A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根據(jù)斜率的定義,由直線的斜率,即可求出傾斜角.
【詳解】設(shè)所求直線的傾斜角為,其中,
因?yàn)樵撝本€的斜率為,
所以,則.
故選:B.
2. 如圖,空間四邊形中,,點(diǎn)在上,且,點(diǎn)為中點(diǎn),則()
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)給定的幾何體,利用空間向量的線性運(yùn)算求解即得.
【詳解】依題意,
.
故選:B
3. 已知向量,是平面的兩個(gè)不相等的非零向量,非零向量是直線的一個(gè)方向向量,則且是的()
A. 充分不必要條件B. 必要不充分條件
C. 充要條件D. 既不充分也不必要條件
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)題意,由空間中直線與平面的位置關(guān)系,分別驗(yàn)證充分性以及必要性,即可得到結(jié)果.
【詳解】若平面,則,,,,故必要性滿足;
反之,若與平行,則,,并不能保證,故充分性不滿足;
所以且是的必要不充分條件.
故選:B
4. 從分別寫有1,2,3,4,5,6的六張卡片中,無(wú)放回地隨機(jī)抽取兩張,則抽到的兩張卡片上的數(shù)字之積是5的倍數(shù)的概率為()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用古典概型概率的計(jì)算公式即可求出結(jié)果.
【詳解】根據(jù)題意可知,從6個(gè)數(shù)字中無(wú)放回地隨機(jī)抽取兩張,共有種,
若要是5的倍數(shù),則兩張卡片中必有一張是5;
若第一張抽到的是5,共有5種抽法;若第二張抽到的是5,共有5種抽法;共10種抽法;
所以所求概率為.
故選:A
5. 美術(shù)繪圖中常采用“三庭五眼”作圖法.三庭:將整個(gè)臉部按照發(fā)際線至眉骨,眉骨至鼻底,鼻底至下頦的范圍分為上庭、中庭、下庭,各占臉長(zhǎng)的,五眼:指臉的寬度比例,以眼形長(zhǎng)度為單位,把臉的寬度自左至右分成第一眼、第二眼、第三眼、第四眼、第五眼五等份.如圖,假設(shè)三庭中一庭的高度為2cm,五眼中一眼的寬度為1cm,若圖中提供的直線AB近似記為該人像的劉海邊緣,且該人像的鼻尖位于中庭下邊界和第三眼的中點(diǎn),則該人像鼻尖到劉海邊緣的距離約為()
A. 1.8cmB. 2.5cmC. 3.2cmD. 3.9cm
【答案】B
【解析】
【分析】建立平面直角坐標(biāo)系,求出直線的方程,利用點(diǎn)到直線距離公式進(jìn)行求解
【詳解】解:如圖,以鼻尖所在位置為原點(diǎn)O,中庭下邊界為x軸,垂直中庭下邊界為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系,則,,
所以,
利用點(diǎn)斜式方程可得到直線:,整理為,
所以原點(diǎn)O到直線距離為,
故選:B
6. 已知函數(shù)的圖象如圖所示(其中是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)),則下面四個(gè)圖象中,的圖象大致是()
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先利用函數(shù)的圖象求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,進(jìn)而得到正確選項(xiàng).
【詳解】由題給函數(shù)的圖象,可得
當(dāng)時(shí),,則,則單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,則,則單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,則,則單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,則,則單調(diào)遞增;
則單調(diào)遞增區(qū)間為,;單調(diào)遞減區(qū)間為
故僅選項(xiàng)C符合要求.
故選:C
7. 四名同學(xué)各擲骰子5次,并各自記錄每次骰子出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù),分別統(tǒng)計(jì)四名同學(xué)的記錄結(jié)果,可以判斷出一定沒(méi)有出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)6的是()
A. 平均數(shù)為3,中位數(shù)為2B. 中位數(shù)為3,眾數(shù)為2
C. 中位數(shù)為3,方差為2.8D. 平均數(shù)為2,方差為2.4
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題意舉出特例,結(jié)合中位數(shù),眾數(shù),平均數(shù)以及方差公式,即可得出答案.
