则A(0, 0), B(1, 0), D(0, 2), C(1, 2), ∵动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上, 设圆的半径为r, ∵BC=2, CD=1, ∴BD=
=
∴BC?CD=BD?r, ∴r=
,
∴圆的方程为(x﹣1)2+(y﹣2)2=, 设点P的坐标为(∵∴(∴
=λ
+μ
,
sinθ﹣2)=λ(1, 0)+μ(0, 2)=(λ, 2μ), sinθ+2=2μ,
sinθ+2=sin(θ+φ)+2, 其中tanφ=2, cosθ+1,
sinθ+2),
cosθ+1, cosθ+1=λ,
cosθ+
∴λ+μ=
∵﹣1≤sin(θ+φ)≤1, ∴1≤λ+μ≤3,
故λ+μ的最大值为3, 故选:A
【点评】本题考查了向量的坐标运算以及圆的方程和三角函数的性质, 关键是设点P的坐标, 考查了学生的运算能力和转化能力, 属于中档题.
二、填空题:本题共4小题, 每小题5分, 共20分。
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13.(5分)(2020?新课标Ⅲ)若x, y满足约束条件, 则z=3x﹣4y
的最小值为 ﹣1 .
【分析】作出不等式组对应的平面区域, 利用目标函数的几何意义, 求目标函数z=3x﹣4y的最小值.
【解答】解:由z=3x﹣4y, 得y=x﹣, 作出不等式对应的可行域(阴影部分),
平移直线y=x﹣, 由平移可知当直线y=x﹣,
经过点B(1, 1)时, 直线y=x﹣的截距最大, 此时z取得最小值, 将B的坐标代入z=3x﹣4y=3﹣4=﹣1, 即目标函数z=3x﹣4y的最小值为﹣1. 故答案为:﹣1.
【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.
14.(5分)(2020?新课标Ⅲ)设等比数列{an}满足a1+a2=﹣1, a1﹣a3=﹣3, 则a4= ﹣8 .
【分析】设等比数列{an}的公比为q, 由a1+a2=﹣1, a1﹣a3=﹣3, 可得:a1(1+q)=﹣1, a1(1﹣q2)=﹣3, 解出即可得出.
【解答】解:设等比数列{an}的公比为q, ∵a1+a2=﹣1, a1﹣a3=﹣3, ∴a1(1+q)=﹣1, a1(1﹣q2)=﹣3, 解得a1=1, q=﹣2.
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则a4=(﹣2)3=﹣8. 故答案为:﹣8.
【点评】本题考查了等比数列的通项公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.
15.(5分)(2020?新课标Ⅲ)设函数f(x)=﹣)>1的x的取值范围是 x>﹣ .
【分析】根据分段函数的表达式, 分别讨论x的取值范围, 进行求解即可. 【解答】解:若x≤0, 则x﹣≤﹣,
则f(x)+f(x﹣)>1等价为x+1+x﹣+1>1, 即2x>﹣, 则x>此时
<x≤0,
,
, 则满足f(x)+f(x
当x>0时, f(x)=2x>1, x﹣>﹣,
当x﹣>0即x>时, 满足f(x)+f(x﹣)>1恒成立, 当0≥x﹣>﹣, 即≥x>0时, f(x﹣)=x﹣+1=x+此时f(x)+f(x﹣)>1恒成立, 综上x>
,
,
故答案为:x>
【点评】本题主要考查不等式的求解, 结合分段函数的不等式, 利用分类讨论的数学思想进行求解是解决本题的关键.
16.(5分)(2020?新课标Ⅲ)a, b为空间中两条互相垂直的直线, 等腰直角三角形ABC的直角边AC所在直线与a, b都垂直, 斜边AB以直线AC为旋转轴旋转, 有下列结论:
①当直线AB与a成60°角时, AB与b成30°角; ②当直线AB与a成60°角时, AB与b成60°角;
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③直线AB与a所成角的最小值为45°; ④直线AB与a所成角的最小值为60°;
其中正确的是 ②③ .(填写所有正确结论的编号)
【分析】由题意知, a、b、AC三条直线两两相互垂直, 构建如图所示的边长为1的正方体, |AC|=1, |AB|=
, 斜边AB以直线AC为旋转轴, 则A点
保持不变, B点的运动轨迹是以C为圆心, 1为半径的圆, 以C坐标原点, 以CD为x轴, CB为y轴, CA为z轴, 建立空间直角坐标系, 利用向量法能求出结果.
【解答】解:由题意知, a、b、AC三条直线两两相互垂直, 画出图形如图, 不妨设图中所示正方体边长为1, 故|AC|=1, |AB|=
,
斜边AB以直线AC为旋转轴, 则A点保持不变, B点的运动轨迹是以C为圆心, 1为半径的圆,
以C坐标原点, 以CD为x轴, CB为y轴, CA为z轴, 建立空间直角坐标系,
则D(1, 0, 0), A(0, 0, 1), 直线a的方向单位向量=(0, 1, 0), ||=1,
直线b的方向单位向量=(1, 0, 0), ||=1,
设B点在运动过程中的坐标中的坐标B′(cosθ, sinθ, 0), 其中θ为B′C与CD的夹角, θ∈[0, 2π), ∴AB′在运动过程中的向量, 设
与所成夹角为α∈[0,
=(﹣cosθ, ﹣sinθ, 1), |],
=
,
], ∴③正确, ④错误.
],
|sinθ|∈[0,
],
|=
,
则cosα=∴α∈[设
与所成夹角为β∈[0,
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