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1、
解答題(六)
17.已知在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,且滿足a+2acosB=c.
(1)求證:B=2A;
(2)若△ABC為銳角三角形,且c=2,求a的取值范圍.
解 (1)證明:因為a+2acosB=c,由正弦定理知
sinA+2sinAcosB=sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,即sinA=cosAsinB-sinAcosB=sin(B-A).
因為A,B∈(0,π),所以B-A∈(-π,π),
且A+(B-A)=B∈(0,π),所以A+(B-A)≠π,
所以A=B-A,B=2A.
(2)由(1)知A=,
2、C=π-A-B=π-.
由△ABC為銳角三角形得
得
3、C1.
又DE∥平面AB1C1,且DM∩DE=D,所以平面DEM∥平面AB1C1,又EM?平面DEM,所以EM∥平面AB1C1,而EM?平面ACC1A1,且平面ACC1A1∩平面AB1C1=AC1,所以EM∥AC1,而M為AC的中點,所以E為CC1的中點.
(2)因為四邊形ABB1A1為正方形,所以A1B1⊥AA1,又∠BAC=90°,所以A1B1⊥A1C1,而AA1∩A1C1=A1,所以A1B1⊥平面AA1C1.連接AE,則DA⊥AE.設AC=x,于是AE=,
由AE2+AD2=DE2,得1+x2+1=()2,所以x=.即AC=,所以VB1-AA1C1=××2××2=.所以三棱錐
4、B1-AA1C1的體積為.
19.(2019·山東臨沂三模)甲、乙兩人參加一個射擊的中獎游戲比賽,在相同條件下各打靶50次,統(tǒng)計每次打靶所得環(huán)數(shù),得下列頻數(shù)分布表.
環(huán)數(shù)
3
4
5
6
7
8
9
10
甲的頻數(shù)
0
1
4
7
14
16
6
2
乙的頻數(shù)
1
2
5
6
10
16
8
2
比賽中規(guī)定所得環(huán)數(shù)為1,2,3,4時獲獎一元,所得環(huán)數(shù)為5,6,7時獲獎二元,所得環(huán)數(shù)為8,9時獲獎三元,所得環(huán)數(shù)為10時獲獎四元,沒命中則無獎.
(1)根據(jù)上表,在給定的坐標系內(nèi)作出甲射擊50次獲獎金額(單位:元)的條形圖;
(2)估
5、計甲射擊1次所獲獎至少為三元的概率;
(3)要從甲、乙兩人中選拔一人參加射擊比賽,請你根據(jù)甲、乙兩人所獲獎金額的平均數(shù)和方差作出選擇.
解 (1)依題意知甲50次獲獎金額(單位:元)的頻數(shù)分布為
獲獎金額
1
2
3
4
頻數(shù)
1
25
22
2
其獲獎金額的條形圖,如圖所示.
(2)甲射擊一次所獲獎金至少為三元,即打靶所得環(huán)數(shù)至少為8,因為甲所得環(huán)數(shù)至少為8的有16+6+2=24(次),所以估計甲射擊一次所獲獎金至少為三元的概率為=.
(3)甲50次獲獎金的平均數(shù)為×(1×1+2×25+3×22+4×2)=,
乙50次獲獎金的平均數(shù)為×(1×3+2×21
6、+3×24+4×2)=,
甲50次獲獎金額的方差為
×=×=.
乙50次獲獎金額的方差為
×=×=.
因為甲、乙的平均數(shù)相等,甲的方差小,故派甲參賽比較好.
20.(2019·全國卷Ⅰ)已知點A,B關于坐標原點O對稱,|AB|=4,⊙M過點A,B且與直線x+2=0相切.
(1)若A在直線x+y=0上,求⊙M的半徑;
(2)是否存在定點P,使得當A運動時,|MA|-|MP|為定值?并說明理由.
解 (1)因為⊙M過點A,B,所以圓心M在AB的垂直平分線上.由已知A在直線x+y=0上,且A,B關于坐標原點O對稱,所以M在直線y=x上,故可設M(a,a).
因為⊙M與直線x+
7、2=0相切,所以⊙M的半徑為r=|a+2|.
由已知得|AO|=2.又MO⊥AO,故可得2a2+4=(a+2)2,解得a=0或a=4.