【詳解】對(duì)于A,當(dāng)投擲骰子出現(xiàn)結(jié)果為1,1,2,5,6時(shí),滿足平均數(shù)為3,中位數(shù)為2,可以出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)6,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,當(dāng)投擲骰子出現(xiàn)結(jié)果為2,2,3,4,6時(shí),滿足中位數(shù)為3,眾數(shù)為2,可以出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)6,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,當(dāng)投擲骰子出現(xiàn)結(jié)果為1,2,3,3,6時(shí),滿足中位數(shù)為3,
平均數(shù)為:,
方差為,
可以出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)6,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,若平均數(shù)為2,且出現(xiàn)6點(diǎn),則方差,
則平均數(shù)為2,方差為2.4時(shí),一定沒(méi)有出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)6,故D正確.
故選:D.
8. 過(guò)直線上一點(diǎn)作圓:的切線,切點(diǎn)為,,則四邊形的面積的最小值為()
A. B. C. 3D.
【答案】B
【解析】
【分析】求得圓C的圓心和半徑,由切線的性質(zhì)和四邊形的面積求法,結(jié)合勾股定理和點(diǎn)到直線的距離公式,計(jì)算可得所求最小值.
【詳解】由圓的方程可得:,則圓心為:,半徑

為圓的切線,則

當(dāng)四邊形的面積的取最小值時(shí),最小
又垂直于直線時(shí),最小
四邊形面積的最小值為:
故選:B
二、多選題(本大題共4小題,共20.0分.在每小題有多項(xiàng)符合題目要求)
9. 已知圓和圓的交點(diǎn)為A,B,則()
A. 兩圓的圓心距
B. 直線AB的方程為
C. 圓上存在兩點(diǎn)P和Q使得
D. 圓上的點(diǎn)到直線AB的最大距離為
【答案】BD
【解析】
【分析】求出兩圓圓心距,可判斷A選項(xiàng);將兩圓方程作差即得公共弦AB的方程,可判斷B選項(xiàng);求出,可判斷C選項(xiàng);求出圓上的點(diǎn)到直線的最大距離,可判斷D選項(xiàng).
【詳解】對(duì)于A,圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,圓心為,半徑為,
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,圓心為,半徑為,
所以,,A不正確;
對(duì)于B,將兩圓方程作差可得,
即得公共弦AB的方程為,故B正確;
對(duì)于C選項(xiàng),圓心到直線的距離為,所以,
對(duì)于圓上的任意兩點(diǎn)、,,C不正確;
對(duì)于D選項(xiàng),圓心到直線的距離的最大值為,D正確.
故選:BD.
10. 拋擲一黃一白兩枚質(zhì)地均勻的骰子,用表示黃色骰子朝上的點(diǎn)數(shù),表示白色骰子朝上的點(diǎn)數(shù),用表示一次試驗(yàn)的結(jié)果,該試驗(yàn)的樣本空間為,事件“關(guān)于的方程無(wú)實(shí)根”,事件“”,事件“”,事件“”則()
A. A與互斥B. A與對(duì)立
C. 與相互獨(dú)立D. 與相互獨(dú)立
【答案】BCD
【解析】
【分析】先用列舉法寫出一次試驗(yàn)的基本事件,再根據(jù)條件寫出事件包含的基本事件即可判斷出選項(xiàng)A和B的正誤;再利用古典概率公式和事件相互獨(dú)立的判斷方法逐一對(duì)選項(xiàng)C和D分析判斷即可得出結(jié)果.
【詳解】由題意得,

,
包含36個(gè)樣本點(diǎn).
對(duì)于選項(xiàng)A:由,得,
所以,,,,
共包含30個(gè)樣本點(diǎn),
且,共包含6個(gè)樣本點(diǎn),
因?yàn)椋訟與不互斥,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于選項(xiàng)B:因?yàn)?,?br>共包含18個(gè)樣本點(diǎn),
且,共包含6個(gè)樣本點(diǎn),
因?yàn)?,所以A與對(duì)立,故B正確;
對(duì)于選項(xiàng)C:因?yàn)椋?br>所以,故與相互獨(dú)立,故C正確;
對(duì)于選項(xiàng)D:因?yàn)?,所以?br>故與相互獨(dú)立,故正確.
故選:BCD.
