(17) (本小题满分12分)
已知函数,.求:
(I) 函数的最大值及取得最大值的自变量的集合;
(II) 函数的单调增区间.
[解析](I) 解法一:
当,即时, 取得最大值.
函数的取得最大值的自变量的集合为.
解法二:
当,即时, 取得最大值.
函数的取得最大值的自变量的集合为.
(II)解:
由题意得:
即:
因此函数的单调增区间为.
[点评]本小题考查三角公式,三角函数的性质及已知三角函数值求角等基础知识,考查综合运用三角有关知识的能力.
(18) (本小题满分12分)]
已知正方形.、分别是、的中点,将沿折起,如图所示,记二面角的大小为.
(I) 证明平面;
(II)若为正三角形,试判断点在平面内的射影是否在直线上,证明你的结论,并求角的余弦值.
[解析](I)证明:EF分别为正方形ABCD得边AB、CD的中点,
EB//FD,且EB=FD,
四边形EBFD为平行四边形.
BF//ED
平面.
(II)解法1:
如右图,点A在平面BCDE内的射影G在直线EF上,
过点A作AG垂直于平面BCDE,垂足为G,连结GC,GD.
ACD为正三角形,
AC=AD
CG=GD
G在CD的垂直平分线上,
点A在平面BCDE内的射影G在直线EF上,
过G作GH垂直于ED于H,连结AH,则,所以为二面角A-DE-C的平面角.即
设原正方体的边长为2a,连结AF
在折后图的AEF中,AF=,EF=2AE=2a,
即AEF为直角三角形,
在RtADE中,
.
解法2:点A在平面BCDE内的射影G在直线EF上
连结AF,在平面AEF内过点作,垂足为.
ACD为正三角形,F为CD的中点,
又因,
所以
又且
为A在平面BCDE内的射影G.
即点A在平面BCDE内的射影在直线EF上
过G作GH垂直于ED于H,连结AH,则,所以为二面角A-DE-C的平面角.即
设原正方体的边长为2a,连结AF
在折后图的AEF中,AF=,EF=2AE=2a,
即AEF为直角三角形,
在RtADE中,
.
解法3: 点A在平面BCDE内的射影G在直线EF上
连结AF,在平面AEF内过点作,垂足为.
ACD为正三角形,F为CD的中点,
又因,
所以
又
为A在平面BCDE内的射影G.
即点A在平面BCDE内的射影在直线EF上
过G作GH垂直于ED于H,连结AH,则,所以为二面角A-DE-C的平面角.即
设原正方体的边长为2a,连结AF
在折后图的AEF中,AF=,EF=2AE=2a,
即AEF为直角三角形,
在RtADE中,
,
.
[点评]本小题考查空间中的线面关系,解三角形等基础知识考查空间想象能力和思维能力.
(19) (本小题满分12分)
现有甲、乙两个项目,对甲项目每投资十万元,一年后利润是1.2万元、1.18万元、1.17万元的概率分别为、、;已知乙项目的利润与产品价格的调整有关,在每次调整中价格下降的概率都是,设乙项目产品价格在一年内进行2次独立的调整,记乙项目产品价格在一年内的下降次数为,对乙项目每投资十万元, 取0、1、2时, 一年后相应利润是1.3万元、1.25万元、0.2万元.随机变量、分别表示对甲、乙两项目各投资十万元一年后的利润.
(I) 求、的概率分布和数学期望、;
(II) 当时,求的取值范围.
[解析]
(I)解法1: 的概率分布为
|
1.2 |
1.18 |
1.17 |
P |
|
|
|
E=1.2+1.18+1.17=1.18.
由题设得,则的概率分布为
|
0 |
1 |
2 |
P |
|
|
|
故的概率分布为
|
1.3 |
1.25 |
0.2 |
P |
|
|
|
所以的数学期望为
E=++=.
解法2: 的概率分布为
|
1.2 |
1.18 |
1.17 |
P |
|
|
|
E=1.2+1.18+1.17=1.18.
设表示事件”第i次调整,价格下降”(i=1,2),则
P(=0)= ;
P(=1)=;
P(=2)=
故的概率分布为
|
1.3 |
1.25 |
0.2 |
P |
|
|
|
所以的数学期望为
E=++=.
(II) 由,得:
因0<p<1,所以时,p的取值范围是0<p<0.3.
[点评]本小题考查二项分布、分布列、数学期望、方差等基础知识,考查同学们运用概率知识解决实际问题的能力.
(20) (本小题满分14分)
已知点,是抛物线上的两个动点,是坐标原点,向量,满足.设圆的方程为
(I) 证明线段是圆的直径;
(II)当圆C的圆心到直线X-2Y=0的距离的最小值为时,求p的值。
[解析](I)证明1:
整理得:
设M(x,y)是以线段AB为直径的圆上的任意一点,则
即
整理得:
故线段是圆的直径
证明2:
整理得:
……..(1)
设(x,y)是以线段AB为直径的圆上则
即
去分母得:
点满足上方程,展开并将(1)代入得:
故线段是圆的直径
证明3:
整理得:
……(1)
以线段AB为直径的圆的方程为
展开并将(1)代入得:
故线段是圆的直径
(II)解法1:设圆C的圆心为C(x,y),则
又因
所以圆心的轨迹方程为
设圆心C到直线x-2y=0的距离为d,则
当y=p时,d有最小值,由题设得
.
解法2: 设圆C的圆心为C(x,y),则
又因
所以圆心的轨迹方程为
设直线x-2y+m=0到直线x-2y=0的距离为,则
因为x-2y+2=0与无公共点,
所以当x-2y-2=0与仅有一个公共点时,该点到直线x-2y=0的距离最小值为
将(2)代入(3)得
解法3: 设圆C的圆心为C(x,y),则
圆心C到直线x-2y=0的距离为d,则
又因
当时,d有最小值,由题设得
.
[点评]本小题考查了平面向量的基本运算,圆与抛物线的方程.点到直线的距离公式等基础知识,以及综合运用解析几何知识解决问题的能力.
21.(本小题满分12分)
已知函数f(x)=,其中a , b , c是以d为公差的等差数列,,且a>0,d>0.设[1-]上,,在,将点A, B, C
(I)求
(II)若⊿ABC有一边平行于x轴,且面积为,求a ,d的值
[解析](I)解:
令,得
当时, ;
当时,
所以f(x)在x=-1处取得最小值即
(II)
的图像的开口向上,对称轴方程为
由知
在上的最大值为
即
又由
当时, 取得最小值为
由三角形ABC有一条边平行于x轴知AC平行于x轴,所以
又由三角形ABC的面积为得
利用b=a+d,c=a+2d,得
联立(1)(2)可得.
解法2:
又c>0知在上的最大值为
即:
又由
当时, 取得最小值为
由三角形ABC有一条边平行于x轴知AC平行于x轴,所以
又由三角形ABC的面积为得
利用b=a+d,c=a+2d,得
联立(1)(2)可得
[点评]本小题考查了函数的导数,函数的极值的判定,闭区间上二次函数的最值,等差数基础知识的综合应用,考查了应用数形结合的数学思想分析问题解决问题的能力