【点评】本题考查曲线方程和应用,考查向量的坐标表示和简单线性规划问题,考查化简运算能力和推理能力,属于中档题.
12.(5分)设A(x1,y1),B(x1,y2)是曲线x+y=2x﹣4y的两点,则x1y2﹣x2y1的最大值是
.
2
2
【考点】JF:圆方程的综合应用.
【专题】11:计算题;38:对应思想;4R:转化法;5B:直线与圆.
【分析】由三角形的面积公式,结合向量数量积的坐标表示,变形即可得到所求解析式;x1y2﹣x2y1的最大值为2S的最大值,利用圆内接三角形面积最大时为等边三角形,即可得到取最大值
【解答】解:△AOB
的面积为
S=
|
|?|
|?|sin∠AOB=
=
=|x1y2﹣x2y1|;
故x1y2﹣x2y1的最大值为2S的最大值,
曲线x+y=2x﹣4y,即(x﹣1)+(y+2)=5为圆心(1,﹣2),半径为且圆经过原点,
当△AOB为等边三角形时,其面积最大, 则最大值为
,
,
2
2
2
2
的圆,
故x1y2﹣x2y1的最大值为设故答案为:
.
【点评】本题考查三角形的面积的求法,注意运用向量数量积的坐标表示,考查代数式的最
值求法,属于中档题.
二、选择题(单项选择题,每题5分,满分20分)
13.(5分)下列以行列式表达的结果中,与sin(α﹣β)相等的是( ) A.B.C.D.
【考点】OM:二阶行列式的定义. 【专题】11:计算题.
【分析】根据行列式的运算法则对四个选项一一进行化简运算得结果. 【解答】解:∵sin(α﹣β)=sinαcosβ﹣cosαsinβ, 对于A:对于B:对于C:对于D:故选:C.
【点评】本题考查行列式的运算,三角函数的变换公式、和角及二倍角的公式等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于基础题.
14.(5分)若空间中有四个点,则“这四个点中有三点在同一直线上”是“这四个点在同一平面上”的( ) A.充分非必要条件 C.充要条件
B.必要非充分条件 D.非充分非必要条件
=sinαcosβ+cosαsinβ;故错; =cosαcosβ﹣sinαsinβ,故错; =sinαcosβ﹣cosαsinβ,正确; =cosαcosβ﹣sinαsinβ,故错.
【考点】29:充分条件、必要条件、充要条件;LP:空间中直线与平面之间的位置关系. 【分析】由题意知,用由一条直线和直线外一点确定一个平面验证充分性成立,反之必要性不成立.
【解答】解:充分性成立:“这四个点中有三点在同一直线上”,则第四点不在共线三点所在的直线上,
由一条直线和直线外一点确定一个平面,推出“这四点在唯一的一个平面内”;
必要性不成立:“四个点在同一平面上”可能推出“两点分别在两条相交或平行直线上”; 故选:A.
【点评】本题考查了确定平面的依据:即公理2和推论,还有必要条件、充分条件与充要条件的判断.
15.(5分)各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,若取值范围是( ) A.(0,1)
C.(0,1]∪(2,+∞) 【考点】8J:数列的极限.
【专题】11:计算题;34:方程思想;35:转化思想;52:导数的概念及应用;54:等差数列与等比数列.
【分析】根据题意,分析可得等比数列{an}中q≠1,由等比数列的前n项和公式可得
B.(2,+∞) D.(0,2)
,则q的
=,进而结合极限的计算公式分析可得=<,解可得q
的值,即可得答案.
【解答】解:根据题意,等比数列{an}中
,则必有q≠1,
则Sn=
,
则===,
若
存在,且{an}的各项均为正数,必有q>1,
此时
解可得q>2,
=<,
即q的取值范围为(2,+∞); 故选:B.
【点评】本题考查等比数列的前n项和以及极限的计算,注意掌握极限的计算公式,属于基础题.
16.(5分)若三个非零且互不相等的实数x1,x2,x3成等差数列且满足
=
,则
称x1,x2,x3成一个“β等差数列”.已知集合M={x||x|≤100,x∈Z},则由M中的三个元素组成的所有数列中,“β等差数列”的个数为( ) A.25
B.50
C.51
D.100
【考点】8B:数列的应用.
【专题】11:计算题;34:方程思想;49:综合法;54:等差数列与等比数列.
【分析】根据“好集”的定义,可解关于x1,x2,x3的方程组,用x2把另外两个元素表示出来,再根据“集合M={x||x|≤100,x∈Z},通过x1,x2,x3∈M”构造出关于x2的不等式,求出x2中最大的元素.可以求出x2的最大值,从而确定“β等差数列的个数. 【解答】解:∵
=
,且x1+x3=2x2,可得:
=
,
∴(x1﹣x2)(x1+2x2)=0,
∴x1=x2(舍),或x1=﹣2x2,∴x3=4x2, 令﹣100≤4x2≤100,得﹣25≤x2≤25, ∴“β等差数列”的个数为2×25=50. 故选:B.
【点评】这是一道新定义题,关键是理解好题意,将问题转化为方程(组)或不等式问题,则问题迎刃而解.
三、解答题(第17-19题每题14分,第20题16分,第21题18分,满分76分)
17.(14分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥底面ABC,AB=AC,D是BC的中点. (1)求证:BC⊥平面A1AD;
(2)若∠BAC=90°,BC=4,三棱柱ABC﹣A1B1C1的体积是8AB1所成的角的大小.
,求异面直线A1D和
【考点】LM:异面直线及其所成的角;LW:直线与平面垂直.
【专题】11:计算题;31:数形结合;41:向量法;5F:空间位置关系与距离;5G:空间角.
【分析】(1)推导出AA1⊥BC,BC⊥AD,由此能证明BC⊥平面A1AD1.
(2)以A为原点,AB为x轴,AC为y轴,AA1为z轴,建立空间直角坐标系,由此能求出异面直线A1D和AB1所成的角的大小.
【解答】证明:(1)∵AA1⊥底面ABC,∴AA1⊥BC, 又AB=AC,D是BC的中点,BC⊥AD, AA1∩AD=A, ∴BC⊥平面A1AD1.
解:(2)∵∠BAC=90°,AB=AC,BC=4, ∴AB=AC=2
,
,
, =
=4,
∵三棱柱ABC﹣A1B1C1的体积是8∴S△ABC?AA1=4AA1=8
,解得AA1=2
以A为原点,AB为x轴,AC为y轴,AA1为z轴,建立空间直角坐标系, 则D(
=(
,0),A(0,0,0),B1(2,﹣2
),
=(2
,0,2,0,2
), ),
设异面直线A1D,AB1所成角为θ, 则cosθ=
=
=
.
∴异面直线A1D和AB1所成的角的大小为arccos
.