
?新教材高一數(shù)學(xué)第二學(xué)期期末試卷
試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分,滿分150分,時(shí)量120分鐘.
第I卷(選擇題,共60分)
一、單選題(本大題共計(jì)8個(gè)小題,每小題5分,共計(jì)40分)
1. 已知集合,則( )
A. {-1,0,1} B. {0,1} C. D.
2. 已知且,則的最大值等于
A. B. C. D.
3. 已知復(fù)數(shù),其中是虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)|z|等于( )
A. 3 B. 2 C. 10 D.
4. 如圖所示,在長(zhǎng)方形ABCD中,設(shè)又,則( )
A. B. - C. 1 D.
5. 《易經(jīng)》是中國(guó)文化中的精髓,如圖是易經(jīng)八卦圖(含乾、坤、巽、震、坎、離、艮、兌八卦),每一卦由三根線組成(表示一根陽(yáng)線, 表示一根陰線),從八卦中任取兩卦,這兩卦中陽(yáng)線之和為的概率( )
A. B. C. D.
6. 軸截面為正三角形的圓錐稱為等邊圓錐,已知一等邊圓錐的母線長(zhǎng)為,則該圓錐的內(nèi)切球體積為( )
A. B. C. D.
7. 某校為更好地支持學(xué)生個(gè)性發(fā)展,開設(shè)了學(xué)科拓展類、創(chuàng)新素質(zhì)類、興趣愛好類三種類型的校本課程,每位同學(xué)從中選擇一門課程學(xué)習(xí).現(xiàn)對(duì)該校6000名學(xué)生的選課情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),如圖①,并用分層抽樣的方法從中抽取的學(xué)生對(duì)所選課程進(jìn)行了滿意率調(diào)查,如圖②.
則下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 抽取的樣本容量為120
B. 該校學(xué)生中對(duì)興趣愛好類課程滿意的人數(shù)約為1050
C. 若抽取的學(xué)生中對(duì)創(chuàng)新素質(zhì)類課程滿意的人數(shù)為36,則
D. 該校學(xué)生中選擇學(xué)科拓展類課程的人數(shù)為1500
8. 已知,分別是方程,的根,則( )
A. 1 B. 2 C. D.
二、多選題(本大題共4個(gè)小題,每小題5分,共計(jì)20分,每小題有2個(gè)或2個(gè)以上正確答案,所選正確答案不完整的得2分,選錯(cuò)得0分)
9. 下列說法正確的是( )
A.
B. 是充分不必要條件
C. 已知函數(shù)的零點(diǎn)為1
D. 若的定義域?yàn)閇0,2],則的定義域?yàn)閇-1,1]
10. 下列四個(gè)命題中錯(cuò)誤的是( )
A. 若事件A,B相互獨(dú)立,則滿足
B. 若事件A,B,C兩兩獨(dú)立,則
C. 若事件A,B,C彼此互斥,則
D. 若事件A,B滿足,則A,B是對(duì)立事件
11. 已知函數(shù)(其中,,)部分圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 函數(shù)f(x)的圖象的周期為
B. 函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(,0)對(duì)稱
C. 函數(shù)f(x)在區(qū)間[-,]上的最大值為2
D. 直線與)圖像所有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和為
12. 如圖,在直三棱柱中,,P為線段上的動(dòng)點(diǎn),則下列結(jié)論中正確的是( )
A. 點(diǎn)A到平面的距離為
B. 平面與底面ABC的交線平行于
C. 三棱柱的外接球的表面積為
D. 二面角的大小為
三、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共計(jì)20分,要求答案寫成最簡(jiǎn)形式)
13. 已知函數(shù)f(x)為奇函數(shù),當(dāng)時(shí),,則___.
14. 設(shè),,,若A,B,C三點(diǎn)構(gòu)成以角B為90°直角三角形,則實(shí)數(shù)m的值為___.
15. 在△ABC中,A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,已知,,且,則△ABC的面積為___.
