降幂公式,考查推理论证能力、运算求解能力,考查转化化归思想,是中档题.
16.已知等比数列a1,a2,a3,a4满足a1∈(0,1),a2∈(1,2),a3∈(2,4),则a4的取值范围是( ) A.(3,8)
B.(2,16) C.(4,8)
D.
【考点】88:等比数列的通项公式.
1)a2∈2)a3∈4)【分析】设公比为q,根据a1∈(0,,(1,,(2,,可得
可得q的取值范围,再利用a4=a3q,即可得出. 【解答】解:设公比为q,则
∵a1∈(0,1),a2∈(1,2),a3∈(2,4),
∴
∴③÷②:1<q<4④ ③÷①:由④⑤可得:∴a4=a3q, ∴a4∈故选:D.
【点评】本题考查了等比数列的通项公式与性质、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
三、解答题(共5小题,满分80分)
17.(14分)(2017?浦东新区二模)如图所示,球O的球心O在空间直角坐标系O﹣xyz的原点,半径为1,且球O分别与x,y,z轴的正半轴交于A,B,C三点.已知球面上一点
.
. 或q><q<4
⑤
(1)求D,C两点在球O上的球面距离; (2)求直线CD与平面ABC所成角的大小.
【考点】MI:直线与平面所成的角;L*:球面距离及相关计算. 【分析】(1)求出球心角,即可求D,C两点在球O上的球面距离; (2)求出平面ABC的法向量,即可求直线CD与平面ABC所成角的大小. 【解答】解:(1)由题意,cos∠COD=∴D,C两点在球O上的球面距离为
=,∴∠COD=;
,
(2)A(1,0,0),B(0,1,0),C(0,0,1),重心坐标为(,,),
∴平面ABC的法向量为=(,,), ∵
=(0,﹣
,﹣),
∴直线CD与平面ABC所成角的正弦=||=,
∴直线CD与平面ABC所成角的大小为.
【点评】本题考查球面距离,考查线面角,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
18.(14分)(2017?浦东新区二模)某地计划在一处海滩建造一个养殖场.
(1)如图1,射线OA,OB为海岸线,,现用长度为1千米的围网
PQ依托海岸线围成一个△POQ的养殖场,问如何选取点P,Q,才能使养殖场△POQ的面积最大,并求其最大面积.
(2)如图2,直线l为海岸线,现用长度为1千米的围网依托海岸线围成一个养殖场.
方案一:围成三角形OAB(点A,B在直线l上),使三角形OAB面积最大,设其为S1;
E在直线l上,C是优弧所在圆的圆心且方案二:围成弓形CDE(点D,
),
其面积为S2;试求出S1的最大值和S2(均精确到0.01平方千米),并指出哪一种设计方案更好.
【考点】5D:函数模型的选择与应用.
【分析】(1)设OP=a,OQ=b,则12=a2+b2﹣2abcos性质与三角形面积计算公式即可得出.
(2)方案一:设OA=x(0<x<1),则OB=1﹣x.则S1=利用基本不等式的性质即可得出最大值. 方案二:设半径r(0<r<1),则S2=
+
=1.解得r=
.可得
(1﹣x)sin∠AOB,,再利用基本不等式的
,即可比较出S1与S2的大小关系.
≥2ab+ab,可得ab
,
OQ=b,【解答】解:(1)设OP=a,则12=a2+b2﹣2abcos当且仅当S=absin∴当且仅当
≤
时取等号.
=
.
时,养殖场△POQ的面积最大,(平方千米)
(2)方案一:设OA=x(0<x<1),则OB=1﹣x. 则S1=
(1﹣x)sin∠AOB≤(平方千米),
方案二:设半径r(0<r<1),则∴S2=
+
=1.解得r=
.
=,当且仅当x=时取等号.∴
≈0.144(平方千米)
∴S1<S2,方案二所围成的养殖场面积较大,方案二更好.
【点评】本题考查了基本不等式的性质、三角形面积计算公式、余弦定理、圆的面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
19.(18分)(2017?浦东新区二模)已知双曲线
,其右顶点为P.
(1)求以P为圆心,且与双曲线C的两条渐近线都相切的圆的标准方程; (2)设直线l过点P,其法向量为=(1,﹣1),若在双曲线C上恰有三个点P1,P2,P3到直线l的距离均为d,求d的值. 【考点】KM:直线与双曲线的位置关系.
【分析】(1)利用点到直线的距离公式,求出圆的半径,即可求出圆的标准方程;
(2)求出与直线l平行,且与双曲线消去的直线方程,即可得出结论. 【解答】解:(1)由题意,P(2,0),双曲线的渐近线方程为y=±渐近线的距离d=
=
,
;
x,P到
∴圆的标准方程为(x﹣2)2+y2=
(2)由题意,直线l的斜率为1,设与直线l平行的直线方程为y=x+m,代入双
曲线方程整理可得x2+8mx+4m2+12=0,△=64m2﹣4(4m2+12)=0,可得m=±1,
与直线l:y=x+2的距离分别为或,即d=或
【点评】本题考查双曲线的方程与性质,考查圆的方程,考查直线与双曲线位置关系的运用,属于中档题.
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