1、解答题押题练D组1已知ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且acos Bccos Bbcos C.(1)求角B的大小;(2)设向量m(cos A,cos 2A),n(12,5),求当mn取最大值时,tan C的值解(1)由题意,sin Acos Bsin Ccos Bcos Csin B,(2分)所以sin Acos Bsin(BC)sin(A)sin A(3分)因为0A,所以sin A0.所以cos B.(5分)因为0B,所以B.(6分)(2)因为mn12cos A5cos 2A,(8分)所以mn10cos2A12cos A5 102.(10分)所以当cos A时,mn取最大值此时
2、sin A(0A),于是tan A.(12分)所以tan Ctan(AB)7.(14分)2在等腰梯形ABCD中,ABCD,ABBCAD2,CD4,E为边DC的中点,如图1.将ADE沿AE折起到AEP位置,连PB、PC,点Q是棱AE的中点,点M在棱PC上,如图2.(1)若PA平面MQB,求PMMC;(2)若平面AEP平面ABCE,点M是PC的中点,求三棱锥A MQB的体积图1图2解(1)连AC、BQ,设ACBQF,连MF.则平面PAC平面MQBMF,因为PA平面MQB,PA平面PAC,所以PAMF.(2分)在等腰梯形ABCD中,E为边DC的中点,所以由题设,ABEC2.所以四边形ABCE为平行四
3、边形,则AEBC.(4分)从而AFQCFB,AFFCAQCB12.又PAMF,所以FMCAPC,所以PMMCAFFC12.(7分)(2)由(1)知,AED是边长为2的正三角形,从而PQAE.因为平面AEP平面ABCE,交线为AE,所以PQ平面ABCE,PQQB,且PQ.因为PQ平面PQC,所以平面PQC平面ABCE,交线为QC.(9分)过点M作MNQC于N,则MN平面ABCE,所以MN是三棱锥M ABQ的高因为PQ平面ABCE,MN平面ABCE,所以PQMN.因为点M是PC的中点,所以MNPQ.(11分)由(1)知,ABE为正三角形,且边长为2.所以,SABQ.三棱锥A MQB的体积VA MQ
4、BVM ABQ.(14分)3如图,某园林单位准备绿化一块直径为BC的半圆形空地,ABC外的地方种草,ABC的内接正方形PQRS为一水池,其余的地方种花,若BCa,ABC,设ABC的面积为S1,正方形的PQRS面积为S2.(1)用a,表示S1和S2;(2)当a固定,变化时,求的最小值解(1)S1asin acos a2sin 2,设正方形边长为x,则BQ,RCxtan ,xtan xa,x,(4分)S22,(6分)(2)当a固定,变化时,令sin 2t,则(0t1),利用单调性求得t1时,min.(14分)4若两个椭圆的离心率相等,则称它们为“相似椭圆”如图,在直角坐标系xOy中,已知椭圆C1:
5、1,A1,A2分别为椭圆C1的左、右顶点椭圆C2以线段A1A2为短轴且与椭圆C1为“相似椭圆”(1)求椭圆C2的方程;(2)设P为椭圆C2上异于A1,A2的任意一点,过P作PQx轴,垂足为Q,线段PQ交椭圆C1于点H.求证:H为PA1A2的垂心(垂心为三角形三条高的交点)(1)解由题意可知A1(,0),A2(,0),椭圆C1的离心率e.(3分)设椭圆C2的方程为1(ab0),则b.因为,所以a2.所以椭圆C2的方程为1.(6分)(2)证明设P(x0,y0),y00,则1,从而y122x.将xx0代入1得1,从而y23,即y.因为P,H在x轴的同侧,所以取y,即H(x0,)(12分)所以kA1P
6、kA2H1,从而A1PA2H.又因为PHA1A2,所以H为PA1A2的垂心(16分)5已知函数f(x)aln x(a为常数)(1)若曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线与直线x2y50垂直,求a的值;(2)求函数f(x)的单调区间;(3)当x1时,f(x)2x3恒成立,求a的取值范围解(1)函数f(x)的定义域为x|x0,f(x).又曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线与直线x2y50垂直,所以f(1)a12,即a1.(4分)(2)由f(x)(x0),当a0时,f(x)0恒成立,所以f(x)的单调增区间为(0,)当a0时,由f(x)0,得0x,所以f(x)的单调增区间为;由f(x)0,
7、得x,所以f(x)的单调减区间为.(10分)(3)设g(x)aln x2x3,x1,),则g(x)2.令h(x)2x2ax1,考虑到h(0)10,当a1时,h(x)2x2ax1的对称轴x1,h(x)在1,)上是减函数,h(x)h(1)a10,所以g(x)0,g(x)在1,)上是减函数,所以g(x)g(1)0,即f(x)2x23恒成立当a1时,令h(x)2x2ax10,得x11,x20,当x1,x1)时,h(x)0,即g(x)0,g(x)在1,x1)上是增函数;当x(x1,)时,h(x)0,即g(x)0,g(x)在(x1,)上是减函数所以0g(1)g(x1),即f(x1)2x13,不满足题意综上
8、,a的取值范围为a1.(16分)6已知无穷数列an的各项均为正整数,Sn为数列an的前n项和(1)若数列an是等差数列,且对任意正整数n都有Sn3(Sn)3成立,求数列an的通项公式;(2)对任意正整数n,从集合a1,a2,an中不重复地任取若干个数,这些数之间经过加减运算后所得数的绝对值为互不相同的正整数,且这些正整数与a1,a2,an一起恰好是1至Sn全体正整数组成的集合()求a1,a2的值;()求数列an的通项公式解(1)设无穷等差数列an的公差为d,因为Sn3(Sn)3对任意正整数n都成立,所以分别取n1,n2时,则有:因为数列an的各项均为正整数,所以d0.可得a11,d0或d2.(
9、4分)当a11,d0时,an1,Sn3(Sn)3成立;当a11,d2时,Snn2,所以Sn3(Sn)3.因此,共有2个无穷等差数列满足条件,通项公式为an1或an2n1.(6分)(2)()记An1,2,Sn,显然a1S11.(7分)对于S2a1a21a2,有A21,2,Sn1,a2,1a2,|1a2|1,2,3,4,故1a24,所以a23.(9分)()由题意可知,集合a1,a2,an按上述规则,共产生Sn个正整数(10分)而集合a1,a2,an,an1按上述规则产生的Sn1个正整数中,除1,2,Sn这Sn个正整数外,还有an1,an1i,|an1i|(i1,2,Sn),共2Sn1个数所以,Sn1Sn(2Sn1)3Sn1.(12分)又Sn13,所以Sn3n13n.(14分)当n2时,anSnSn13n3n1.(15分)而a11也满足an3n1.所以,数列an的通项公式是an3n1.(16分)