21.(本小题满分13分)

如图,在以点O为圆心,AB为直径的半圆中,D为半圆弧的中点, P为半圆弧上一点,且AB=4,∠POB=30°,双曲线C以A,B为焦点且经过点P.

(Ⅰ)建立适当的平面直角坐标系,求双曲线C的方程;

(Ⅱ)设过点D的直线l与双曲线C相交于不同两点E、F,

若△OEF的面积不小于2,求直线l的斜率的取值范围.

[解](Ⅰ)方法一:以O为原点,AB、OD所在直线分别

为x轴、y轴建立平面直角坐标系,则

点A(-2,0),B(2,0),P(,1).                      (2分)

设双曲线实半轴长为a,虚半轴长为b,半焦距为c,则

2a=|PA|-|PB|=,2c=|AB|=4.   (3分)

所以a=,c=2,从而b2=c2-a2=2.                     (4分)

故双曲线C的方程是.                        (5分)

方法二:以O为原点,AB、OD所在直线分别为x轴、y轴建立平面直角坐标系,则

点A(-2,0),B(2,0),P(,1).                      (2分)

设双曲线C的方程为>0,b>0),则.        (3分)

解得a2=b2=2,故双曲线C的方程是                (5分)

(Ⅱ)据题意可设直线l的方程为y=kx+2,代入双曲线C的方程得,,即

(1-k2)x2-4kx-6=0.                              (6分)

因为直线l与双曲线C相交于不同两点E、F,则

   即               (7分)

设点E(x1,y1),F(x2,y2),则x1+x2=.            (8分)

所以|EF|=

=          (9分)

又原点O到直线l的距离d=.                     (10分)

所以S△DEF=     (11分)因为S△OEF,则(12分)

综上分析,直线l的斜率的取值范围是[-,-1)(-1,1)(1,].     (13分)

20.(本小题满分13分)

某创业投资公司拟投资开发某种新能源产品,估计能获得10万元-1000万元的投资收益.现准备制定一个对科研课题组的奖励方案:奖金y(单位:万元)随投资收益x(单位:万元)的增加而增加,且奖金不超过9万元,同时奖金不超过投资收益的20%.

(Ⅰ)若建立函数模型制定奖励方案,试用数学语言表述公司对奖励函数模型的基本要求;

(Ⅱ)现有两个奖励函数模型:(1)y=;(2)y=4lgx-3.试分析这两个函数模型是否符合公司要求?

[解](Ⅰ)设奖励函数模型为y=f(x),则公司对函数模型的基本要求是:

当x∈[10,1000]时,①f(x)是增函数;②f(x)≤9恒成立;③恒成立.   (3分)

(Ⅱ)(1)对于函数模型:

当x∈[10,1000]时,f(x)是增函数,则.

所以f(x)≤9恒成立.                              (5分)

因为函数在[10,1000]上是减函数,所以.

从而,即不恒成立.

故该函数模型不符合公司要求.                          (8分)

(2)对于函数模型f(x)=4lgx-3:

当x∈[10,1000]时,f(x)是增函数,则. 

所以f(x)≤9恒成立.                             (10分)

设g(x)=4lgx-3-,则.

当x≥10时,,所以g(x)在[10,1000]上是减函数,从而g(x)≤g(10)=-1<0.所以4lgx-3-<0,即4lgx-3<,所以恒成立.

故该函数模型符合公司要求.                          (13分)

18.(本小题满分12分)

在等腰梯形ABCD中,E、F分别是CD、AB中点,CD=2,AB=4,AD=BC=.沿EF将梯形AFED折起,使得∠AFB=60°,如图.

(Ⅰ)若G为FB的中点,求证:AG⊥平面BCEF;

(Ⅱ)求二面角C-AB-F的正切值.

[解](Ⅰ)因为AF=BF,∠AFB=60°,△AFB为等边三角形.

又G为FB的中点,所以AG⊥FB.                        (2分)

在等腰梯形ABCD中,因为E、F分别是CD、AB的中点,

所以EF⊥AB.于是EF⊥AF,EF⊥BF,则EF⊥平面ABF,

所以AG⊥EF.                                 (4分)

又EF与FB交于一点F,所以AG⊥平面BCEF.                  (5分)

(Ⅱ)解法一:连接CG,因为在等腰梯形ABCD中,

CD=2,AB=4,E、F分别是CD、AB中点,

所以EC=FG=BG=1,从而CG∥EF.

因为EF⊥面ABF,所以CG⊥面ABF.                      (7分)

过点G作GH⊥AB于H,连结CH,据三垂线定理有CH⊥AB,所以∠CHG为二面角C-AB-F的平面角.                                  (9分)

因为Rt△BHG中,BG=1,∠GBH=60°,所以GH=.             (10分)

在Rt△CGB中,CG⊥BG,BG=1,BC=,所以CG=1.            (11分)

在Rt△CGH中,tan∠CHG==,故二面角C-AB-F的正切值为.  (12分)

解法二:如图所示建立空间直角坐标系,由已知可得,

点B(2,0,0),A(1,0,),C(1,1,0).                   (7分)

因为EF⊥平面ABF,所以=(0,1,0)为

平面ABF的一个法向量.                            (8分)

设=(x,y,z)为平面ABCD的法向量,

因为,,

由,,得

,  即.

令,则,z=1,所以=(,,1).             (10分)

所以cos<,>==.                     (11分)

从而tan<,>=,故二面角C-AB-F的正切值为.         (12分)

 0  304590  304598  304604  304608  304614  304616  304620  304626  304628  304634  304640  304644  304646  304650  304656  304658  304664  304668  304670  304674  304676  304680  304682  304684  304685  304686  304688  304689  304690  304692  304694  304698  304700  304704  304706  304710  304716  304718  304724  304728  304730  304734  304740  304746  304748  304754  304758  304760  304766  304770  304776  304784  447090 

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