2020年陕西省高考数学一模试卷(理科)含答案解析
展开2020年陕西省高考数学一模试卷(理科)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)
1.设集合M={x||x﹣1|≤1},N={x|y=lg(x2﹣1)},则M∩∁RN=( )
A.[1,2] B.[0,1] C.(﹣1,0) D.(0,2)
2.复数(i是虚数单位)的虚部是( )
A.﹣1 B.2 C.﹣2 D.1
3.设α为锐角,若cos=,则sin的值为( )
A. B. C.﹣ D.﹣
4.在区间[0,1]上随机取两个数x,y,记P为事件“x+y≤”的概率,则P=( )
A. B. C. D.
5.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a2+a3+a4=3,则S5=( )
A.5 B.7 C.9 D.11
6.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.64﹣π B.64﹣2π C.64﹣4π D.64﹣8π
7.执行右面的程序框图,如果输入的N=3,那么输出的S=( )
A.1 B. C. D.
8.已知向量=(1,2),=(2,﹣3).若向量满足⊥(+),且∥(﹣),则=( )
A. B. C. D.
9.设函数f(x)=则f[f(﹣8)]=( )
A.4 B.﹣4 C.2 D.﹣2
10.若圆C:(x﹣3)2+(y﹣2)2=1(a>0)与直线y=x相交于P、Q两点,则|PQ|=( )
A. B. C. D.
11.设m>1,在约束条件下,目标函数z=x+my的最大值小于2,则m的取值范围为( )
A.(1,) B.(,+∞) C.(1,3) D.(3,+∞)
12.对于函数f(x)=eax﹣lnx(a是实常数),下列结论正确的一个是( )
A.a=1时,f(x)有极大值,且极大值点x0∈(,1)
B.a=2时,f(x)有极小值,且极小值点x0∈(0,)
C.a=时,f(x)有极小值,且极小值点x0∈(1,2)
D.a<0时,f(x)有极大值,且极大值点x0∈(﹣∞,0)
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.如果的展开式中各项系数之和为128,则展开式中的系数是 .
14.已知数列1、a、b成等差数列,而1、b、a成等比数列.若a≠b,则7aloga(﹣b)= .
15.已知A,B是球O的球面上两点,∠AOB=90°,C为该球面上的动点.若三棱锥O﹣ABC体积的最大值为3,则球O的体积为 .
16.已知曲线y=x+lnx在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a= .
三、解答题(共5小题,每小题12分,共60分)
17.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=3,b=4,B=+A.
(I)求tanB的值;
(Ⅱ)求c的值.
18.某中学利用周末组织教职员工进行了一次秋季登山健身的活动,有N人参加,现将所有参加者按年龄情况分为[20,25),[25,30),[30,35),[35,40),[40,45),[45,50),[50,55)等七组,其频率分布直方图如下所示.已知[35,40)这组的参加者是8人.
(1)求N和[30,35)这组的参加者人数N1;
(2)已知[30,35)和[35,40)这两组各有2名数学教师,现从这两个组中各选取2人担任接待工作,设两组的选择互不影响,求两组选出的人中都至少有1名数学老师的概率;
(3)组织者从[45,55)这组的参加者(其中共有4名女教师,其余全为男教师)中随机选取3名担任后勤保障工作,其中女教师的人数为x,求x的分布列和均值.
19.如图,在四棱柱P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,△PCD为等边三角形,,点M为BC中点,平面PCD⊥平面ABCD.
(1)求证:PD⊥BC;
(2)求二面角P﹣AM﹣D的大小.
20.已知椭圆L: +=1(a>b>0)的一个焦点于抛物线y2=8x的焦点重合,点(2,)在L 上.
(Ⅰ)求L 的方程;
(Ⅱ)直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与L有两个交点A,B,线段AB的中点为M,证明:OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值.
21.已知函数f(x)=ex,g(x)=mx+n.
