《高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 特訓(xùn)“2+1+2”壓軸滿分練(二)理(重點(diǎn)生含解析)-人教版高三數(shù)學(xué)試題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 特訓(xùn)“2+1+2”壓軸滿分練(二)理(重點(diǎn)生含解析)-人教版高三數(shù)學(xué)試題(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、“2+1+2”壓軸滿分練(二)
1.已知A,B,C,D四點(diǎn)均在以點(diǎn)O1為球心的球面上,且AB=AC=AD=2,BC=BD=4,CD=8.若球O2在球O1內(nèi)且與平面BCD相切,則球O2直徑的最大值為( )
A.1 B.2
C.4 D.8
解析:選D 由題意,得BC2+BD2=CD2,所以BC⊥BD,所以△BCD為等腰直角三角形.如圖,設(shè)CD的中點(diǎn)為O,則O為△BCD的外心,且外接圓半徑r=4.連接AO,BO,因?yàn)锳C=AD=2,所以AO⊥CD,AO=2,又BO=4,所以AO2+BO2=AB2,所以AO⊥BO,所以AO⊥平面BCD,所以球心O1在直線AO上.設(shè)球O
2、1的半徑為R,則有r2+OO=R2,即16+(R-2)2=R2,解得R=5.當(dāng)球O2直徑最大時(shí),球O2與平面BCD相切,且與球O1內(nèi)切,此時(shí)A,O,O1,O2四點(diǎn)共線,所以球O2直徑的最大值為R+OO1=8.
2.已知函數(shù)f(x)=(x-a)3-3x+a(a>0)在[-1,b]上的值域?yàn)閇-2-2a,0],則b的取值范圍是( )
A.[0,3] B.[0,2]
C.[2,3] D.(-1,3]
解析:選A 由題意,得f′(x)=3(x-a)2-3=3(x-a+1)(x-a-1).由f′(x)=0,得x=a+1或x=a-1,所以當(dāng)a-1
3、1或x>a+1時(shí),f′(x)>0,所以函數(shù)f(x)在(a-1,a+1)上單調(diào)遞減,在(-∞,a-1),(a+1,+∞)上單調(diào)遞增.又f(a+1)=-2a-2,f(a-1)=-2a+2.若f(-1)=-2a-2,即(-1-a)3+3+a=-2a-2,則a=1,此時(shí)f(x)=(x-1)3-3x+1,且f(x)=-4時(shí),x=-1或x=2;由f(x)=0,解得x=0或x=3.因?yàn)楹瘮?shù)f(x)在[-1,b]上的值域?yàn)閇-4,0],所以0≤b≤3.若f(-1)>-2a-2,因?yàn)閍>0,所以a-1>-1,要使函數(shù)f(x)在[-1,b]上的值域?yàn)閇-2-2a,0],需a+1≤b,此時(shí)a-1∈[-1,b],所以
4、
即無(wú)解.綜上所述,b的取值范圍是[0,3].
3.在平面四邊形ABCD中,AB=1,AC=,BD⊥BC,BD=2BC,則AD的最小值為_(kāi)_______.
解析:設(shè)∠BAC=α,∠ABD=β(β∈(0,π)),則∠ABC=β+.在△ABC中,由余弦定理,得BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos α=6-2cos α,由正弦定理,得=,即BC=.在△ABD中,由余弦定理,得AD2=AB2+DB2-2AB·DBcos β=1+4BC2-4BCcos β=1+4(6-2cos α)-4··cos β=25-8cos α-4sin α=25-20sin(α+θ)(其中sin θ=,cos θ
5、=),所以當(dāng)sin(α+θ)=1,即sin α=,cos α=時(shí),AD2取得最小值5,所以AD的最小值為.
答案:
4.橢圓E:+=1(a>b>0)的右頂點(diǎn)為A,右焦點(diǎn)為F,上、下頂點(diǎn)分別是B,C,|AB|=,直線CF交線段AB于點(diǎn)D,且|BD|=2|DA|.
