19.如图,四棱锥S?ABCD的底面为矩形,平面SAB?平面ABCD,点E在线段SC上,且
BE?平面SAC.
(1)求证:AS?平面BCS;
(2)若点M是线段SD上靠近D的三等分点,点N在线段AB上,且MN//平面
BCS,BC?6,SC?35,求MN的值.
【答案】(1)见解析;(2)17. 【解析】 【分析】
(1)证明AS垂直面SBC内的两条相交直线BC、BE,即可证得结论;
(2)取N,O分别为AB,AS的三等分点,且NO//SB,连结ON,OM,利用面面平行证得线面平行,再利用勾股定理,即可得答案.
【详解】(1)∵平面SAB?平面ABCD,面SABI面ABCD?AB,BC?AB,BC?面ABCD, ∴BC?面SAB,又AS?面SAB,∴AS?BC. ∵BE?面SAC,AS?面SAC, ∴AS?BE,又BCIBE?B, ∴AS?面SBC.
(2)取N,O分别为AB,AS的三等分点,且NO//SB,连结ON,OM, ∵ON//SB,ON?面SBC,SB?面SBC, ∴ON//?面SBC,同理OM//面SBC, ∵OM,ON?面OMN,OMION?O, ∴面OMN//面SBC,
∵MN?面OMN,∴MN//面SBC. 由(1)得:OM?ON,
∴在直角三角形OMN中,ON?1,OM?4,
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∴MN?42?1?17.
【点睛】本题考查线面垂直判定定理、面面平行性质定理、线面平行判定定理的应用,考查转化与化归思想,考查空间想象能力、运算求解能力.
uuur1uuurPQ?x20.已知点P在圆O:x?y?4上运动,轴,垂足为Q,点A满足AQ?PQ.
222(1)求点A的轨迹E的方程;
(2)过点?0,?的直线l与曲线E交于M,N两点,记?OMN的面积为S,求S的最大值.
??3?2?x2【答案】(1)?y2?1;(2)1.
4【解析】 【分析】
(1)根据相关点代入求轨迹方程;
(2)显然直线l的斜率存在,设直线l的方程为y?kx?3,将直线方程代入椭圆方程中得2(1?4k2)x2?12kx?5?0,得S?33616?2?,再利用一元二次函数的性质求最大值. 4tt【详解】(1)设A(x,y),P(x1,y1),
uuur1uuur∵AQ?PQ,∴A为PQ的中点,
2?x1?x,x222∴?∴x?(2y)?4,即?y2?1.
4?y1?2y,x2∴点A的轨迹E的方程?y2?1.
4(2)显然直线l的斜率存在,设直线l的方程为y?kx?3, 2
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将直线方程代入椭圆方程中得(1?4k)x?12kx?5?0, ∴??144k?4?(1?4k)5?64k?20?0?k?设M(x1,y1),N(x2,y2),
2222225. 16∴S?OMN?S?POM?S?PON213364k2?20 ???|x1?x2|??22241?4k2令t?1?4k(t?),则k?94t?1, 4∴S?S?OMN?∵t?16(t?1)?203316t?3633616?????2?, 4t4t4tt9141234?0??,∴?时,S?OMN???1, 4t9t943∴S的最大值1.
【点睛】本题考查相关点带的话求椭圆的轨迹方程、直线与椭圆位置关系中三角形的面积最值,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意一元二次函数的性质求最值. 21.已知函数f?x??ax?1,其中a?0. xe(1)讨论函数f?x?的单调性;
x2(2)记函数g?x???x?f?x?的极小值为m,若4?me3?0成立,求实数a的取值范围.
e【答案】(1)在(??,【解析】 【分析】
(1)对函数进行求导得到
a?1a?1)单调递增,在(,??)单调递减;(2)?2?a?0. aaf'(x)??a(x?1?a)a,在解不等式即可得到单调区间;
2?aex?0恒成立,再利用
(2)利用导数求出函数的极小值为m,从而得到u(a)?4?(a?2)e导数研究u(a)的单调性,从而求得答案.
【详解】(1)∵
f'(x)?ae?(ax?1)e?2xexx?a(x?1?a)a,
ex- 18 -
∵a?0,
a?1a?1',f(x)?0?x?, aaa?1a?1,??)单调递增,在区间(??,)单调递减. ∴f(x)在区间(aa∴f(x)?0?x?'x2ax?1?x2?ax?1(2)∵g?x???x?, ?xxeeex2?(a?2)x?1?a[x?(1?a)](x?1)∴g?x??, ?xxee'∵a?0,∴1?a?1,
∴g?x??0?x?1或x?1?a,g?x??0?1?x?1?a,
''∴g?x?在(1,1?a)单调递减,(1?a,??)单调递增, ∴g?x?极小值?g?1?a??∴4?me?4?3a?2, 1?aea?23?e?4?(a?2)e2?a?0, 1?ae2?a令u(a)?4?(a?2)e,
Qu'(a)?(a?1)e2?a?0在(??,0)恒成立,
?u(a)单调递减,且u(?2)?0,
∴?2?a?0时,4?me3?0成立, ∴实数a的取值范围是?2?a?0.
【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间、利用不等式恒成立求参数的取值范围,考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想、数形结合思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.
请考生在第22、23二题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题记分,答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑.
??x?2?2t22.在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为?(t为参数),以坐标原点为
??y?2t极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为?(1)求直线l的极坐标方程以及曲线C的直角坐标方程;
2?1?3sin???4.
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(2)若直线l与曲线C交于P,Q两点,求PQ的值.
【答案】(1)【解析】 分析】
??1sin(??)4?;x2?4y2?4;(2).
83【得曲线的普通方程; 【详解】(1)∵?∵?∴直线l的极坐标方程为∵?22(1)消参即可得到直线的普通方程,再利用??x??cos?,可得直线的极坐标方程;进一步可
y??sin?,?(2)利用参数方程中参数的几何意义,可求得弦长.
??x?2?2t?x?y?2;
??y?2t?x??cos?,??cos???sin??2,
y??sin?,???1sin(??)4?.
?1?3sin???4??2?3?2sin2??4
22∴曲线C的直角坐标方程为x?4y?4.
?2t?x?2??2(2)把直线的参数方程化简为标准式为??y?2t?2?得到:3t2﹣4t﹣4=0, 所以t1?t2?(t为参数),代入x2+4y2=4,
44,t1t2??, 338(t1?t2)2?4t1t2?.
3则:|PQ|?t1?t2?【点睛】本题考查普通方程、参数方程、极坐标方程之间的互化、参数方程中参数几何意义的应用,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力. 23.已知函数f?x??x?m?m?R?.
(1)若m?3,求不等式f?x??2x?1?1的解集;
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