3?x?x(x?0)【答案解析】(?1,0) 解析 :解:函数f(x)?x3?x变形为f(x)??3,
?x?x(x?0)?3x2?1(x?0)又因为在A,B两点处的切线互相平行,故f?(x1)?f?(x2),即?f?(x)??2?3x?1(x?0)3x12?1?3x22?1,也就是3x22?3x12?2,同时x1?0,x2?0
x23x223x12?222??????1?1?所以,令个g(x)= ,g?(x)?0得到极值点2222x13x13x13x13x为x=2x33,即x1?,??1?2???1,0?,即2???1,0?. 3x133xx2的范围即可. x1【思路点拨】先把原函数求导并判断x1?0,x2?0,然后利用导数求出
14.设等差数列?an?的公差为d,前n项和为Sn,且a1≥1,a24≥24,S12≤168, 则a9?d2的取值范围是 ▲ . 【知识点】二次函数值域问题。
a1?1??249] 解析 :解: 由题意得?a1?23d?24 作出?d,a1?的可行域 【答案解析】[8,16?2a?11d?28?1
6
2又令a9?d2?t,则a1?d?8d?t??d?4??t?16
2T的几何意义即为二次函数a1?d2?8d?t的纵截距,所以当二次函数a1?d2?8d?t过A(1,1)时,t取得最小值8;当二次函数a1?d2?8d?t与直线2a1?11d?28,t取得最大值
249. 16【思路点拨】作出?d,a1?的可行域后,转化为二次函数求值域的问题即可.
二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题纸指定区域内作答,解答时应写出文字.......
说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)
在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量m?(tanA?tanC,3),
n?(tanAtanC?1,1),且m//n.
(1)求角B;
(2)若b?2,求ΔABC的面积的最大值. 【知识点】向量共线定理;余弦定理;基本不等式.
(2)ΔABC的面积的最大值为3.
3 解析 :解:(1)因为m//n,所以tanA?tanC?3(tanAtanC?1),
tanA?tanC??3,即tan(A?C)??3, ????????????4分 所以
1?tanAtanC所以tanB??tan(A?C)?3, 【答案解析】(1)B?又B?(0,?),所以B???3. ????????????7分
a2?c2?b21(2)在ΔABC中,由余弦定理有,cosB??,
2ac222所以a?c?ac?4,
由基本不等式,a2?c2≥2ac,可得ac≤4,当且仅当a?c?2时,取等,?12分
13所以ΔABC的面积S?acsinB≤?4?3,
24故ΔABC的面积的最大值为3. ????????????14分
【思路点拨】(1)先根据m//n,得到tan(A?C)??3,解得B??3即 可.
a2?c2?b21(2)由余弦定理得,cosB??,所以a2?c2?ac?4,再通过基本不等式可
2ac2得ac≤4,最后得到ΔABC的面积的最小值.
16.(本小题满分14分)
如图,在梯形ABCD中,AB//CD,AD?DC?CB?a,?ABC?60o.平面ACEF?平面ABCD,四边形ACEF是矩形,AE?a,点M在线段EF上.
7
(1)求证:BC?平面ACEF;
(2)当FM为何值时,AM//平面BDE?证明你的结论.
D
【知识点】线面垂直的判定定理;线面平行的判定定理. 【答案解析】(1)略(2) 当FM?M F C A (第16题图)
E B
3a,AM//平面BDE. 3解析 :解:(1)由题意知,ABCD为等腰梯形,且AB?2a,AC?3a,
所以AC?BC,
又平面ACEF?平面ABCD,平面ACEF平面ABCD?AC,
所以BC?平面ACEF. ???????6分
3(2)当FM?a,AM//平面BDE. ???????8分 M 3F 在梯形ABCD中,设AC?BD?N,连结EN,则CN:NA?1:2,
因为FM?E 3a,EF?AC?3a,
C 3D
所以EM?AN,又EM//AN,
N 所以四边形EMAN为平行四边形,????11分
A 所以AM//NE,
(第16题图)
又NE?平面BDE,AM?平面BDE,
所以AM//平面BDE. ???????14分 【思路点拨】(1)先在等腰梯形ABCD中得到 AC?BC,再结合平面ACEF?平面ABCD,得到结论 .
3(2)当FM?a,AM//平面BDE.再证明四边形EMAN为平行四边形,最后得
3出结论即可.
17.(本小题满分14分)
第十八届省运会将于2014年9月在徐州市举办.为营造优美的环境,举办方决定在某“葫芦”形花坛中建喷泉.如图,该花坛的边界是两个半径为10米的圆弧围成,两圆心O1、O2之间的距离为10米.
