩平面BCFE=BE,所以PO⊥平面BCFE,
在Rt△POC中,PC==2,在Rt△EBC中,EC==2,
在△PEC中,PC=EC=2,PE=2,所以S△PEC=,又S△ECF=2,設(shè)點(diǎn)F到平面PEC的距離為d,由VF-PEC=VP-ECF得S△PEC·d=S△ECF·PO,
即×d=2×,所以d=.
即點(diǎn)F到平面PEC的距離為.
19.(2019·黑龍江哈爾濱六中第二次模擬)某大型商場去年國慶期間累計生成2萬張購物單,從中隨機(jī)抽出100張,對每單消費(fèi)金額進(jìn)行統(tǒng)計得到下表:
消費(fèi)金額(單位:元)
[0,200]
(200,400]
(400,60
4、0]
(600,800]
(800,1000]
購物單張數(shù)
25
25
30
?
?
由于工作人員失誤,后兩欄數(shù)據(jù)已無法辨識,但當(dāng)時記錄表明,根據(jù)由以上數(shù)據(jù)繪制成的頻率分布直方圖所估計出的每單消費(fèi)金額的中位數(shù)與平均數(shù)恰好相等.用頻率估計概率,完成下列問題:
(1)估計去年國慶期間該商場累計生成的購物單中,單筆消費(fèi)金額超過800元的概率;
(2)為鼓勵顧客消費(fèi),該商場打算在今年國慶期間進(jìn)行促銷活動,凡單筆消費(fèi)超過600元者,可抽獎一次,中一等獎、二等獎、三等獎的顧客可以分別獲得價值500元、200元、100元的獎品.已知中獎率為100%,且一等獎、二等獎、三等獎的中獎率依次
5、構(gòu)成等比數(shù)列,其中一等獎的中獎率為.若今年國慶期間該商場的購物單數(shù)量比去年同期增長5%,預(yù)測商場今年國慶期間采購獎品的開銷.
解 (1)因消費(fèi)金額在區(qū)間[0,400]的頻率為0.5,故中位數(shù)估計值即為400.
設(shè)所求概率為p,而消費(fèi)金額在(0,600]的概率為0.8,故消費(fèi)金額在區(qū)間(600,800]內(nèi)的概率為0.2-p.
因此消費(fèi)金額的平均數(shù)可估計為100×0.25+300×0.25+500×0.3+700×(0.2-p)+900×p.
令其與中位數(shù)400相等,解得p=0.05.
(2)設(shè)等比數(shù)列公比為q(q>0),根據(jù)題意++=1,即q2+q-20=0,解得q=4.
故一等獎、
6、二等獎、三等獎的中獎率分別為,,.
今年的購物單總數(shù)約為20000×1.05=21000.
其中具有抽獎資格的單數(shù)為21000×(0.15+0.05)=4200,
故一等獎、二等獎、三等獎中獎單數(shù)可估計為200,800,3200.
于是,采購獎品的開銷可估計為200×500+800×200+3200×100=580000(元).
20.在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)F(1,0),直線l:x=-1,動直線l′垂直l于點(diǎn)H,線段HF的垂直平分線交l′于點(diǎn)P,設(shè)點(diǎn)P的軌跡為C.
(1)求曲線C的方程;
(2)以曲線C上的點(diǎn)Q(x0,y0)(y0>0)為切點(diǎn)作曲線C的切線l1,設(shè)l1分別與x
7、軸、y軸交于A,B兩點(diǎn),且l1恰與以定點(diǎn)M(a,0)(a>2)為圓心的圓相切,當(dāng)圓M的面積最小時,求△ABF與△QAM面積的比.
解 (1)由題意得|PH|=|PF|,
∴點(diǎn)P到直線l:x=-1的距離等于它到定點(diǎn)F(1,0)的距離,∴點(diǎn)P的軌跡是以l為準(zhǔn)線,F(xiàn)為焦點(diǎn)的拋物線,∴點(diǎn)P的軌跡C的方程為y2=4x.
(2)解法一:由y2=4x,當(dāng)y>0時,y=2,
∴y′=,
∴以Q為切點(diǎn)的切線l1的斜率為k=,
∴以Q(x0,y0)(y0>0)為切點(diǎn)的切線方程為y-y0=(x-x0),
即y-y0=,整理得4x-2y0y+y=0.
令x=0,則y=,∴B,
令y=0,則x=-=-
8、x0,∴A(-x0,0),
點(diǎn)M(a,0)到切線l1的距離d==+≥2(當(dāng)且僅當(dāng)y0=2時,取等號).
