1、2017年江苏省南通市高考一模 数学 一、填空题:本大题共 14小题,每小题 5分,共计 70分 . 1.函数 y=2sin(3x-3)的最小正周期为 . 解析:根据函数 y=Asin( x+ )的周期等于 2,得出结论 . 函数 y=2sin(3x-3)的最小正周期为 23. 答案: 23. 2.设集合 A=1, 3, B=a+2, 5, A B=3,则 A B= . 解析:由交集的定义,可得 a+2=3,解得 a,再由并集的定义,注意集合中元素的互异性,即可得到所求 . 集合 A=1, 3, B=a+2, 5, A B=3, 可得 a+2=3,解得 a=1, 即 B=3, 5, 则 A B
2、=1, 3, 5. 答案: 1, 3, 5. 3.复数 z=(1+2i)2,其中 i为虚数单位,则 z的实部为 . 解析:直接利用复数代数形式的乘法运算化简得答案 . z=(1+2i)2=1+4i+(2i)2=-3+4i, z的实部为 -3. 答案: -3. 4.口袋中有若干红球、黄球和蓝球,从中摸出一只球 .摸出红球的概率为 0.48,摸出黄球的概率为 0.35,则摸出蓝球的概率为 . 解析:利用对立事件的概率公式,可得结论 . 摸出红球的概率为 0.48,摸出黄球的概率为 0.35, 摸出蓝球的概率为 1-0.48-0.35=0.17. 答案: 0.17. 5.如图是一个算法的流程图,则输
3、出的 n的值为 . 解析:由已知的程序框图可知,该程序的功能是利用循环计算 a值,并输出满足 a 16的最大 n值,模拟程序的运行过程可得答案 . 当 n=1, a=1时,满足进行循环的条件,执行循环后, a=5, n=3. 满足进行循环的条件,执行循环后, a=17, n=5. 满足进行循环的条件,退出循环 . 故输出 n值为 5. 答案: 5. 6.若实数 x, y满足243700xyxyxy , 则 z=3x+2y的最大值为 . 解析: 作出不等式组对应的平面区域如图: (阴影部分 ). 由 z=3x+2y得 3122y x z, 平移直线 3122y x z, 3 1 3 12 2 2
4、 2y x z A y x z 由 图 象 可 知 当 直 线 经 过 点 时 , 直 线 的 截 距 最 大, 此时 z最大 . 由 2437xyxy,解得 A(1, 2), 代入目标函数 z=3x+2y得 z=3 1+2 2=7. 即目标函数 z=3x+2y的最大值为 7. 答案 : 7. 7.抽样统计甲、乙两名学生的 5次训练成绩 (单位:分 ),结果如下: 则成绩较为稳定 (方差较小 )的那位学生成绩的方差为 . 解析:根据题意,对于甲,其平均数 6 5 8 0 7 0 8 5 7 5 755x 甲,其方差 S 甲 2=15(65-75)2+(80-75)2+(70-75)2+(85-
5、75)2+(75-75)2=50. 对 于 乙 , 其 平 均 数 8 0 7 0 7 5 8 0 7 0 755x 乙,其方差 S 乙 2= 15(80-75)2+(70-75)2+(75-75)2+(80-75)2+(70-75)2=20. 比较可得: S 甲 2 S 乙 2,则乙的成绩较为稳定 . 答案: 20. 8.如图,在正四棱柱 ABCD-A1B1C1D1中, AB=3cm, AA1=1cm,则三棱锥 D1-A1BD 的体积为 cm3. 解析:在正四棱柱 ABCD-A1B1C1D1中, AB=3cm, AA1=1cm, 三棱锥 D1-A1BD 的体积: 1 1 1 1 1 1 1
6、1 11 31 1 1 33 3 2 6 213D A B D B A D D A D DV V S A B A D D D A B V(cm3). 答案: 32. 9.在平面直角坐标系 xOy中,直线 2x+y=0为双曲线 221xyab(a 0, b 0)的一条渐近线,则该双曲线的离心率为 . 解析:利用双曲线的渐近线方程得到 a, b关系,然后求解双曲线的离心率即可 . 直线 2x+y=0为双曲线 221xyab(a 0, b 0)的一条渐近线, 可得 b=2a,即 c2-a2=4a2, 可得 5ca. 答案 : 5 . 10.九章算术中的“竹九节”问题:现有一根 9 节的竹子,自上而下
7、各节的容积成等差数列,上面 4节的容积共 3升,下面 3节的容积共 4升,则该竹子最上面一节的容积为 升 . 解析:设最上面一节的容积为 a1, 利用等差数列的通项公式、前 n项和公式列出方程组: 111()434329 8 6 596 () 422ada d a d , 解得1 1322a . 答案: 1322. 11.在 ABC中,若 2B C B A A C A B C A C Bu uur u ur u u ur u uur u ur u u rg g g,则 sinsinAC的值为 . 解析:根据题意,利用平面向量的数量积,结合余弦定理和正弦定理,即可求出 sinsinAC的值 .