16. 定義在R上的奇函數(shù)和偶函數(shù)滿足,當(dāng)時(shí),恒成立,則實(shí)數(shù)k的取值范圍______.
四、解答題(本大題共計(jì)6小題,記70分)
17. (1)計(jì)算的值.
(2)已知,求tan的值.
18. 常德市漢壽縣新建的野生動(dòng)物園,聲名遠(yuǎn)播,“五一”假期入園游客近16萬(wàn)人次,目前已建成的一期項(xiàng)目分為猛獸區(qū)、食草區(qū)、靈長(zhǎng)類、大象館、鱷魚館、鳥語(yǔ)林等52個(gè)館舍,入園物種有150多種約3500頭(羽).現(xiàn)在漢壽縣的野生動(dòng)物園已成為省內(nèi)外游客旅游的目的地.為了了解游客的參觀體驗(yàn)的滿意度,從游客中隨機(jī)抽取若干游客進(jìn)行評(píng)分(滿分為100分),并統(tǒng)計(jì)他們參觀館舍個(gè)數(shù)情況,根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)制成如下頻率分布直方圖和頻數(shù)表.已知評(píng)分在[70,90]的游客有11人.
參觀館舍數(shù)
頻數(shù)
10
1
30
3
35
4
40
6
45
2
50
t
52
1
(1)求頻率分布直方圖和頻數(shù)分布表中未知量a,t的值;
(2)從頻率分布直方圖中求評(píng)分的下四分位數(shù),從頻數(shù)分布表中求參觀館舍數(shù)的80%分位數(shù);
(3)規(guī)定評(píng)分不低于90分為“非常滿意”,評(píng)分低于60分為“不滿意”.現(xiàn)從評(píng)分為“非常滿意”和“不滿意”的游客中任意選取2人評(píng)為幸運(yùn)游客,求評(píng)分為“非常滿意”和“不滿意”的游客恰各一人的概率.
19. 已知在直三棱柱的底面ABC中.,E、F分別為AC和的中點(diǎn).,D為棱上的動(dòng)點(diǎn).
(1)請(qǐng)作出過、、E三點(diǎn)截直三棱柱的截面(只要求畫出圖形,不要求寫出做法)
(2)證明:
(3)當(dāng)D為的中點(diǎn)時(shí),求直線DE與平面所成的線面角的正切值.
20. 四邊形中,,,,設(shè).
(1)當(dāng)時(shí),求線段的長(zhǎng)度;
(2)求面積的最大值.
21. 已知二次函數(shù)(為實(shí)數(shù))
(1)若的解集為(1,2),求不等式的解集;
(2)若對(duì)任意,時(shí),恒成立,求最小值;
(3)若對(duì)任意,恒成立,求ab的最大值.
22. 已知.
(1)若時(shí),,求實(shí)數(shù)k的取值范圍;
(2)設(shè)若方程有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
新教材高一數(shù)學(xué)第二學(xué)期期末試卷
試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分,滿分150分,時(shí)量120分鐘.
第I卷(選擇題,共60分)
一、單選題(本大題共計(jì)8個(gè)小題,每小題5分,共計(jì)40分)
1. 已知集合,則( )
A. {-1,0,1} B. {0,1} C. D.
【答案】B
【解析】【分析】由交集的定義即可判斷答案.
【詳解】因?yàn)?,所?
故選:B.
2. 已知且,則的最大值等于
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【詳解】∵a,b∈R+,∴1=a+b≥2,∴ab≤,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=時(shí)等號(hào)成立.選B.
3. 已知復(fù)數(shù),其中是虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)|z|等于( )
A. 3 B. 2 C. 10 D.
【答案】D
【解析】【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)的乘法與模長(zhǎng)公式求解即可
【詳解】,故
故選:D
4. 如圖所示,在長(zhǎng)方形ABCD中,設(shè)又,則( )
A. B. - C. 1 D.
【答案】A
【解析】【分析】利用平面向量的三角形和平行四邊形法則,把向量用表示,即可求的值,從而得的值.
