1、综合仿真练(二)1.(2019金陵中学模拟)如图,在四棱锥S ABCD中,底面ABCD是平行四边形已知平面SAB平面SBC,ASBS,M为线段SC的中点(1)求证:AS平面BDM; (2)若BSBC,求证:BMAC.证明:(1)设AC,BD交点为O,连接OM.底面ABCD是平行四边形O为AC的中点M为线段SC的中点,OMAS OM平面BDM,AS平面BDMAS平面BDM.(2)平面SAB平面SBC,平面SAB平面SBCBS,ASBS,AS平面SABAS平面SBC又BM平面SBC,ASBMBSBC,M为线段SC的中点BMSC又ASSCS,AS,SC平面SACBM平面SACAC平面SAC BMAC
2、.2已知ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知向量m,n(c,b2a),且mn0.(1)求角C的大小;(2)若ABC的面积为2,ab6,求c.解:(1)由已知可得m(cos B,cos C),n(c,b2a),mn0,ccos B(b2a)cos C0,sin Ccos B(sin B2sin A)cos C0,即sin A2sin Acos C,sin A0,cos C,又C(0,),C.(2)SABCabsin C2,ab8,又c2a2b22abcos C,即(ab)23abc2,c212,故c2.3.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆1(ab0)的焦距为2,离心率为,椭圆的右
3、顶点为A.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点D(,)作直线PQ交椭圆于两个不同点P,Q,求证:直线AP,AQ的斜率之和为定值解:(1)由已知得c1,又e,则a,b2a2c21,所以椭圆的标准方程为y21.(2)证明:设直线PQ的方程为yk(x),P(x1,y1),Q(x2,y2),由消去y,整理得(2k21)x2(4k24k)x4k28k20,所以x1x2,x1x2,所以y1y2k(x1x2)2k2,又A(,0),所以kAPkAQ,由y1x2y2x1k(x1) x2k(x2) x12kx1x2(k)(x1x2),故kAPkAQ1,所以直线AP,AQ的斜率之和为定值1.4.如图所示,某公路AB一
4、侧有一块空地OAB,其中OA3 km,OB3 km,AOB90.当地政府拟在中间开挖一个人工湖OMN,其中M,N都在边AB上(M,N不与A,B重合,M在A,N之间),且MON30.(1)若M在距离A点2 km处,求点M,N之间的距离;(2)为节省投入资金,人工湖OMN的面积要尽可能小试确定M的位置,使OMN的面积最小,并求出最小面积解:(1)在OAB中,因为OA3,OB3,AOB90,所以OAB60.在OAM中,由余弦定理得OM2AO2AM22AOAMcos A7,所以OM,所以cosAOM,在OAN中,sinONAsin(AAON)sin(AOM90)cosAOM.在OMN中,由,得MN.(
5、2)法一:设AMx,0x3.在OAM中,由余弦定理得OM2AO2AM22AOAMcos Ax23x9,所以OM,所以cosAOM,在OAN中,sinONAsin(AAON)sin(AOM90)cosAOM .由,得ON.所以SOMNOMONsinMON,0x3.令6xt,则x6t,3t6,则SOMN.当且仅当t,即t3,x63时等号成立,SOMN的最小值为.所以M的位置为距离A点63 km处,可使OMN的面积最小,最小面积是 km2.法二:设AOM,0,在OAM中,由,得OM在OAN中,由,得ON.所以SOMNOMONsinMON,0.当26090,即15时,SOMN的最小值为.所以应设计AO
6、M15,可使OMN的面积最小,最小面积是 km2.5已知数列ai共有m(m3)项,该数列前i项和为Si,记ri2SiSm(im,iN*). (1)当m10时,若数列ai的通项公式为ai2i1,求数列ri的通项公式;(2)若数列ri的通项公式为ri2i(im,iN*),求数列ai的通项公式;数列ai中是否存在不同的三项按一定次序排列构成等差数列,若存在求出所有的项,若不存在请说明理由解:(1)因为Siii22i, 所以由题意得ri2SiS102i24i120(i10,iN*). (2)因为ri2SiSm2i,ri12Si1Sm2i1,两式相减得ai12i1,所以数列ai从第2项开始是以1为首项,
7、2为公比的等比数列,即ai2i2(2im,iN*)又2a12Sm,即a12(a2a3am)22m11.所以数列ai的通项公式为ai数列ai中任意三项都不能构成等差数列,理由如下: 因为数列ai从第2项开始是以2为公比的等比数列,所以若存在三项构成等差数列,不妨设为ap,aq,ar(2pqrm,p,q,rN*),则有2aqapar,即22q22p22r2,2qp112rp.因为qp1N*,rpN*,所以上式左边为偶数,右边为奇数,此时无解所以数列ai从第2项至第m项中不可能存在三项构成等差数列, 所以若数列ai中存在三项构成等差数列,则只能是a1和第2项至第m项中的两项,不妨设为ap,aq(2p
8、qm,pN*,qN*)因为0apaqam2m1,所以该情况下也无解因此,数列ai中任意三项都不能构成等差数列6(2019泰州中学模拟)已知函数f(x),g(x)1ax2(aR)(1)求函数f(x)的极值;(2)当0a0,f(x)单调递增;当x(0,)时,f(x)0,f(x)单调递减所以当x0时,函数f(x)存在极大值f(0)1,无极小值(2)令h(x)f(x)g(x)ax21,h(x)2ax2ax0a1,即ln0,令h(x)0,解得x0或xln当x(,0)时,h(x)0,h(x)单调递增;当x时,h(x)0,h(x)单调递增 又h(0)0,h0, 函数h(x)在R上连续,所以h(x)有一个零点
9、0,且在上有一个零点,即函数h(x)有两个零点当0a时,方程f(x)g(x)的实根个数为2个(3)证明:法一:由(2)知,即证:当a1时,对于任意实数x1,),不等式h(x)0恒成立a1,lnln 2.当ln1,即a时,则x(1,0)时,h(x)0,h(x)单调递增h(x)minh(0)0,当x1时,h(x)0恒成立; 当1ln0,即1a0,h(x)单调递增;x,h(x)0,h(x)单调递增h(x)minminh(0),h(1)h(0)0,h(1)a10,当x1时,h(x)0恒成立; 综上:当a1时,对于任意实数x1,),h(x)0恒成立,即不等式f(x)g(x)恒成立. 法二:由(2)知,即证:当a1时,对于任意实数x1,),不等式h(x)0恒成立在x0时,a1,0,又x0,ex1得h(x)0,h(x)为在0,)上是增函数,故h(x)h(0)0;在1x0时,由于a1,所以ax21x21要证明h(x)0成立,即证x210,也即证(x1)0由于x10,只需证x10不妨令m(x)x1,m(x)1由1x0,得m(x)0且不恒为0,所以m(x)在区间1,0上单调递减,m(x)m(0)0,从而x10得证综上,当a1时,对于任意实数x1,),h(x)0恒成立,即不等式f(x)g(x)恒成立.