题目内容
本题有(1)、(2)、(3)三个选考题,每题7分,请考生任选2题作答,满分14分.如果多做,则按所做的前两题计分(1)二阶矩阵M对应的变换将向量
|
|
|
|
(2)过点P(-3,0)且倾斜角为30°的直线l和曲线C:
|
(3)若不等式|a-1|≥x+2y+2z,对满足x2+y2+z2=1的一切实数x,y,z恒成立,求实数a的取值范围.
分析:(1)设出二阶矩阵M,由矩阵的乘法得到关于a、b、c、d的方程组,解方程组可求出M.再设点P(x,y)是直线l上任一点,在M变换下对应的点为P′(x0,y0),由矩阵的乘法得到x、y、x0、y0之间的关系,用x、y表示出x0、y0,代入已知直线方程即可.
(2)
消去s得x与y的方程,与直线方程联立,由弦长公式求弦长即可.
(3)不等式|a-1|≥x+2y+2z恒成立,只要|a-1|≥(x+2y+2z)max,利用柯西不等式9=(12+22+22)•(x2+y2+z2)≥(1•x+2•y+2•z)2
求出x+2y+2z的最大值,再解关于a的绝对值不等式即可.
(2)
|
(3)不等式|a-1|≥x+2y+2z恒成立,只要|a-1|≥(x+2y+2z)max,利用柯西不等式9=(12+22+22)•(x2+y2+z2)≥(1•x+2•y+2•z)2
求出x+2y+2z的最大值,再解关于a的绝对值不等式即可.
解答:解:(1)设M=
,则由题知
=
,
=
所以
,解得
,所以M=
.
设点P(x,y)是直线l上任一点,在M变换下对应的点为P′(x0,y0),
那么
=
即
.
因为2x0-y0-1=0,∴2(-x-4y)-(3x+5y)-1=0 即5x+13y+1=0,
因此直线l的方程是5x+13y+1=0.
(2)由已知,直线的参数方程为
t为参数),
曲线
s为参数)可以化为x2-y2=4.
将直线的参数方程代入上式,得t2-6
t+10=0.
设A,B对应的参数分别为t1,t2,∴t1+t2=,t1t2=10.
∴AB=|t1-t2|=
=2
.
(3)由柯西不等式9=(12+22+22)•(x2+y2+z2)≥(1•x+2•y+2•z)2
即x+2y+2z≤3,当且仅当
即x=
,y=
,z=
时,x+2y+2z取得最大值3.
∵不等式|a-1|≥x+2y+2z,对满足x2+y2+z2=1的一切实数x,y,z恒成立,
只需|a-1|≥3,解得a-1≥3或a-1≤-3,∴a≥4或∴a≤-2.
即实数的取值范围是(-∞,-2]∪[4,+∞).
|
|
|
|
|
|
|
所以
|
|
|
设点P(x,y)是直线l上任一点,在M变换下对应的点为P′(x0,y0),
那么
|
|
|
|
因为2x0-y0-1=0,∴2(-x-4y)-(3x+5y)-1=0 即5x+13y+1=0,
因此直线l的方程是5x+13y+1=0.
(2)由已知,直线的参数方程为
|
曲线
|
将直线的参数方程代入上式,得t2-6
| 3 |
设A,B对应的参数分别为t1,t2,∴t1+t2=,t1t2=10.
∴AB=|t1-t2|=
| (t1+t2)2-4t1t2 |
| 17 |
(3)由柯西不等式9=(12+22+22)•(x2+y2+z2)≥(1•x+2•y+2•z)2
即x+2y+2z≤3,当且仅当
|
即x=
| 1 | ||
|
| 2 | ||
|
| 2 | ||
|
∵不等式|a-1|≥x+2y+2z,对满足x2+y2+z2=1的一切实数x,y,z恒成立,
只需|a-1|≥3,解得a-1≥3或a-1≤-3,∴a≥4或∴a≤-2.
即实数的取值范围是(-∞,-2]∪[4,+∞).
点评:本题考查矩阵变换、参数方程和柯西不等式的应用,考查运算能力和运用所学知识解决问题的能力.
练习册系列答案
相关题目