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2013 年浙江省高考数学试卷(文科)
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)设集合S={x|x>﹣2},T={x|
4≤x≤1}
﹣
,则S∩T=( )
A.[
4
﹣,+∞)
B.(﹣2,+∞)
C.[
4
﹣,1]
D.(﹣2,1]
2.(5 分)(2013•浙江)已知i 是虚数单位,则(2+i)(3+i)=( )
A.5
5i
﹣
B.7
5i
﹣
C.5+5i
D.7+5i
3.(5 分)(2013•浙江)若α∈R,则“α=0”是“sinα<cosα”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
4.(5 分)(2013•浙江)设m、n 是两条不同的直线,α、β 是两个不同的平面,( )
A.若m α
∥,n α
∥,则m n
∥
B.若m α
∥,m β
∥,则α β
∥
C.若m n
∥,m α
⊥,则n α
⊥
D.若m α
∥,α β
⊥,则m β
⊥
5.(5 分)(2013•浙江)已知某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则该几何体的体积是( )
A.108cm3
B.100 cm3
C.92cm3
D.84cm3
6.(5 分)(2013•浙江)函数f(x)=sinxcos x+
cos2x 的最小正周期和振幅分别是( )
A.π,1
B.π,2
C.2π,1
D.2π,2
7.(5 分)(2013•浙江)已知a、b、c∈R,函数f(x)=ax2+bx+c.若f(0)=f(4)>f(1),则( )
A.a>0,4a+b=0
B.a<0,4a+b=0
C.a>0,2a+b=0
D.a<0,2a+b=0
8.(5 分)(2013•浙江)已知函数y=f(x)的图象是下列四个图象之一,且其导函数y=f′(x)的图象如图所示,则该函数
的图象是( )
A.
B.
C.
D.
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C1、C2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.
B.
C.
D.
10.(5 分)(2013•浙江)设a,b∈R,定义运算“∧”和“∨”如下:
a∧b=
a b=
∨
若正数a、b、c、d 满足ab≥4,c+d≤4,则( )
A.a∧b≥2,c∧d≤2
B.a∧b≥2,c d≥2
∨
C.a b≥2
∨
,c∧d≤2
D.a b≥2
∨
,c d≥2
∨
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)已知函数f(x)=
,若f(a)=3,则实数a=
_________
.
12.(4 分)(2013•浙江)从三男三女6 名学生中任选2 名(每名同学被选中的概率均相等),则2 名都是女同学的概率
等于
_________
.
13.(4 分)(2013•浙江)直线y=2x+3 被圆x2+y2
6x
8y=0
﹣
﹣
所截得的弦长等于
_________
.
14.(4 分)(2013•浙江)某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值等于
_________
.
15.(4 分)(2013•浙江)设z=kx+y,其中实数x、y 满足
若z 的最大值为12,则实数k=
_________
.
16.(4 分)(2013•浙江)设a,b∈R,若x≥0 时恒有0≤x4
x
﹣3+ax+b≤(x2
1
﹣)2,则ab 等于
_________
.
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
的最
大值等于
_________
.
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)在锐角△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,且2asinB=
b.
(Ⅰ)求角A 的大小;
(Ⅱ)若a=6,b+c=8,求△ABC 的面积.
19.(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|.
20.(15 分)(2013•浙江)如图,在四棱锥P
ABCD
﹣
中,PA⊥面ABCD,AB=BC=2,AD=CD=
,PA=
,
∠ABC=120°,G 为线段PC 上的点.
(Ⅰ)证明:BD⊥面PAC;
(Ⅱ)若G 是PC 的中点,求DG 与PAC 所成的角的正切值;
(Ⅲ)若G 满足PC⊥面BGD,求
的值.
21.(15 分)(2013•浙江)已知a∈R,函数f(x)=2x3
3
﹣(a+1)x2+6ax
(Ⅰ)若a=1,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(Ⅱ)若|a|>1,求f(x)在闭区间[0,|2a|]上的最小值.
22.(14 分)(2013•浙江)已知抛物线C 的顶点为O(0,0),焦点F(0,1)
(Ⅰ)求抛物线C 的方程;
(Ⅱ) 过F 作直线交抛物线于A、B 两点.若直线OA、OB 分别交直线l:y=x
2
﹣于M、N 两点,求|MN|的最小值.
2013 年浙江省高考数学试卷(文科)
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)设集合S={x|x>﹣2},T={x|
4≤x≤1}
﹣
,则S∩T=( )
A.[
4
﹣,+∞)
B.(﹣2,+∞)
C.[
4
﹣,1]
D.(﹣2,1]
考点:交集及其运算.756122
专题:计算题.
分析:找出两集合解集的公共部分,即可求出交集.
解答:解:∵集合S={x|x>﹣2}=(﹣2,+∞),T={x|
4≤x≤1}=[
4
﹣
﹣,1],
S∩T=
∴
(﹣2,1].
故选D
点评:此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.
2.(5 分)(2013•浙江)已知i 是虚数单位,则(2+i)(3+i)=( )
A.5
5i
﹣
B.7
5i
﹣
C.5+5i
D.7+5i
考点:复数代数形式的乘除运算.756122
专题:计算题.
分析:直接利用多项式的乘法展开,求出复数的最简形式.
解答:解:复数(2+i)(3+i)=6+5i+i2=5+5i.
故选C.
点评:本题考查复数的代数形式的混合运算,考查计算能力.
3.(5 分)(2013•浙江)若α∈R,则“α=0”是“sinα<cosα”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.756122
专题:三角函数的图像与性质.