(1)设h(x)=f(x)﹣g(x).当n=0时,若函数h(x)在(﹣1,+∞)上没有零点,求m的取值范围;
(2)设函数r(x)=,且n=4m(m>0),求证:x≥0时,r(x)≥1.
[选修4-1:几何证明选讲](共1小题,满分10分)
22.(选修4﹣1:几何证明选讲)
如图,直线AB为圆的切线,切点为B,点C在圆上,∠ABC的角平分线BE交圆于点E,DB垂直BE交圆于D.
(Ⅰ)证明:DB=DC;
(Ⅱ)设圆的半径为1,BC=,延长CE交AB于点F,求△BCF外接圆的半径.
[选修4-4:坐标系与参数方程](共1小题,满分0分)
23.在直角坐标系xOy中,曲线C1:(t为参数,t≠0),其中0≤α≤π,在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sinθ,C3:ρ=2cosθ.
(1)求C2与C3交点的直角坐标;
(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值.
[选修4-5:不等式选讲](共1小题,满分0分)
24.设a,b,c,d均为正数,且a﹣c=d﹣b,证明:
(Ⅰ)若ab>cd,则+>+;
(Ⅱ)+>+是|a﹣b|<|c﹣d|的充要条件.
2020年陕西省高考数学一模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)
1.设集合M={x||x﹣1|≤1},N={x|y=lg(x2﹣1)},则M∩∁RN=( )
A.[1,2] B.[0,1] C.(﹣1,0) D.(0,2)
【考点】交、并、补集的混合运算.
【分析】化简集合M、N,求出∁RN,再计算M∩∁RN.
【解答】解:集合M={x||x﹣1|≤1}={x|﹣1≤x﹣1≤1}={x|0≤x≤2}=[0,2],
N={x|y=lg(x2﹣1)}={x|x2﹣1>0}={x|x<﹣1或x>1}=(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞);
∴∁RN=[﹣1,1];
∴M∩∁RN=[0,1].
故选:B.
2.复数(i是虚数单位)的虚部是( )
A.﹣1 B.2 C.﹣2 D.1
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】直接由复数代数形式的乘除运算化简复数,则答案可求.
【解答】解: =,
则复数(i是虚数单位)的虚部是:1.
故选:D.
3.设α为锐角,若cos=,则sin的值为( )
A. B. C.﹣ D.﹣
【考点】二倍角的正弦;三角函数的化简求值.
【分析】利用同角三角函数基本关系式、倍角公式即可得出.
【解答】解:∵α为锐角,cos=,
∴∈,
∴==.
则sin===.
故选:B.
4.在区间[0,1]上随机取两个数x,y,记P为事件“x+y≤”的概率,则P=( )
A. B. C. D.
【考点】几何概型.
【分析】由题意可得总的基本事件为{(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1},事件P包含的基本事件为{(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1,x+y≤},数形结合可得.
【解答】解:由题意可得总的基本事件为{(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1},
事件P包含的基本事件为{(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1,x+y≤},
它们所对应的区域分别为图中的正方形和阴影三角形,
故所求概率P==,
故选:D.
5.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a2+a3+a4=3,则S5=( )
A.5 B.7 C.9 D.11
【考点】等差数列的前n项和.
【分析】由题意和等差数列的性质可得a3,再由求和公式和等差数列的性质可得S5=5a3,代值计算可得.
【解答】解:∵Sn是等差数列{an}的前n项和,a2+a3+a4=3,
∴3a3=a2+a3+a4=3,即a3=1,
∴S5===5a3=5,
故选:A.
6.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.64﹣π B.64﹣2π C.64﹣4π D.64﹣8π
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由三视图可知:该几何体是由一个正方体在中间挖去一个圆柱得到的.即可得出.
【解答】解:由三视图可知:该几何体是由一个正方体在中间挖去一个圆柱得到的.
∴该几何体的体积=43﹣π×12×2=64﹣2π.
