21.[选做题]本题包括A、B、C、D四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按作答的前两题评分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

A.   选修4-1:几何证明选讲

(本小题满分10分)

AB是圆O的直径,D为圆O上一点,过D作圆O的切线交AB延长线于点C,若DA=DC,求证:AB=2BC。

[解析] 本题主要考查三角形、圆的有关知识,考查推理论证能力。

(方法一)证明:连结OD,则:OD⊥DC,

又OA=OD,DA=DC,所以∠DAO=∠ODA=∠DCO,

∠DOC=∠DAO+∠ODA=2∠DCO,

所以∠DCO=300,∠DOC=600,

所以OC=2OD,即OB=BC=OD=OA,所以AB=2BC。

(方法二)证明:连结OD、BD。

因为AB是圆O的直径,所以∠ADB=900,AB=2 OB。

因为DC 是圆O的切线,所以∠CDO=900。

又因为DA=DC,所以∠DAC=∠DCA,

于是△ADB≌△CDO,从而AB=CO。

即2OB=OB+BC,得OB=BC。

故AB=2BC。

B.   选修4-2:矩阵与变换

(本小题满分10分)

在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,0),B(-2,0),C(-2,1)。设k为非零实数,矩阵M=,N=,点A、B、C在矩阵MN对应的变换下得到点分别为A1、B1、C1,△A1B1C1的面积是△ABC面积的2倍,求k的值。

[解析] 本题主要考查图形在矩阵对应的变换下的变化特点,考查运算求解能力。满分10分。

解:由题设得

由,可知A1(0,0)、B1(0,-2)、C1(,-2)。

计算得△ABC面积的面积是1,△A1B1C1的面积是,则由题设知:。

所以k的值为2或-2。

C.   选修4-4:坐标系与参数方程

(本小题满分10分)

在极坐标系中,已知圆ρ=2cosθ与直线3ρcosθ+4ρsinθ+a=0相切,求实数a的值。

[解析] 本题主要考查曲线的极坐标方程等基本知识,考查转化问题的能力。满分10分。

解:,圆ρ=2cosθ的普通方程为:,

直线3ρcosθ+4ρsinθ+a=0的普通方程为:,

又圆与直线相切,所以解得:,或。

D.   选修4-5:不等式选讲

(本小题满分10分)

设a、b是非负实数,求证:。

[解析] 本题主要考查证明不等式的基本方法,考查推理论证的能力。满分10分。

(方法一)证明:

因为实数a、b≥0,

所以上式≥0。即有。

(方法二)证明:由a、b是非负实数,作差得

当时,,从而,得;

当时,,从而,得;

所以。

[必做题]第22题、第23题,每题10分,共计20分。请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

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