点评: 本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数的几何意义,结合数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法.
13.已知抛物线方程为y=4x,直线l的方程为x﹣y+4=0,在抛物线上有一动点P到y轴的距离为d1,P到直线l的距离为d2,则d1+d2的最小值为
﹣1 .
2
考点: 抛物线的简单性质;点到直线的距离公式. 专题: 计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: 连接PF,过点P作PA⊥l于点A,作PB⊥y轴于点B,PB的延长线交准线x=﹣1于点C.由抛物线的定义,得到d1+d2=(PA+PF)﹣1,再由平面几何知识可得当P、A、F三点共线时,PA+PF有最小值,因此算出F到直线l的距离,即可得到d1+d2的最小值. 解答: 解:如图,过点P作PA⊥l于点A,作PB⊥y轴于点B,PB的延长线交准线x=﹣1于点C
连接PF,根据抛物线的定义得PA+PC=PA+PF
∵P到y轴的距离为d1,P到直线l的距离为d2, ∴d1+d2=PA+PB=(PA+PC)﹣1=(PA+PF)﹣1
根据平面几何知识,可得当P、A、F三点共线时,PA+PF有最小值 ∵F(1,0)到直线l:x﹣y+4=0的距离为∴PA+PF的最小值是
,
﹣1
=
由此可得d1+d2的最小值为故答案为:
﹣1
点评: 本题给出抛物线和直线l,求抛物线上一点P到y轴距离与直线l距离之和的最小值,着重考查了点到直线的距离公式、抛物线的定义和简单几何性质等知识,属于中档题.
14.若△ABC的重心为G,AB=3,AC=4,BC=5,动点P满足
(0≤x,
y,z≤1),则点P的轨迹所覆盖的平面区域的面积等于 12 .
考点: 向量在几何中的应用. 专题: 综合题;平面向量及应用.
分析: 确定点P的轨迹所覆盖的区域恰好为△ABC面积的2倍,即可得出结论. 解答: 解:由题意,点P的轨迹所覆盖的区域如图所示,恰好为△ABC面积的2倍, ∵AB=3,AC=4,BC=5,
∴△ABC为直角三角形,面积为6,
因此点P的轨迹所覆盖的平面区域的面积为12. 故答案为:12.
点评: 本题考查向量知识的运用,考查学生的计算能力,确定点P的轨迹所覆盖的区域是关键.
15.已知x,y,z都是正实数,且满足lgx+lgy+lgz+lg(x+y+z)=0,则log2(x+y)+log2(y+z)的最小值为 1 .
考点: 函数的最值及其几何意义;对数的运算性质. 专题: 综合题;不等式的解法及应用.
分析: 由题意,xyz(x+y+z)=1,1展开(x+y)(y+z),利用已知条件,构造基本不等式,求出最小值即可.
解答: 解:∵lgx+lgy+lgz+lg(x+y+z)=0, ∴lg[xyz(x+y+z)]=0, ∴xyz(x+y+z)=1,
2
∴(x+y)(y+z)=xy+y+yz+zx
=y(x+y+z)+zx≥2=2.(当且仅当y(x+y+z)=zx时取等号)
∴log2(x+y)+log2(y+z)=log2[(x+y)(y+z)]≥1,
∴log2(x+y)+log2(y+z)的最小值为1 故答案为:1.
点评: 本题是中档题,考查基本不等式求表达式的最小值问题,构造基本不等式是本题解题的关键,注意基本不等式满足的条件.
三、解答题(本大题共5小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 16.已知函数f(x)=1﹣2sin(x+
)[sin(x+
)﹣cos(x+
)]
(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期; (Ⅱ)当x∈[﹣
,
],求函数f(x+
)的值域.
考点: 三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象. 专题: 三角函数的求值;三角函数的图像与性质.
分析: (Ⅰ)首先通过三角函数关系式的恒等变换,把函数的关系式变形成余弦型函数,进一步利用余弦函数的最小正周期公式求出结果. (Ⅱ)直接利用函数的定义域求出函数关系式的值域. 解答: 解:(I)函数f(x)=1﹣2sin(x+=1﹣2===
cos2x…(5分)
.…(7分)
.…(9分)
+ +
)[sin(x+
)﹣cos(x+
)]
所以,f(x)的最小正周期(Ⅱ)由(I)可知由于x∈[﹣所以:所以:则:
,
,
],
,…(11分)
,
,…(14分)
点评: 本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,余弦型函数的周期的求法,利用函数的定义域求函数的值域.
17.在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,△ABC是正三角形,AC与BD的交点M恰好是AC中点,又PA=AB=4,∠CDA=120°,点N在线段PB上,且PN=. (I)求证:MN∥平面PDC;
(Ⅱ)求直线PB与平面PAC所成角的正弦值.
考点: 直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定. 专题: 空间位置关系与距离;空间角.
分析: (Ⅰ)通过证明MN∥PD,利用直线与平面平行的判定定理证明MN∥平面PDC. (Ⅱ)说明∠BPM就是直线PB与平面PAC所成角,然后求解直线PB与平面PAC所成角的正弦值. 解答: 解:(Ⅰ)在正三角形ABC中,,
在△ACD中,因为M为AC中点,DM⊥AC,所以AD=CD,∠CDA=120°, 所以
,所以BM:MD=3:1…(4分)
在等腰直角三角形PAB中,,
所以BN:NP=3:1,BN:NP=BM:MD,所以MN∥PD,
又MN?平面PDC,PD?平面PDC,所以MN∥平面PDC;…(7分) (Ⅱ)在正三角形ABC中,BM⊥AC,
又因为PA⊥平面ABCD,BM?平面ABCD,所以PA⊥BM, 而PA∩AC=A,因此BM⊥平面PAC,
连结PM,因此∠BPM就是直线PB与平面PAC所成角;…(10分) 在直角三角形PBM中,因此,
,
…(15分)
点评: 本题考查直线与平面所成角,直线与平面平行的判定定理的应用,考查空间想象能力以及计算能力.
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