11. 某短視頻平臺(tái)以講故事,贊家鄉(xiāng),聊美食,展才藝等形式展示了豐富多彩新時(shí)代農(nóng)村生活,吸引了眾多粉絲,該平臺(tái)通過(guò)直播帶貨把家鄉(xiāng)的農(nóng)產(chǎn)品推銷到全國(guó)各地,從而推進(jìn)了“新時(shí)代鄉(xiāng)村振興”.從平臺(tái)的所有主播中,隨機(jī)選取300人進(jìn)行調(diào)查,其中青年人,中年人,其他人群三個(gè)年齡段的比例餅狀圖如圖1所示,各年齡段主播的性別百分比等高堆積條形圖如圖2所示,則下列說(shuō)法正確的有()
A. 該平臺(tái)女性主播占比的估計(jì)值為0.4
B. 從所調(diào)查的主播中,隨機(jī)抽取一位參加短視頻剪輯培訓(xùn),則被抽到的主播是中年男性的概率為0.7
C. 按年齡段把所調(diào)查的主播分為三層,用分層抽樣法抽取20名主播擔(dān)當(dāng)平臺(tái)監(jiān)管,若樣本量按比例分配,則中年主播應(yīng)抽取6名
D. 從所調(diào)查的主播中,隨機(jī)選取一位做為幸運(yùn)主播,已知該幸運(yùn)主播是青年人的條件下,又是女性的概率為0.6
【答案】AC
【解析】
【分析】A選項(xiàng),結(jié)合圖1和圖2求出三個(gè)年齡段中女性人數(shù);B選項(xiàng),在A選項(xiàng)基礎(chǔ)上,求出相應(yīng)的概率;C選項(xiàng),求出三個(gè)年齡段主播的比例,從而得到中年主播應(yīng)抽取的人數(shù);D選項(xiàng),設(shè)出事件,利用條件概率公式求出答案.
【詳解】A選項(xiàng),由圖1可以看出選取300人中其他人群人數(shù)為,
青年人人數(shù)為,中年人人數(shù)為,
由圖2可以看出青年人中女性人數(shù)為,中年人中女性人數(shù)為,
其他人群中,女性人數(shù)為,
故該平臺(tái)女性主播占比的估計(jì)值為,A正確;
B選項(xiàng),中年人中男性人數(shù)為,
故從所調(diào)查的主播中,隨機(jī)抽取一位參加短視頻剪輯培訓(xùn),則被抽到的主播是中年男性的概率為,B錯(cuò)誤;
C選項(xiàng),三個(gè)年齡段人數(shù)比例為青年主播,中年主播和其他人群主播比例為,
故用分層抽樣法抽取20名主播擔(dān)當(dāng)平臺(tái)監(jiān)管,若樣本量按比例分配,則中年主播應(yīng)抽取名,C正確;
D選項(xiàng),從所調(diào)查的主播中,隨機(jī)選取一位做為幸運(yùn)主播,設(shè)幸運(yùn)主播是青年人為事件,隨機(jī)選取一位做為幸運(yùn)主播,設(shè)幸運(yùn)主播是女性主播為事件,
則,,,D錯(cuò)誤.
故選:AC
12. 如圖,棱長(zhǎng)為6的正方體中,點(diǎn)、滿足,,其中、,點(diǎn)是正方體表面上一動(dòng)點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()
A. 當(dāng)時(shí),∥平面
B. 當(dāng)時(shí),若∥平面,則的最大值為
C. 當(dāng)時(shí),若,則點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為
D. 過(guò)A、、三點(diǎn)作正方體的截面,截面圖形可以為矩形
【答案】ABC
【解析】
【分析】以點(diǎn)為原點(diǎn),、、所在直線分別為、、軸建立如下圖所示的空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量法可判斷AC選項(xiàng);分別取、中點(diǎn)、,連接、、、、,,找出點(diǎn)P的軌跡,結(jié)合圖形求出的最大值,可判斷B選項(xiàng);作出截面,分析截面的形狀,可判斷D選項(xiàng).
