河北省邯郸市永年二中2014-2015学年高二数学上学期12月月考试卷 文(含解析)
六年级上册语文试卷-歪歪头
文档来源:弘毅教育园丁网数学第一站
河北省邯郸市永年二中2014-2015学年高二上学期12月月考数学试
卷(文科)
一、选择题:本大题共12题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合<
br>题目要求的.
2
1.(5分)若集合A={0,4},B={2,a},则“a=2”
是“A∩B={4}”的()
A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件
C.
充要条件 D. 既不充分也不必要条件
2.(5分)已知复数z
1
=1﹣2i,则
A. i
3.(5分)若
A.
4.(5分)已知向量=(1,2),=(﹣3
,2),若(k+)∥(﹣3),则实数k的取值
为()
A. ﹣ B. C. ﹣3
D. 3
B. ﹣i
的虚部是()
C. 1 D. ﹣1
,且α是第二象限角,则tanα的值为()
B. C. D.
32
5.(5分)已知函数f(x)=x﹣2x+2有唯一零点,则下列区间必存在零点的是()
A.
B. C. D.
6.(5分)设x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值为()
A. 8
B. 7 C. 2 D. 1
7.(5分)阅读程序框图,如果输出的函数值在区间
值范围是()
内,则输入的实数x的取
1
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A. (﹣∞,﹣2]
8.(5分)下列命题正确的是()
A. 函数y=sin(2x+
44
B. [﹣2,﹣1] C. [﹣1,2] D. [2,+∞)
)在区间内单调递增
B. 函数y=cosx﹣sinx的最小正周期为2π
C.
函数y=cos(x+
D. 函数y=tan(x+
9.(5分)已知各项均为正
数的等比数列{a
n
}中,a
1
a
2
a
3
=8,a
3
a
4
a
5
=,则a
2
a
3
a
4
=()
A. 512 B. 64 C. 1 D.
)的图象是关于点(
)的图象是关于直线x=
,0)成中心对称的图形
成轴对称的图形
10.(5分)若函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是()
A. (﹣∞,﹣2] B. (﹣∞,﹣1] C. [2,+∞) D. [1,+∞)
11.(5分)已知S,A,B,C是球O表面上的点,SA⊥平面ABC,AB⊥BC,S
A=AB=1,,
则球O的表面积等于()
A. 4π B. 3π C. 2π D.
π
12.(5分)已知函数f(x)是定义在(﹣3,3)上的奇函数,当0<x<3时,
f(x)的图
象如图所示,则不等式f(﹣x)•x>0的解集是()
A.
(﹣1,0)∪(0,1) B. (﹣1,1)
1) D. (﹣1,0)∪(1,3)
二.填空题:本大题共4个小题,每小题5分.
C.
(﹣3,﹣1)∪(0,
2
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13.(5分)如图,若一个空间几何体的三视图中,直角三角形的直角边长均为1,则该几何
体的体积
为.
14.(5分)已知数列{a
n
}为等差数列,其前n项
和为S.若a
1
>0,S
20
=0,则使a
n
>0成立的n的最大值是.
15.(5分)函数y=
16.(5分)已知函
数f(x)=()﹣lnx,a>b>c>0,且满足f(a)f(b)f(c)<0,
若实数d是函数
y=f(x)的一个零点,那么下列四个判断:
①d<a; ②d>b; ③d<c;
④d>c;
其中有可能成立的判断的序号为.
三、解答题:(本大题共6小题,共75分)
17.(10分)已知{a
n
}是等差数列,满足a
1
=3,a
4
=12,数列{b
n
}
满足b
1
=4,b
4
=20,且{b
n
﹣
a
n
}为等比数列.
(Ⅰ)求数列{a
n
}和{b
n
}的通项公式;
(Ⅱ)求数列{b
n
}的前n项和.
18.(12分)在△AB
C中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且满足(2b﹣c)cosA﹣acosC=0,
(Ⅰ)求角A的大小;
(Ⅱ)若,,试判断△ABC的形状,并说明理由.
x
sin2x+cosx的最小正周期为.
2
19.(12分)
如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,AB⊥平面PAD,AB∥CD,PD=AD,E是PB的
中点,
F是CD上的点且,PH为△PAD中AD边上的高.