【詳解】解:
即,,.
故選:A.
5. 《易經(jīng)》是中國(guó)文化中的精髓,如圖是易經(jīng)八卦圖(含乾、坤、巽、震、坎、離、艮、兌八卦),每一卦由三根線組成(表示一根陽(yáng)線, 表示一根陰線),從八卦中任取兩卦,這兩卦中陽(yáng)線之和為的概率( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】首先得到根陽(yáng)線的有一卦,根陽(yáng)線的有三卦,根陽(yáng)線的有三卦,根陽(yáng)線的有一卦,再求出基本事件總數(shù),與滿足條件的事件數(shù),再利用古典概型的概率公式計(jì)算可得.
【詳解】解:由圖可知有根陽(yáng)線的有一卦,根陽(yáng)線的有三卦,根陽(yáng)線的有三卦,根陽(yáng)線的有一卦,
記根陽(yáng)線的分別為、、,根陽(yáng)線的分別為、、,根陽(yáng)線的為,
從八卦中任取兩卦,一共有種,
其中滿足陽(yáng)線之和為的有,,,,,共種,
故兩卦中陽(yáng)線之和為的概率.
故選:B
6. 軸截面為正三角形的圓錐稱為等邊圓錐,已知一等邊圓錐的母線長(zhǎng)為,則該圓錐的內(nèi)切球體積為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【分析】畫出軸截面,設(shè)內(nèi)切球的半徑為,則,,,從而可求出,進(jìn)而可求出內(nèi)切球體積
【詳解】軸截面如圖所示,設(shè)內(nèi)切球的半徑為,則,
由題意可得,,在中,,
所以,即,
所以內(nèi)切球體積為,故選:D
7. 某校為更好地支持學(xué)生個(gè)性發(fā)展,開設(shè)了學(xué)科拓展類、創(chuàng)新素質(zhì)類、興趣愛好類三種類型的校本課程,每位同學(xué)從中選擇一門課程學(xué)習(xí).現(xiàn)對(duì)該校6000名學(xué)生的選課情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),如圖①,并用分層抽樣的方法從中抽取的學(xué)生對(duì)所選課程進(jìn)行了滿意率調(diào)查,如圖②.
則下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 抽取的樣本容量為120
B. 該校學(xué)生中對(duì)興趣愛好類課程滿意的人數(shù)約為1050
C. 若抽取的學(xué)生中對(duì)創(chuàng)新素質(zhì)類課程滿意的人數(shù)為36,則
D. 該校學(xué)生中選擇學(xué)科拓展類課程的人數(shù)為1500
【答案】C
【解析】【分析】根據(jù)分層抽樣的比例可確定樣本容量,從而判斷選項(xiàng)A;根據(jù)餅狀圖可知選擇興趣愛好類課程的學(xué)生人數(shù)占比為,又根據(jù)柱狀圖可得對(duì)興趣愛好類課程滿意率為,由總?cè)藬?shù)6000即可計(jì)算對(duì)興趣愛好類課程滿意的人數(shù);根據(jù)餅狀圖可知?jiǎng)?chuàng)新素質(zhì)類學(xué)生占比為,分層抽樣比例為,即可計(jì)算抽取的創(chuàng)新素質(zhì)類課程學(xué)生人數(shù),接著計(jì)算學(xué)生對(duì)創(chuàng)新素質(zhì)類課程的滿意率;根據(jù)餅狀圖分析得到選擇學(xué)科拓展類課程的人數(shù)占比為,根據(jù)總?cè)藬?shù)即可計(jì)算選擇學(xué)科拓展類課程的人數(shù).
【詳解】抽取的樣本容量為,故A正確;
該校學(xué)生中對(duì)興趣愛好類課程滿意的人數(shù)約為,故B正確;
根據(jù)題意,創(chuàng)新素質(zhì)類課程的滿意率為,,故C錯(cuò)誤;
該校學(xué)生中選擇學(xué)科拓展類課程的人數(shù)為,故D正確.
