2013年浙江省高考数学试卷(理科)答案与解析
2013年浙江省高考数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(5分)(2013•浙江)已知i是虚数单位,则(﹣1+i)(2﹣i)=( )
A. ﹣3+i B.﹣ 1+3i C. ﹣3+3i D. ﹣1+i 考专分解点
复数代数形式的乘除运算.
点:
数系的扩充和复数.
直接利用两个复数代数形式的乘法法则,以解:(﹣1+i)(2﹣i)=﹣2+i+2i+1=﹣1+3i, 本题主要考查两个复数代数形式的乘法,虚题:
析:及虚数单位 i的幂运算性质,运算求得结果. 答:故选 B.
评:数单位 i的幂运算性质,属于基础题.
2
2.(5分)(2013•浙江)设集合S={x|x>﹣2},T={x|x2+3x﹣4≤0},则(∁RS)∪T=( ) A. (﹣
2,1] 考专分解
交、并、补集的混合运算;全集及其运算.
点:
B.( ﹣
∞,﹣4]
C. (﹣
∞,1]
D. [1,+∞)
集合.
先根据一元二次不等式求出集合T,然后求解:∵集合S={x|x>﹣2}, T={x|x2+3x﹣4≤0}={x|﹣4≤x≤1}, 故(∁RS)∪T={x|x≤1} 故选C.
题:
析:得 ∁RS,再利用并集的定义求出结果. 答:∴ ∁RS={x|x≤﹣2},
点此题属于以一元二次不等式的解法为平考的题型.在求补集时注意全集的范围.
评:台,考查了补集及并集的运算,是高考中常
3
3.(5分)(2013•浙江)已知x,y为正实数,则( ) A. 2lgx+lgy=2lgx+2lgy C. 2lgxlgy=2lgx+2lgy
•
B. 2lgD. 2lg
(x+y)
=2lgx•2lgy
(xy)
=2lgx•2lgy
考专分解
有理数指数幂的化简求值;对数的运算性
点:质.
函数的性质及应用.
直接利用指数与对数的运算性质,判断选项解:因为as+t=as•at,lg(xy)=lgx+lgy(x,y所以2lgxy=2lgx+lgy=2lgx•2lgy,满足上述两个公式,
(
)
题: 析:即可. 答:为正实数) ,
故选D. 点
4.(5分)(2013•浙江)已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈R),则“f(x)是奇函数”是“φ=”的( ) A. 充分不必要条件
本题考查指数与对数的运算性质,基本知识
评:的考查.
B. 必要不充分条件
4
C. 充分必要条件 考专
D. 既不充分也不必要
条件
必要条件、充分条件与充要条件的判断.
点:
三角函数的图像与性质.
题:
分φ=⇒f(x)=Acos(ωx+)⇒f(x)=Asin析:(ω x)(A>0,ω>0,x∈R)是奇函数.f
(x)为奇函数⇒f(0)=0⇒φ=kπ+,k∈Z.
所以“f(x)是奇函数”是“φ=”必要不解
充分条件. 解:若φ=,
⇒f(x)=﹣Asin(ωx)(A>0,ω>0,x∈R)是奇函数;
若f(x)是奇函数, ⇒f(0)=0,
∴f(0)=Acos(ω×0+φ)=Acosφ=0. ∴φ=kπ+,k∈Z,不一定有φ= “f(x)是奇函数”是“φ=”必要不充分条件.
5
答:则 f(x)=Acos(ωx+)
故选B. 点
本题考查充分条件、必要条件和充要条件的三角函数性质的灵活运用.
5.(5分)(2013•浙江)某程序框图如图所示,若该程序运行后输出的值是,则( ) 评:判断,解题时要认真审题,仔细解答,注意
A. a=4 考专分
B.a =5
C. a=6 D. a=7
程序框图.
点:
算法和程序框图.
根据已知流程图可得程序的功能是计算
6
题:
析: S=1+
+…+的值,利用裂项相消法易
得答案. 解
解:由已知可得该程序的功能是
+…+
=1+1﹣=2
答: 计算并输出S=1+
﹣.