8、在 ABC中,设三条边分别为 a、 b, c,三角分别为 A、 B、 C, 由 2B C B A A C A B C A C Bu uur u ur u u ur u uur u ur u u rg g g, 得 ac cosB+2bc cosA=ba cosC, 由余弦定理得: 2 2 2 2 2 2 2 2 21122a c b b c a b a c , 化简得 22 2 2aacc, 则 , 由正弦定理得 s ins in 2AaCc. 答案: 2 . 12.已知两曲线 f(x)=2sinx, g(x)=acosx, x (0,2)相交于点 P.若两曲线在点 P 处的切线互相垂直,则实
9、数 a 的值为 . 解析:联立两曲线方程,可得 s i nt a nc o s 2xax x, a 0,设交点 P(m, n),分别求出 f(x),g(x)的导数,可得切线的斜率,由两直线垂直的条件:斜率之积为 -1,再由同角基本关系式,化弦为切,解方程即可得到 a的值 . 由 f(x)=g(x),即 2sinx=acosx, 即有 s i nt a nc o s 2xax x, a 0, 设交点 P(m, n), f(x)=2sinx的导数为 f (x)=2cosx, g(x)=acosx的导数为 g (x)=-asinx, 由两曲线在点 P处的切线互相垂直, 可得 2cosm (-asin
10、m)=-1, 且 tan2am, 则222 s i n c o s 1s i n c o sa m mmm , 分子分母同除以 cos2m, 即有22 tan 11 tanamm , 22 214 33aaa 即 为 , 解 得. 答案: 2 33. 13.已知函数 f(x)=|x|+|x-4|,则不等式 f(x2+2) f(x)的解集用区间表示为 . 解析: 令 g(x)=f(x2+2)-f(x)=x2+2+|x2-2|-|x|-|x-4|,通过讨论 x的范围,求出各个区间上的不等式的解集,取并集即可 . 令 g(x)=f(x2+2)-f(x)=x2+2+|x2-2|-|x|-|x-4|,
11、x 4时, g(x)=2x2-2x+4 0,解得: x 4. 2 x 4时, g(x)=2x2-4 0,解得: 22 42x x x 或 , 故 . 0 x 2 时, g(x)=0 0,不合题意 . 2 x 0时, g(x)=2x 0,不合题意 . x 2 时, g(x)=2x2+2x-4 0,解得: x 1或 x -2, 故 x -2, 即不等式的解集用区间表示为 (-, -2) ( 2 , + ). 答案 : (-, -2) ( 2 , + ). 14.在平面直角坐标系 xOy中,已知 B, C为圆 x2+y2=4 上两点,点 A(1, 1),且 AB AC,则线段 BC 的长的取值范围为
12、 . 解析:在平面直角坐标系 xOy中,已知 B, C为圆 x2+y2=4上两点,点 A(1, 1),且 AB AC,如图所示: 当 BC OA时, |BC|取得最小值或最大值 . 由2214yxy,可得 B 1331 , 或 , 由2211xxy,可得 C 1 3 31 , 或 , 解得 : 2 2 2 23 3 6 2 3 31 1 1 621m i n m a xB C B C ,. 故线段 BC的长的取值范围为 6 2 6 2, . 答案: 6 2 6 2, . 二、解答题:本大题共 6小题,共计 90分 . 15.如图,在平面直角坐标系 xOy 中,以 x 轴正半轴为始边作锐角,其终
13、边与单位圆交于点 A.以 OA为始边作锐角,其终边与单位圆交于点 B, AB=2 55. (1)求 cos的值 . 解析: (1)由条件利用余弦定理,求得 cos的值 . 答案: (1)在 AOB中,由余弦定理得, AB2=OA2+OB2-2OA OBcos AOB, 2222 2 225115 3c o s2 2 1 1 5O A O B A BA O BO A O B g, 即 cos =35. (2)若点 A的横坐标为 513,求点 B的坐标 . 解析: (2)利用任意角的三角函数的定义,同角三角函数的基本关系,两角和差的正弦、余弦公式,求得点 B的坐标 . 答案: (2) 3 052c
