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- 2021-06-11 发布
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解答题滚动练
解答题滚动练1(A)
1.如图,正三角形ABC的边长为2,D,E,F分别在三边AB,BC和CA上,且D为AB的中点,∠EDF=90°,∠BDE=θ(0°<θ<90°).
(1)当tan∠DEF=时,求θ的大小;
(2)求△DEF的面积S的最小值及使得S取最小值时θ的值.
解 (1)在△BDE中,由正弦定理得DE==,
在△ADF中,由正弦定理得DF==.
由tan∠DEF=,得=,
整理得tan θ=,
所以θ=60°.
(2)S=DE·DF==
==.
当θ=45°时,S取最小值=.
2.(2018·四川省南充高级中学考前模拟)已知由甲、乙两位男生和丙、丁两位女生组成的四人冲关小组,参加由某电视台举办的知识类答题闯关活动,活动共有四关,设男生闯过一至四关的概率依次是,,,,女生闯过一至四关的概率依次是,,,.
(1)求男生闯过四关的概率;
(2)设ξ表示四人冲关小组闯过四关的人数,求随机变量ξ的分布列和期望.
解 (1)记男生四关都闯过为事件A,则P(A)=×××=.
(2)记女生四关都闯过为事件B,
则P(B)=×××=,
因为P(ξ=0)=2×2=,
P(ξ=1)=C×××2+C×××2=,
P(ξ=2)=C×2×2+C×2×2+C×××C××=,
P(ξ=3)=C×××2+C×××2=,
P(ξ=4)=2×2=,
所以ξ的分布列如下:
ξ
0
1
2
3
4
P
E(ξ)=0×+1×+2×+3×+4×==.
3.已知正项数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,且(t+1)Sn=a+3an+2(t∈R).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足b1=1,bn+1-bn=an+1,求数列的前n项和Tn.
解 (1)因为a1=S1=1,且(t+1)Sn=a+3an+2,
所以(t+1)S1=a+3a1+2,所以t=5.
所以6Sn=a+3an+2.①
当n≥2时,有6Sn-1=a+3an-1+2,②
①-②得6an=a+3an-a-3an-1,
所以(an+an-1)(an-an-1-3)=0,
因为an>0,所以an-an-1=3,
又因为a1=1,
所以{an}是首项a1=1,公差d=3的等差数列,
所以an=3n-2(n∈N*).
(2)因为bn+1-bn=an+1,b1=1,
所以bn-bn-1=an(n≥2,n∈N*),
所以当n≥2时,
bn=(bn-bn-1)+(bn-1-bn-2)+…+(b2-b1)+b1
=an+an-1+…+a2+b1=.
又b1=1也适合上式,所以bn=(n∈N*).
所以==·=·,
所以Tn=·=·=.
4.(2018·宜昌调研)如图,N(1,0)是圆M:(x+1)2+y2=16内一个定点,P是圆上任意一点.线段NP的垂直平分线和半径MP相交于点Q.
(1)当点P在圆上运动时,点Q的轨迹E是什么曲线?并求出其轨迹方程;
(2)过点G(0,1)作直线l与曲线E交于A,B两点,点A关于原点O的对称点为D,求△ABD的面积S的最大值.
解 (1)由题意得|QM|+|QN|=|QM|+|QP|=|MP|=4>2=|MN|,
根据椭圆的定义,得点Q的轨迹E是以M,N为焦点的椭圆,
∴a=2,c=1,∴b=.∴轨迹方程为+=1.
(2)由题意知S△ABD=2S△ABO=2××|AB|·d
=d|AB|(d为点O到直线l的距离),
由题意知,直线l的斜率存在,
设l的方程为y=kx+1,联立
消去y,得(3+4k2)x2+8kx-8=0.
Δ=64k2+32(3+4k2)=192k2+96>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=,x1x2=,
则|AB|=·=,
又d=,∴S△ABD=d=,
令=t,由k2≥0,得t≥1,
∴S△ABD==,t≥1,易证y=2t+在[1,+∞)上单调递增,
∴2t+≥3,S△ABD≤,∴△ABD面积S的最大值为.
5.如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=2,D,E分别为边AC,AB的中点,点F,G分别为线段CD,BE的中点.将△ADE沿DE折起到△A1DE的位置,使∠A1DC=60°.点Q为线段A1B上的一点,如图2.
(1)求证:A1F⊥BE;
(2)线段A1B上是否存在点Q,使得FQ∥平面A1DE?若存在,求出A1Q的长,若不存在,请说明理由;
(3)当=时,求直线GQ与平面A1DE所成角的大小.
(1)证明 因为A1D=DC,∠A1DC=60°,
所以△A1DC为等边三角形.
又因为点F为线段CD的中点,所以A1F⊥DC.
由题可知ED⊥A1D,ED⊥DC,A1D∩DC=D,A1D,DC⊂平面A1DC,
所以ED⊥平面A1DC.
因为A1F⊂平面A1DC,所以ED⊥A1F.
又ED∩DC=D,ED,DC⊂平面BCDE,
所以A1F⊥平面BCDE.
所以A1F⊥BE.
(2)解 由(1)知,A1F⊥平面BCDE,FG⊥DC,如图,建立空间直角坐标系,则F(0,0,0),D(0,-1,0),C(0,1,0),E(1,-1,0),A1(0,0,),B(2,1,0).
设平面A1DE的一个法向量为n=(x,y,z),
=(0,-1,-),=(1,0,0),
所以 即
令z=1,则y=-,所以n=(0,-,1).
假设在线段A1B上存在点Q,使得FQ∥平面A1DE.
设=λ,λ∈(0,1).
又=(2,1,-),所以=(2λ,λ,-λ).
所以Q(2λ,λ,-λ).则=(2λ,λ,-λ).
所以·n=-λ+-λ=0,
解得λ=.
所以在线段A1B上存在中点Q,使FQ∥平面A1DE,
且A1Q=.
(3)解 因为=,又=(2,1,-),
所以=.所以Q.
又因为G,所以=.
因为n=(0,-,1),设直线GQ与平面A1DE所成的角为θ,
则sin θ===.
所以直线GQ与平面A1DE所成的角为30°.
6.在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程是(α为参数),以该直角坐标系的原点O为极点, x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρsin θ-ρcos θ+m=0.
(1)写出曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;
(2)设点P(m,0),直线l与曲线C相交于A,B两点,且|PA||PB|=1,求实数m的值.
解 (1)由得(x-1)2+y2=2,
故曲线C的普通方程为(x-1)2+y2=2.
直线l的直角坐标方程为y-x+m=0,
即y=.
(2)直线l的参数方程可以写为(t为参数).
设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程2+y2=2,可以得到2+2=2,
即t2 +(m-1)t+(m-1)2-2=0,
Δ=3(m-1)2-4[(m-1)2-2]=-m2+2m+7.
所以|PA||PB|=|t1||t2|=|(m-1)2-2|=1,
即|m2-2m-1|=1,
所以m2-2m-2=0或m2-2m=0,
解得m=1±或m=0或m=2.
经检验,均可使Δ>0.
∴实数m的值为1+或1-或0或2.
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