若该程序运行后输出的值是,则 2﹣=. ∴a=4, 故选A. 点
本题考查的知识点是程序框图,其中分析出评:程序的功能是解答的关键. 6.(5分)(2013•浙江)已知则tan2α=( ) A. B. 考专分
二倍角的正切;同角三角函数间的基本关
,
D.
C.
点:系.
三角函数的求值.
由题意结合sin2α+cos2α=1可解得sinα,题:
析:和 cosα,进而可得tanα,再代入二倍角
7
解
的正切公式可得答案. 解:∵,又sin2α+cos2α=1,
,或=
答:
联立解得
故tanα=
,或tanα=3,
==
=﹣,
代入可得tan2α=或tan2α=故选C 点
=
本题考查二倍角的正切公式,涉及同角三角
评:函数的基本关系,属中档题.
7.(5分)(2013•浙江)设△ABC,P0是边AB上一定点,满足,且对于边AB上任一点P,恒有° 考专
则( ) °
C
C
A. ∠ABC=90B.∠BAC=90C. A B=AD.A C=B
平面向量数量积的运算.
点:
平面向量及应用.
8
题:
分设||=4,则|
|=1,过点C作AB的垂线,
析:垂足为 H,在AB上任取一点P,设HP0=a,
则由数量积的几何意义可得||2﹣(a+1)||+a≥0恒成立,只需△=(a+1)2﹣4a=(a﹣1)2≤0即可,由此能求出△ABC是等腰解
三角形,AC=BC.
解:设||=4,则||=1,过点C作AB的垂在AB上任取一点P,设HP0=a,则由数量积的几何意义可得,
=||•||=||﹣(a+1))||, •=﹣a, 于是•≥
•
答:线,垂足为 H,
•恒成立,
整理得||2﹣(a+1)||+a≥0恒成立, 只需△=(a+1)2﹣4a=(a﹣1)2≤0即可,于是a=1,
因此我们得到HB=2,即H是AB的中点,故△ABC是等腰三角形, 所以AC=BC. 故选:D.
9
点
本题主要考查了平面向量的运算,向量的模义的应用,还考查了利用向量解决简单的几何问题的能力
评:及向量的数量积的概念 ,向量运算的几何意
8.(5分)(2013•浙江)已知e为自然对数的底数,设函数f(x)=(ex﹣1)(x﹣1)k(k=1,2),则( )
A. 当 k=1时,f(x)在x=1处取得极小值 B. 当k=1时,f(x)在x=1处取得极大值 C. 当 k=2时,f(x)在x=1处取得极小值 D. 当 k=2时,f(x)在x=1处取得极大值 考专分
函数在某点取得极值的条件.
点:
导数的综合应用.
通过对函数f(x)求导,根据选项知函数在题:
析:x=1 处有极值,验证f'(1)=0,再验证f(x)
10
在x=1处取得极小值还是极大值即可得结论. 解
解:当k=1时,函数f(x)=(ex﹣1)(x﹣求导函数可得f'(x)=ex(x﹣1)+(ex﹣1)=(xex﹣1),
f'(1)=e﹣1≠0,f'(2)=2e2﹣1≠0, 则f(x)在在x=1处与在x=2处均取不到极值,
当k=2时,函数f(x)=(ex﹣1)(x﹣1)2. 求导函数可得f'(x)=ex(x﹣1)2+2(ex﹣1)(x﹣1)=(x﹣1)(xex+ex﹣2),
∴当x=1,f'(x)=0,且当x>1时,f'(x)>0,当x0<x<1时(x0为极大值点),f'(x)<0,故函数f(x)在(1,+∞)上是增函数;
在(x0,1)上是减函数,从而函数f(x)在x=1取得极小值.对照选项. 故选C. 答:1 ).
11
点
本题考查了函数的极值问题,考查学生的计
评:算能力,正确理解极值是关键.
9.(5分)(2013•浙江)如图F1、F2是椭圆C1:+y2=1与双曲线C2的公共焦点A、B分别是C、1C2在第二、四象限的公共点,若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是( )
A. 考专
B.