14、 o s , , 22 34s i n 1 c o s 155 . c o s1 3 1 3A 点 的 横 坐 标 为 , 由 三 角 函 数 定 义 可 得 , 为锐角, 22 5 1 2s i n 1 c o s 11 3 1 3 . 5 3 1 2 4 3 3c o s c o s c o s s i n s i() n1 3 5 1 3 5 6 5 , 1 2 3 5 4 5 6s i n s i n c o s c o s s i n 1 3 5 1 6 5() 35 , 即点 B 3 3 5 66 5 6 5 ,. 16.如图,在四棱锥 P-ABCD中,四边形 ABCD为平行四边形
15、, AC, BD相交于点 O,点 E为 PC的中点, OP=OC, PA PD. 求证: (1)直线 PA平面 BDE. 解析: (1)连结 OE,说明 OE PA.然后证明 PA平面 BDE. 答案: (1)证明:连结 OE, O为平行四边形 ABCD对角线的交点, O为 AC中点 . E为 PC的中点, OE PA. OE 平面 BDE, PA 平面 BDE, 直线 PA平面 BDE. (2)平面 BDE平面 PCD. 解析: (2)证明 OE PD.OE PC.推出 OE平面 PCD.然后证明平面 BDE平面 PCD. 答案: (2)证明: OE PA, PA PD, OE PD. OP
16、=OC, E为 PC 的中点, OE PC. PD 平面 PCD, PC 平面 PCD, PC PD=P, OE平面 PCD. OE 平面 BDE, 平面 BDE平面 PCD. 17.如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 221xyab(a b 0)的离心率为 22,焦点到相应准线的距离为 1. (1)求椭圆的标准方程 . 解析: (1)由已知条件可得 22 12cacac ,然后求解椭圆的方程 . 答案: (1)由题意得, 22 12cacac , 解得 a=2, c=1, b=1. 所以椭圆的方程为 2 2 12x y. (2)若 P为椭圆上的一点,过点 O作 OP 的垂线交直线
17、y= 2 于点 Q,求2211OP OQ 的值 . 解析: (2)由题意知 OP的斜率存在 .当 OP的斜率为 0时,求解结果 .当 OP的斜率不为 0时,设直线 OP方程为 y=kx.联立方程组,推出 OP2= 222221kk .OQ2=2k2+2.然后求解即可 . 答案: (2)由题意知 OP 的斜率存在 . 当 OP的斜率为 0时,22212 1 1O P O QO P O Q , , 所 以. 当 OP的斜率不为 0时,设直线 OP 方程为 y=kx. 2222 2 2 2221 2 1 222 1 2 1x kyk x x ykky k x 由 得 , 解 得 , 所 以, 所以
18、OP2= 222221kk . 因为 OP OQ,所以直线 OQ 的方程为 1yk x. 由 21kyyx 得 2xk ,所以 OQ2=2k2+2. 所以 22 2 2 21 1 2 1 1 12 2 2 2kO P O Q k k . 综上,可知22111O P O Q. 18.如图,某机械厂要将长 6m,宽 2m 的长方形铁皮 ABCD 进行裁剪 .已知点 F 为 AD 的中点,点 E 在边 BC 上,裁剪时先将四边形 CDFE 沿直线 EF 翻折到 MNFE 处 (点 C, D 分别落在直线BC下方点 M, N处, FN 交边 BC于点 P),再沿直线 PE 裁剪 . (1)当 EFP=
19、4时,试判断四边形 MNPE的形状,并求其面积 . 解析: (1)当 EFP=4时,由条件得 EFP= EFD= FEP=4.可得 FN BC,四边形 MNPE 为矩形 .即可得出 . 答案: (1)当 EFP=4时,由条件得 EFP= EFD= FEP=4. 所以 FPE=2.所以 FN BC, 四边形 MNPE为矩形 . 所以四边形 MNPE的面积 S=PN MN=2m2. (2)若使裁剪得到的四边形 MNPE面积最大,请给出裁剪方案,并说明理由 . 解析: (2)解法一:设 EFD= (02),由条件,知 EFP= EFD= FEP= .可得 2 2 2 233s i n 2 s i n