【詳解】以點(diǎn)為原點(diǎn),、、所在直線分別為、、軸建立如下圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則、、、、、,
對(duì)于A選項(xiàng):當(dāng)時(shí),則,
因?yàn)?,?br>設(shè)平面的法向量為,則,
取,則,可得,
所以,則,
因?yàn)槠矫?,所以?dāng)時(shí),∥平面,故A正確;
對(duì)于B選項(xiàng):當(dāng)時(shí),為中點(diǎn),
分別取、中點(diǎn)、,連接、、、、,
因?yàn)?、分別為、的中點(diǎn),所以∥,
又因?yàn)椤吻?,則四邊形為平行四邊形,可得∥,
所以∥,
且平面,平面,所以∥平面,
同理可得,∥平面,
因?yàn)?,、平面,所以平面∥平面?br>當(dāng)點(diǎn)為的邊上一點(diǎn)(異于點(diǎn))時(shí),則平面,則∥平面,
故點(diǎn)的軌跡為的邊(除去點(diǎn)),則,
同理可得,結(jié)合圖形可得,故B正確;
對(duì)于選項(xiàng)C:當(dāng)時(shí),、分別為、的中點(diǎn),如圖所示:
此時(shí)點(diǎn)、、,,
當(dāng)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)點(diǎn),其中,,
則,
因?yàn)?,則,解得,
設(shè)點(diǎn)的軌跡分別交棱、于點(diǎn)、,則、,
當(dāng)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)點(diǎn),其中,,
則,則,
設(shè)點(diǎn)的軌跡交棱于點(diǎn),則,設(shè)點(diǎn)的軌跡交棱于點(diǎn),
因?yàn)槠矫妗纹矫?,平面平面?br>平面平面,所以∥,
同理可得∥,所以四邊形為平行四邊形,
且,,
因此點(diǎn)的軌跡的長(zhǎng)度即為平行四邊形的周長(zhǎng),故C正確;
對(duì)于D選項(xiàng):設(shè)截面交棱于點(diǎn),連接、,由題意可知,截面與平面重合,
因?yàn)槠矫妗纹矫妫矫嫫矫妫?br>平面平面,所以∥,同理可得∥,
所以四邊形平行四邊形,
因?yàn)?,其中,則,,
且,即與不可能垂直,
所以平行四邊形不可能為矩形,即過(guò)A、、三點(diǎn)的截面不可能是矩形,故D錯(cuò)誤.
故選:ABC.
三、填空題(本大題共4小題,共20.0分)
13. 若直線與直線平行,則______.
【答案】或1
【解析】
【分析】根據(jù)直線平行得到,解得答案并驗(yàn)證即可.
【詳解】直線與直線平行,則,
解得或,
當(dāng)或時(shí),驗(yàn)證兩條直線不重合,
故答案為:或1.
14. 點(diǎn),,,若在線段上,且滿足,則點(diǎn)的坐標(biāo)為_(kāi)_____.
【答案】
【解析】
【分析】結(jié)合題意,利用,建立方程組解出即可.
【詳解】設(shè)的坐標(biāo)為,則,
,
因?yàn)樵诰€段上,且滿足,
所以,即,
解得:,所以點(diǎn)的坐標(biāo)為.
故答案為:.
15. 已知函數(shù),其中是自然對(duì)數(shù)的底數(shù).設(shè)直線與曲線與分別交于兩點(diǎn),若對(duì)任意,均有成立,則的取值范圍為_(kāi)__________.
【答案】
【解析】
【分析】把直線分別與曲線與的交點(diǎn)代入函數(shù)中,則由得,構(gòu)造新函數(shù),使,均有成立問(wèn)題轉(zhuǎn)化為即可.
【詳解】,且直線與曲線與分別交于兩點(diǎn),
則,
,
,
當(dāng)時(shí),令,
則,
由函數(shù)和(差)的單調(diào)性知在區(qū)間上單調(diào)遞增且有,
故當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),函數(shù)有極小值也是最小值,最小值為.
對(duì)任意,均有成立,化為.
故答案為:
【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵在于從直線與兩曲線的交點(diǎn)中解出,再構(gòu)造新函數(shù),把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求此函數(shù)的最值.
16. 已知函數(shù),點(diǎn)是函數(shù)圖象上不同的兩個(gè)點(diǎn),設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),則的取值范圍是______.
【答案】
【解析】
【分析】設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為,求得切線方程為,將原點(diǎn)代入該切線方程求得,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性,得到切線方程為,再設(shè)過(guò)原點(diǎn)的切線為,聯(lián)立方程組,結(jié)合,求得切線為,設(shè)直線與的夾角為,結(jié)合,即可求解.