C. D.
椭圆的简单性质.
点:
圆锥曲线的定义、性质与方程. 题:
12
分
不妨设|AF1|=x,|AF2|=y,依题意,解析:
此方程组可求得x,y的值,利用双曲线的
定义及性质即可求得C2的离心率. 解
解:设|AF1|=x,|AF2|=y,∵点A为椭圆C1:答: +y2=1上的点,
∴2a=4,b=1,c=;
∴|AF1|+|AF2|=2a=4,即x+y=4;① 又四边形AF1BF2为矩形, ∴
2
+=
,即x2+y2=(2c)
==12,②
,解得x=2﹣,y=2+,
由①②得:
设双曲线C2的实轴长为2m,焦距为2n, 则2m=|AF2|﹣|AF1|=y﹣x=2,2n=2
=2,
∴双曲线C2的离心率e===. 故选D. 点
本题考查椭圆与双曲线的简单性质,求得属于中档题.
13
评:|AF 1|与|AF2|是关键,考查分析与运算能力,
10.(5分)(2013•浙江)在空间中,过点A作平面π的垂线,垂足为B,记B=f(A).设α,
π
β是两个不同的平面,对空间任意一点P,Q1=f[f(P)],Q2=f[f(P)],恒有PQ1=PQ2,
β
α
α
β
则( )
A. 平 面α与平面β垂直
B. 平面α与平面β所成的(锐)二面角为45° C. 平 面α与平面β平行
D. 平 面α与平面β所成的(锐)二面角为60° 考
空间中直线与平面之间的位置关系;平面与法.
点:平面之间的位置关系 ;二面角的平面角及求专分
空间位置关系与距离.
设P1是点P在α内的射影,点P2是点P在与P2在α内的射影重合于一点,由此可得四边形PP1Q1P2为矩形,且∠P1Q1P2是二面角α﹣l﹣β的平面角,根据面面垂直的定义可得平面α与平面β垂直,得到本题答案.
14
题:
析:β 内的射影.根据题意点P1在β内的射影
解解:设P1=f(P),则根据题意,得点P1是
α
答:过点 P作平面α垂线的垂足
∵Q1=f[f(P)]=f(P1),
β
α
β
∴点Q1是过点P1作平面β垂线的垂足 同理,若P2=f(P),得点P2是过点P作平
β
面β垂线的垂足
因此Q2=f[f(P)]表示点Q2是过点P2作平
α
β
面α垂线的垂足
∵对任意的点P,恒有PQ1=PQ2, ∴点Q1与Q2重合于同一点
由此可得,四边形PP1Q1P2为矩形,且∠P1Q1P2是二面角α﹣l﹣β的平面角 ∵∠P1Q1P2是直角,∴平面α与平面β垂直 故选:A
点
本题给出新定义,要求我们判定平面α与性质、二面角的平面角和面面垂直的定义等
评:平面 β所成角大小,着重考查了线面垂直
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知识,属于中档题.
二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分.
11.(4分)(2013•浙江)设二项式开式中常数项为A,则A= ﹣10 . 考专分
二项式系数的性质.
的展
点:
排列组合.
先求出二项式展开式的通项公式,再令x的中的常数项的值. 解
解:二项式的展开式的通项公式为 答:
Tr+1=••(﹣1)r•=(﹣1)r••.
令
=0,解得r=3,故展开式的常数项为
题:
析:系数等于 0,求得r的值,即可求得展开式
﹣=﹣10, 故答案为﹣10. 点
本题主要考查二项式定理的应用,二项式展
16
评: 开式的通项公式,求展开式中某项的系数,
属于中档题.
12.(4分)(2013•浙江)若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的体积等于 24 cm3.
考专分解
由三视图求面积、体积.
点:
立体几何.
先根据三视图判断几何体的形状,再利用体解:几何体为三棱柱去掉一个三棱锥后的几4,侧面的高为5,被截取的棱锥的高为3.如图:
17
题:
析:积公式计算即可.
答:何体 ,底面是直角三角形,直角边分别为3,
V=V﹣V=
棱柱
棱锥
=24(cm3)
故答案为:24.