∴當(dāng)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(a-2,2)時,滿足題意的圓M的面積最?。?
此時A(2-a,0),B(0,).
S△ABF=|1-(2-a)|||=(a-1),
S△AQM=|a-(2-a)||2|=2(a-1)·.
∴=,∴△ABF與△QAM面積之比為1∶4.
解法二:由題意知切線l1的斜率必然存在,
設(shè)為k,則l1:y-y0=k(x-x0).
由得y-y0=k,
即y2-y+y0-y=0,
由Δ=0,得k=,
∴l(xiāng)1:4x-2y0y+y=0.
以下解答同解法一.
21.(2
9、019·河北中原名校聯(lián)盟聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=ex-x-a(a∈R).
(1)當(dāng)a=0時,求證:f(x)>x;
(2)討論函數(shù)f(x)零點(diǎn)的個數(shù).
解 (1)證明:當(dāng)a=0時,f(x)=ex-x,令g(x)=f(x)-x=ex-x-x=ex-2x,則g′(x)=ex-2,
當(dāng)g′(x)=0時,x=ln 2;當(dāng)x<ln 2時,g′(x)<0,
x>ln 2時,g′(x)>0,
所以g(x)在(-∞,ln 2)上單調(diào)遞減,在(ln 2,+∞)上單調(diào)遞增,所以x=ln 2是g(x)的極小值點(diǎn),也是最小值點(diǎn),即g(x)min=g(ln 2)=eln 2-2ln 2=2ln >0,故當(dāng)a=
10、0時,f(x)>x成立.
(2)f′(x)=ex-1,由f′(x)=0得x=0,當(dāng)x<0時,f′(x)<0;當(dāng)x>0時,f′(x)>0,
所以f(x)在(-∞,0)上單調(diào)遞減,在(0,+∞)上單調(diào)遞增,所以x=0是函數(shù)f(x)的極小值點(diǎn),也是最小值點(diǎn),
即f(x)min=f(0)=1-a.當(dāng)1-a>0,即a<1時,f(x)沒有零點(diǎn),當(dāng)1-a=0,即a=1時,f(x)只有一個零點(diǎn),當(dāng)1-a<0,即a>1時,因?yàn)閒(-a)=e-a-(-a)-a=e-a>0,所以f(x)在(-a,0)上只有一個零點(diǎn).由(1),得ex>2x,令x=a,則得ea>2a,所以f(a)=ea-a-a=ea-2a>0,
11、于是f(x)在(0,a)上有一個零點(diǎn).因此,當(dāng)a>1時,f(x)有兩個零點(diǎn).
綜上,當(dāng)a<1時,f(x)沒有零點(diǎn);當(dāng)a=1時,f(x)只有一個零點(diǎn);
當(dāng)a>1時,f(x)有兩個零點(diǎn).
22.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)).直線l與x軸交于點(diǎn)A.以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸,建立極坐標(biāo)系,射線l′:θ=(ρ≥0),直線l與射線l′交于點(diǎn)B.
(1)求B點(diǎn)的極坐標(biāo);
(2)若點(diǎn)P是橢圓C:x2+=1上的一個動點(diǎn),求△PAB面積的最大值及面積最大時點(diǎn)P的直角坐標(biāo).
解 (1)l:y=(x-)=x-3,
則l的極坐標(biāo)方程為ρsinθ=ρcosθ-3.
令
12、θ=得ρ=3,∴B點(diǎn)的極坐標(biāo)為.
(2)∵|AB|=|OA|=,∴S=.
設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(cosα,sinα),
l:x-y-3=0.
∴d==|(cosα-sinα)-|
=.
當(dāng)α+=π+2kπ(k∈Z)時,dmax=,
∴Smax=.
此時cosα=cos=-,sinα=sin=,
∴P點(diǎn)坐標(biāo)為.
23.設(shè)函數(shù)f(x)=|2x-4|+|x+1|.
(1)求函數(shù)f(x)的最小值;
(2)若直線y=a與曲線y=f(x)圍成的封閉區(qū)域的面積為9,求a的值.
解 (1)①當(dāng)x≥2時,f(x)=3x-3≥3;
②當(dāng)-16.
故y=f(x),y=6,y=a圍成的梯形面積為3.
令f(x)=3x-3=a?x1=;
令f(x)=3-3x=a?x2=,
故梯形面積為(a-6)=3,
∴a=3.