20、 2 s i n 2 t a nP F N P N F P F M E , ,. 四边形MNPE面积为 : 2 2 2 23 3 2 6s i n 2 t a n t a n s i112 n2 2S N P M E M N ,化简利用基本不等式的性质即可得出 . 解法二:设 BE=tm, 3 t 6,则 ME=6-t, 可得 PE=PF,即 2 232B P t B P , 221 3 1 332 3 2 3ttB P N P t , , 四 边 形 MNPE 面积为 21 3 231 1 32 2 26 2 6 32 3 3tS N P M E M N t t ttt ,利用基本不等式的性
21、质即可得出 . 答案: (2)解法一: 设 EFD= (02),由条件,知 EFP= EFD= FEP= . 所以 2 2 2 233s i n 2 s i n 2 s i n 2 t a nP F N P N F P F M E , ,. 2230s i n 23 2 t a2s i n32tan000232n由 得 (*) 所以四边形 MNPE面积为 22112 2 s i n t a n t a n s i2 2 2 23 3 2 6222n( s i n c o s ) t a n t a nt a n s i n c o s t a n t a2 3 36 6 6 2n6 2 32S
22、 N P M E M N 当且仅当 t a n t a n 3t a n3 3 , 即 ,时取“ =” . 此时, (*)成立 . 答:当 EFD=3时,沿直线 PE裁剪,四边形 MNPE 面积最大, 最大值为 (6-2 3 )m2. 解法二: 设 BE=tm, 3 t 6,则 ME=6-t. 因为 EFP= EFD= FEP,所以 PE=PF,即 2 232B P t B P . 所以 221 3 1 33 3 3 32 3 2 3ttB P N P P F P E t B P t , . 2223636130 1 3231 2 3 1 0133023tttttttttt 由 得 (*).
23、所以四边形 MNPE面积为 21336122326 3 6 2 3312232tS N P M E M N t tttt 3323 2 4 23 3 333ttt 当 且 仅 当 , 即 时 取“ =” . 此时, (*)成立 . 答:当点 E距 B点 3+233m时,沿直线 PE裁剪,四边形 MNPE面积最大, 最大值为 (6-2 3 )m2. 19.已知函数 f(x)=ax2-x-lnx, a R. (1)当 a=38时,求函数 f(x)的最小值 . 解析: (1)当 a=38时, f(x)=38x2-x-lnx.求出函数的导数,得到极值点,然后判断单调性求解函数的最值 . 答案: (1)
24、当 a=38时, f(x)=38x2-x-lnx. 所以 32113424xxf x xxx (x 0). 令 f(x)=0,得 x=2, 当 x (0, 2)时, f(x) 0.当 x (2, + )时, f(x) 0, 所以函数 f(x)在 (0, 2)上单调递 减,在 (2, + )上单调递增 . 所以当 x=2时, f(x)有最小值 122 ln 2f . (2)若 -1 a 0,证明:函数 f(x)有且只有一个零点 . 解析: (2)由 f(x)=ax2-x-lnx,得 21 2 121 a x xf x a xxx , x 0.当 a 0时,函数 f(x)在 (0, + )上最多有
25、一个零点,当 -1 a 0时, f(1)=a-1 0, 221 0e e afee ,推出结果 . 答案: (2)由 f(x)=ax2-x-lnx,得 21 2 121 a x xf x a xxx (x 0). 所以当 a 0时, 221 0a x xfxx , 函数 f(x)在 (0, + )上单调递减, 所以当 a 0时,函数 f(x)在 (0, + )上最多有一个零点 . 因为当 -1 a 0时, f(1)=a-1 0, 221 0e e afee , 所以当 -1 a 0时,函数 f(x)在 (0, + )上有零点 . 综上,当 -1 a 0时,函数 f(x)有且只有一个零点 . (
