或
点睛:确定圆的方程方法
.
(1)直接法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程. (2)待定系数法 ①若已知条件与圆心的值;
②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D、E、F的方程组,进而求出D、E、F的值. 20. 如图,在三棱锥
(1)证明:(2)若点在棱
中,平面
;
为
,求
与平面
所成角的正弦值.
,
,为
的中点.
和半径有关,则设圆的标准方程依据已知条件列出关于
的方程组,从而求出
上,且二面角
【答案】(1)见解析(2)
【解析】分析:(1)根据等腰三角形性质得PO垂直AC,再通过计算,根据勾股定理得PO垂直OB,最后根据线面垂直判定定理得结论,(2)根据条件建立空间直角坐标系,设立各点坐标,根据方程组解出平面PAM一个法向量,利用向量数量积求出两个法向量夹角,根据二面角与法向量夹角相等或互补关系列方程,解得M坐标,再利用向量数量积求得向量PC与平面PAM法向量夹角,最后根据线面角与向量夹角互余得结果. 详解:(1)因为连结且由由
.因为,
知知
. . 平面
.
的方向为轴正方向,建立空间直角坐标系
,为,所以
的中点,所以,且.
为等腰直角三角形,
(2)如图,以为坐标原点,.
由已知得设设平面由
,则
的法向量为
得
.
,可取.
取平面的法向量.
,
所以.由已知得.
所以.解得(舍去),.
所以所以
与平面
.又,所以.
所成角的正弦值为.
点睛:利用法向量求解空间线面角的关键在于“四破”:第一,破“建系关”,构建恰当的空间直角坐标系;第二,破“求坐标关”,准确求解相关点的坐标;第三,破“求法向量关”,求出平面的法向量;第四,破“应用公式关”. 21. 已知函数
(1)若(2)若
.
,证明:当在
时,
;
只有一个零点,求.
【答案】(1)见解析(2)
详解:(1)当设函数当而
时,,故当
时,
,则,所以时,
.
等价于.
.
单调递减.
在,即
.
(2)设函数在(i)当(ii)当当所以故①若②若③若
只有一个零点当且仅当时,时,时,在
;当
单调递减,在是,即,即,即
在,,,
在只有一个零点.
没有零点;
. 时,单调递增.
.
的最小值. 在在
没有零点; 只有一个零点; ,所以
在
有一个零点,
,由于
由(1)知,当故
在
在
时,,所以
在
有两个零点. .
.
有一个零点,因此
综上,只有一个零点时,
点睛:利用函数零点的情况求参数值或取值范围的方法 (1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解. (2)分离参数后转化为函数的值域(最值)问题求解.
(3)转化为两熟悉的函数图象的上、下关系问题,从而构建不等式求解.
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。 22. [选修4-4:坐标系与参数方程] 在直角坐标系
中,曲线的参数方程为
(为参数),直线的参数方程为
(为参数).
(1)求和的直角坐标方程;
(2)若曲线截直线所得线段的中点坐标为【答案】(1)当
【解析】分析:(1)根据同角三角函数关系将曲线的参数方程化为直角坐标方程,根据代入消元法将直线的参数方程化为直角坐标方程,此时要注意分直角坐标方程,根据参数几何意义得详解:(1)曲线的直角坐标方程为当当
时,的直角坐标方程为时,的直角坐标方程为
.
与
两种情况.(2)将直线参数方程代入曲线的,即得的斜率.
时,的直角坐标方程为
,求的斜率.
,当
时,的直角坐标方程为
.(2)
之间关系,求得.
,
(2)将的参数方程代入的直角坐标方程,整理得关于的方程
.①
因为曲线截直线所得线段的中点又由①得
,故
在内,所以①有两个解,设为,,则
,于是直线的斜率
.
.
点睛:直线的参数方程的标准形式的应用 过点M0(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程是若M1,M2是l上的两点,其对应参数分别为t1,t2,则
(1)M1,M2两点的坐标分别是(x0+t1cos α,y0+t1sin α),(x0+t2cos α,y0+t2sin α). (2)|M1M2|=|t1-t2|.
(3)若线段M1M2的中点M所对应的参数为t,则t=(4)若M0为线段M1M2的中点,则t1+t2=0. 23. [选修4-5:不等式选讲] 设函数 (1)当
.
时,求不等式
的解集;
.(t是参数,t可正、可负、可为0)
,中点M到定点M0的距离|MM0|=|t|=.
(2)若【答案】(1)
,求的取值范围.
,(2)
【解析】分析:(1)先根据绝对值几何意义将不等式化为三个不等式组,分别求解,最后求并集,(2)先化简不等式为取值范围. 详解:(1)当
时,
可得(2)而由
可得的解集为等价于
,且当或
. .
时等号成立.故
等价于
.
.
,再根据绝对值三角不等式得
最小值,最后解不等式
得的
,所以的取值范围是
点睛:含绝对值不等式的解法有两个基本方法,一是运用零点分区间讨论,二是利用绝对值的几何意义求解.法一是运用分类讨论思想,法二是运用数形结合思想,将绝对值不等式与函数以及不等式恒成立交汇、渗透,解题时强化函数、数形结合与转化化归思想方法的灵活应用,这是命题的新动向.