
1.若集合M={x|2x?1>5},N={x∈N*|?1b>0)的離心率為 32,直線l:x=ky+ 3經(jīng)過(guò)橢圓C的右焦點(diǎn)F1,且與橢圓交于點(diǎn)A,B.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)橢圓C的左焦點(diǎn)為F2,求△F2AB的內(nèi)切圓的半徑最大時(shí)k的值.
21.(本小題12分)
已知m>0,函數(shù)f(x)=mxlnx滿足對(duì)任意x>0,?1e≤f(x)≤x2?x恒成立.
(1)當(dāng)m=1時(shí),求f(x)的極值;
(2)求m的值.
22.(本小題10分)
在平面直角坐標(biāo)系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為x=1+csα,y=sinα(α為參數(shù)).以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρ=?2sinθ.
(1)求曲線C1的極坐標(biāo)方程和曲線C2的直角坐標(biāo)方程;
(2)設(shè)直線l: 3x+y=0與曲線C1,C2分別交于A,B兩點(diǎn)(異于極點(diǎn)),求線段AB的長(zhǎng)度.
23.(本小題12分)
已知a>0,b>0,函數(shù)f(x)=|x+a|+|x?b|的最小值為2,證明:
(1)3a2+b2≥3;
(2)4a+1+1b≥3.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:由題意知M={x|2x?1>5}={x|x>3},N={x∈N*|?10,即為y=x?2的零點(diǎn)x=2在區(qū)間(2m?2,3+m)內(nèi),
所以2m?22,解得?10,則A∈(0,π2),可得sinA= 1?(25)2= 215,
故S△ABC=12bcsinA=12b2× 215=12×252× 215=5 214.
【解析】(1)根據(jù)題意結(jié)合三角恒等變換整理得sin2A=3sinBsinCcsA,再利用正、余弦定理邊化角分析運(yùn)算;
(2)利用余弦定理結(jié)合基本不等式可得A取最大值時(shí),b=c,csA=25,進(jìn)而可求三角形的面積.
本題考查解三角形問(wèn)題,正弦定理與余弦定理的應(yīng)用,化歸轉(zhuǎn)化思想,屬中檔題.
19.【答案】(1)證明:取AB的中點(diǎn)M,連接EM,MF,
∵△ABE為等邊三角形,∴EM⊥AB,
∵四邊形ABCD為正方形,∴AD⊥AB,且AD//MF,
∴AB⊥MF,
又ME∩MF=M,ME,MF?平面MEF,
∴AB⊥平面MEF,
∵EF?平面MEF,∴AB⊥EF.
(2)解:連接BD,
∵側(cè)面ABE⊥底面ABCD,側(cè)面ABE∩底面ABCD=AB,EM?平面ABE,EM⊥AB,
∴EM⊥平面ABCD,
∴VE?BCD=13S△BCD?EM=13×12×2×2× 3=2 33,
EF= EM2+MF2= 3+4= 7,S△CDE=12CD?EF= 7,
設(shè)B到平面CDE的距離為h,
∵VB?CDE=VE?BCD,
∴13S△CDE?h=2 33,解得h=2 217,
故B到平面CDE的距離為2 217.
【解析】(1)取AB的中點(diǎn)M,連接EM,MF,可證EM⊥AB,AB⊥MF,由線面垂直的判定定理與性質(zhì)定理,即可得證;
(2)連接BD,利用面面垂直的性質(zhì)定理可得EM⊥平面ABCD,再由VB?CDE=VE?BCD,即可得解.
本題考查立體幾何的綜合應(yīng)用,熟練掌握線面垂直的判定定理與性質(zhì)定理,面面垂直的性質(zhì)定理,等體積法是解題的關(guān)鍵,考查空間立體感,邏輯推理能力和運(yùn)算能力,屬于中檔題.
20.【答案】解:(1)由題意知右焦點(diǎn)F1( 3,0),∴c= 3.
∵e=ca= 32,則a=2,b=1.
∴橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為x24+y2=1;
(2)設(shè)△F2AB的內(nèi)切圓半徑為r,
∵△F2AB的周長(zhǎng)=|F2A|+|F2B|+|AB|=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=8,
∴S△F2AB=12?8?r=4r,∴r=14S△F2AB.
∴△F2AB的面積最大時(shí),其內(nèi)切圓半徑最大.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立x=ky+ 3x24+y2=1,消去x得(k2+4)y2+2 3ky?1=0,
Δ=12k2+4(k2+4)=16k2+16>0恒成立,
∴y1+y2=?2 3kk2+4,y1y2=?1k2+4.
∴S△F2AB=12|F1F2|?|y1?y2|= 3 (y1+y2)2?4y1y2=4 3 k2+1k2+4.
令t= k2+1,則k2=t2?1.