26、3)若函数 f(x)有两个零点,求实数 a的取值范围 . 解析: (3)由 (2)知,当 a 0 时,函数 f(x)在 (0, + )上最多有一个零点 .说明 a 0,由f(x)=ax2-x-lnx,得 221a x xfxx(x 0),说明函数 f(x)在 (0, x0)上单调递减 .在(x0, + )上单调递增 . 要使得函数 f(x)在 (0, + )上有两个零点,只需要 ax02-x0-lnx0 0.通过函数 h(x)=2lnx+x-1在 (0, + )上是增函数,推出 0 a 1.验证当 0 a 1时,函数 f(x)有两个零点 .证明: lnx x-1. 设 t(x)=x-1-lnx
27、,利用导数求解函数的最值即可 . 答案: (3)由 (2)知,当 a 0时,函数 f(x)在 (0, + )上最多有一个零点 . 因为函数 f(x)有两个零点,所以 a 0. 由 f(x)=ax2-x-lnx,得 221a x xfxx(x 0),令 g(x)=2ax2-x-1. 因为 g(0)=-1 0, 2a 0, 所以函数 g(x)在 (0, + )上只有一个零点,设为 x0. 当 x (0, x0)时, g(x) 0, f(x) 0.当 x (x0, + )时, g(x) 0, f(x) 0. 所以函数 f(x)在 (0, x0)上单调递减 .在 (x0, + )上单调递增 . 要使得
28、函数 f(x)在 (0, + )上有两个零点, 只需要函数 f(x)的极小值 f(x0) 0,即 ax02-x0-lnx0 0 0. 又因为 g(x0)=2ax02-x0-1=0,所以 2lnx0+x0-1 0, 又因为函数 h(x)=2lnx+x-1在 (0, + )上是增函数,且 h(1)=0, 所以 x0 1,得 001x 1. 又由 2ax02-x0-1=0,得 220 0 011241 1 12 ax x x , 所以 0 a 1. 以下验证当 0 a 1时,函数 f(x)有两个零点 . 当 0 a 1时,21 2 1 110aag a a a a , 所以 1 x0 1a. 因为
29、22211 10a e e afe e e e ,且 f(x0) 0. 所以函数 f(x)在 (1e, x0)上有一个零点 . 又因为22 4 2 2 2l n 2 1 1 0afaa a a a a (因为 lnx x-1),且 f(x0) 0. 所以函数 f(x)在 (x0, 2a)上有一个零点 . 所以当 0 a 1时,函数 f(x)在 12ea,内有两个零点 . 综上,实数 a的取值范围为 (0, 1). 下面证明: lnx x-1. 设 t(x)=x-1-lnx,所以 111 xtxxx (x 0). 令 t(x)=0,得 x=1. 当 x (0, 1)时, t(x) 0.当 x (
30、1, + )时, t(x) 0. 所以函数 t(x)在 (0, 1)上单调递减,在 (1, + )上单调递增 . 所以当 x=1时, t(x)有最小值 t(1)=0. 所以 t(x)=x-1-lnx 0,得 lnx x-1成立 . 20.已知等差数列 an的公差 d 不为 0,且1ka,2ka,kna, (k1 k2 kn )成等比数列,公比为 q. (1)若 k1=1, k2=3, k3=8,求 1ad的值 . 解析: (1)由已知得: a1, a3, a8成等比数列,从而 4d2=3a1d,由此能求出 1ad的值 . 答案: (1)由已知可得: a1, a3, a8成等比数列, 所以 (a
31、1+2d)2=a1(a1+7d), 整理可得: 4d2=3a1d. 因为 d 0,所以 1 43ad . (2)当 1ad为何值时,数列 kn为等比数列 . 解析: (2)设数列 kn为等比数列,则 k22=k1k3,推导出 1 1ad,从而nkna k d,进而 kn=k1qn-1.由此得到当 1 1ad时,数列 kn为等比数列 . 答案: (2)设数列 kn为等比数列,则 k22=k1k3. 又因为 ak1, ak2, ak3成等比数列, 所以 a1+(k1-1)da1+(k3-1)d=a1+(k2-1)d2. 整理,得 a1(2k2-k1-k3)=d(k1k3-k22-k1-k3+2k2
