数学IB训练题(含详细解答)

绝世美人儿
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2020年08月13日 01:29
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1B训练1

1.在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,
x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已
知曲线
C
的极坐标方程为

sin
2

2acos

(a0)
,过点
P< br>(2,4)的直线
l
的参数方程
2


x2 
2
t


y4
2
t

t
为参数),直线
l
与曲线
C
相交于
A,B
两点.


2
(Ⅰ)写出曲线
C
的直角坐标方程和直线
l
的普通方程;
(Ⅱ)若
PAPBAB
,求
a
的值.

2.极坐标系与直角坐标系
xoy
有相同的长度单位,以原点
O< br>为极点,以
x
轴正半轴为
2
1

x2t

2

极轴.已知直线
l
的参数方程为


t
为参数),曲线
C
的极坐标方程为

y
3
t

2

sin
2

8cos

.
(Ⅰ)求
C
的直角坐标方程;
(Ⅱ)设直线
l
与曲 线
C
交于
A,B
两点,求弦长
|AB|
.


3.在直角坐标系
xOy
中,曲线
C
的参数方程为


x2t
(t
为参数),以该直角坐标系

yt 1
的原点
O
为极点,
x
轴的正半轴为极轴的极坐标系下,曲线P
的方程为

2
4

cos

3 0
.
(1)求曲线
C
的普通方程和曲线
P
的直角坐标方程;
(2)设曲线
C
和曲线
P
的交点为
A

B
,求
|AB|
.


4.已知函数
f

x

x3
,
g

x

m2x1 1
, 若
2f

x

g

x4

恒成立,实数
m
的最
大值为
t
.
(1)求实数
t
.
(2)已知实数
x、y、z
满足
2x3y6za(a0),

xyz
的最大值是

a
的值.



试卷第1页,总8页
222
t

20




5.(本大题 9分)已知大于1的正数
x,y,z
满足
xyz33.

x
2
y
2
z
2
3
.
(1 )求证:
x2y3zy2z3xz2x3y2
(2)求
111
的 最小值.

log
3
xlog
3
ylog
3
ylog
3
zlog
3
zlog
3
x





6.已知对任意
xR

aco sxbcos2x10
恒成立(其中
b0
),求
ab
的最 大
值.































试卷第2页,总8页




答案

1.在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,
x
轴的正半 轴为极轴建立极坐标系,已
知曲线
C
的极坐标方程为

sin
2

2acos

(a0)
,过点
P
(2 ,4)的直线
l
的参数方程
2


x2
2
t


y4
2
t

t
为参 数),直线
l
与曲线
C
相交于
A,B
两点.
< br>
2
(Ⅰ)写出曲线
C
的直角坐标方程和直线
l
的普 通方程;
(Ⅱ)若
PAPBAB
,求
a
的值.
【答 案】(Ⅰ)直角坐标方程为
y
2
2ax(a0)
,普通方程为
y x2
;(Ⅱ)
a1
.
【解析】
试题分析:(Ⅰ)由

sin
2

2acos

(a0)

2
sin
2

2a

cos
< br>(a0)
,极坐标方程
2

y

sin

2

y2ax(a0)
,将参数方程中的参数
t
消去 可得
l
的普通方程;(Ⅱ)

x

cos

将参数方程代入直角坐标方程化为关于
t
的一元二次方程,结合条件利用韦达定 理解出
a
.
试题解析:(1) 由

sin
2

2acos

(a0)


2
sin
2

2a

cos

(a0)

∴曲线
C
的直角坐标方程为
y2ax(a0)
2分
直线
l
的普通方程为
yx2
4分
(2)将直线
l
的参数方程代入曲线
C
的直角坐标方程
y2ax(a0)
中,

t22(4a)t8(4a)0


A、B
两点对应的参数分别为
t
1
、t
2

则有
t
1
t
2
22(4a),t
1t
2
4a
6分

PAPBAB


(t
1
t
2< br>)t
1
t
2

(t
1
t
2
)5t
1
t
2
8分

[22(4a)]40(4a),a3a40

解之得:
a1

a4
(舍去)

a
的值为
1
10分
考点:1.参数方程;2.极坐标方程;3.一元二次方程的解法.
2.极坐标系与直角坐标 系
xoy
有相同的长度单位,以原点
O
为极点,以
x
轴正半 轴为
试卷第3页,总8页
22
22
2
2
2
2