故⊙M的半徑r=2或r=6.
(2)存在定點P(1,0),使得|MA|-|MP|為定值.
理由如下:
設M(x,y),由已知得⊙M的半徑為r=|x+2|,
|AO|=2.
由于MO⊥AO,故可得x2+y2+4=(x+2)2,化簡得M的軌跡方程為y2=4x.
因為曲線C:y2=4x是以點P(1,0)為焦點,以直線x=-1為準線的拋物線,所以|MP|=x+1.
因為|MA|-|MP|=r-|MP|=x+2-(x+1)=1,
所以存在滿足條件的定
8、點P.
21.(2019·湖北黃岡2月聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=(x-2)ex+ax2-bx的導函數(shù)為f′(x),其中e為自然對數(shù)的底數(shù),e=2.7182818…,且f′(1)=0.
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)若存在正數(shù)x0,使得f(x0)<2a,求實數(shù)a的取值范圍.
解 (1)f′(x)=(x-1)ex+ax-b,∵f′(1)=0,
∴a-b=0,即b=a,
∴f′(x)=(x-1)(ex+a),
f(x)=(x-2)ex+ax2-ax,
①當a≥0時,x<1,f′(x)<0,x>1,f′(x)>0,
∴f(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增,
9、
②當-e<a<0時,ln (-a)<1,令f′(x)>0,
解得x<ln (-a)或x>1.令f′(x)<0,解得ln (-a)<x<1,
∴f(x)在(-∞,ln (-a))和(1,+∞)上單調(diào)遞增,在(ln (-a),1)上單調(diào)遞減;
③當a<-e時,ln (-a)>1,令f′(x)>0,解得x>ln (-a)或x<1,令f′(x)<0,解得1<x<ln (-a),
∴f(x)在(-∞,1)和(ln (-a),+∞)上單調(diào)遞增,在(1,ln (-a))上單調(diào)遞減;
④當a=-e時,f(x)在R上單調(diào)遞增.
(2)由(1)知,①當a≥0時,需f(1)=-e-a<2a,滿足題意;
10、
②當-e<a<0時,需f(1)=-e-a<2a或f(0)=-2<2a,
解得a>-e,∴-e<a<0;
③當a<-e時,需f(0)=-2<2a或f(ln (-a))<2a.當f(0)<2a時,a>-1,無解;
當f[ln (-a)]<2a時,得ln (-a)<0或ln (-a)>4,解得a>-1或a<-e4,∴a<-e4;
④當a=-e時,需f(0)=-2<2a,無解,不滿足題意.
綜上所述,a的取值范圍是(-∞,-e4)∪.
22.在極坐標系中,曲線C1的極坐標方程是ρ=,以極點為原點O,極軸為x軸正半軸(兩坐標系取相同的單位長度)的直角坐標系xOy中,曲線C2的參數(shù)方程為(
11、θ為參數(shù)).
(1)求曲線C1的直角坐標方程與曲線C2的普通方程;
(2)將曲線C2經(jīng)過伸縮變換后得到曲線C3,若M,N分別是曲線C1和曲線C3上的動點,求|MN|的最小值.
解 (1)∵C1的極坐標方程是ρ=,
∴4ρcosθ+3ρsinθ=24,整理得4x+3y-24=0,
∴C1的直角坐標方程為4x+3y-24=0.
曲線C2:∴x2+y2=1,
故C2的普通方程為x2+y2=1.
(2)將曲線C2經(jīng)過伸縮變換后得到曲線C3的方程為
+=1,則曲線C3的參數(shù)方程為(α為參數(shù)).
設N(2cosα,2sinα),則點N到曲線C1的距離為
d=
=
=.
當sin
12、(α+φ)=1時,d有最小值,
所以|MN|的最小值為.
23.已知函數(shù)f(x)=3|x-a|+|3x+1|,g(x)=|4x-1|-|x+2|.
(1)求不等式g(x)<6的解集;
(2)若存在x1,x2∈R,使得f(x1)和g(x2)互為相反數(shù),求a的取值范圍.
解 (1)∵g(x)=
當x≤-2時,-3x+3<6,解得x>-1,此時無解.
當-2-,
即-