且 EM=CD=BC=EF,因此,平行四边形EFOM为菱形,从而,EO⊥FM,而FM∩CD=M,
∴CD⊥平面EOM,从而CD⊥EO.而FM∩CD=M, 所以,EO⊥平面CDF.
点评: 本题考查证明先面平行、线面垂直的方法,取CD中点M,证明CD⊥平面EOM是解题的难点,属于基本知识的考查. 19.(12分)如图,已知直线l1:4x+y=0,直线l2:x+y﹣1=0以及l2上一点P(3,﹣2),求圆心在l1上且与直线l2相切于点P的圆的方程.
考点: 圆的标准方程. 专题: 直线与圆.
分析: 法一:利用待定系数法即可求圆C的方程;
法二:根据直线和圆相切的等价条件,联立方程组求出圆心和半径即可. 解答: 解:法一:设圆的标准方程为(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2, ∵圆C与直线l:x+y﹣1=0相切于点P(3,﹣2),且圆心在直线4x+y=0上,
∴满足,解得a=1,b=4,r=,
则圆的标准方程为(x﹣1)2+(y﹣4)2=8.
法二:过切点且与x+y﹣1=0垂直的直线方程为y+2=x﹣3, 即y=x﹣5与4x+y=0联立求得圆心为(1,﹣4), 则半径r=
=
,
则圆的标准方程为(x﹣1)2+(y﹣4)2=8.
点评: 本题主要考查圆的标准方程的求解,以及直线和圆相切的应用,利用直线和圆的位置关系求出圆心和半径是解决本题的关键.
20.(12分)已知函数f(x)=a﹣
,g(x)=
.
(1)若函数f(x)为奇函数,求a的值;
(2)若关于x的方程g(2x)﹣a?g(x)=0有唯一的实数解,求实数a的取值范围.
考点: 函数奇偶性的性质;根的存在性及根的个数判断. 专题: 函数的性质及应用.
分析: (1)根据函数f(x)是R上的奇函数得:f(0)=0,代入解析式列方程,再求实数a的值;
(2)由题意先求出g(x)的解析式,代入方程进行化简得:22x﹣a?2x+1﹣a=0,利用换元法转化已知的方程,根据二次函数根的分布问题,列出不等式组求出实数a的取值范围. 解答: 解:(1)由题意知,f(x)是定义域为R上的奇函数, 所以f(0)=0,即a﹣(2)因为f(x)=a﹣
=0,解得a=1; ,所以g(x)=
+a×
==0,
,
将方程g(2x)﹣a?g(x)=0化为:
化简得22x﹣a?2x+1﹣a=0,
设t=2x,则t>0,代入上式得t2﹣at+1﹣a=0,
因为关于x的方程g(2x)﹣a?g(x)=0有唯一的实数解, 所以关于t的方程t2﹣at+1﹣a=0有唯一的正实数解, 则1﹣a<0或
,解得a>1或a>
,
所以实数a的取值范是(,+∞).
点评: 本题考查函数奇偶性的性质,二次函数根的分布问题,以及有关方程根的转化问题,考查
换元法和转化思想. 21.(12分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=BB1,直线B1C与平面ABC成30°角.
(I)求证:平面B1AC⊥平面ABB1A1;
(II)求直线A1C与平面B1AC所成角的正弦值.
考点: 平面与平面垂直的判定;直线与平面所成的角. 专题: 证明题. 分析: (I)欲证平面B1AC⊥平面ABB1A1,关键是寻找线面垂直,而AC⊥平面ABB1A1,又AC?平面B1AC,满足面面垂直的判定定理;
(II)过A1做A1M⊥B1A1,垂足为M,连接CM,∠A1CM为直线A1C与平面B1AC所成的角,然后在三角形A1CM中求出此角的正弦值即可.
解答: 解:
(I)证明:由直三棱柱性质,B1B⊥平面ABC, ∴B1B⊥AC,又BA⊥AC,B1B∩BA=B, ∴AC⊥平面ABB1A1,又AC?平面B1AC, ∴平面B1AC⊥平面ABB1A1.
(II)解:过A1做A1M⊥B1A1,垂足为M,连接CM,
∵平面B1AC⊥平面ABB1A,且平面B1AC∩平面ABB1A1=B1A, ∴A1M⊥平面B1AC.
∴∠A1CM为直线A1C与平面B1AC所成的角, ∵直线B1C与平面ABC成30°角,∴∠B1CB=30°. 设AB=BB1=a,可得B1C=2a,BC=
,
∴直线A1C与平面B1AC所成角的正弦值为
点评: 本题主要考查了平面与平面垂直的判定,以及直线与平面所成的角,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力. 22.(12分)已知f(x)对任意的实数m,n都有:f(m+n)=f(m)+f(n)﹣1,且当x>0时,有f(x)>1. (1)求f(0);
(2)求证:f(x)在R上为增函数;
(3)若f(1)=2,且关于x的不等式f(ax﹣2)+f(x﹣x2)<3对任意的x∈=f(x2﹣x1)+f(x1)﹣1>1+f(x1)﹣1=f(x1),从而得到函数的单调性;
(3)f(ax﹣2)+f(x﹣x2)=f(ax﹣2+x﹣x2)+1<3,根据f(1)=2及f(x)在R上为增函数即得x2﹣(a+1)x+3>0对任意的x∈=f(x2﹣x1)+f(x1)﹣1>1+f(x1)﹣1=f(x1), ∴f(x2)>f(x1),
即f(x)在R上为增函数;
(3)∵f(ax﹣2)+f(x﹣x2)=f(ax﹣2+x﹣x2)+1<3 ∴f(ax﹣2+x﹣x2)<2
又∵f(1)=2及f(x)在R上为增函数
∴ax﹣2+x﹣x2<1对任意的x∈[1,+∞)恒成立, 即x2﹣(a+1)x+3>0对任意的x∈[1,+∞)恒成立. 下面对△=(a+1)2﹣12的正负情况进行讨论: ①当△<0,即(a+1)2﹣12<0时,
2
②当△=0且x﹣(a+1)x+3=0的解小于1时,
则a=±故a=﹣
,x=;
,
③当△>0且x2﹣(a+1)x+3=0的最大解小于1时, 即0<a2+2a﹣11<a2﹣2a+1, 解得综合所述,
或
或
,
.
点评: 本题主要考查了抽象函数,及其函数的单调性和不等式的解法,着重考查了函数的简单性质和函数恒成立问题等知识点,属于中档题.
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