点本题考查几何体的三视图及几何体的体积
V=Sh,V=Sh.考查空间想象能评:计算.
椎体
柱体
力.
13.(4分)(2013•浙江)设z=kx+y,其中实数x,y满足k= 2 . 考专分
简单线性规划.
,若z的最大值为12,则实数
点:
不等式的解法及应用.
先画出可行域,得到角点坐标.再对k进行值点A,即可得到答案.
18
题:
析:分类讨论,通过平移直线 z=kx+y得到最大
解解:可行域如图:
得:A(4,4),
答: 由
同样地,得B(0,2),
z=kx+y,即y=﹣kx+z,分k>0,k<0两种情况. 当k>0时,
目标函数z=kx+y在A点取最大值,即直线z=kx+y在y轴上的截距z最大,即12=4k+4,得k=2;
当k<0时,
①当k>﹣时,目标函数z=kx+y在A点(4,4)时取最大值,即直线z=kx+y在y轴上的截距z最大, 此时,12=4k+4,
故k=2. ②当k时,目标函数z=kx+y在B点(0,2)时取最大值,即直线z=kx+y在y轴上的截距z最大, 此时,12=0×k+2, 故k不存在. 综上,k=2.
19
故答案为:2.
点
本题主要考查简单线性规划.解决此类问题域,将目标函数赋予几何意义.
评:的关键是正确画出不等式组表示的可行
14.(4分)(2013•浙江)将A,B,C,D,E,F六个字母排成一排,且A,B均在C的同侧,则不同的排法共有 480 种(用数字作答) 考专分
排列、组合及简单计数问题.
点:
排列组合.
按C的位置分类,在左1,左2,左3,或所以只看左的情况最后乘以2即可. 解
题:
析:者在右 1,右2,右3,因为左右是对称的,
解:按C的位置分类,在左1,左2,左3,
20
答: 或者在右1,右2,右3,
因为左右是对称的,所以只看左的情况最后乘以2即可.
当C在左边第1个位置时,有A, 当C在左边第2个位置时,A和B有C右边的4个位置可以选,有AA, 当C在左边第3个位置时,有AA+AA,
共为240种,乘以2,得480.则不同的排法共有480种. 故答案为:480. 点
本题考查排列、组合的应用,关键在于明确理方法.
15.(4分)(2013•浙江)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,过点P(﹣1,0)的直线l交抛物线C于两点A,B,点Q为线段AB的中点,若|FQ|=2,则直线l的斜率等于 不存在 . 考
直线与圆锥曲线的关系;直线的斜率.
评:事件之间的关系 ,同时要掌握分类讨论的处
点:
21
专分
圆锥曲线的定义、性质与方程. 由题意设直线l的方程为my=x+1,联立
得到y2﹣4my+4=0,△=16m2﹣16=16
题: 析:
(m2﹣1)>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0).利用根与系数的关系可得y1+y2=4m,利用中点坐标公式可得
=2m,x0=my0﹣1=2m2﹣1.Q(2m2
﹣1,2m),由抛物线C:y2=4x得焦点F(1,0).再利用两点间的距离公式即可得出m及k,再代入△判断是否成立即可. 解
解:由题意设直线l的方程为my=x+1,联
得到y2﹣4my+4=0,△=16m2﹣16=16
答: 立
(m2﹣1)>0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0). ∴y1+y2=4m,∴1=2m2﹣1.
∴Q(2m2﹣1,2m),
由抛物线C:y2=4x得焦点F(1,0). ∵|QF|=2,∴
22
=2m,∴x0=my0﹣
,化为m2=1,
解得m=±1,不满足△>0. 故满足条件的直线l不存在. 故答案为不存在. 点
本题综合考查了直线与抛物线的位置关系系、两点间的距离公式等基础知识,考查了推理能力和计算能力.
16.(4分)(2013•浙江)△ABC中,∠C=90°,M是BC的中点,若,则sin∠BAC= . 考专分
正弦定理.