【詳解】當(dāng)時(shí),,可得,所以在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,作出函數(shù)的大致圖象,如圖所示,
設(shè)過(guò)原點(diǎn)的直線與函數(shù)的圖象相切的直線方程為,
其中切點(diǎn)坐標(biāo)為,則切線方程為,
將原點(diǎn)代入該切線方程可得,即,
構(gòu)造函數(shù),其中,則,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,且,
可得,所以,切線方程為,
又由函數(shù),設(shè)過(guò)原點(diǎn)的切線方程為,
聯(lián)立方程組,整理得,
令,解得或(舍去),即切線方程為
設(shè)直線與的夾角為,直線的傾斜角為,
則,可得,
結(jié)合圖象可知,當(dāng)均在的圖象上時(shí),
,可得,所以.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】方法技巧:已知函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù),求參數(shù)的取值范圍問(wèn)題的三種常用方法:
1、直接法,直接根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的不等式(組),再通過(guò)解不等式(組)確定參數(shù)的取值范圍2、分離參數(shù)法,先分離參數(shù),將問(wèn)題轉(zhuǎn)化成求函數(shù)值域問(wèn)題加以解決;
3、數(shù)形結(jié)合法,先對(duì)解析式變形,在同一平面直角坐標(biāo)系中作出函數(shù)的圖象,然后數(shù)形結(jié)合求解.
結(jié)論拓展:與和相關(guān)的常見(jiàn)同構(gòu)模型
①,構(gòu)造函數(shù)或;
②,構(gòu)造函數(shù)或;
③,構(gòu)造函數(shù)或.
四、解答題(本大題共5小題,共70.0分.解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明,證明過(guò)程或演算步驟)
17. 文明城市是反映城市整體文明水平的綜合性榮譽(yù)稱號(hào),作為普通市民,既是文明城市的最大受益者,更是文明城市的主要?jiǎng)?chuàng)造者.某市為提高市民對(duì)文明城市創(chuàng)建的認(rèn)識(shí),舉辦了“創(chuàng)建文明城市”知識(shí)競(jìng)賽;從所有答卷中隨機(jī)抽取100份作為樣本,將樣本的成績(jī)(滿分100分,成績(jī)均為不低于40分的整數(shù))分成六段:,,…,得到如圖所示的頻率分布直方圖.
(1)求頻率分布直方圖中a的值;
(2)求樣本成績(jī)的第75百分位數(shù);
(3)已知落在的平均成績(jī)是51,方差是7,落在的平均成績(jī)?yōu)?3,方差是4,求兩組成績(jī)的總平均數(shù)和總方差.
【答案】(1)0.030
(2)84(3)兩組市民成績(jī)的總平均數(shù)是59,總方差是37
【解析】
【分析】(1)根據(jù)每組小矩形的面積之和為1即可求解;
(2)利用頻率分布直方圖及百分位數(shù)公式即可求得第75百分位數(shù);
(3)將總體平均數(shù)代入總體方差公式即可求得總方差.
【小問(wèn)1詳解】
由每組小矩形的面積之和為1,
則,
解得.
【小問(wèn)2詳解】
結(jié)合(1)可得,
成績(jī)落在內(nèi)的頻率為,
成績(jī)落在內(nèi)的頻率為,
設(shè)第75百分位數(shù)為,
則,解得,
故第75百分位數(shù)為84.
【小問(wèn)3詳解】
由圖可知,成績(jī)?cè)诘氖忻袢藬?shù)為,
成績(jī)?cè)诘氖忻袢藬?shù)為,
故兩組成績(jī)的總平均數(shù)為,
設(shè)成績(jī)?cè)谥?0人的分?jǐn)?shù)分別為,,,…,;
成績(jī)?cè)谥?0人的分?jǐn)?shù)分別為,,,…,,
則由題意可得,,,
即,,
所以,
所以兩組市民成績(jī)的總平均數(shù)是59,總方差是37.
18. 如圖,在四棱錐中,平面平面,,,,,,為中點(diǎn),點(diǎn)在上,且.
(1)求證:平面;
(2)求平面與平面夾角的余弦值;
(3)線段上是否存在點(diǎn),使得平面,說(shuō)明理由?
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)
(3)不存在,理由見(jiàn)解析
【解析】
【分析】(1)應(yīng)用線面垂直的判定定理證明即可.
(2)向量法求解平面與平面夾角的余弦值即可.
(3)設(shè)是線段上一點(diǎn),則存在使得,利用線面平行的向量證法證明線面平行即可.
【小問(wèn)1詳解】
在中,.