故選:C.
8. 已知,分別是方程,的根,則( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】B
【解析】【分析】由題意可得,分別是函數(shù),的圖象與直線交點(diǎn)的橫坐標(biāo),由于的圖象與圖象關(guān)于直線對(duì)稱,而直線也關(guān)于直線對(duì)稱,所以兩交點(diǎn)的中點(diǎn)就是直線與的交點(diǎn),求出交點(diǎn)坐標(biāo),再利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式可求出的值
【詳解】由題意可得是函數(shù)的圖象與直線交點(diǎn)的橫坐標(biāo),是函數(shù)圖象與直線交點(diǎn)的橫坐標(biāo),
因?yàn)榈膱D象與圖象關(guān)于直線對(duì)稱,而直線也關(guān)于直線對(duì)稱,
所以線段的中點(diǎn)就是直線與的交點(diǎn),
由,得,即線段的中點(diǎn)為,
所以,得,
故選:B
二、多選題(本大題共4個(gè)小題,每小題5分,共計(jì)20分,每小題有2個(gè)或2個(gè)以上正確答案,所選正確答案不完整的得2分,選錯(cuò)得0分)
9. 下列說法正確的是( )
A.
B. 是的充分不必要條件
C. 已知函數(shù)的零點(diǎn)為1
D. 若的定義域?yàn)閇0,2],則的定義域?yàn)閇-1,1]
【答案】BC
【解析】【分析】由配方法判斷的符號(hào)進(jìn)而判斷A,根據(jù)充分不必要條件的定義即可判斷B,求出函數(shù)的零點(diǎn)即可判斷C,根據(jù)題意求出中x+1的范圍,進(jìn)而得到的定義域,最后判斷D.
【詳解】對(duì)A,因?yàn)椋訟錯(cuò)誤;
對(duì)B,由可以得到,但由得不到,所以B正確;
對(duì)C,令,所以C正確;
對(duì)D,因?yàn)榈亩x域?yàn)閇0,2],即,所以的定義域?yàn)閇1,2],所以D錯(cuò)誤.
故選:BC.
10. 下列四個(gè)命題中錯(cuò)誤的是( )
A. 若事件A,B相互獨(dú)立,則滿足
B. 若事件A,B,C兩兩獨(dú)立,則
C. 若事件A,B,C彼此互斥,則
D. 若事件A,B滿足,則A,B是對(duì)立事件
【答案】BCD
【解析】【分析】A選項(xiàng),事件A,B相互獨(dú)立,則滿足;BCD可舉出反例,說法錯(cuò)誤.
【詳解】若事件A,B相互獨(dú)立,則滿足,A說法正確;
舉例說明:投擲兩個(gè)骰子,記事件A:第一個(gè)骰子點(diǎn)數(shù)為奇數(shù),
事件B:第二個(gè)骰子點(diǎn)數(shù)為奇數(shù),
事件C:兩個(gè)骰子的點(diǎn)數(shù)之和為奇數(shù),
于是有,,
,可以看出事件A,B,C兩兩獨(dú)立,但A,B,C不互相獨(dú)立,所以,B說法錯(cuò)誤;舉例說明:投擲一個(gè)骰子三次,記事件A:第一次骰子的點(diǎn)數(shù)為1,
事件B:第二次骰子點(diǎn)數(shù)為2,事件C:第三次骰子點(diǎn)數(shù)為3,則
事件A,B,C被此互斥,則,C說法錯(cuò)誤;
舉例說明:記事件A:投擲一個(gè)骰子,骰子的點(diǎn)數(shù)為奇數(shù),事件B:投擲一枚硬幣,正面朝上,
則,滿足,但A,B不是對(duì)立事件,D說法錯(cuò)誤.
故選:BCD
11. 已知函數(shù)(其中,,)的部分圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 函數(shù)f(x)的圖象的周期為
B. 函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(,0)對(duì)稱
C. 函數(shù)f(x)在區(qū)間[-,]上的最大值為2
D. 直線與)圖像所有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和為
【答案】AC
【解析】【分析】先利用函數(shù)圖象 ,從而求得函數(shù)解析式,然后利用零點(diǎn),對(duì)稱性及正弦三角形最值求解得結(jié)果.