(Ⅰ)证明:PH⊥平面ABCD;
(Ⅱ)若PH=1,,FC=1,求三棱锥E﹣BCF的体积.
3
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20.(12分
)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.
(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;
(Ⅱ)设AP=1,AD=,三棱锥P﹣ABD的体积V=,求A到平面PBC的距离.
21.(12分)已知点A(﹣3,0),B(3,0),动点P满足|PA|=2|PB|,
(1)若点P的轨迹为曲线C,求此曲线的方程
(2)若点Q在直线l
1
:
x+y+3=0上,直线l
2
经过点Q且与曲线C只有一个公共点M,求|QM|
的最
小值.
322
22.(12分)设函数f(x)=x+ax﹣ax+5(a>0)
(1)当函数f(x)有两个零点时,求a的值;
(2)若a∈[3,6],当x∈[﹣4,4]时,求函数f(x)的最大值.
河北省邯郸市永年二中2014-2015学年高二上学期12月月考数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12题,每小题5分,在每小题给出的
四个选项中,只有一项是符合
题目要求的.
2
1.(5分)若集合A={0,4},
B={2,a},则“a=2”是“A∩B={4}”的()
A. 充分非必要条件 B.
必要非充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
考点:
必要条件、充分条件与充要条件的判断;交集及其运算.
4
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分析: 判断“a=2”成立时是否有
A∩B={4}成立;判断A∩B={4}成立时是否有“a=2”成
立;利用充分、必要条件的定义判
断出答案.
解答: 解:当“a=2”成立时,B={2,4},∴A∩B={4}成立
2
反之,当A∩B={4}”成立时,∴4∈B∴a=4∴a=±2即“a=2“不一定成立
∴“a=2”是“A∩B={4}”的充分不必要条件
故选A
点评:
本题考查如何判断一个命题是另一个命题的什么条件、考查利用交集的定义解决集
合的交集运算.
2.(5分)已知复数z
1
=1﹣2i,则的虚部是()
D.
﹣1 A. i B. ﹣i C. 1
考点:
复数代数形式的乘除运算;复数的基本概念.
专题: 计算题.
分析:
利用两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质化简
据复数的虚部的定义求出其虚部.
解答: 解:∵复数z
1
=1﹣2i,则====1+i,
,依
虚部等于1,
故选C.
点评: 本题考查两个复数代数形式的乘除法
,虚数单位i的幂运算性质,两个复数相除,
分子和分母同时乘以分母的共轭复数.
复数的徐不得定义.
3.(5分)若
A.
,且α是第二象限角,则tanα的值为()
B. C. D.
考点: 同角三角函数间的基本关系.
专题: 计算题.
分析: 由α是第二象限
角,得到sinα的值大于0,可由cosα的值,利用同角三角函
数间的基本关系求出sinα的值,
再由sinα及cosα的值,利用同角三角函数间的基本关
系弦化切,即可求出tanα的值.
解答: 解:∵
∴sinα=
,且α是第二象限角,
=,
5
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则tanα==﹣.
故选C
点评:
此题考查了同角三角函数间的基本关系,熟练掌握基本关系是解本题的关键,同时
注意角度的范围.
4.(5分)已知向量=(1,2),=(﹣3,2),若(k+)∥(﹣3),则实数k的
取值
为()
A. ﹣ B. C. ﹣3 D. 3
考点:
平行向量与共线向量;平面向量坐标表示的应用.
专题: 平面向量及应用.
分析: 根据
题目给出的两个向量的坐标,运用向量的数乘和加法运算求
然后运用向量共线的坐标表示列式求k的值.
解答: 解:由=(1,2),=(﹣3,2),得
2k+2),
=(10,﹣4),
则由,得(k﹣3)×(﹣4)﹣10×(2k+2)=0,所以k=﹣.
=(k﹣3,
和,
故选A.
点评: 本题考查了平行向量及平面向量坐标表
示的应用,解答的关键是掌握向量共线的坐
标表示,即,,则⇔x
1
y
2﹣x
2
y
1
=0.
32
5.(5分)已知
函数f(x)=x﹣2x+2有唯一零点,则下列区间必存在零点的是()
A. B. C.
D.
考点: 函数零点的判定定理.
专题: 计算题.