评:与△的关系、根与系数的关系、中点坐标关
点:
解三角形. 题:
作出图象,设出未知量,在△ABM中,由
sin∠AMB=,进而可得析:正弦定理可得
cosβ=,在RT△ACM中,还可得cosβ=
,建立等式后可得a=b,再
,而
由勾股定理可得c=
23
sin∠BAC═=,代入化简可得答案. 解
解:如图
答:设 AC=b,AB=c,CM=MB=,∠MAC=β,
在△ABM中,由正弦定理可得
=
,
,解得sin∠AMB=,
代入数据可得=
故cosβ=cos(﹣∠AMC)=sin∠AMC=sin(π﹣∠AMB)=sin∠AMB=, 而在RT△ACM中,cosβ==故可得
,
=,化简可得a4﹣4a2b2+4b4=
(a2﹣2b2)2=0,
解之可得a=b,再由勾股定理可得a2+b2=c2,联立可得c=
,
=,
故在RT△ABC中,sin∠BAC===故答案为:
24
点
本题考查正弦定理的应用,涉及三角函数的
评:诱导公式以及勾股定理的应用,属难题. 17.(4分)(2013•浙江)设、为单位向量,非零向量=x+y,x、y∈R.若、的夹角为30°,则
考数量积表示两个向量的夹角.
的最大值等于 2 .
点:
专平面向量及应用. 题:
分由题意求得 析: 可得
=
=
=,||==
=
,从而
,再利用二次函数的性质求得
的最大值.
解解:∵、 为单位向量,和的夹角等于
25
3=1×1×cos30°=. 答: 0°,∴
∵非零向量=x+y,
∴||=∴=
,
故当=﹣时,取得最大值为2, 故答案为 2.
点本题主要考查两个向量的数量积的运算,求评: 向量的模,利用二次函数的性质求函数的最
大值,属于中档题.
三、解答题:本大题共5小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 18.(14分)(2013•浙江)在公差为d的等差数列{an}中,已知a1=10,且a1,2a2+2,5a3成等比数列.
(Ⅰ)求d,an;
(Ⅱ)若d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|. 考
=
=
=
=
,
=
数列的求和;等差数列的通项公式;等比数
26
点: 列的性质.
专分
等差数列与等比数列.
(Ⅰ)直接由已知条件a1=10,且a1,2a2+2,an可求;
(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的结论,得到等差数列{an}的前11项大于等于0,后面的项小于0,所以分类讨论求d<0时|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|的和.
解:(Ⅰ)由题意得4=0.解得d=﹣1或d=4.
当d=﹣1时,an=a1+(n﹣1)d=10﹣(n﹣1)=﹣n+11.
当d=4时,an=a1+(n﹣1)d=10+4(n﹣1)=4n+6.
所以an=﹣n+11或an=4n+6;
(Ⅱ)设数列{an}的前n项和为Sn,因为d<0,由(Ⅰ)得d=﹣1,an=﹣n+11. 则当n≤11时,. 当n≥12时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=﹣
题:
析:5a 3成等比数列列式求出公差,则通项公式
解
,即
,整理得d2﹣3d﹣
答:
27
Sn+2S11=综上所述,
.
|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=点
.
本题考查了等差数列、等比数列的基本概式,考查了分类讨论的数学思想方法和学生的运算能力,是中档题.
评:念,考查了等差数列的通项公式,求和公
19.(14分)(2013•浙江)设袋子中装有a个红球,b个黄球,c个蓝球,且规定:取出一个红球得1分,取出一个黄球2分,取出蓝球得3分. (1)当a=3,b=2,c=1时,从该袋子中任取(有放回,且每球取到的机会均等)2个球,记随机变量ξ为取出此2球所得分数之和.求ξ分布列;
(2)从该袋子中任取(且每球取到的机会均等)1个球,记随机变量η为取出此球所得分数.若,求a:b:c. 考
离散型随机变量及其分布列;离散型随机变
点:量的期望与方差.
28
专分
概率与统计.
(1)ξ的可能取值有:2,3,4,5,6,(2)先列出η的分布列,再利用η的数学期望和方差公式,即可得到结论.