【詳解】依題意,,得,故A正確;
,,則,當(dāng)時(shí),取最小值,
則,得,即,
當(dāng)時(shí),,故B錯(cuò)誤;
當(dāng)[-,],則,則,故C正確;
,則,設(shè)直線與)圖像所有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則,解得,故D錯(cuò)誤;
故選:AC.
12. 如圖,在直三棱柱中,,P為線段上的動(dòng)點(diǎn),則下列結(jié)論中正確的是( )
A. 點(diǎn)A到平面的距離為
B. 平面與底面ABC的交線平行于
C. 三棱柱的外接球的表面積為
D. 二面角的大小為
【答案】ABD
【解析】【分析】對(duì)A,根據(jù)線面垂直的性質(zhì)與判定可得平面,進(jìn)而求得點(diǎn)A到平面的距離;對(duì)B,根據(jù)線面平行的性質(zhì)判定即可;對(duì)C,根據(jù)外接球的性質(zhì)求得外接球的直徑進(jìn)而求得表面積即可;對(duì)D,根據(jù)線面垂直的判定可得二面角即,再求解即可;
【詳解】對(duì)A,因?yàn)橹比庵?,故,又,故,又,平面,故平面,又平面,故,又,故正方形,故,又,平面,故平?所以點(diǎn)A到平面的距離為,故A正確;
對(duì)B,易得平面,平面,根據(jù)線面平行的性質(zhì)有,平面與底面ABC的交線平行于,故B正確;
對(duì)C,根據(jù)題意可得,因?yàn)椋匀庵耐饨忧虻闹睆綖?,其表面積,故C錯(cuò)誤;
對(duì)D,因?yàn)槠矫?,故二面角的平面角即,因?yàn)?,故,故D正確;
故選:ABD
三、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共計(jì)20分,要求答案寫成最簡(jiǎn)形式)
13. 已知函數(shù)f(x)為奇函數(shù),當(dāng)時(shí),,則___.
【答案】
【解析】【分析】利用奇函數(shù)的性質(zhì),求對(duì)稱區(qū)間上的函數(shù)值轉(zhuǎn)化成已知區(qū)間函數(shù)值求解即可.
【詳解】解:為奇函數(shù),當(dāng)時(shí),,
.
故答案為:.
14. 設(shè),,,若A,B,C三點(diǎn)構(gòu)成以角B為90°的直角三角形,則實(shí)數(shù)m的值為___.
【答案】-3
【解析】【分析】先求出的坐標(biāo),進(jìn)而根據(jù)平面向量垂直的坐標(biāo)運(yùn)算求得答案.
【詳解】由題意,,,于是.
故答案為:-3.
15. 在△ABC中,A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,已知,,且,則△ABC的面積為___.
【答案】
【解析】分析】由正弦定理化簡(jiǎn)可得,再根據(jù)面積公式求解即可
【詳解】由正弦定理,,因?yàn)椋?,?
故答案為:
16. 定義在R上的奇函數(shù)和偶函數(shù)滿足,當(dāng)時(shí),恒成立,則實(shí)數(shù)k的取值范圍______.
【答案】
【解析】【分析】先根據(jù)函數(shù)奇偶性的定義,求出的表達(dá)式,然后代入中,分離出參數(shù),得,令,則,然后利用基本不等式可求出的最小值,從而可求得結(jié)果
【詳解】因?yàn)闉槠婧瘮?shù),為偶函數(shù),所以,
由,得,所以,
所以,
所以不等式可化為,
因?yàn)椋?,所以?br />
令,則,
因?yàn)?,?dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),所以的最小值為,
所以,即實(shí)數(shù)k的取值范圍為,
故答案為:
四、解答題(本大題共計(jì)6小題,記70分)
17. (1)計(jì)算的值.