所以,即;
又因?yàn)椋?br>在平面中,面,面,,
所以平面;
【小問(wèn)2詳解】
因?yàn)槠矫嫫矫妫?br>平面平面,
平面,
所以平面,所以,
由(1)已證,且已知,
故以為原點(diǎn),建立如圖空間直角坐標(biāo)系,
則,,,
所以,,
,
因?yàn)闉橹悬c(diǎn),
所以,
由知,
,
設(shè)平面的法向量為,
則即,令,則,
于是,
又因?yàn)橛桑?)已證平面,
所以平面的法向量為,
所以,
平面與平面夾角的余弦值;
小問(wèn)3詳解】
設(shè)是線段上一點(diǎn),則存在使得,
因?yàn)椋?br>所以,
因?yàn)槠矫妫?br>所以平面當(dāng)且僅當(dāng),
即,
即,解得,
因?yàn)?,所以線段上不存在使得平面.
19. 如圖,公路圍成的是一塊頂角為的角形耕地,其中,在該塊土地中處有一小型建筑,經(jīng)測(cè)量,它到公路的距離分別為,現(xiàn)要過(guò)點(diǎn)修建一條直線公路,將三條公路圍成的區(qū)域建成一個(gè)工業(yè)園.
(1)以為坐標(biāo)原點(diǎn)建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,并求出點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)三條公路圍成的工業(yè)園區(qū)的面積恰為,求公路所在直線方程.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
【分析】(1)以為坐標(biāo)原點(diǎn), 所在直線為軸,過(guò)點(diǎn)且垂直于的直線為軸,建立平面直角坐標(biāo)系.根據(jù)條件求出直線的方程,設(shè)出點(diǎn)坐標(biāo),代點(diǎn)到直線的距離公式即可求出所求;
(2)由(1)及題意設(shè)出直線的方程后,即可求得點(diǎn)的橫坐標(biāo),與點(diǎn)的縱坐標(biāo),由
求得后,即可求解.
【詳解】(1)以為坐標(biāo)原點(diǎn), 所在直線為軸,過(guò)點(diǎn)且垂直于的直線為軸,
建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系
由題意可設(shè)點(diǎn),且直線的斜率為,并經(jīng)過(guò)點(diǎn),
故直線的方程為:,
又因點(diǎn)到的距離為,所以,解得或(舍去)
所以點(diǎn)坐標(biāo)為.
(2)由題意可知直線的斜率一定存在,故設(shè)其直線方程為:,
與直線的方程:,聯(lián)立后解得:,
對(duì)直線方程:,令,得,
所以,解得,
所以直線方程為:,即:.
【點(diǎn)睛】本題以直線方程的相關(guān)知識(shí)為背景,旨在考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,屬于中檔題.
20. 已知函數(shù).
(1)求函數(shù)的極值;
(2)證明:當(dāng)時(shí),,使得.
【答案】(1)答案見(jiàn)解析
(2)證明見(jiàn)解析
【解析】
【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)與極值的關(guān)系求解;
(2)利用導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性最值得關(guān)系證明不等式能成立問(wèn)題.
【小問(wèn)1詳解】
易知,,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),時(shí),,單調(diào)遞減,
時(shí),,單調(diào)遞增,
綜上,當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
【小問(wèn)2詳解】
由(1)可知,當(dāng)時(shí),在處取得最小值,
若,使得,只需,
令,由,
可得,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,
故當(dāng)時(shí),,
所以,,使得.
21. 已知橢圓:過(guò)點(diǎn),且離心率為.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)橢圓和圓:.過(guò)點(diǎn)作直線和,且兩直線的斜率之積等于1,與圓相切于點(diǎn),與橢圓相交于不同的兩點(diǎn)、,求的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意,列出方程組,求得的值,即可求解;
(2)設(shè)的斜率為,得到的方程為,的方程為,根據(jù)題意,得到,聯(lián)立方程組,結(jié)合,得到,將代入上式,得出的不等式,即可求解.
【小問(wèn)1詳解】
解:由橢圓過(guò)點(diǎn),且離心率為,
可得,解得,,,
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
【小問(wèn)2詳解】
解:由題意,兩直線、的斜率均存在,且兩直線的斜率之積為1,
設(shè)的斜率為,則的斜率為,
則直線的方程為,即,
直線的方程為,即,
因?yàn)榕c圓相切于點(diǎn),所以,化簡(jiǎn)得,
由,整理得,
所以,化簡(jiǎn)得,,
由,可得,
代入上式化簡(jiǎn)得,,解得,
又因?yàn)?,可得,得?br>所以的取值范圍是.