故选:B
7.执行右面的程序框图,如果输入的N=3,那么输出的S=( )
A.1 B. C. D.
【考点】程序框图.
【分析】根据框图的流程模拟运行程序,直到满足条件K>3,跳出循环,计算输出S的值.
【解答】解:由程序框图知:输入N=3时,K=1,S=0,T=1
第一次循环T=1,S=1,K=2;
第二次循环T=,S=1+,K=3;
第三次循环T=,S=1++,K=4;
满足条件K>3,跳出循环,输出S=1++=.
故选:C.
8.已知向量=(1,2),=(2,﹣3).若向量满足⊥(+),且∥(﹣),则=( )
A. B. C. D.
【考点】平面向量的坐标运算.
【分析】设出=(x,y),根据平面向量的坐标运算以及向量垂直与共线的坐标表示,列出方程组求出x、y的值即可.
【解答】解:设=(x,y),向量=(1,2),=(2,﹣3),
∴+=(3,﹣1),﹣=(1﹣x,2﹣y);
又⊥(+),
∴•(+)=3x﹣y=0①;
又∥(﹣),
2(2﹣y)﹣(﹣3)•(1﹣x)=0②;
由①、②组成方程组,解得x=,y=;
∴=(,).
故选:A.
9.设函数f(x)=则f[f(﹣8)]=( )
A.4 B.﹣4 C.2 D.﹣2
【考点】函数的值.
【分析】利用分段函数由已知先求出f(﹣8),由此能求出f[f(﹣8)].
【解答】解:∵f(x)=,
∴f(﹣8)=﹣(﹣8)=2,
f[f(﹣8)]=2+﹣7=﹣4.
故选:B.
10.若圆C:(x﹣3)2+(y﹣2)2=1(a>0)与直线y=x相交于P、Q两点,则|PQ|=( )
A. B. C. D.
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】求出圆C圆心C(3,2),半径r=1,再求出圆心C(3,2)到直线y=x的距离d,由此利用勾股定理能求出|PQ|的长.
【解答】解:∵圆C:(x﹣3)2+(y﹣2)2=1的圆心C(3,2),半径r=1,
圆心C(3,2)到直线y=x的距离d==,
∵圆C:(x﹣3)2+(y﹣2)2=1(a>0)与直线y=x相交于P、Q两点,
∴|PQ|=2=2=.
故选:C.
11.设m>1,在约束条件下,目标函数z=x+my的最大值小于2,则m的取值范围为( )
A.(1,) B.(,+∞) C.(1,3) D.(3,+∞)
【考点】简单线性规划的应用.
【分析】根据m>1,我们可以判断直线y=mx的倾斜角位于区间(,)上,由此我们不难判断出满足约束条件的平面区域的形状,再根据目标函数Z=X+my对应的直线与直线y=mx垂直,且在直线y=mx与直线x+y=1交点处取得最大值,由此构造出关于m的不等式组,解不等式组即可求出m 的取值范围.
【解答】解:∵m>1
故直线y=mx与直线x+y=1交于点,
目标函数Z=X+my对应的直线与直线y=mx垂直,且在点,取得最大值
其关系如下图所示:
即,
解得1﹣<m<
又∵m>1
解得m∈(1,)
故选:A.
12.对于函数f(x)=eax﹣lnx(a是实常数),下列结论正确的一个是( )
A.a=1时,f(x)有极大值,且极大值点x0∈(,1)
B.a=2时,f(x)有极小值,且极小值点x0∈(0,)
C.a=时,f(x)有极小值,且极小值点x0∈(1,2)
D.a<0时,f(x)有极大值,且极大值点x0∈(﹣∞,0)
【考点】利用导数研究函数的极值.
【分析】求出函数的导数,根据函数极值存在的条件,以及函数零点的判断条件,判断f′(x)=0根的区间即可得到结论.