32、). 因为 k22=k1k3,所以 a1(2k2-k1-k3)=d(2k2-k1-k3). 因为 2k2 k1+k3,所以 a1=d,即 1 1ad. 当 1 1ad时, an=a1+(n-1)d=nd,所以nkna k d. 又因为1 111n nnkka a q k d q,所以 kn=k1qn-1. 所以1 1 11nnnnk kq qk k q ,数列 kn为等比数列 . 综上,当 1 1ad时,数列 kn为等比数列 . (3)若数列 kn为等比数列,且对于任意 n N*,不等式 2nn k na a k 恒成立,求 a1的取值范围 . 解析: (3)由数列 kn为等比数列, a1=d
33、, kn=k1qn-1(q 1).得到 111 112 nnkqan k q,1111 1 1121022nnnn k q qna k q k q g 恒成立,再证明对于任意的正实数 (0 1),总存在正整数 n1,使得11nnq . 要证11nnq,即证 lnn1 n1lnq+ln .由此能求出 a1的取值范围 . 答案: (3)因为数列 kn为等比数列,由 (2)知 a1=d, kn=k1qn-1(q 1). 1 1 1 11 1 1n n n nkka a q k d q k a q , an=a1+(n-1)d=na1. 因为对于任意 n N*,不等式 2nn k na a k 恒成立
34、 . 所以不等式 111 1 1 12nnn a k a q k q , 即 111111 1 1 121 0 1222nnn n nk q n k q q nan k q a k q k q g , 恒成立 . 下面证明:对于任意的正实数 (0 1),总存在正整数 n1,使得11nnq . 要证11nnq ,即证 lnn1 n1lnq+ln . 因为 1ln21x x xe ,则1 1 1l n 2 l nn n n , 解不等式11ln lnn n q ,即 211l n 0n q n l n , 21 1 4 l n l n 1 1 4 l n l n2 l n 2 l nqqnn 可
35、得 , 所 以 . 不妨取 201 1 4 l n l n 12 l nqnq,则当 n1 n0时,原式得证 . 所以10 21 1a ,所以 a1 2,即得 a1 的取值范围是 2, + ). 附加题:选做题本题包括四小题,请选 2题作答 .若多做,则按作答的前两题评分 .解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤 . 选修 4-1:几何证明选讲 21.已知圆 O的直径 AB=4, C为 AO的中点,弦 DE过点 C且满足 CE=2CD,求 OCE的面积 . 解析:由相交弦定理,得 CD, DE 中点 H,则 OH DE,利用勾股定理求出 OH,即可求出 OCE的面积 . 答案:设 CD=x,
36、则 CE=2x. 因为 CA=1, CB=3, 由相交弦定理,得 CA CB=CD CE, 所以 1 3=x 2x=2x2,所以 x= 62. 取 DE中点 H,则 OH DE. 因为 22 2 2 35284O H O E E H x , 所以 OH= 104. 又因为 CE=2x= 6 , 所以 OCE的面积 11 622 1 0 1 544S O H C E g. 选修 4-2:矩阵与变换 22.已知向量 11是矩阵 A的属于特征值 -1的一个特征向量 .在平面直角坐标系 xOy中,点P(1, 1)在矩阵 A对应的变换作用下变为 P(3, 3),求矩阵 A. 解析:设 A= abcd,根
37、据矩阵变换,列方程组,即可求得 a、 b、 c和 d的值,求得 A. 答案:设 A= abcd, 向量 11是矩阵 A的属于特征值 -1的一个特征向量, 1 1 111 1 1abcd . 11abcd 点 P(1, 1)在矩阵 A 对应的变换作用下变为 P(3, 3), 1313abcd . 33abcd解得 a=1, b=2, c=2, d=1,所以 A= 1221. 选修 4-4:坐标系与参数方程 23.在极坐标系中,求直线 =4( R)被曲线 =4sin所截得的弦长 . 解析:极坐标方程化为直角坐标方程,联立,求出 A, B的坐标,即可求直线 =4( R)被曲线 =4sin所截得的弦长
