资源描述
B.附加题部分
三、附加题部分(本大题共6小题,其中第21~24题为选做题,请考生在第21~24题中任选2个小题作答,如果多做,则按所选做的前两题记分;第25和第26题为必做题.解答应写出文字说
明,证明过程或演算步骤.)
21.(本小题为选做题,满分10分)
BA
EA
MAA
FA
AA
CA
DA
OA
如图,是的直径,为圆上一点,,垂足为,点为上任一点,交于点,交于点.
求证:(1);
(2).
22.(本小题为选做题,满分10分)
已知点是圆上的动点.
(1)求的取值范围;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
23.(本小题为选做题,满分10分)
求使等式成立的矩阵.
24.(本小题为选做题,满分10分)
已知,求函数的最小值以及取最小值时所对应的值.
25.(本小题为必做题,满分10分)
如图,直三棱柱中, ,. 分别为棱的中点.
(1)求点到平面的距离;
(2)求二面角的平面角的余弦值;
(3)在线段上是否存在一点,使得平面?若存在,确定其位置;若不存在,说明理由.
26.(本小题为必做题,满分10分)
在这个自然数中,任取个不同的数.
(1)求这个数中至少有个是偶数的概率;
(2)求这个数和为18的概率;
(3)设为这个数中两数相邻的组数(例如:若取出的数为,则有两组相邻的数和,此时的值是).求随机变量的分布列及其数学期望.
B.附加题部分
三、附加题部分:
21.(选做题)(本小题满分10分)
证明:
AA
BA
CA
DA
EA
FA
MAA
NA
OA
(1)∵,∴,
∴∽,
∴;(5分)
(2)延长与⊙O交于点N,由相交弦定理,
得,且,
∴,由(1)
∴。(10分)
22.(选做题)(本小题满分10分)
解:(1)由可得
设,则=
= (5分)
(2)由可得
设,恒成立
即恒成立,而=,
∴。 (10分)
23.(选做题)(本小题满分10分)
解:设,则由
(5分)
则,即. (10分)
24.(选做题)(本小题满分10分)
解:由知:
当且仅当=即时取等号,
∴当时。 (10分)
25.(必做题)(本小题满分10分)
解:
(1)如图所示,以为轴,为轴,
为轴建立空间直角坐标系,由
可得,
,,,.
则,,
设平面的法向量为得
即则取法向量为,
则点到平面的距离. (3分)
(2),,可得,,
设平面的法向量为,
故可令,,,,
可得,,
设平面的法向量为,
故可令,∴,
即求二面角的余弦值为; (6分)
(3)假设存在点,坐标为,则,
平面得,即,
∴即为中点. (10分)
26.(必做题)(本小题满分10分)
解:(1)记“这3个数至少有一个是偶数”为事件,
则;. (3分)
(2)记“这3个数之和为18”为事件,考虑三数由大到小排列后的中间数只有可能为5、6、7、8,分别为459,567,468,369,279,378,189七种情况,
所以; (7分)
(3)随机变量的取值为的分布列为
0
1
2
P
∴的数学期望为。(10分)
附加题部分
A
B
C
DD
F
O
21.【选做题】在A,B,C,D四小题中只能选做2题,每小题10分,共计20分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
A.选修4—1 几何证明选讲
如图,AB是⊙O的直径,C、F为⊙O上的点,且CA平分∠BAF,过点C作CD⊥AF交AF的延长线于点D. 求证:DC是⊙O的切线.
B.选修4—2 矩阵与变换
变换T是绕坐标原点逆时针旋转的旋转变换,求曲线在变换T作用
下所得的曲线方程.
C.选修4—4 参数方程与极坐标(本题满分10分)
已知圆和圆的极坐标方程分别为,.
(1)把圆和圆的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)求经过两圆交点的直线的极坐标方程.
D.选修4—5 不等式证明选讲(本题满分10分)
已知,求证:.
【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
22.动点P在x轴与直线l:y=3之间的区域(含边界)上运动,且到点F(0,1)和直线l的距离之和为4.
(1)求点P的轨迹C的方程;
(2)过点作曲线C的切线,求所作的切线与曲线C所围成区域的面积.
A
B
C
C1
B1
A1
F
D
(第23题图)
23.如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,底面是等腰直角三角形,
AB=BC=,BB1=3,D为A1C1的中点,F在线段AA1上.
(1)AF为何值时,CF⊥平面B1DF?
(2)设AF=1,求平面B1CF与平面ABC所成的锐二面角的余弦值.
附加题答案
A.选修4—1 几何证明选讲
【证明】连结OC,所以∠OAC=∠OCA.
又因为CA平分∠BAF,所以∠OAC=∠FAC,
A
B
C
DD
F
O
于是∠FAC=∠OCA,所以OC//AD.
又因为CD⊥AF,所以CD⊥OC,
故DC是⊙O的切线. ………………… 10分
B.选修4—2 矩阵与变换
【解】变换T所对应变换矩阵为,设是变换后图像上任一点,与之对应的变换前的点是,则,即,代入,
即,
所以变换后的曲线方程为. ………………… 10分
C.选修4—4 参数方程与极坐标(本题满分10分)
【解】(1),所以;因为,
所以,所以. ………5分
(2)将两圆的直角坐标方程相减,得经过两圆交点的直线方程为.
化为极坐标方程为,即. ………………… 10分
D.选修4—5 不等式证明选讲(本题满分10分)
【解】因为,所以,所以要证,
即证, 即证,
即证,而显然成立,故.…………… 10分
22.【解】(1)设P(x,y),根据题意,得+3-y=4,化简,得y=x2(y≤3).
…………………4分
(2)设过Q的直线方程为y=kx-1,代入抛物线方程,整理得x2-4kx+4=0.
由△=16k2-16=0.解得k=±1.
于是所求切线方程为y=±x-1(亦可用导数求得切线方程).
切点的坐标为(2,1),(-2,1).
由对称性知所求的区域的面积为S= ………………… 10分
23.【解】 (1)因为直三棱柱ABC-A1B1C1中,
BB1⊥面ABC,∠ABC=.
以B点为原点,BA、BC、BB1分别为x、y、z轴建立如图所示空间直角坐标系.
因为AC=2,∠ABC=90º,所以AB=BC=,
A
B
C
C1
B1
A1
F
D
x
y
z
从而B(0,0,0),A,C,B1(0,0,3),A1,C1,D,E.
所以,
设AF=x,则F(,0,x),
.
,所以
要使CF⊥平面B1DF,只需CF⊥B1F.
由=2+x(x-3)=0,得x=1或x=2,
故当AF=1或2时,CF⊥平面B1DF.……………… 5分
(2)由(1)知平面ABC的法向量为n1=(0,0,1).
设平面B1CF的法向量为,则由得
令z=1得,
所以平面B1CF与平面ABC所成的锐二面角的余弦值
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