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16.(5分)关于x的方程x2+arcsin(cosx)+a=0恰有3个实数根x1、x2、x3,则x12+x22+x32=( ) A.1
B.2
C.
D.2π2
【解答】解:令f(x)=x2+arcsin(cosx)+a,
可得f(﹣x)=(﹣x)2+arcsin(cos(﹣x))+a=f(x), 则f(x)为偶函数, ∵f(x)=0有三个实数根, ∴f(0)=0,即0+
+a=0,故有a=﹣
, 关于x的方程即x2+arcsin(cosx)﹣=0,
∴x2 =0, 且
+arcsin(cosx1)﹣
=0,
x32+arcsin(cosx3)﹣=0,
x1=﹣x3, 由y=x2和y=
﹣arcsin(cosx),
当x>0,且0<x<π时, y=
﹣arcsin(cosx)=
﹣arcsin(sin(
﹣x))=
﹣(
则﹣π<x<0时,y=﹣arcsin(cosx)=﹣x,
由y=x2和y=
﹣arcsin(cosx)的图象可得:
它们有三个交点,且为(0,0),(﹣1,1),(1,1), 则x12+x22+x32=0+1+1=2. 故选:B.
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﹣x))=x,
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三.解答题(本大题共5题,共14+14+14+16+18=76分)
17.(14分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=2,AD=1,A1A=1. (1)求异面直线BC1与CD1所成的角; (2)求三棱锥B﹣D1AC的体积.
【解答】解:(1)∵在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AD1∥BC1, ∴∠AD1C是异面直线BC1与CD1所成的角或其补角.(2分) ∵AB=2,AD=1,A1A=1. ∴在等腰△ACD1中,∴cos∠CD1A=
=
=
,…(4分)
∴异面直线BC1与CD1所成的角(2)==
.…(1分)
…(4分)
.…(3分)
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18.(14分)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知
,
,且
.
(1)求C; (2)若c2=7b2,且,求b的值.
【解答】解:(1)由
,
∴2ccosC+acosB+bcosA=0,
由正弦定理得:2sinCcosC+sinAcosB+sinBcosA=0, ∴2sinCcosC+sin(A+B)=0; 2sinCcosC+sinC=0; 由sinC≠0, ∴, ∴
;
(2)由c2=a2+b2﹣2abcosC, ∴7b2=a2+b2﹣2abcosC, ∴a2+ab﹣6b2=0, ∴a=2b; 由
知, ,
∴,
∴b=2.
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19.(14分)已知等差数列{an}的公差为2,其前n项和∈R).
(1)求p的值及{an}的通项公式;
(2)在等比数列{bn}中,b2=a1,b3=a2+4,令列{cn}的前n项和Tn.
【解答】解:(1)根据题意,等差数列{an}中
,
(n∈N*,p
(k∈N*),求数
当n≥2时,有an=Sn﹣Sn﹣1=pn2+2n﹣[p(n﹣1)2+2(n﹣1)]=2pn﹣p+2, 则an+1=2p(n+1)﹣p+2, ∴an+1﹣an=2p=2, ∴p=1,
an=3+(n﹣1)2=2n+1, (2)∵b2=a1=3,b3=a2+4=9, ∴q=3,
当n=2k,k∈N*时,
Tn=a1+b2+a3+b4+…+a2k﹣1+b2k=(a1+a3+…+a2k﹣1)+(b2+b4+…+b2k)=(3+7+…+4k﹣1)+(3+27+…+32k﹣1) =
当n=2k﹣1,k∈N*时,n+1是偶数,
=
,
=
;
,
∴.
20.(16分)已知椭圆设点A(0,b),在△AF1F2中,
(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,
,周长为
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.
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(1)求椭圆Γ的方程;
(2)设不经过点A的直线l与椭圆Γ相交于B、C两点,若直线AB与AC的斜率之和为﹣1,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标;
(3)记第(2)问所求的定点为E,点P为椭圆Γ上的一个动点,试根据△AEP面积S的不同取值范围,讨论△AEP存在的个数,并说明理由.
【解答】(1)解:由又△AF1F2周长为联立①②,解得∴椭圆方程为
,∴. ;
,得
…②
,∴…①
(2)证明:设直线l方程:y=kx+m,交点B(x1,y1),C(x2,y2) 由
,得(1+4k2)x2+8kmx+4(m2﹣1)=0.
,
,
依题:kAB+kAC=﹣1,即:∵y1=kx1+m,y2=kx2+m, ∴
,得
,
,则m=﹣2k﹣1.
∴y=kx+m=kx﹣2k﹣1过定点(2,﹣1); (3)解:lAE:x+y﹣1=0,设直线l:y=﹣x+t与椭圆
.
相切,
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