题:
析:求出相应的概率可得所求 ξ的分布列;
解
解:(1)由题意得ξ=2,3,4,5,6,
=;P答:P (ξ=2)==;P(ξ=3)=
(ξ=4)=P(ξ=5)= ξ P η P
Eη=
2
=; =;P(ξ=6)= 3
4 2
= +(2﹣)2
+(3﹣)
5
3
=. 6
故所求ξ的分布列为
2 1
(2)由题意知η的分布列为
Dη=(1﹣)2
=.
,
得
解得a=3c,b=2c,
29
故a:b:c=3:2:1. 点
本题主要考查随机事件的概率和随机变量概括、运算能力,属于中档题.
20.(15分)(2013•浙江)如图,在四面体A﹣BCD中,AD⊥平面BCD,BC⊥CD,AD=2,BD=2.M是AD的中点,P是BM的中点,点Q在线段AC上,且AQ=3QC. (1)证明:PQ∥平面BCD;
(2)若二面角C﹣BM﹣D的大小为60°,求∠BDC的大小.
评:的分布列、数学期望等概念,同时考查抽象
考专
二面角的平面角及求法;直线与平面平行的
点:判定.
空间位置关系与距离;空间角;立体几何. 题:
30
分(1)取BD的中点O,在线段CD上取点F,平行线分线段成比例定理结合三角形的中位线定理证出四边形OPQF是平行四边形,从而PQ∥OF,再由线面平行判定定理,证出PQ∥平面BCD;
(2)过点C作CG⊥BD,垂足为G,过G作GH⊥BM于H,连接CH.根据线面垂直的判定与性质证出BM⊥CH,因此∠CHG是二面角C﹣BM﹣D的平面角,可得∠CHG=60°.设∠BDC=θ,用解直角三角形的方法算出HG和CG关于θ的表达式,最后在Rt△CHG中,根据正切的定义得出tan∠CHG==,从而得到tanθ=,由此可得∠BDC.
析:使得 DF=3CF,连接OP、OF、FQ.根据
解(1)取BD的中点O,在线段CD上取点F,∵△ACD中,AQ=3QC且DF=3CF,
∴QF∥AD且QF=AD
∵△BDM中,O、P分别为BD、BM的中点
∴OP∥DM,且OP=DM,结合M为AD
答:使得 DF=3CF,连接OP、OF、FQ
31
中点得:OP∥AD且OP=AD
∴OP∥QF且OP=QF,可得四边形OPQF是平行四边形 ∴PQ∥OF
∵PQ⊄平面BCD且OF⊂平面BCD,∴PQ∥平面BCD;
(2)过点C作CG⊥BD,垂足为G,过G作GH⊥BM于H,连接CH ∵AD⊥平面BCD,CG⊂平面BCD,∴AD⊥CG
又∵CG⊥BD,AD、BD是平面ABD内的相交直线
∴CG⊥平面ABD,结合BM⊂平面ABD,得CG⊥BM
∵GH⊥BM,CG、GH是平面CGH内的相交直线
∴BM⊥平面CGH,可得BM⊥CH 因此,∠CHG是二面角C﹣BM﹣D的平面角,可得∠CHG=60° 设∠BDC=θ,可得
Rt△BCD中,CD=BDcosθ=2cosθ,CG=CDsinθ=
sinθcosθ,
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BG=BCsinθ=2sin2θ Rt△BMD中,HG==中,tan∠CHG==
;Rt△CHG
∴tanθ=,可得θ=60°,即∠BDC=60°
点
本题在底面为直角三角形且过锐角顶点的行,并且在已知二面角大小的情况下求线线角.着重考查了线面平行、线面垂直的判定与性质,解直角三角形和平面与平面所成角求法等知识,属于中档题.
评:侧棱与底面垂直的三棱锥中求证线面平
21.(15分)(2013•浙江)如图,点P(0,﹣1)是椭圆C1:+=1(a>b>0)的一个顶点,C1的长轴是圆C2:x2+y2=4的直径,l1,l2是过点P且互相垂直的两条直线,其中l1交圆C2于A、B两点,l2交椭圆C1于另一点D. (1)求椭圆C1的方程;
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(2)求△ABD面积的最大值时直线l1的方程.
