20.(本题满分16分)
设函数,,当时,取得极值。
(1) 求的值,并判断是函数的极大值还是极小值;
(2) 当时,函数与的图象有两个公共点,求的取值范围。
19.解(Ⅰ)以A点为坐标原点,AB所在直线为x轴,建立直角坐标系.
设,,,圆弧的方程
切线l的方程:(可以推导:设直线的斜率为,由直线与圆弧相切知:,所以,从而有直线的方程为,化简即得).
设与交于可求F(),G(),l平分矩形ABCD面积,
……①
又……② 解①、②得:.
(Ⅱ)由题(Ⅰ)可知:切线l的方程:,
当满足题意的圆面积最大时必与边相切,设圆与直线、分别切于,则(为圆的半径).
,由.
点坐标为.
注意:直线与圆应注意常见问题的处理方法,例如圆的切线、弦长等,同时应注重结合图形加以分析,寻找解题思路。
18.(本题满分16分)
各项均为正数的数列中,是数列的前项和,对任意,有
(1) 求常数的值;
(2) 求数列的通项公式;
(3) 记,求数列的前项和。
18解:(1)由及,得:
(2)由 ①
得 ②
由②-①,得
即:
由于数列各项均为正数,
即
数列是首项为,公差为的等差数列,
数列的通项公式是
(3)由,得:
19(本题满分16分)
如图,在矩形中,,以为圆心1为半径的圆与交于(圆弧为圆在矩形内的部分)
(Ⅰ)在圆弧上确定点的位置,使过的切线平分矩形ABCD的面积;
(Ⅱ)若动圆与满足题(Ⅰ)的切线及边都相切,试确定的位置,使圆为矩形内部面积最大的圆.
17、解:(1),
(2)当点为的中点时,。
理由如下:点分别为、PD的中点,
。
,
(3),
,点是的中点
又
15.(本题满分14分)
已知函数
(1) 求函数的周期;
(2) 函数的图象可由函数的图象经过怎样的变换得到?
15解:
(1)
所以 函数的周期是
(2)将函数的图象向左平移个单位,再将所得图象上每一点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变式),得函数的图象
16(本题满分14分)
要建一间地面面积为20,墙高为的长方形储藏室,在四面墙中有一面安装一扇门(门的面积和墙面的面积按一定的比例设计)。已知含门一面的平均造价为300元,其余三面的造价为200元,屋顶的造价为250元。问怎样设计储藏室地面矩形的长与宽,能使总价最低,最低造价是多少?
16解:设地面矩形在门正下方的一边长为 ,则另一边的长为
设总造价为元,则
因为
当且仅当 (即时 取“=”
所以,当时有最小的值此时
答:当储藏室地面矩形在门正下方的一边长为,另一边的长为时,能使总造价最低造价为17000元。
17(本题满分14分)
如图,在四棱锥中,ABCD是矩形,,,
点是的中点,点在上移动。
(1) 求三棱锥体积;
(2) 当点为的中点时,试判断与
平面的关系,并说明理由;
(3) 求证:
14.设函数的图象位于轴右侧所有的对称中心从左依次为,则的坐标是 。
二 解答题 (90分)
13.设直线的方程为,将直线绕原点按逆时针方向旋转得到直线,则的方程是 。
12.已知实数满足约束条件 则 的最小值为 。
11.一只蚂蚁在三边边长分别为3,4,5的三角形的边上爬行,某时刻该蚂蚁距离三角形的三个顶点的距离均超过的概率为 。
10.已知向量与的夹角为,,则 。