32
分析: 根据函数的解析式f(x)=x﹣2x+2,结合零点存在定理,我们可以分别判
断四个
答案中的四区间,如果区间(a,b)满足f(a)•f(b)<0,则函数在区间(a,b)有
零
点.
32
解答: 解:∵f(x)=x﹣2x+2
32
∴f(﹣1)=(﹣1)﹣2(﹣1)+2=﹣1﹣2+2=﹣1<0
f(﹣)=(﹣)﹣2(﹣)+2=﹣﹣+2=
∴f(﹣1)•f(﹣)<0
32
>0
6
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故函数f(x)=x﹣2x+2在区间
32
必有零点
故选:C
点评: 本题考查的知识点是函数零点的判定定理,其中连续函数在区间(a,b)满足f(a)
•f(b)<0,则函数在区间(a,b)有零点,是判断函数零点存在最常用的方法.
6.(5分)设x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值为()
A. 8
考点:
专题:
分析:
解答:
B. 7 C. 2 D. 1
简单线性规划.
不等式的解法及应用.
作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最大值.
解:作出不等式对应的平面区域,
,
,由图象可知当直线y=﹣经过点A时,直线
y=﹣的截距最
由z=x+2y,得y=﹣
平移直线y=﹣
大,此时z最大.
由,得,
即A(3,2),
此时z的最大值为z=3+2×2=7,
故选:B.
点评:
本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.
7.(5分)阅读程序框图,如果输出的函数值在区间
值范围是()
7
内,则输入的实数x的取
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A. (﹣∞,﹣2] C. [﹣1,2] D. [2,+∞)
考点:
选择结构.
专题: 图表型.
分析: 分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所
示的顺序,可知:该程序的作
用是计算分段函数f(x)=的函数值.根据函数
B.
[﹣2,﹣1]
的解析式,结合输出的函数值在区间
解答:
解:分析程序中各变量、各语句的作用
再根据流程图所示的顺序,可知:
该程序的作用是计算分段函数f(x)=
内,即可得到答案.
的函数值.
又∵输出的函数值在区间内,
∴x∈[﹣2,﹣1]
故选B
点评:
本题考查的知识点是选择结构,其中根据函数的流程图判断出程序的功能是解答本
题的关键.
8.(5分)下列命题正确的是()
A.
函数y=sin(2x+
44
)在区间内单调递增
B.
函数y=cosx﹣sinx的最小正周期为2π
C. 函数y=cos(x+
D. 函
数y=tan(x+
)的图象是关于点(
)的图象是关于直线x=
,0)成中心对称的
图形
成轴对称的图形
考点: 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;三角
函数的周期性及其求法;余弦函数的对
称性;正切函数的奇偶性与对称性.
专题: 分析法.
8
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分析: 先根
据x的范围求出2x+的范围,再由正弦函数的单调性可判断A;根据同角三
44
角函数的基本
关系和二倍角公式将y=cosx﹣sinx为y=Asin(wx+ρ)的形式,再由T=
可判断B;
根据对称中心的函数值等于0可判断C,从而确定答案.
解答:
解:∵x∈∴2x+∈(﹣,),∴y=sin(2x+)在区间
内是先增后减,排除A;
∵
y=cosx﹣sinx=cosx﹣sinx=cos2x,T=
令x=代入得到cos(+)=co
s
4422
,排除B;
,0)是函数y=cos(x+)的图象=0,∴点(
的对称中心,满足条件.
故选C.
点评:
本题主要考查正弦函数的单调性、二倍角公式和单调性的应用.三角函数部分公式
比较多,要强化记忆.
9.(5分)已知各项均为正数的等比数列{a
n
}中,a
1a
2
a
3
=8,a
3
a
4
a
5
=,则a
2
a
3
a
4
=()
A.
512 B. 64 C. 1 D.
考点: 等比数列的性质.
专题:
计算题.
分析: 利用等比数列的性质可得a
1
a
2
a
3
,a
2
a
3
a
4
,a
3
a
4
a
5
成等比数列,利用等比数列的性质
可求
解答: 解:∵数
列{a
n
}中等比数列,a
1
a
2
a
3
=
8,a
3
a
4
a
5
=,且a
n
>0 由等比数列的性质可得,a
1
a
2
a
3
,a
2
a
3
a
4
,a
3
a
4
a
5
成等比数列
∴a
2
a
3
a
4
==1
故选C
点评: 本题主要考查了等比数列的性质的简单应用,属于基础试题
10.(5分)若函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是()
A. (﹣∞,﹣2] B. (﹣∞,﹣1] C. [2,+∞) D. [1,+∞)
考点: 利用导数研究函数的单调性.