1

x2t

2

极轴.已知直线
l
的参数方程为


t
为参数),曲线
C
的极坐标方程为

y
3
t

2

si n
2

8cos

.
(Ⅰ)求
C
的直角坐标方程;
(Ⅱ)设直线
l
与曲线C
交于
A,B
两点,求弦长
|AB|
.
【答案】(Ⅰ)
y8x
;(Ⅱ)
|AB|
2
32
.
3
【解析】
试题分析:本题考查坐标系和参数方程.考查学生的转化能力和计算能力 .第一问利用互
化公式将极坐标方程转化为普通方程;第二问,先将直线方程代入曲线中,整理,利用< br>两根之和、两根之积求弦长.
试题解析:(Ⅰ)由

sin

8cos

,得

sin

8

c os

,即曲线
C
的直角坐标
方程为
y8x

5分
(Ⅱ)将直线l的方程代入
y8x
,并整理得,
3t
2
16t640

t
1
t
2

2
2
222

16

3
t
1
t
2

64
3
32

3
10分 所以
|A B||t
1
t
2
|(t
1
t
2
)
2
4t
1
t
2

考点:1.极坐标方程与普通方 程的互化;2.韦达定理.
3.在直角坐标系
xOy
中,曲线
C
的 参数方程为


x2t
(t
为参数),以该直角坐标系
yt1

的原点
O
为极点,
x
轴的正半轴为极轴的极坐 标系下,曲线
P
的方程为

2
4

cos

30
.
(1)求曲线
C
的普通方程和曲线
P
的直角坐标方程;
(2)设曲线
C
和曲线
P
的交点为
A

B
,求
|AB|
.
【答案】(1)
xy10
,
xy4x30
;(2)
|AB|
【解析】
试题分析:(1)换元将
tx2
代入yt1
化简由参数方程化为普通方程;(2)由公

x

cos

,y

sin



xy
,化简得
xy4x30
.
试题解析:(1)曲线
C
的普通方程为
xy10
,曲线
P
的直角坐标方程为
222< br>22
2
.
22
x
2
y
2
4x30
. 5分
试卷第4页,总8页


(2)曲线
P
可化为
(x2 )y1
,表示圆心在
(2,0)
,半径
r
1
的圆,
则圆心到直线
C
的距离为
d
22
22
1
2

2

2
所以
AB2rd2
. 10分
考点:1.参数方程与普通方程互化;2.极坐标与直角坐标互化.
4.已知函数< br>f

x

x3
,
g

x

m2x11
, 若
2f

x

g
x4

恒成立,实数
m
的最
大值为
t.
(1)求实数
t
.
(2)已知实数
x、y、z
满 足
2x3y6za(a0),

xyz
的最大值是
求< br>a
的值.
【答案】(Ⅰ)20;(Ⅱ)1.
【解析】
试题分析: (Ⅰ)若
2f

x

g

x4
恒成立,代入函数利用绝对值不等式求
m
得最大值;
(Ⅱ)由柯西不等式求解.
试题解析:(Ⅰ)函数
f(x)
的图象恒在函数
g(x)
图象的上方 ,

xR,2f(x)2x3g(x4)m2x411m2x7
, 1

从而有
m2(x7x3)
, 2分
由绝对值不等式的性质可知
2(x7x3)2x7(x3)20

因此,实数
m
的最大值
t20
. 3分
(Ⅱ)由柯西不等式:
222
t

20
1
2
1
2
1
2

111
2

(2x )
2
(3y)
2
(6z)
2


() ()()(2x3y6z)



236
< br>236
,5分
因为
2x3y6za(a0)
,所以
a(xyz)

2222
6z
时,
xyz
取最大值,因为
xyz< br>的最大值是1,所以
a1
,当
2x3y
6

所以
a1
. 7分
考点:1、绝对值不等式;2、柯西不等式.
5.(本大题9分)已知大于1的正数< br>x,y,z
满足
xyz33.

x
2
y
2
z
2
3
.
(1)求证:
x2y3zy2z3xz2x3y2
试卷第5页,总8页


(2)求
111
的最小值.