∴S△F2AB=4 3tt2+3=4 3t+3t?4 32 3=2.
當(dāng)且僅當(dāng)t=3t,即t= 3時(shí)等號(hào)成立,此時(shí)k=± 2.
【解析】(1)依題意求出a,b,c的值,即可求出橢圓方程;
(2)設(shè)△F2AB的內(nèi)切圓半徑為r,表示出△F2AB的面積,由等面積法,表示出r,結(jié)合韋達(dá)定理,由基本不等式即可求出r的最大值及k的值.
本題考查了橢圓的方程及性質(zhì),考查了直線與橢圓的綜合,考查了方程思想,屬于中檔題.
21.【答案】解:(1)當(dāng)m=1時(shí),f(x)=xlnx,則f′(x)=lnx+1,x>0,
由f′(x)>0,得x∈(1e,+∞),由f′(x)0,f(x)??1e,∴?me??1e,∴m?1.
又f(x)?x2?x等價(jià)于mlnx?x+1?0.
設(shè)函數(shù)g(x)=mlnx?x+1,g′(x)=mx?1=m?xx.
∴g(x)在(0,m)上單調(diào)遞增,(m,+∞)上單調(diào)遞減,
∴g(x)?g(m)=mlnm?m+1.
∵對(duì)任意x>0,g(x)?0,∴mlnm?m+1?0,∴l(xiāng)nm+1m?1.
設(shè)h(m)=lnm+1m,則h′(m)=m?1m2,
當(dāng)m?1時(shí),h′(m)?0,∴h(m)?h(1)=1.
∴只能有m=1,即m的值為1.
綜上,m的值為1.
【解析】(1)將m=1代入f(x)中,判斷f(x)的單調(diào)性,再求出f(x)的極值;
(2)根據(jù)對(duì)任意x>0,?1e≤f(x)≤x2?x恒成立,分兩個(gè)部分求解即可.
本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值,利用不等式恒成立求參數(shù)的值,考查了轉(zhuǎn)化思想,屬難題.
22.【答案】解:(1)曲線C1:x=1+csα,y=sinα(α為參數(shù)),消去參數(shù)得(x?1)2+y2=1,
將x=ρcsθ,y=ρsinθ代入,得曲線C1的極坐標(biāo)方程為ρ=2csθ,
由ρ=?2sinθ得ρ2=?2ρsinθ,
∴x2+y2=?2y,
∴曲線C2的直角坐標(biāo)方程為x2+(y+1)2=1;
(2)易知直線l的極坐標(biāo)方程為θ=?π3,代入曲線C1,C2的極坐標(biāo)方程得ρ1=1,ρ2= 3,
∴|AB|=|ρ1?ρ2|= 3?1.
【解析】(1)將曲線C1的參數(shù)方程化為普通方程,進(jìn)而化為極坐標(biāo)方程即可;
(2)直線l: 3x+y=0過(guò)原點(diǎn),所以化為極坐標(biāo)方程后與曲線C1,C2的極坐標(biāo)方程聯(lián)立,利用ρ的幾何意義求解即可.
本題主要考查簡(jiǎn)單曲線的極坐標(biāo)方程,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.
23.【答案】證明:(1)由于a>0,b>0,則f(x)=|x+a|+|x?b|≥|a+b|=a+b,
當(dāng)且僅當(dāng)?a≤x≤b取等號(hào),故f(x)=|x+a|+|x?b|的最小值為a+b=2,
所以3a2+b2=3a2+(2?a)2=4a2?4a+4=(2a?1)2+3≥3,
當(dāng)且僅當(dāng)a=12,b=32時(shí)取等號(hào).
(2)由(1)知a+b=2,所以a+1+b=3,
所以4a+1+1b=13(a+1+b)(4a+1+1b)=13(5+4ba+1+a+1b)≥13(5+2 4ba+1?a+1b)=3,當(dāng)且僅當(dāng)4ba+1=a+1b,即a=b=1時(shí)取等號(hào).
【解析】(1)根據(jù)絕對(duì)值的三角不等式,得到f(x)的最小值為a+b=2,進(jìn)而化簡(jiǎn)得到3a2+b2=4a2?4a+4,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),即可求解;
(2)由(1)得到a+1+b=3,化簡(jiǎn)4a+1+1b=13(5+4ba+1+a+1b),結(jié)合基本不等式,即可求解.
本題主要考查了不等式的證明,考查了基本不等式的應(yīng)用,屬于中檔題.回老家
不回老家
總計(jì)
50周歲及以下
55
50周歲以上
15
40
總計(jì)
100
P(K2≥k0)
0.100
0.050
0.010
0.001
k0
2.706
3.841
6.635
10.828
回老家
不回老家
總計(jì)
50周歲及以下
5
55
60
50周歲以上
15
25
40
總計(jì)
20
80
100
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