专题: 导数的综合应用.
分析: f′(
x)=k﹣,由于函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,可得f′
(x)≥0在区
间(1,+∞)上恒成立.
解出即可.
9
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解答: 解:f′(x)=k﹣,
∵函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,
∴f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立.
∴,
而y=在区间(1,+∞)上单调递减,
∴k≥1.
∴k的取值范围是[1,+∞).
故选:D.
点评:
本题查克拉利用导数研究函数的单调性、恒成立问题的等价转化方法,属于基础题.
11.
(5分)已知S,A,B,C是球O表面上的点,SA⊥平面ABC,AB⊥BC,SA=AB=1,,
则球O的表面积等于()
A. 4π B. 3π C. 2π D. π
考点: 直线与平面垂直的性质;球的体积和表面积.
专题: 压轴题.
分析:
先寻找球心,根据S,A,B,C是球O表面上的点,则OA=OB=OC=OS,根据直角三
角形的性
质可知O为SC的中点,则SC即为直径,根据球的面积公式求解即可.
解答:
解:∵已知S,A,B,C是球O表面上的点
∴OA=OB=OC=OS=1
又SA⊥平面ABC,AB⊥BC,SA=AB=1,,
∴球O的直径为2R=SC=2,R=1,
2
∴表面积为4πR=4π.
故选A.
点评: 本题主要考查了直线与平面垂直的性质,以及球的表面积等有关
知识,考查空间想
象能力、运算能力和推理论证能力,属于基础题.
12.(5分
)已知函数f(x)是定义在(﹣3,3)上的奇函数,当0<x<3时,f(x)的图
象如图所示,则
不等式f(﹣x)•x>0的解集是()
10
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A.
(﹣1,0)∪(0,1) B. (﹣1,1) C. (﹣3,﹣1)∪(0,
1) D.
(﹣1,0)∪(1,3)
考点: 函数奇偶性的性质.
专题:
函数的性质及应用.
分析: 由f(﹣x)•x>0,得f(x)•x<0,由图象知,当x∈(0,
3)时不等式的解,
根据奇函数性质可得x∈(﹣3,0]时不等式的解.
解答:
解:f(﹣x)•x>0即﹣f(x)•x>0,所以f(x)•x<0,
由图象知,当x∈(0,3)时,可得0<x<1,
由奇函数性质得,当x∈(﹣3,0]时,可得﹣1<x<0,
综上,不等式f(﹣x)•x>0的解集是(﹣1,0)∪(0,1),
故选A.
点评: 本题考查函数奇偶性的应用,考查数形结合思想,属基础题.
二.填空题:本大题共4个小题,每小题5分.
13.(5分)如图,若一个空间几何体的三
视图中,直角三角形的直角边长均为1,则该几何
体的体积为.
考点:
由三视图求面积、体积.
专题: 计算题.
分析: 几何体是一个四棱锥,四棱锥的底面是
一个边长是1的正方形,四棱锥的一条侧棱
与底面垂直,且这条侧棱长是1,根据四棱锥的体积公式,写
出四棱锥的体积.
解答: 解:由三视图知,几何体是一个四棱锥,
四棱锥的底面是一个边长是1的正方形,
四棱锥的一条侧棱与底面垂直,且这条侧棱长是1,
∴四棱锥的体积是,
11
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故答案为:
点评: 本题考
查由三视图求几何体的体积,本题是一个基础题,题目所给的图形和数字都
比较简单,没有易错点.
14.(5分)已知数列{a
n
}为等差数列,其前n项和为S.若a1
>0,S
20
=0,则使a
n
>0成立
的n的最大值
是10.
考点: 等差数列的性质.
分析:
先由等差数列前n项和将
列的性质求解.
解答: 解∵
转化为∴a
1+a
20
=0,再由等差数
∴a
1
+a
20
=
0
由等差数列的性质得:
∴a
1
+a
20
=a
2
+a
19
=„=a
11
+a
10
=0
又∵a
1
>0
∴a
10
>0,a
11
<0
∴使a
n
>0成立的n的最大值是10
故答案是10
点评:
本题主要考查等差数列的性质.