log
3
xlog
3
ylog
3
ylog
3
zlog< br>3
zlog
3
x
【答案】(1)见解析;(2)3.
【解析】(1)根据柯西不等式证明即可.
(2)
111111


log
3
xlog
3
ylog
3
y log
3
zlog
3
zlog
3
xlog
3< br>(xy)log
3
(yz)log
3
(zx)
然后再根据柯西 不等式证明即可.
证明:(1)由柯西不等式得:
x
2
y
2z
2
()[(x2y3z)(y2z3x)(z2x3y)(x yz)
2
27.
x2y3zy2z3xz2x3y
x
2
y
2
z
2
3
.
得:
x2y3zy2z3xz2x3y2
(2)



111111

log
3
xlog
3
ylog
3
ylog
3
zlog
3
zlog
3
xlog
3
(xy)log
3
(yz)log
3
( zx)
柯西不等式得:
(
111
)(log
3
(xy) log
3
(yz)log
3
(zx))9
,所以,
log
3
(xy)log
3
(yz)log
3
(zx)< br>11199

)
log
3
(xy)log
3
(yz)log
3
(zx)(log
3
(xy)log
3
(yz)log
3
(zx))2log
3
(xyz)
x yz33.
(
又33xyz3
3
xyz.
992
3

2log
3
xyz23
所以,
3
l og
3
xyz.
2

111
3
当且仅当< br>xyz3.
log
3
xlog
3
ylog
3
ylog
3
zlog
3
zlog
3
x
时,等号成立.故所求的最小值是3.
6.已知对任意
xR

acosx bcos2x10
恒成立(其中
b0
),求
ab
的最大< br>值.
【答案】
ab
的最大值为
10
.
【解析】
试题分析:利用二倍角公式
cos2x2cos
2
x1
,利用换 元法
tcosx

1t1


将原不等式转化为二 次不等式
2bt
2
at1b0
在区间

1,1< br>
上恒成立,利用二次函
数的零点分布进行讨论,从而得出
ab
的最 大值,但是在对
0b1
时的情况下,主
试卷第6页,总8页

要对二次函数的对称轴
t
a
是否在区间

1,1

进行分类讨论,再将问题转化为
4b
a
2
8b8b
2
的条件下,求
ab
的最大值,
试题解析:由题意知
acosx bcos2x1acosxb

2cos
2
x1

12bcos
2
xacosx1b


cosxt< br>,
t

1,1

,则当
f

t

2btat1b0

t

1,1

恒成立,开口向
2
上,
①当
b1
时,
f
0

1b0
,不满足
f

t

2btat1b0

t

1,1

恒成
2
立,
②当
0b1
时,则必有

(1)
当对称轴
t 

a

b1


f

1

ab10


ab1
< br>

f

1

ba10

ab1
a
a
1
,也即
a4b
时,有
4b ab1



1,1

时,即
4b4b

b
145415

ab1
,则
ab
,当
a

b
时,

ab

max

.
33
3333
a
a
1,也即
a4b
时,


1,1

时,即
4b
4b
22
2
当对称轴
t
2
2则必有
a8b

1b

0
,即
a 8b

1b

8b8b
,又由(1)知
a

b1


则由于

b1

8b 8b
2

2

9b
2
6b1

3b1

0
,故只需
a
2
8b8b
2
成立即
2
可,
问题转化为
a
2
8b8b
2
的条件下,求
ab
的最大值,然后利用代数式的结构特点或
从题 干中的式子出发,分别利用三角换元法、导数法以及柯西不等式法来求
ab
的最
大值 .
a
2
1

4

b

 1
, 法一:(三角换元)把条件配方得:
22

2

a 2rcos



1rsin


0r1


b
2
ab2rcos


, 所以
rsin

13131
rsin


< br>

r2

222222


ab

max
2

法二:(导数)
试卷第7页,总8页



ax
x
2
2(y1)
2
1,
则即求函数的导数,椭圆的上半部分 令


by
2
x
2
11
1
2

y

y
24
42
1x,y

2
33x
1
2
x


xy

max< br>2

法三:(柯西不等式)由柯西不等式可知:
11111
(a b)
2
[a18(b)]
2
[a
2
8( b)
2
][1
2
()
2
]

222< br>88
1
8(b)
191
a
22
2
(8b 8b8b8b2)(1)
,当且仅当

,即
a8(b)
1
842
1
8
42
a
2
8b8 b
2
时等号成立.即当
a,b
时,
ab
最大值为2.
33
综上可知
(ab)
max
2
.
考点:1.二倍角;2.换元法;3.二次不等式的恒成立问题;4.导数;5.柯西不等式

试卷第8页,总8页

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