【點(diǎn)睛】方法策略:解答圓錐曲線最值與范圍問(wèn)題的方法與策略:
(1)幾何轉(zhuǎn)化代數(shù)法:若題目的條件和結(jié)論能明顯體現(xiàn)幾何特征和意義,則考慮利用圓錐曲線的定義、圖形、幾何性質(zhì)來(lái)解決;
(2)函數(shù)取值法:若題目的條件和結(jié)論的幾何特征不明顯,則可以建立目標(biāo)函數(shù),再求這個(gè)函數(shù)的最值(或值域),常用方法:(1)配方法;(2)基本不等式法;(3)單調(diào)性法;(4)三角換元法;(5)導(dǎo)數(shù)法等,要特別注意自變量的取值范圍;
3、涉及直線與圓錐曲線的綜合問(wèn)題:通常設(shè)出直線方程,與圓錐曲線聯(lián)立方程組,結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系,合理進(jìn)行轉(zhuǎn)化運(yùn)算求解,同時(shí)抓住直線與圓錐曲線的幾何特征應(yīng)用.
22. 已知函數(shù),其中且.
(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若存在實(shí)數(shù),使得,則稱為函數(shù)的“不動(dòng)點(diǎn)”求函數(shù)的“不動(dòng)點(diǎn)”的個(gè)數(shù);
(3)若關(guān)于x的方程有兩個(gè)相異的實(shí)數(shù)根,求a的取值范圍.
【答案】(1)的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為;
(2)答案見(jiàn)解析;(3)且.
【解析】
【分析】(1)直接利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)記,利用導(dǎo)數(shù)得在和上均單調(diào)遞增.記,對(duì)分討論,結(jié)合零點(diǎn)定理求函數(shù)的“不動(dòng)點(diǎn)”的個(gè)數(shù);
(3)記,利用(1)得出的單調(diào)性和值域,然后分和兩種情況,結(jié)合(2)中不動(dòng)點(diǎn)的范圍對(duì)進(jìn)行分析即可
【小問(wèn)1詳解】
當(dāng)時(shí),,定義域?yàn)镽.
,令,得.
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.
所以的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為.
【小問(wèn)2詳解】
函數(shù)的不動(dòng)點(diǎn)即為方程的根,即方程的根.
顯然,不是方程的根,所以.
記,因?yàn)椋ó?dāng)且僅當(dāng)取等號(hào)),所以在和上均單調(diào)遞增.
由,記.
①當(dāng)時(shí),
(?。┊?dāng)時(shí),,
(可設(shè)
當(dāng),當(dāng),
在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,所以),
存在,使得,即存在唯一使得;
(ⅱ)當(dāng)時(shí),,
(設(shè)
當(dāng),當(dāng),
在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,
所以),存在,使得,即存在唯一使得.
②當(dāng)時(shí),
(?。┊?dāng)時(shí),無(wú)零點(diǎn);
(ⅱ)當(dāng)時(shí),因?yàn)?,,存在,使得,即存在唯一使得?br>綜上所述,
當(dāng)時(shí),函數(shù)有兩個(gè)“不動(dòng)點(diǎn)”,;當(dāng)時(shí),函數(shù)有一個(gè)“不動(dòng)點(diǎn)”.
【小問(wèn)3詳解】
記,由(1)知,
當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增,且;
當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增,且;
當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞減,且當(dāng)趨向于無(wú)窮時(shí),的增長(zhǎng)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一次函數(shù)的增長(zhǎng)速率,則.
當(dāng),由(2)知
(其中).
由,代入得.
因?yàn)?,所以此時(shí)只有一個(gè)解;
因?yàn)?,所以此時(shí)有兩個(gè)解,
故共有三個(gè)解,不滿足題意;
當(dāng),由(2)知
由,代入得,
當(dāng)時(shí),只有一個(gè)解,不滿足題意,此時(shí);
時(shí),共有兩個(gè)解,滿足題意,
綜上所述,當(dāng)且時(shí)方程有兩個(gè)不同實(shí)數(shù)根.

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