(1)求E的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)是否存在直線l,使得l交橢圓于M,N兩點(diǎn),且F恰是△BMN的垂心?若存在,求l的方程;若不存在,說(shuō)明理由.
解:(1)法一:由題意知F(c,0),A(a,0),B(0,b),C(0,-b),
所以直線AB的方程為+=1,
直線CF的方程為-=1,
由得,xD=.
因?yàn)閨BD|=2|DA|,
6、所以=2,
所以=| |,得=a,
解得a=2c,所以b==c.
因?yàn)閨AB|=,即=,所以c=,
所以c=1,a=2,b=,
所以橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
法二:如圖,設(shè)橢圓E的左焦點(diǎn)為G,連接BG,
由橢圓的對(duì)稱(chēng)性得BG∥CF,
則==2,
即|GF|=2|FA|,
由題意知F(c,0),則|GF|=2c,
|FA|=a-c,
所以2c=2(a-c),得a=2c,
所以b==c.
因?yàn)閨AB|=,即=,即c=,
所以c=1,a=2,b=,
所以橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
(2)假設(shè)存在直線l,使得F是△BMN的垂心,連接BF,并延長(zhǎng),連接MF,并延長(zhǎng),如
7、圖,則BF⊥MN,MF⊥BN.
由(1)知,B(0,),F(xiàn)(1,0),
所以直線BF的斜率kBF=-,
易知l的斜率存在,設(shè)為k,則kBF·k=-1,所以k=,
設(shè)l的方程為y=x+m,M(x1,y1),N(x2,y2),
由消去y得13x2+8mx+12(m2-3)=0,
由Δ=(8m)2-4×13×12(m2-3)>0得,
-
8、
所以·-·-m2+m=0,
整理得21m2-5m-48=0,
解得m=或m=-.
當(dāng)m=時(shí),M或N與B重合,不符合題意,舍去;
當(dāng)m=-時(shí),滿足-0,f′(x)>0,所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)
9、間為(-∞,+∞).
②當(dāng)a>0時(shí),Δ=(4a)2-4a(2a+1)=4a(2a-1),
(ⅰ)當(dāng)a>時(shí),Δ>0,令u(x)=0,得x1=,x2=,且x10,f′(x)>0,
當(dāng)x∈(x1,x2)時(shí),u(x)<0,f′(x)<0,
所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為, ,單調(diào)遞減區(qū)間為.
(ⅱ)當(dāng)00,令u(x)=0,得x1=,x2=,且x20,f′(x)
10、>0,
當(dāng)x∈(-∞,x2)∪(x1,+∞)時(shí),u(x)<0,f′(x)<0,
所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為-, .
綜上,當(dāng)a>時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,,單調(diào)遞減區(qū)間為;
當(dāng)0≤a≤時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,+∞);
當(dāng)a<0時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為, .
(2)證明:f(x)=(ax2+2ax+1)ex-2=aex(x2+2x)+ex-2,
令φ(a)=aex(x2+2x)+ex-2,
顯然當(dāng)x≥0時(shí),ex(x2+2x)≥0,
所以當(dāng)a<-時(shí),φ(a)<φ=-+ex-2.
所以要證當(dāng)x≥0時(shí),f(x)<0,只需證當(dāng)x≥0時(shí),
-+ex-2≤0,
即證當(dāng)x≥0時(shí),ex(x2+2x-7)+14≥0.
令g(x)=ex(x2+2x-7)+14,
則g′(x)=ex(x2+4x-5)=(x-1)(x+5)ex,
所以當(dāng)x∈(0,1)時(shí),g′(x)<0,g(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,
當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),g′(x)>0,g(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,
所以當(dāng)x≥0時(shí),g(x)≥g(1)=14-4e>0,
從而當(dāng)x≥0時(shí),f(x)<0.