题目内容

本题有(I)、(II)、(III)三个选作题,每题7分,请考生任选两题作答,满分14分.如果多做,则按所做的前两题记分,作答时,先用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑,并将所选题号填入括号中.
(1)选修4-2:矩阵与变换
已知a∈R,矩阵P=
02
-10
,Q=
01
a0
,若矩阵PQ对应的变换把直线l1:x-y+4=0变为直线l2:x+y+4=0,求实数a的值.
(2)选修4-4:坐标系与参数方程
在极坐标系中,求圆C:ρ=2上的点P到直线l:ρ(cosθ+
3
sinθ)=6
的距离的最小值.
(3)选修4-5:不等式选讲
已知实数x,y满足x2+4y2=a(a>0),且x+y的最大值为5,求实数a的值.
分析:(1)先计算矩阵AB对应的变换,再求出在变换下点的坐标之间的对应关系,从而可求直线l2的方程,最后与已知方程对照可得到a值.
(2)圆p=2、直线p(cosθ+
3
sinθ)=6化为直角坐标方程,求出圆心到直线的距离,再求圆p=2上的点到直线p(cosθ+
3
sinθ)=6的距离的最小值.
(3)可设出椭圆x2+4y2=a参数方程,转化为三角函数,利用三角函数的有界性求最值,从而得出a的值.
解答:解:(1)∵矩阵P=
02
-10
,Q=
01
a0
,
∴PQ=
2a0
0-1
…(3分),
在直线l1上任取一点P(x,y),经矩阵PQ变换为点Q(x′,y′),则
(x,y)
2a0
0-1
=(x′,y′),
即
x′=2ax
y′=-y
…(8分)
代入x+y+4=0中得2ax-y+4=0,
∴2a=1,a=
1
2
;
(2)圆p=2、直线p(cosθ+
3
sinθ)=6化为直角坐标方程,
分别为x2+y2=4,x+
3
y-6=0
圆心到直线的距离为:
|-6|
1+3
=3
所以圆p=2上的点到直线p(cosθ+
3
sinθ)=6的距离的最小值是3-2=1
(3)x2+4y2=a参数方程是
x=
a
cosθ
y=
a
2
sinθ
,θ∈R
则x+y=
a
cosθ+
a
2
sinθ=
5a
4
sin(θ+∅)
,
∴x+y的最大值为
5a
4
=5
,解得a=20.
点评:考查矩阵变换,考查矩阵变换的运用,点到直线的距离公式,简单曲线的极坐标方程和直角坐标方程的互化,考查计算能力,是基础题.
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