【解答】解:∵f(x)=eax﹣lnx,
∴函数的定义域为(0,+∞),
函数的导数为f′(x)=aeax﹣,
若a=,f(x)=﹣lnx,
则f′(x)=﹣在(0,+∞)上单调递增,
f′(1)=,f′(2)═,
∴函数f(x)存在极小值,且f′(x)=0的根在区间(1,2)内,
故选:C
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.如果的展开式中各项系数之和为128,则展开式中的系数是 21 .
【考点】二项式系数的性质.
【分析】先通过给x赋值1得到展开式的各项系数和;再利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为﹣3得到展开式中的系数.
【解答】解:令x=1得展开式的各项系数和为2n
∴2n=128解得n=7
∴展开式的通项为Tr+1=
令7﹣=﹣3,解得r=6
∴展开式中的系数为3C76=21
故答案为:21.
14.已知数列1、a、b成等差数列,而1、b、a成等比数列.若a≠b,则7aloga(﹣b)= .
【考点】等比数列的通项公式;等差数列的通项公式.
【分析】数列1、a、b成等差数列,而1、b、a成等比数列.可得2a=1+b,b2=a,解得b,a,再利用对数的运算性质即可得出.
【解答】解:∵数列1、a、b成等差数列,而1、b、a成等比数列.
∴2a=1+b,b2=a,
可得2b2﹣b﹣1=0,
解得b=1或﹣.
∵a≠b,∴b≠1.
∴b=﹣,a=.
则7aloga(﹣b)==.
故答案为:.
15.已知A,B是球O的球面上两点,∠AOB=90°,C为该球面上的动点.若三棱锥O﹣ABC体积的最大值为3,则球O的体积为 24π .
【考点】球的体积和表面积.
【分析】当点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥O﹣ABC的体积最大,利用三棱锥O﹣ABC体积的最大值为3,求出半径,即可求出球O的表面积.
【解答】解:如图所示,当点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥O﹣ABC的体积最大,设球O的半径为R,此时VO﹣ABC=VC﹣AOB===3
∴R3=18,
则球O的体积为πR3=24π.
故答案为:24π.
16.已知曲线y=x+lnx在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a= 8 .
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】求出y=x+lnx的导数,求得切线的斜率,可得切线方程,再由于切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,有且只有一切点,进而可联立切线与曲线方程,根据△=0得到a的值.
【解答】解:y=x+lnx的导数为y′=1+,
曲线y=x+lnx在x=1处的切线斜率为k=2,
则曲线y=x+lnx在x=1处的切线方程为y﹣1=2x﹣2,即y=2x﹣1.
由于切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,
故y=ax2+(a+2)x+1可联立y=2x﹣1,
得ax2+ax+2=0,
又a≠0,两线相切有一切点,
所以有△=a2﹣8a=0,
解得a=8.
故答案为:8.
三、解答题(共5小题,每小题12分,共60分)
17.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=3,b=4,B=+A.
(I)求tanB的值;
(Ⅱ)求c的值.
【考点】正弦定理.
【分析】(I)由正弦定理,诱导公式可得3cosA=4sinA,可得tanA的值,由已知及诱导公式即可求tanB的值.
(Ⅱ)由tanB=﹣,利用同角三角函数基本关系式可求cosB,sinB,sinA,cosA,由两角和的余弦函数公式可求cosC的值,利用余弦定理即可求c的值.
【解答】解:(I)∵a=3,b=4,B=+A.
∴由正弦定理可得: =,
∴3cosA=4sinA,可得:tanA==,
∴tanB=tan(+A)=﹣=﹣.
(Ⅱ)∵tanB=﹣.
∴cosB=﹣=﹣,sinB==,sinA=sin(B﹣)=﹣cosB=,cosA=,
∴cosC=﹣cos(A+B)=sinAsinB﹣cosAcosB=×﹣×(﹣)=,
∴c===.