(1)如图甲,在花坛中建矩形喷泉,四个顶点A,B,C,D均在圆弧上,O1O2?AB于点M.设?AO2Mq,求矩形的宽AB为多少时,可使喷泉ABCD的面积最大;
(2)如图乙,在花坛中间铺设一条宽为2米的观赏长廊以作休闲之用,则矩形喷泉变
pp为两个全等的等腰三角形,其中NA?NB,NO2?4米.若?AO2Mq [,],
64求喷泉的面积的取值范围.
B
D θ O2 A M 8 D 观 A 赏长廊O1 C O1 C θ M O 2N B B (第17题图甲)
(第17题图乙)
【知识点】三角函数式的化简;导数求最值的应用;三角函数的单调性.
530?233时,矩形ABCD的面积最大.
2(2) 喷泉的面积的取值范围是[503?40,100?402](单位:平方米). 解析 :解:(1)在直角ΔAO2M中,AM?10sin?,O2M?10cos?,则AD?20cos??10, 所以矩形ABCD的面积S?20sin?(20cos??10)?200(2sin?cos??sin?),???4分
【答案解析】(1)AB?p, 3则f'(?)?2cos2??cos??4cos2??cos??2,
令f(?)?2sin?cos??sin?,0 883) ? ?0,?0? ?0 (?0,?3f'(?) 0 ? ? f(?) ↗ 极大值 ↘ 530?233时,矩形ABCD的面积最大. ??????10分 2(2)由(1)易得,喷泉的面积S?20sin?(10cos??4)?100sin2??80sin?, 所以当???0,即AB?pppp由q?[,]知,2q?[,],所以函数g(?)?100sin2??80sin?是单调增函数, 6432所以S?[503?40,100?402]. ????????????13分 530?233(米)时,可使喷泉ABCD的面积最大; 2(2)喷泉的面积的取值范围是[503?40,100?402](单位:平方米). ??14分 答:(1)矩形的宽AB? 【思路点拨】(1)先找出矩形ABCD的面积的表达式 S?20sin?(20cos??10)?200(2sin?cos??sin?),然后利用导数求其最大值 (2)由(1)易得,喷泉的面积S?20sin?(10cos??4)?100sin2??80sin?, 然后利用函数g(?)?100sin2??80sin?是单调增函数,求出范围. 18.(本小题满分16分) x2y2已知椭圆C:2?2?1(a?b?0)的左、右焦点分别为F1、F2,过F2作直线l与椭圆Cab交于点M、N. 1,右准线的方程为x?4,M为椭圆C上顶点,直线l交211?右准线于点P,求的值; PMPN(2)当a2?b2?4时,设M为椭圆C上第一象限内的点,直线l交y轴于点Q, F1M?F1Q,证明:点M在定直线上. (1)若椭圆C的离心率为 9 【知识点】直线与椭圆的位置关系;两直线垂直的充要条件;直线过定点问题. 【答案解析】(1)(2)略 13?c1?,??a?2,?a2 解析 :解:(1)设F2(c,0),则?2,解得?, c?1a???4??cx2y2所以椭圆C的方程为??1, ???????????2分 43则直线l的方程为y??3(x?1),令x?4,可得P(4,?33), ?y??3(x?1),8335x2?22联立?x,得,所以,M(0,3)N(,?), ??4分 ?2x?0y554?1??3?41111151??????. 所以 22PMPN8243(0?4)?(3?33)83322(?4)?(??33)55??????????6分 y0(2)设M(x0,y0)(x0?0,y0?0),F2(c,0),则直线l的方程为y?(x?c), x0?c?cy0令x?0,可得Q(0,), ??????????8分 x0?c?cy0y0x?c由F1M?F1Q可知,kF1M?kF1Q??0??1,整理得y02?x02?c2, x0?cc又c2?a2?b2?2a2?4, ?a2?y02?x02?(2a2?4),x0?,??2?22联立?x,解得?, ??????????14分 y200?1?2??y?2?a4?a2?a0?2?所以点M在定直线x?y?2上. ??????????16分 【思路点拨】(1)先由已知条件解出a,c的值,进而求出椭圆方程,再与直线方程联立得到M、N点的坐标代入即可.(2)通过直线l的方程求得Q的坐标,再由量直线垂直的充要条件得到y02?x02?c2,最后求出点M在定直线x?y?2上. 19.(本小题满分16分) 在数列?an?,?bn?中,已知a1?2,b1?4,且an,?bn,an?1成等差数列,bn,?an, bn?1也成等差数列. (1)求证:?an?bn?是等比数列; (2)设m是不超过100的正整数,求使 an?ma?4?m成立的所有数对(m,n). an?1?mam?1?4【知识点】等差等比数列的基本性质;不定方程求整数解; 【答案解析】(1)略(2)所有数对(m,n)为(8,9),(80,83). 解析 :解:(1)由an,?bn,an?1成等差数列可得,?2bn?an?an?1,① 10