考专分
直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程. 点:
圆锥曲线的定义、性质与方程;圆锥曲线中(1)由题意可得b=1,2a=4,即可得到椭(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0).由题意可知:直线l1的斜率存在,设为k,则直线l1的方程为y=kx﹣1.利用点到直线的距离公式和弦长公式即可得出圆心O到直线l1的距离和弦长|AB|,又l2⊥l1,可得直线l2的方程为x+kx+k=0,与椭圆的方程联立即可得到点D的横坐标,即可得出|PD|,即可得到三角形ABD的面积,利用基本不等式的性质即可得出其最大值,即得
题:的最值与范围问题. 析:圆的方程;
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到k的值. 解
解:(1)由题意可得b=1,2a=4,即a=2.
;
答: ∴椭圆C1的方程为
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0).
由题意可知:直线l1的斜率存在,设为k,则直线l1的方程为y=kx﹣1. 又圆的圆心O(0,0)到直线l1的距离d=∴|AB|=
. =
.
又l2⊥l1,故直线l2的方程为x+ky+k=0,联立解得∴|PD|=
,消去y得到(4+k2)x2+8kx=0,, .
△
∴三角形ABD的面积S=令4+k2=t>4,则k2=t﹣4, f(t)=∴S=
△
=,
=,当且仅
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=,即
,当
, 时
取等号,
故所求直线l1的方程为点
.
本题主要考查了椭圆的几何性质、直线与圆推理能力和计算能力及分析问题和解决问题的能力.
评:及椭圆的位置关系等基础知识 ,同时考查了
22.(14分)(2013•浙江)已知a∈R,函数f(x)=x3﹣3x2+3ax﹣3a+3.
(1)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)当x∈[0,2]时,求|f(x)|的最大值.
考利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导点:数求闭区间上函数的最值.
专导数的综合应用. 题:
分(1)求出原函数的导函数,求出函数取x=1析:时的导数值及 f(1),由直线方程的点斜式
写出切线方程;
(2)求出原函数的导函数,分a≤0,0<a<1,a≥1三种情况求|f(x)|的最大值.特
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别当0<a<1时,仍需要利用导数求函数在区间(0,2)上的极值,然后在根据a的范围分析区间端点值与极值绝对值的大小. 解解:(1)因为f(x)=x3﹣3x2+3ax﹣3a+3,答:所以 f′(x)=3x2﹣6x+3a,
故f′(1)=3a﹣3,又f(1)=1,所以所求的切线方程为y=(3a﹣3)x﹣3a+4; (2)由于f′(x)=3(x﹣1)2+3(a﹣1),0≤x≤2.
故当a≤0时,有f′(x)≤0,此时f(x)在[0,2]上单调递减,故
|f(x)|max=max{|f(0)|,|f(2)|}=3﹣3a. 当a≥1时,有f′(x)≥0,此时f(x)在[0,2]上单调递增,故
|f(x)|max=max{|f(0)|,|f(2)|}=3a﹣1. 当0<a<1时,由3(x﹣1)2+3(a﹣1)=0,
得,. 所以,当x∈(0,x1)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;
当x∈(x1,x2)时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;
当x∈(x2,2)时,f′(x)>0,函数f(x)
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单调递增. 所以函数f(x)的极大值极小值
.
故f(x1)+f(x2)=2>0,
. 从而f(x1)>|f(x2)|.
,
所以|f(x)|max=max{f(0),|f(2)|,f(x1)}. 当0<a<时,f(0)>|f(2)|. 又
=
故当又
=
.
所以当故当
时,f(x1)>|f(2)|.
.
时,f(x1)≤|f(2)|.
.
时,|f(2)|=f(2),且f(2)≥f(0).
故f(x)max=|f(2)|=3a﹣1.
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综上所述|f(x)|max=.
点本题考查了利用导数研究曲线上某点处的评:切线方程,考查了利用导数求闭区间上的最
值,考查了分类讨论的数学思想方法,正确的分类是解答(2)的关键,此题属于难题.
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