18.某中学利用周末组织教职员工进行了一次秋季登山健身的活动,有N人参加,现将所有参加者按年龄情况分为[20,25),[25,30),[30,35),[35,40),[40,45),[45,50),[50,55)等七组,其频率分布直方图如下所示.已知[35,40)这组的参加者是8人.
(1)求N和[30,35)这组的参加者人数N1;
(2)已知[30,35)和[35,40)这两组各有2名数学教师,现从这两个组中各选取2人担任接待工作,设两组的选择互不影响,求两组选出的人中都至少有1名数学老师的概率;
(3)组织者从[45,55)这组的参加者(其中共有4名女教师,其余全为男教师)中随机选取3名担任后勤保障工作,其中女教师的人数为x,求x的分布列和均值.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;频率分布直方图;离散型随机变量及其分布列.
【分析】(1)先求出年龄在[35,40)内的频率,由此能求出总人数和[30,35)这组的参加者人数N1.
(2)记事件B为“从年龄在[30,35]之间选出的人中至少有1名数学教师”,记事件C为“从年龄在[35,40)之间选出的人中至少有1名数学教师”,分别求出P(B),P(C),由此能求出两组选出的人中都至少有1名数学老师的概率.
(3)年龄在[45,55)之间的人数为6人,其中女教师4人,ξ的可能取值为1,2,3,分别求出相应的概率,由此能求出ξ的分布列和Eξ.
【解答】解:(1)∵年龄在[35,40)内的频率为0.04×5=0.2,
∴总人数N==40人.
∵[30,35)这组的频率为:1﹣(0.01×2+0.02+0.03×2+0.04)×5=0.3,
[30,35)这组的参加者人数N1为:40×0.3=12人.
(2)记事件B为“从年龄在[30,35]之间选出的人中至少有2名数学教师”,
∵年龄在[30,35)之间的人数为12,
∴P(B)=1﹣=,
记事件C为“从年龄在[35,40)之间选出的人中至少有1名数学教师”,
∵年龄在[35,40)之间的人数为8,
∴P(C)=1﹣=,
∴两组选出的人中都至少有1名数学老师的概率P(BC)==.
(3)年龄在[45,55)之间的人数为6人,其中女教师4人,
∴ξ的可能取值为1,2,3,
P(ξ=1)==,
P(ξ=2)==,
P(ξ=3)==,
∴ξ的分布列为:
ξ
1
2
3
P
Eξ==2.
19.如图,在四棱柱P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,△PCD为等边三角形,,点M为BC中点,平面PCD⊥平面ABCD.
(1)求证:PD⊥BC;
(2)求二面角P﹣AM﹣D的大小.
【考点】二面角的平面角及求法;空间中直线与直线之间的位置关系.
【分析】(1)根据线面垂直的性质定理即可得到结论.
(2)过点O垂直CD的直线为x轴,OC为y轴,OP为z轴,分别求出平面ADM的法向量和平面PAM的法向量,利用向量法能求出二面角P﹣AM﹣D的大小.
【解答】解:(1)取CD的中点O,连接OP,
∵△PCD为等边三角形,∴OP⊥CD,
又平面PCD⊥平面ABCD,∴OP⊥平面ABCD,
∵CD⊥BC,∴BC⊥平面PCD,
∴PD⊥BC…
(2)以O为原点,过点O垂直CD的直线为x轴,OC为y轴,OP为z轴,
建立如图所示的空间直角坐标系O﹣xyz.
∵,不妨设AB=2,则BC=2,
依题意得:A(2,﹣1,0),D(0,﹣1,0),
P(0,0,),M(,1,0),
∵OP⊥平面ABCD,∴是平面ADM的法向量,
设平面PAM的法向量为,又,
由,令y=1,得=(),
∴cos<>==,
∴二面角P﹣AM﹣D的大小为45°.
20.已知椭圆L: +=1(a>b>0)的一个焦点于抛物线y2=8x的焦点重合,点(2,)在L 上.