15.(5分)函数y=sin2x+cosx的最小正周期为π.
2
考点: 二倍角的余弦;两角和与差的正弦函数;三角函数的周期性及其求法.
专题:
三角函数的图像与性质.
分析: 利用两角和的正弦公式、二倍角的余弦公式化简函数的解析式为f(
x)=sin
(2x+),从而求得函数的最小正周期
sin2x+cosx=
2
解答: 解:∵函数y=sin2x+
=π,
=sin(2x+)+,
故函数的最小正周期的最小正周期为
故答案为:π.
点评:
本题主要考查两角和的正弦公式、二倍角的余弦公式,正弦函数的周期性,属于基
础题.
<
br>16.(5分)已知函数f(x)=()﹣lnx,a>b>c>0,且满足f(a)f(b)f(c)<
0,
若实数d是函数y=f(x)的一个零点,那么下列四个判断:
12
x
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①d<a;
②d>b; ③d<c; ④d>c;
其中有可能成立的判断的序号为①②③④.
考点: 函数零点的判定定理.
专题: 计算题;压轴题.
分析:
利用函数f(x)=()﹣lnx 在(0,+∞)上是减函数及已知条件,分
f(a)
<0,f(c)>f(b)>0; 或 f(a)<f(b)<f(c)<0
二种情况,分别求得可能成立
选项,从而得到答案.
解答:
解:∵已知函数f(x)=()﹣lnx 在(0,+∞)上是减函数,a>b>c>0,且
f(a)f(b)f(c)<0,
故f(a)、f(b)、f(c)中一项为负的两项为正的;或者三项都是负的.
即
f(a)<0,0<f(b)<f(c); 或 f(a)<f(b)<f(c)<0.
由于实数d是函数y=f(x)的一个零点,
当 f(a)<0,f(c)>f(b)>0
时,b<d<a,此时 ①②④成立.
当
f(a)<f(b)<f(c)<0时,d<c,此时①③成立.
综上可得,有可能成立的判断的序号为①②③④,
故答案为 ①②③④.
点评:
本题主要考查函数的零点的定义,判断函数的零点所在的区间的方法,体现了分类
讨论的数学思想,属于
基础题.
三、解答题:(本大题共6小题,共75分)
17.(10分)已知{
a
n
}是等差数列,满足a
1
=3,a
4
=12,数列{b
n
}满足b
1
=4,b
4
=20,且{b
n
﹣
a
n
}为等比数列.
(Ⅰ)求数列{a
n
}和{b
n
}的通项公式;
(Ⅱ)求数列{b
n
}的前n项和.
考点:
数列的求和;等差数列的通项公式;等比数列的通项公式.
专题: 等差数列与等比数列.
分析: (Ⅰ)利用等差数列、等比数列的通项公式先求得公差和公比,即得结论;
(Ⅱ)利用分组求和法,有等差数列及等比数列的前n项和公式即可求得数列的和.
解答:
解:(Ⅰ)设等差数列{a
n
}的公差为d,由题意得
d===3.
x<
br>x
∴a
n
=a
1
+(n﹣1)d=3n(n=1,2,„),
设等比数列{b
n
﹣a
n
}的公比为q,则
q=
3
==8,∴q=2,
n﹣1n﹣1
∴b
n
﹣a
n
=(b
1
﹣a
1
)q=2,
n﹣1
∴b
n
=3n+2(n=1,2,„).
n﹣1
(Ⅱ)由(Ⅰ)知b
n
=3n+2(n=1,2,„).
13
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∵数列{a
n
}的前n项和为n(n+1),数列{2
n
n﹣1
}的前n项和为1×=2﹣
1,
n
∴数列{b
n
}的前n项和为n(n+1)+2﹣1.
点评: 本题主要考查学生对等差数列及等比数列的通项公式和前n项和公式的应用,考
查学生
的基本的运算能力,属基础题.
18.(12分)在△ABC中,角A、B、C的对边分别
为a、b、c,且满足(2b﹣c)cosA﹣acosC=0,
(Ⅰ)求角A的大小;
(Ⅱ)若,,试判断△ABC的形状,并说明理由.
