1、1“212”压轴满分练(二)1已知 A, B, C, D 四点均在以点 O1为球心的球面上,且AB AC AD2 , BC BD 4 , CD8.若球 O2在球 O1内且与平面 BCD 相切,则球 O2直5 2径的最大值为( )A1 B2C4 D8解析:选 D 由题意,得 BC2 BD2 CD2,所以 BC BD,所以BCD 为等腰直角三角形如图,设 CD 的中点为 O,则 O 为 BCD 的外心,且外接圆半径 r4.连接 AO, BO,因为 AC AD2 ,所以5AO CD, AO2,又 BO4,所以 AO2 BO2 AB2,所以 AO BO,所以AO平面 BCD,所以球心 O1在直线 AO
2、 上设球 O1的半径为 R,则有r2 OO R2,即 16( R2) 2 R2,解得 R5.当球 O2直径最大时,球 O2与平面 BCD 相切,21且与球 O1内切,此时 A, O, O1, O2四点共线,所以球 O2直径的最大值为 R OO18.2已知函数 f(x)( x a)33 x a(a0)在1, b上的值域为22 a,0,则 b的取值范围是( )A0,3 B0,2C2,3 D(1,3解析:选 A 由题意,得 f( x)3( x a)233( x a1)( x a1)由 f( x)0,得 x a1 或 x a1,所以当 a1a1 时,f( x)0,所以函数 f(x)在( a1, a1)
3、上单调递减,在(, a1),( a1,)上单调递增又 f(a1)2 a2, f(a1)2 a2.若 f(1)2 a2,即(1 a)33 a2 a2,则 a1,此时 f(x)( x1) 33 x1,且 f(x)4 时, x1 或x2;由 f(x)0,解得 x0 或 x3.因为函数 f(x)在1, b上的值域为4,0,所以 0 b3.若 f(1)2 a2,因为 a0,所以 a11,要使函数 f(x)在1, b上的值域为22 a,0,需 a1 b,此时 a11, b,所以Error!即Error! 无解综上所述, b 的取值范围是0,33在平面四边形 ABCD 中, AB1, AC , BD BC,
4、 BD2 BC,则 AD 的最小值为5_解析:设 BAC , ABD ( (0,),则 ABC .在 ABC 中,由余 2弦定理,得 BC2 AB2 AC22 ABACcos 62 cos ,由正弦定理,得 5BCsin ,即 BC .在 ABD 中,由余弦定理,得 AD2 AB2 DB22 ABDBcos ACsin( 2) 5sin cos 2 14 BC24 BCcos 14(62 cos )4 cos 258 cos 55sin cos 5 4 sin 2520sin( )(其中 sin ,cos ) ,所以当5255 55sin( )1,即 sin ,cos 时, AD2取得最小值
5、5,所以 AD 的最小值为55 255.5答案: 54椭圆 E: 1( ab0)的右顶点为 A,右焦点为 F,上、下顶点分别是x2a2 y2b2B, C,| AB| ,直线 CF 交线段 AB 于点 D,且| BD|2| DA|.7(1)求 E 的标准方程;(2)是否存在直线 l,使得 l 交椭圆于 M, N 两点,且 F 恰是 BMN 的垂心?若存在,求l 的方程;若不存在,说明理由解:(1)法一:由题意知 F(c,0), A(a,0), B(0, b), C(0, b),所以直线 AB 的方程为 1,xa yb直线 CF 的方程为 1,xc yb由Error! 得, xD .2aca c因
6、为| BD|2| DA|,所以 2 ,BD DA 所以 | |,得 a,BD 23 BA 2aca c 23解得 a2 c,所以 b c.a2 c2 3因为| AB| ,即 ,所以 c ,7 a2 b2 7 7 7所以 c1, a2, b ,3所以椭圆 E 的标准方程为 1.x24 y23法二:如图,设椭圆 E 的左焦点为 G,连接 BG,由椭圆的对称性得 BG CF,则 2,|GF|FA| |BD|DA|即| GF|2| FA|,由题意知 F(c,0),则| GF|2 c,|FA| a c,所以 2c2( a c),得 a2 c,3所以 b c.a2 c2 3因为| AB| ,即 ,即 c
7、,7 a2 b2 7 7 7所以 c1, a2, b ,3所以椭圆 E 的标准方程为 1.x24 y23(2)假设存在直线 l,使得 F 是 BMN 的垂心,连接 BF,并延长,连接 MF,并延长,如图,则 BF MN, MF BN.由(1)知, B(0, ), F(1,0),3所以直线 BF 的斜率 kBF ,3易知 l 的斜率存在,设为 k,则 kBFk1,所以 k,33设 l 的方程为 y x m, M(x1, y1), N(x2, y2),33由Error! 消去 y 得 13x28 mx12( m23)0,3由 (8 m)241312( m23)0 得,3 0, f( x)0,所以
8、f(x)的单调递增区间为(,)当 a0 时, (4 a)24 a(2a1)4 a(2a1),()当 a 时, 0,令 u(x)0,得 x1 , x2 ,且12 2a 2a2 aa 2a 2a2 aax10, f( x)0,当 x( x1, x2)时, u(x)0,令 u(x)0,得 x1 , x2 ,且 2a 2a2 aa 2a 2a2 aax20, f( x)0,当 x(, x2)( x1,)时, u(x) 时, f(x)的单调递增区间为 , ,单调递减区间为 ;12当 0 a 时, f(x)的单调递增区间为(,);12当 a0, g(x)在(1,)上单调递增,所以当 x0 时, g(x) g(1)144e0,从而当 x0 时, f(x)0.
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