(Ⅰ)求L 的方程;
(Ⅱ)直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与L有两个交点A,B,线段AB的中点为M,证明:OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(Ⅰ)求得抛物线的焦点,可得c=2,再由点满足椭圆方程,结合a,b,c的关系,解方程可得椭圆的方程;
(Ⅱ)设直线l的方程为y=kx+b(k,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),代入椭圆方程,运用韦达定理和中点坐标公式可得M的坐标,可得直线OM的斜率,进而得到证明.
【解答】解:(Ⅰ)抛物线y2=8x的焦点为(2,0),
由题意可得c=2,即a2﹣b2=4,
又点(2,)在L上,可得
+=1,
解得a=2,b=2,
即有椭圆L: +=1;
(Ⅱ)证明:设直线l的方程为y=kx+b(k,b≠0),
A(x1,y1),B(x2,y2),
将直线y=kx+b代入椭圆方程+=1,可得
(1+2k2)x2+4kbx+2b2﹣8=0,
x1+x2=﹣,
即有AB的中点M的横坐标为﹣,纵坐标为﹣k•+b=,
直线OM的斜率为kOM==﹣•,
即有kOM•k=﹣.
则OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值.
21.已知函数f(x)=ex,g(x)=mx+n.
(1)设h(x)=f(x)﹣g(x).当n=0时,若函数h(x)在(﹣1,+∞)上没有零点,求m的取值范围;
(2)设函数r(x)=,且n=4m(m>0),求证:x≥0时,r(x)≥1.
【考点】利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.
【分析】(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义即可得到结论.(2)求出r(x)的表达式,求函数的导数,利用导数研究函数的单调性即可.
【解答】解:(1)当n=0时,h(x)=f(x)﹣g(x)=ex﹣mx.
若函数h(x)在(﹣1,+∞)上没有零点,
即ex﹣mx=0在(﹣1,+∞)上无解,
若x=0,则方程无解,满足条件,
若x≠0,则方程等价为m=,
设g(x)=,
则函数的导数g′(x)=,
若﹣1<x<0,则g′(x)<0,此时函数单调递减,则g(x)<g(﹣1)=﹣e﹣1,
若x>0,由g′(x)>0得x>1,
由g′(x)<0,得0<x<1,即当x=1时,函数取得极小值,同时也是最小值,此时g(x)≥g(1)=e,
综上g(x)≥e或g(x)<﹣e﹣1,
若方程m=无解,则﹣e﹣1≤m<e.
(2)∵n=4m(m>0),
∴函数r(x)==+=+,
则函数的导数r′(x)=,
设h(x)=16ex﹣(x+4)2,
则h′(x)=16ex﹣2(x+4)=16ex﹣2x﹣8,
[h′(x)]′=16ex﹣2,
当x≥0时,[h′(x)]′=16ex﹣2>0,则h′(x)为增函数,即h′(x)>h′(0)=16﹣8=8>0,
即h(x)为增函数,∴h(x)≥h(0)=16﹣16=0,
即r′(x)≥0,即函数r(x)在[0,+∞)上单调递增,
故r(x)≥r(0)=+0=1,
故当x≥0时,r(x)≥1成立.
[选修4-1:几何证明选讲](共1小题,满分10分)
22.(选修4﹣1:几何证明选讲)
如图,直线AB为圆的切线,切点为B,点C在圆上,∠ABC的角平分线BE交圆于点E,DB垂直BE交圆于D.
(Ⅰ)证明:DB=DC;
(Ⅱ)设圆的半径为1,BC=,延长CE交AB于点F,求△BCF外接圆的半径.
【考点】与圆有关的比例线段.
【分析】(I)连接DE交BC于点G,由弦切角定理可得∠ABE=∠BCE,由已知角平分线可得∠ABE=∠CBE,于是得到∠CBE=∠BCE,BE=CE.由已知DB⊥BE,可知DE为⊙O的直径,Rt△DBE≌Rt△DCE,利用三角形全等的性质即可得到DC=DB.