考点:
正弦定理;余弦定理.
专题: 计算题.
分析: (1)先利用正弦定理把(2b﹣c)c
osA﹣acosC=0中的边转化成角的正弦,进而化
简整理得sinB(2cosA﹣1)=0,求
得cosA,进而求得A.
22
(2)根据三角形面积公式求得bc,进而利用余弦定理求得
b+c进而求得b和c,结果为
a=b=c,进而判断出∴△ABC为等边三角形.
解答:
解:(Ⅰ)∵(2b﹣c)cosA﹣acosC=0,由正弦定理,
得(2sinB﹣sinC)cosA﹣sinAcosC=0,
∴2sinBcosA﹣sin(A+C)=0,sinB(2cosA﹣1)=0,
∵0<B<π,∴sinB≠0,∴
∵0<A<π,
∴.
,
,
(Ⅱ)∵
即
∴bc=3①
由余弦定理可知cosA=
22
=
∴b+c=6,②
由①②得,
∴△ABC为等边三角形.
点评:
本题主要考查了正弦定理和余弦定理的应用.考查了学生分析问题和灵活运用所学
知识的能力.
19.(12分)如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,AB⊥平面PAD,AB∥CD,P
D=AD,E是PB的
中点,F是CD上的点且,PH为△PAD中AD边上的高.
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(Ⅰ)证明:PH⊥平面ABCD;
(Ⅱ)若PH=1,,FC=1,求三棱锥E﹣BCF的体积.
考点:
直线与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.
专题: 综合题;空间位置关系与距离.
分析: (Ⅰ)因为AB⊥平面PAD,所以PH⊥AB,因为PH为△PAD中AD边上的高,所以<
br>PH⊥AD,由此能够证明PH⊥平面ABCD.
(Ⅱ)连接BH,取BH中点G,连接EG,
因为E是PB的中点,所以EG∥PH,因为PH⊥平面
ABCD,所以EG⊥平面ABCD,由此能够
求出三棱锥E﹣BCF的体积.
解答: (Ⅰ)证明:∵AB⊥平面PAD,
∴PH⊥AB,
∵PH为△PAD中AD边上的高,
∴PH⊥AD,
又∵AB∩AD=A,
∴PH⊥平面ABCD.
(Ⅱ)解:如图,连接BH,取BH中点G,连接EG,
∵E是PB的中点,
∴EG∥PH,
∵PH⊥平面ABCD,
∴EG⊥平面ABCD,
则EG=PH=,
∴V
E﹣BCF
=S
△BCF
•EG=••FC•AD•EG=.
点评: 本题考查直线与平面垂直的证明,求三棱锥的体积,解题时要认真审题,注意合理<
br>地化立体几何问题为平面几何问题.
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20.(12分)如图,四棱锥P﹣A
BCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.
(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;
(Ⅱ)设AP=1,AD=,三棱锥P﹣ABD的体积V=,求A到平面PBC的距离.
考点: 点、线、面间的距离计算;棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定.
专题: 空间位置关系与距离.
分析: (Ⅰ)设BD与AC
的交点为O,连结EO,通过直线与平面平行的判定定理证明PB∥
平面AEC;
(Ⅱ)通过
AP=1,AD=,三棱锥P﹣ABD的体积V=,求出AB,作AH⊥PB角PB于H,
说明AH就是
A到平面PBC的距离.通过解三角形求解即可.
解答: 解:(Ⅰ)证明:设BD与AC
的交点为O,连结EO,
∵ABCD是矩形,
∴O为BD的中点
∵E为PD的中点,
∴EO∥PB.
EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC
∴PB∥平面AEC;
(Ⅱ)∵AP=1,AD=
∴V=
∴AB=,
作AH⊥PB交PB于H,
由题意可知BC⊥平面PAB
∴BC⊥AH,
故AH⊥平面PBC.
又
A到平面PBC的距离
.
,三棱锥P﹣ABD的体积V=
=,
,
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点评:
本题考查直线与平面垂直,点到平面的距离的求法,考查空间想象能力以及计算能
力.
21.(12分)已知点A(﹣3,0),B(3,0),动点P满足|PA|=2|PB|,
(1)若点P的轨迹为曲线C,求此曲线的方程
(2)若点Q在直线l
1
:
x+y+3=0上,直线l
2
经过点Q且与曲线C只有一个公共点M,求|QM|
的最
小值.