38、 . 答案:以极点 O为坐标原点,极轴为 x轴的正半轴建立平面直角坐标系 . 直线 =4 R)的直角坐标方程为 y=x, 曲线 =4sin的直角坐标方程为 x2+y2-4y=0 . 由得 02xxyy或所以 A(0, 0), B(2, 2), 所以直线 =4( R)被曲线 =4sin所截得的弦长 AB=2 2 . 选修 4-5:不等式选讲 24.求函数 3 s i n 2 2 2 c o s 2y x x 的最大值 . 解析:利用二倍角公式化简函数的解析式,利用柯西不等式求解函数的最值即可 . 答案: 23 s i n 2 2 2 c o s 2 3 s i n 4 c o sy x x x
39、x , 由柯西不等式得 22 2 2 2 2 23 4 c o s 3 4s i n s i n c o s 2 5y x x x x , 所以 ymax=5,此时 sinx=35. 所以函数 3 s i n 2 2 2 c o s 2y x x 的最大值为 5. 必做题 共 2小题,满分 20分 25.如图,在棱长为 2 的正方体 ABCD-A1B1C1D1中, P 为棱 C1D1的中点, Q 为棱 BB1上的点,且BQ= BB1( 0). (1)若 =12,求 AP 与 AQ所成角的余弦值 . 解析: (1)以 1A B A D A Auuur uuur uuur, , 为正交基底,建立如
40、图所示空间直角坐标系 A-xyz.求出()20 )2(1 2 1A P A Qu uur u u ur, , , , ,利用数量积求解 AP 与 AQ 所成角的余弦值 . 答案: (1)以 1A B A D A Auuur uuur uuur, , 为正交基底,建立如图所示空间直角坐标系 A-xyz. ()20 )2(1 2 1A P A Qu uur u u ur, , , , , 1 2 2 0 2 1 4 5c o s1595A P A QA P A QA P A Q u u ur u u uru u ur u u ur gu u ur u u ur , . AP与 AQ所成角的余弦值为
41、 4515. (2)若直线 AA1与平面 APQ所成的角为 45,求实数的值 . 解析: (2)1 ()00 )2(0 2 2A A A Q u u ur u u ur, , , , ,.求出平面 APQ的法向量,利用空间向量的数量积求解即可 . 答案: (2)由题意可知,1 ()00 )2(0 2 2A A A Q u u ur u u ur, , , , ,. 设平面 APQ的法向量为 nr =(x, y, z), 0 2 2 02 2 00n A P x y zxzn A Q r u uurgr u u urg则 , 即 令 z=-2,则 x=2, y=2- . nr =(2, 2-,
42、-2). 直线 AA1与平面 APQ所成角为 45, 11 22214c o s2 2 222( ) ) 2(n A An A An A A r u u urgr u u urr u u ur , , 可得 5 2-4 =0,又因为 0,所以 =45. 26.在平面直角坐标系 xOy 中,已知抛物线 x2=2py(p 0)上的点 M(m, 1)到焦点 F 的距离为2. (1)求抛物线的方程 . 解析: (1)求出抛物线 x2=2py(p 0)的准线方程为2py,由抛物线定义,得到 p=2,即可求解抛物线的方程 . 答案: (1)抛物线 x2=2py(p 0)的准线方程为2py, 因为 M(m, 1),由抛物线定义,知 MF=1+2p, 所以 1+2p=2,即 p=2, 所以抛物线的方程为 x2=4y. (2)如图,点 E 是抛物线上异于原点的点,抛物线在点 E 处的切线与 x 轴相交于点 P,直线PF与抛物线相交于 A, B两点,求 EAB面积的最
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