(II)由(I)可知:DG是BC的垂直平分线,即可得到BG=.设DE的中点为O,连接BO,可得∠BOG=60°.从而∠ABE=∠BCE=∠CBE=30°.得到CF⊥BF.进而得到Rt△BCF的外接圆的半径=.
【解答】(I)证明:连接DE交BC于点G.
由弦切角定理可得∠ABE=∠BCE,而∠ABE=∠CBE,
∴∠CBE=∠BCE,BE=CE.
又∵DB⊥BE,∴DE为⊙O的直径,∠DCE=90°.
∴△DBE≌△DCE,∴DC=DB.
(II)由(I)可知:∠CDE=∠BDE,DB=DC.
故DG是BC的垂直平分线,∴BG=.
设DE的中点为O,连接BO,则∠BOG=60°.
从而∠ABE=∠BCE=∠CBE=30°.
∴CF⊥BF.
∴Rt△BCF的外接圆的半径=.
[选修4-4:坐标系与参数方程](共1小题,满分0分)
23.在直角坐标系xOy中,曲线C1:(t为参数,t≠0),其中0≤α≤π,在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sinθ,C3:ρ=2cosθ.
(1)求C2与C3交点的直角坐标;
(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值.
【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
【分析】(I)由曲线C2:ρ=2sinθ,化为ρ2=2ρsinθ,把代入可得直角坐标方程.同理由C3:ρ=2cosθ.可得直角坐标方程,联立解出可得C2与C3交点的直角坐标.
(2)由曲线C1的参数方程,消去参数t,化为普通方程:y=xtanα,其中0≤α≤π,其极坐标方程为:θ=α(ρ∈R,ρ≠0),利用|AB|=即可得出.
【解答】解:(I)由曲线C2:ρ=2sinθ,化为ρ2=2ρsinθ,
∴x2+y2=2y.
同理由C3:ρ=2cosθ.可得直角坐标方程:,
联立,
解得,,
∴C2与C3交点的直角坐标为(0,0),.
(2)曲线C1:(t为参数,t≠0),化为普通方程:y=xtanα,其中0≤α≤π,其极坐标方程为:θ=α(ρ∈R,ρ≠0),
∵A,B都在C1上,
∴A(2sinα,α),B.
∴|AB|==4,
当时,|AB|取得最大值4.
[选修4-5:不等式选讲](共1小题,满分0分)
24.设a,b,c,d均为正数,且a﹣c=d﹣b,证明:
(Ⅰ)若ab>cd,则+>+;
(Ⅱ)+>+是|a﹣b|<|c﹣d|的充要条件.
【考点】不等式的证明;必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】(Ⅰ)运用两边平方,结合条件和不等式的性质,即可得证;
(Ⅱ)先证若|a﹣b|<|c﹣d|,则(a﹣b)2<(c﹣d)2,可得ab>cd,由(Ⅰ)可得+>+;再证若+>+,两边平方,由条件结合不等式的性质,可得|a﹣b|<|c﹣d|,即可得证.
【解答】证明:(Ⅰ)由(+)2=a+b+2,
(+)2=c+d+2,
由a﹣c=d﹣b,可得a+b=c+d,
由ab>cd,可得(+)2>(+)2,
即为+>+;
(Ⅱ)若|a﹣b|<|c﹣d|,则(a﹣b)2<(c﹣d)2,
即(a+b)2﹣4ab<(c+d)2﹣4cd,
由a+b=c+d,可得ab>cd,
由(Ⅰ)可得+>+;
若+>+,则(+)2>(+)2,
即有a+b+2>c+d+2,
由a﹣c=d﹣b,可得a+b=c+d,
即有ab>cd,
(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab<(c+d)2﹣4cd=(c﹣d)2,
可得|a﹣b|<|c﹣d|.
即有+>+是|a﹣b|<|c﹣d|的充要条件.
2020年8月1日
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