考点: 直线和圆的方程的应用;轨迹方程.
专题: 计算题;综合题.
分析: (1)设P点的坐标为(x,y),用坐标表示|PA|、|PB|,代入等式|PA|=2|
PB|,整
理即得点P的轨迹方程;
(2)求出圆心坐标,圆的半径,结合题意,利用圆的到
直线的距离,半径,|QM|满足勾股
定理,求出|QM|就是最小值.
解答:
解:(1)设P点的坐标为(x,y),
∵两定点A(﹣3,0),B(3,0),动点P满足|PA|=2|PB|,
2222
∴(x+3)+y=4[(x﹣3)+y],
22
即(x﹣5)+y=16.
22
所以此曲线的方程为(x﹣5)+y=16.
22
(2)∵(x﹣5)
+y=16的圆心坐标为M′(5,0),半径为4,则圆心M′到直线l
1
的距离
为
:=4,
22
∵点Q在直线l
1
:x+y+3=0上,过点Q的直线l2
与曲线C(x﹣5)+y=16只有一个公共点M,
∴|QM|的最小值为:=4.
点评: 考查两点间距离公式及圆的性质,着重考查直线与圆的位置关系,勾股定理的应用,
考
查计算能力,转化思想的应用,属于难题.
322
22.(12分)设函数f(x)=x+ax﹣ax+5(a>0)
(1)当函数f(x)有两个零点时,求a的值;
(2)若a∈[3,6],当x∈[﹣4,4]时,求函数f(x)的最大值.
考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数求闭区间上函数的最值.
专题:
计算题;分类讨论.
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分析: (1)由题意得f′(x)=3(x﹣)(x+a)(a>0),所以函数f(x)的增区间为
(﹣∞,﹣a),(,+∞),减区间为(﹣a,),所以函数f(x)有两个零点,当且仅当f
(﹣a)=0或f()=0,因为a>0所以a=3.
(2)由题知﹣a∈[﹣6,﹣3],∈[1
,2],当4≤a≤6时,因为函数f(x)在[﹣4,)
上单调递减,在(,4]上单调递增,所以f
(﹣4)﹣f(4)=8(a﹣16)≥0,所以f(x)
max
2
=f(﹣4)=4
a2+16a﹣59,同理得当3≤a<4时,f(x)
max
=f(4)=﹣4a+16a+
69;
22
2
解答:
解:(1)由题意得f′(x)=3x+2ax﹣a=3(x﹣)(x+a)(a>0),
由f′(x)>0得x<﹣a,或x>,由f′(x)<0得﹣a<x<,
所以函数f(x)的增区间为(﹣∞,﹣a),(,+∞),减区间为(﹣a,),
即当x=﹣a时,函数取极大值f(﹣a)=a+5,
当x=时,函数取极小值f()=﹣
3
3
+5,
3
又f(﹣2a)=﹣2a+5<f(),f(2a)=10a+5>f(﹣a),
所以函数f(x)有两个零点,当且仅当f(﹣a)=0或f()=0,
注意到a>0,所以f()=﹣
故a的值是3.
(2)由题知﹣a∈[﹣6,﹣3],∈[1,2],
当﹣a≤﹣4即4≤a≤6时,
函数f(x)在[﹣4,)上单调递减,在(,4]上单调递增,
注意到f(﹣4)﹣f(4)=8(a﹣16)≥0,
所以f(x)
max
=f(﹣4)=4a2+16a﹣59;
当﹣a>﹣4即3≤a<4时,
函数f(x)在[﹣4,﹣a)上单调增,在(﹣a,)上单调减,在(,4]上单调增,
注意到f(﹣a)﹣f(4)=a+4a﹣16a﹣64=(a+4)(a﹣4),
2
所以f(x)
max
=f(4)=﹣4a+16a+69;
综上,f(x)
max
=.
322
2
=0,即a=3.
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点评: 本
题考查利用导数解决极值问题通过极值求出参数,利用参数的范围与定义域的关
系讨论函数的单调性,进
而得到函数的最大值.本题利用了分类讨论的思想这是数学上的一
个很主要的数学思想.
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