(2)已知,求tan的值.
【答案】(1)1 ;(2) .
【解析】【分析】(1)根據(jù)指數(shù)冪運(yùn)算性質(zhì)以及對(duì)數(shù)的運(yùn)算法則即可化簡(jiǎn)求值;(2)根據(jù)同角平方和為1的關(guān)系即可聯(lián)立方程求解.
【詳解】(1)原式
(2)法1:由題得,① 又②.
由①②解得,
∴
解得或.
又,故sin,且,所以,
因此.法2:由①
平方得.
又,所以
而,故有②.
由①②解得,即
18. 常德市漢壽縣新建的野生動(dòng)物園,聲名遠(yuǎn)播,“五一”假期入園游客近16萬(wàn)人次,目前已建成的一期項(xiàng)目分為猛獸區(qū)、食草區(qū)、靈長(zhǎng)類、大象館、鱷魚館、鳥語(yǔ)林等52個(gè)館舍,入園物種有150多種約3500頭(羽).現(xiàn)在漢壽縣的野生動(dòng)物園已成為省內(nèi)外游客旅游的目的地.為了了解游客的參觀體驗(yàn)的滿意度,從游客中隨機(jī)抽取若干游客進(jìn)行評(píng)分(滿分為100分),并統(tǒng)計(jì)他們參觀館舍個(gè)數(shù)情況,根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)制成如下頻率分布直方圖和頻數(shù)表.已知評(píng)分在[70,90]的游客有11人.
參觀館舍數(shù)
頻數(shù)
10
1
30
3
35
4
40
6
45
2
50
t
52
1
(1)求頻率分布直方圖和頻數(shù)分布表中未知量a,t的值;
(2)從頻率分布直方圖中求評(píng)分的下四分位數(shù),從頻數(shù)分布表中求參觀館舍數(shù)的80%分位數(shù);
(3)規(guī)定評(píng)分不低于90分為“非常滿意”,評(píng)分低于60分為“不滿意”.現(xiàn)從評(píng)分為“非常滿意”和“不滿意”的游客中任意選取2人評(píng)為幸運(yùn)游客,求評(píng)分為“非常滿意”和“不滿意”的游客恰各一人的概率.
【答案】(1) (2)下四分位數(shù)70;80%分位數(shù)是 (3)
【解析】【分析】(1)由頻率分布直方圖和頻數(shù)分布表計(jì)算可得;
(2)利用下四分位數(shù)和80%分位數(shù)概念計(jì)算可得;
(3)列舉基本事件所有樣本點(diǎn)數(shù)及所求事件樣本點(diǎn)數(shù),利用古典概型求解即可.
【小問1詳解】解:由題意,
抽取人數(shù)為所以;
【小問2詳解】解:頻率分布直方圖得,前兩組的頻率和恰好為
所以評(píng)分的下四分位數(shù)為70;
,從小到大第16、17個(gè)數(shù)分別是45,50
則參觀館舍數(shù)的80%分位數(shù)是:.
【小問3詳解】解:“不滿意”的游客有人,設(shè)編號(hào)分別為A,B,“非常滿意”的游客有20×0.2=4人,設(shè)編號(hào)分別為a,b,c,d
則基本事件的總數(shù)有:AB、Aa,Ab,Ac、Ad,Ba,Bb,Bc、Bd,ab,ac,ad,bc、bd,cd共15種,
事件M“非常滿意”和“不滿意”的游客恰各一人有:Aa、Ab、Ac,Ad、Ba、Bb,Bc、Bd共8種.
故.
19. 已知在直三棱柱的底面ABC中.,E、F分別為AC和的中點(diǎn).,D為棱上的動(dòng)點(diǎn).
(1)請(qǐng)作出過、、E三點(diǎn)截直三棱柱的截面(只要求畫出圖形,不要求寫出做法)
(2)證明:
(3)當(dāng)D為的中點(diǎn)時(shí),求直線DE與平面所成的線面角的正切值.
