记“从样本中体重在区间一人被抽中”为事件,则
上的女生中随机抽取两人,体重在区间
. 中,的位置,使
,为
上的女生至少有
19.如图所示,在等腰直角三角形
,现沿
将
折起到
的中点,点在
上,且
上,且.
,点在
(1)求证:(2)求二面角
平面; 的余弦值.
.
【答案】(1)证明见解析;(2)【解析】 试题分析:
(1)建立空间直角坐标系,结合直线的方向向量和平面的法向量即可证得(2)求得平面的法向量,结合夹角公式可得二面角试题解析: (1)因为
,
,所以建立以点为原点,分别以
的余弦值是
.
平面;
所在直线为轴的空间
直角坐标系,如图所示. 则易知又因为又
平面,
,为平面
,
.
的一个法向量,
,
平面
.
,所以,所以
- 11 -
(2)由(1)知设平面则令又因为
,,
, . 为平面
,,
的法向量为,即,解得
的一个法向量,
,
为平面的一个法向量,所以
所以二面角20.定圆
的余弦值为.
且与圆相切,记圆心的轨迹为.
,动圆过点
(1)求轨迹的方程; (2)设点的方程. 【答案】(1)【解析】
试题分析:(Ⅰ)由两圆的相切的关系判断可得点的轨迹是一个椭圆,由椭圆标准方程易得;(Ⅱ)由已知得程为
,因此先求当
是实轴时,S=2,当AB斜率存在且不为0时,设方
,而OC斜率为,同理得
,由
;(2)
或
.
在上运动,与关于原点对称,且
,当
的面积最小时, 求直线
,代入椭圆方程可求得A点坐标,从而得
可用表示出面积,最后由基本不等式可得最小值,还要与斜率为0
的情形比较后可得. 试题解析:(Ⅰ)因为点
在圆
内,
所以圆N内切于圆M,因为|NM|+|NF|=4>|FM|,所以点N的轨迹E为椭圆, 且
,所以b=1,所以轨迹E的方程为
.
(Ⅱ)(i)当AB为长轴(或短轴)时,依题意知,点C就是椭圆的上下顶点(或左右顶点),此时
=2.
(ii)当直线AB的斜率存在且不为0时,设其斜率为k,直线AB的方程为y=kx, 联立方程
得
,
,
- 12 -
所以.
由|AC|=|CB|知,△ABC为等腰三角形,O为AB的中点,OC⊥AB,所以直线OC的方程为,
同理得,
,
由于所以因为
,
,当且仅当1+4k2=k2+4,即k=±1时等号成立,此时△ABC面积的最小值是, ,所以△ABC面积的最小值为,此时直线AB的方程为y=x或y=﹣x.
考点:椭圆的标准方程,直线与椭圆相交问题. 21.已知函数(1)若曲线(2)求函数(3)若函数【答案】(1)时,【解析】
试题分析:(1)因为点为,故切线为
;(2)
在曲线
上,所以,将分成
,因为,令
,即证
,解得
,利用导数求得斜率
四类,讨,所以
,
过点在区间
. ,求曲线上的最大值;
.
,当
时,
,当
在点处的切线方程;
有两个不同的零点,,求证:;(2)当
时,
;(3)证明见解析.
论函数的单调区间进而求得最大值;(3)不妨设
,
,要证明
,即证明
令
试题解析: (1)因为点
(),利用导数求得的最小值大于零即可.
在曲线上,所以,解得.
- 13 -
因为
,所以切线的斜率为0,
所以切线方程为.
(2)因为, ①当时,,
,
所以函数在上单调递增,则
;
②当,即时,
,
,
所以函数在
上单调递增,则
;
③当,即
时,
函数在上单调递增,在
上单调递减,
则;
④当,即
时,
,, 函数
在上单调递减,则.
综上,当时,; 当时,
;
当
时,
. (3)不妨设, 因为, 所以,
,
可得,
,
要证明
,即证明
,也就是,因为,
所以即证明,
即,
- 14 -
令,则,于是,
令(),
则故函数所以
在
,
上是增函数, ,即
成立,所以原不等式成立.
考点:导数与切线、最值.
【方法点晴】本题主要考查导数与切线的问题,考查导数与极值、最值的问题,考查构造函数法证明不等式的方法.第一问涉及求函数的参数,只需代入点的坐标解方程即可,涉及切线问题利用导数和斜率的对应关系易得.第二问求函数在某个区间上的最大值,需要对进行分类讨论,分类的依据是导数的零点是否在定义域内.第三问要证明不等式,先将其转化为同一个参数,然后利用导数求其最小值来求. 22.已知曲线的极坐标方程是的正半轴,建立平面直角坐标系
,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为轴
.在直角坐标系中,倾斜角为的直线过点
.
(Ⅰ)写出曲线的直角坐标方程和直线的参数方程; (Ⅱ)设点和点的极坐标分别为求
的面积.
,
;(Ⅱ)
.
,若直线经过点,且与曲线相交于
两点,
【答案】(Ⅰ)【解析】
试题分析:(Ⅰ)运用极坐标与直角坐标之间的关系求解;(Ⅱ)借助题设条件和直线的参数方程求弦
,再求点
到
的距离,最后运用面积公式求解.
试题解析: (Ⅰ)曲线化为:再化为直角坐标方程为直线的参数方程为(Ⅱ)由(Ⅰ)将点
,
(为参数). 的极坐标化为直角坐标得
,
,
- 15 -