19.(本小題滿分12分)
如圖,在長方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,AA1=2,M為棱DD1上的一點。
(1) 求三棱錐A-MCC1的體積;
(2) 當A1M+MC取得最小值時,求證:B1M⊥平面MAC。
【解析】(1)又長方體AD平面
.點A到平面
的距離AD=1,
∴=
=
×2×1=1 ,∴
(2)將側面繞
逆時針轉動90°展開,與側面
共面。當
,M,C共線時,
+MC取得最小值AD=CD=1 ,
=2得M為
的中點連接M
在
中,
=MC=
,
=2,
∴=
+
, ∴∠
=90°,CM⊥
,
∵⊥平面
,∴
⊥CM ∵AM∩MC=C
∴CM⊥平面,同理可證
⊥AM ∴
⊥平面MAC
【答案】
【考點定位】本題主要考察直線與直線、直線與平面的位置關系以及體積等基本知識,考查空間想象能力、推理論證能力、運算求解能力、數形結合思想、化歸與轉化思想。
20. (本小題滿分13分)
某同學在一次研究性學習中發現,以下五個式子的值都等于同一個常數。
(1)sin213°+cos217°-sin13°cos17°
(2)sin215°+cos215°-sin15°cos15°
(3)sin218°+cos212°-sin18°cos12°
(4)sin2(-18°)+cos248°- sin(-18°)cos48°
(5)sin2(-25°)+cos255°- sin(-25°)cos55°
Ⅰ 試從上述五個式子中選擇一個,求出這個常數
Ⅱ 根據(Ⅰ)的計算結果,將該同學的發現推廣為三角恒等式,并證明你的結論。、
21.(本小題滿分12分)
如圖,等邊三角形OAB的邊長為,且其三個頂點均在拋物線E:x2=2py(p>0)上。
(1) 求拋物線E的方程;
(2) 設動直線l與拋物線E相切于點P,與直線y=-1相較于點Q。證明以PQ為直徑的圓恒過y軸上某定點。
【解析】
(1)依題意,
設點B(x,y),則x=
·
=
Y=·
=12 ,∴B(
,12)在拋物線上,∴
=2p×12,∴p=2,
拋物線E的方程為=4y
(2)設點P(,
),
≠0. ∵Y=
,
,
切線方程:y-=
,即y=
由 ∴Q(
,-1)
設M(0,)∴
,∵
·
=0
-
-
+
+
=0,又
,∴聯立解得
=1
故以PQ為直徑的圓過y軸上的定點M(0,1)
【答案】
【考點定位】 本題主要考察拋物線的定義性質、圓的性質、直線與圓錐曲線的位置關系等基本指導,考查運用求解能力、推理論證能力、數形結合思想、轉化與化歸思想、特殊與一般思想。
22.(本小題滿分14分)
已知函數且在
上的最大值為
,
(1)求函數f(x)的解析式;
(2)判斷函數f(x)在(0,π)內的零點個數,并加以證明。
由(1)知f(x)=,f(0)=-
<0,f(
)=
>0,
∴f(x)在[0, ]上至少有一個零點,又由(1)知f(x)在[0,
]上單調遞增,
故在[0, ]上只有一個零點,當
時,令g(x)=
=
,
,g(x)在
上連續,∴
,g(m)=0
<0,∴g(x)在
上遞減,當
時,
g(x)>g(m)=0,
>0,f(x)遞增,∴當m
(
,m)時,f(x)≥f(
)=
>0
∴f(x)在(m,π)上遞增,∵f(m)>0 ,f(π)<0,
∴f(x)在(m,π)上只有一個零點,綜上f(x)在(0,π)上有兩個零點,
【答案】(1)f(x)=;(2)2個零點
【考點定位】本題主要考查函數的最值、零點、單調性等基礎知識,考查推理論證能力、運算求解能力、考查函數與方程思想、數形結合思想、分類討論思想、轉化化歸思想。