【答案】(1)作圖見解析;
(2)證明見解析; (3).
【解析】【分析】(1)利用面面平行性質(zhì)作出截面與平面的交線即可作答.
(2)利用線面垂直的判定證明平面,再利用線面垂直的性質(zhì)即可推理作答.
(3)取AB的中點(diǎn)H,證明面,再在中計(jì)算作答.
【小問1詳解】在直三棱柱中,過、、E的截面交平面于,又截面與平面有公共點(diǎn)E,
平面平面,因此,過、、E的截面與平面相交于過點(diǎn)E的一條直線,該直線平行于,
而,則有過、、E的截面與平面的交線平行于,過E作交于,
連接,所以四邊形即為過、、E三點(diǎn)截直三棱柱的截面,如圖,
【小問2詳解】由(1)知,,而E為的中點(diǎn),則為的中點(diǎn),
在正方形中,F(xiàn)為中點(diǎn),,則,
因此,有,而,
則有,又平面,平面,有,而,平面,
于是得平面,又平面,則有,
因,平面,從而得平面,又平面,
所以.
【小問3詳解】因,,平面,則平面,
取的中點(diǎn),連,如圖,因E為的中點(diǎn),即有,則平面,
于是得為直線DE與平面所成的角,在正方形中,D為的中點(diǎn),
即有,
而,在中,
所以直線DE與平面所成的線面角的正切值為.
20. 在四邊形中,,,,設(shè).
(1)當(dāng)時(shí),求線段的長(zhǎng)度;
(2)求面積的最大值.
【答案】(1) (2)
【解析】【分析】(1)在中,直接利用正弦定理可求得的長(zhǎng)度;
(2)利用正弦定理可求得,進(jìn)而求得、,利用三角形的面積公式、弦化切以及基本不等式可求得面積的最大值.
小問1詳解】解:當(dāng)時(shí),在中,,,,
由正弦定理,得.
【小問2詳解】
解:在中,,,
由正弦定理,
在中,,,
此時(shí)
,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,故面積的最大值為.
21. 已知二次函數(shù)(為實(shí)數(shù))
(1)若的解集為(1,2),求不等式的解集;
(2)若對(duì)任意,時(shí),恒成立,求的最小值;
(3)若對(duì)任意,恒成立,求ab的最大值.
【答案】(1) (2)1 (3)
【解析】【分析】(1)根據(jù)一元二次不等式的解與一元二次方程的根之間的關(guān)系即可求解.
(2)根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可得,進(jìn)而根據(jù)基本不等式即可求解.
(3)取得,根據(jù)判別式小于0可得,進(jìn)而可得的關(guān)系,根據(jù)基本不等式即可求解
【小問1詳解】依題意知,,且方程的兩根為1,2
由根與系數(shù)間關(guān)系得,則.
故不等式
解得:,即原不等式的解集為.
【小問2詳解】因?yàn)闀r(shí),恒成立,
故得,那,即,
所以(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立)
【小問3詳解】令,則,所以.
對(duì)任意,恒成立,所以恒成立.
所以且
所以,此時(shí),
因此,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,此時(shí),(或)
驗(yàn)證,成立
故a的最大值為.
22. 已知.
(1)若時(shí),,求實(shí)數(shù)k的取值范圍;
(2)設(shè)若方程有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
【答案】(1); (2)[,+∞)
【解析】【分析】(1)將含參不等式,進(jìn)行參變分離,轉(zhuǎn)換為二次函數(shù)求最值即可求函數(shù)最值,得k的取值范圍;
(2)將原方程轉(zhuǎn)換為,利用整體換元,結(jié)合二次函數(shù)的實(shí)根分布即可求解.
【小問1詳解】解: 即,
令,記.∴,∴
即k的取值范圍是.
【小問2詳解】解:由得,
即,且,
令,則方程化為.
又方程有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,由的圖象可知,
有兩個(gè)根,且或.
記,
則 或,解得或
綜上所述,k的取值范圍是[,+∞).
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