19.(本小題滿分12分)
如圖6,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC,AC⊥BD.
(Ⅰ)證明:BD⊥PC;
(Ⅱ)若AD=4,BC=2,直線PD與平面PAC所成的角為30°,求四棱錐P-ABCD的體積.
【解析】(Ⅰ)因為
又是平面PAC內的兩條相較直線,所以BD
平面PAC,
而平面PAC,所以
.
(Ⅱ)設AC和BD相交于點O,連接PO,由(Ⅰ)知,BD平面PAC,
所以是直線PD和平面PAC所成的角,從而
.
由BD平面PAC,
平面PAC,知
.
在中,由
,得PD=2OD.
因為四邊形ABCD為等腰梯形,,所以
均為等腰直角三角形,
從而梯形ABCD的高為于是梯形ABCD面積
在等腰三角形AOD中,
所以
故四棱錐的體積為
.
【點評】本題考查空間直線垂直關系的證明,考查空間角的應用,及幾何體體積計算.第一問只要證明BD平面PAC即可,第二問由(Ⅰ)知,BD
平面PAC,所以
是直線PD和平面PAC所成的角,然后算出梯形的面積和棱錐的高,由
算得體積.
20.(本小題滿分13分)
某公司一下屬企業從事某種高科技產品的生產.該企業第一年年初有資金2000萬元,將其投入生產,到當年年底資金增長了50%.預計以后每年資金年增長率與第一年的相同.公司要求企業從第一年開始,每年年底上繳資金d萬元,并將剩余資金全部投入下一年生產.設第n年年底企業上繳資金后的剩余資金為an萬元.
(Ⅰ)用d表示a1,a2,并寫出與an的關系式;
(Ⅱ)若公司希望經過m(m≥3)年使企業的剩余資金為4000萬元,試確定企業每年上繳資金d的值(用m表示).
【解析】(Ⅰ)由題意得,
,
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得
.
整理得
.
由題意,
解得.
故該企業每年上繳資金的值為繳
時,經過
年企業的剩余資金為4000元.
【點評】本題考查遞推數列問題在實際問題中的應用,考查運算能力和使用數列知識分析解決實際問題的能力.第一問建立數學模型,得出與an的關系式
,第二問,只要把第一問中的
迭代,即可以解決.
21.(本小題滿分13分)
在直角坐標系xOy中,已知中心在原點,離心率為的橢圓E的一個焦點為圓C:x2+y2-4x+2=0的圓心.
(Ⅰ)求橢圓E的方程;
(Ⅱ)設P是橢圓E上一點,過P作兩條斜率之積為的直線l1,l2.當直線l1,l2都與圓C相切時,求P的坐標.
【解析】(Ⅰ)由,得
.故圓C的圓心為點
從而可設橢圓E的方程為
其焦距為
,由題設知
故橢圓E的方程為:
(Ⅱ)設點的坐標為
,
的斜分率分別為
則
的方程分別為
且
由
與圓
相切,得
,
即
同理可得 .
從而是方程
的兩個實根,于是
①
且
由得
解得
或
由得
由
得
它們滿足①式,故點P的坐標為
,或
,或
,或
.
【點評】本題考查曲線與方程、直線與曲線的位置關系,考查運算能力,考查數形結合思想、函數與方程思想等數學思想方法.第一問根據條件設出橢圓方程,求出即得橢圓E的方程,第二問設出點P坐標,利用過P點的兩條直線斜率之積為
,得出關于點P坐標的一個方程,利用點P在橢圓上得出另一方程,聯立兩個方程得點P坐標.
22.(本小題滿分13分)
已知函數f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若對一切x∈R,f(x) 1恒成立,求a的取值集合;(2)在函數f(x)的圖像上去定點A(x1, f(x1)),B(x2, f(x2))(x1<x2),記直線AB的斜率為k,證明:存在x0∈(x1,x2),使
恒成立.
【解析】解:令
.
當時
單調遞減;當
時
單調遞增,故當
時,
取最小值
于是對一切恒成立,當且僅當
. ①
令則
當時,
單調遞增;當
時,
單調遞減.
故當時,
取最大值
.因此,當且僅當
時,①式成立.
綜上所述,的取值集合為
.
(Ⅱ)由題意知,
令則
令,則
.
當時,
單調遞減;當
時,
單調遞增.
故當,
即
從而,
又
所以
因為函數在區間
上的圖像是連續不斷的一條曲線,所以存在
使
即
成立.
【點評】本題考查利用導函數研究函數單調性、最值、不等式恒成立問題等,考查運算能力,考查分類討論思想、函數與方程思想等數學方法.第一問利用導函數法求出取最小值
對一切x∈R,f(x)
1恒成立轉化為
從而得出求a的取值集合;第二問在假設存在的情況下進行推理,然后把問題歸結為一個方程是否存在解的問題,通過構造函數,研究這個函數的性質進行分析判斷.