分析:当“α=0”可以得到“sinα<cosα”,当“sinα<cosα”时,不一定得到“α=0”,得到“α=0”是“sinα<cosα”的充
分不必要条件.
解答:解:∵“α=0”可以得到“sinα<cosα”,
当“sinα<cosα”时,不一定得到“α=0”,如α=
等,
“α=0”
∴
是“sinα<cosα”的充分不必要条件,
故选A.
点评:本题主要考查了必要条件,充分条件与充要条件的判断,要求掌握好判断的方法.
4.(5 分)(2013•浙江)设m、n 是两条不同的直线,α、β 是两个不同的平面,( )
A.若m α
∥,n α
∥,则m n
∥
B.若m α
∥,m β
∥,则α β
∥
C.若m n
∥,m α
⊥,则n α
⊥
D.若m α
∥,α β
⊥,则m β
⊥
考点:空间中直线与平面之间的位置关系;空间中直线与直线之间的位置关系;平面与平面之间的位置关系.756122
专题:计算题;空间位置关系与距离.
分析:用直线与平面平行的性质定理判断A 的正误;用直线与平面平行的性质定理判断B 的正误;用线面垂直的判
定定理判断C 的正误;通过面面垂直的判定定理进行判断D 的正误.
解答:解:A、m α
∥,n α
∥,则m n
∥,m 与n 可能相交也可能异面,所以A 不正确;
B、m α
∥,m β
∥,则α β
∥,还有α 与β 可能相交,所以B 不正确;
C、m n
∥,m α
⊥,则n α
⊥,满足直线与平面垂直的性质定理,故C 正确.
D、m α
∥,α β
⊥,则m β
⊥,也可能m β
∥,也可能m∩β=A,所以D 不正确;
故选C.
点评:本题主要考查线线,线面,面面平行关系及垂直关系的转化,考查空间想象能力能力.
5.(5 分)(2013•浙江)已知某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则该几何体的体积是( )
A.108cm3
B.100 cm3
C.92cm3
D.84cm3
考点:由三视图求面积、体积.756122
专题:空间位置关系与距离.
分析:由三视图可知:该几何体是一个棱长分别为6,6,3,砍去一个三条侧棱长分别为4,4,3 的一个三棱锥(长方
体的一个角).据此即可得出体积.
解答:解:由三视图可知:该几何体是一个棱长分别为6,6,3,砍去一个三条侧棱长分别为4,4,3 的一个三棱锥(长
方体的一个角).
∴该几何体的体积V=6×6×3﹣
=100.
故选B.
点评:由三视图正确恢复原几何体是解题的关键.
6.(5 分)(2013•浙江)函数f(x)=sinxcos x+
cos2x 的最小正周期和振幅分别是( )
A.π,1
B.π,2
C.2π,1
D.2π,2
考点:两角和与差的正弦函数;二倍角的正弦;二倍角的余弦;三角函数的周期性及其求法.756122
专题:计算题;三角函数的图像与性质.
分析:f(x)解析式第一项利用二倍角的正弦函数公式化简,再利用两角和与差的正弦函数公式及特殊角的我三角
函数值化为一个角的正弦函数,根据正弦函数的值域,确定出振幅,找出ω 的值,求出函数的最小正周期即
可.
解答:解:f(x)= sin2x+
cos2x=sin(2x+
),
1≤sin
∵﹣
(2x+
)≤1,∴振幅为1,
ω=2
∵
,∴T=π.
故选A
点评:此题考查了两角和与差的正弦函数公式,二倍角的正弦函数公式,以及三角函数的周期性及其求法,熟练掌
握公式是解本题的关键.
7.(5 分)(2013•浙江)已知a、b、c∈R,函数f(x)=ax2+bx+c.若f(0)=f(4)>f(1),则( )
A.a>0,4a+b=0
B.a<0,4a+b=0
C.a>0,2a+b=0
D.a<0,2a+b=0
考点:二次函数的性质.756122
专题:函数的性质及应用.
分析:由f(0)=f(4)可得4a+b=0;由f(0)>f(1)可得a+b<0,消掉b 变为关于a 的不等式可得a>0.
解答:解:因为f(0)=f(4),即c=16a+4b+c,
所以4a+b=0;
又f(0)>f(1),即c>a+b+c,
所以a+b<0,即a+(﹣4a)<0,所以﹣3a<0,故a>0.
故选A.
点评:本题考查二次函数的性质及不等式,属基础题.
8.(5 分)(2013•浙江)已知函数y=f(x)的图象是下列四个图象之一,且其导函数y=f′(x)的图象如图所示,则该函数
的图象是( )
A.
B.
C.
D.
考点:函数的图象.756122
专题:函数的性质及应用.
分析:根据导数的图象,利用函数的单调性和导数的关系,得出所选的选项.
解答:解:由导数的图象可得,函数f(x)在[
1
﹣,0]上增长速度逐渐变大,图象是下凹型的;在[0,1]上增长速度逐渐
变小,图象是上凸型的,
故选B.
点评:本题主要考查函数的单调性和导数的关系,属于基础题.
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C1、C2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.
B.
C.
D.
考点:椭圆的简单性质.756122
专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:
不妨设|AF1|=x,|AF2|=y,依题意
,解此方程组可求得x,y 的值,利用双曲线的定义及性质即可求
得C2的离心率.
解答:
解:设|AF1|=x,|AF2|=y,∵点A 为椭圆C1:
+y2=1 上的点,
2a=4
∴
,b=1,c=
;
|AF
∴
1|+|AF2|=2a=4,即x+y=4;①
又四边形AF1BF2为矩形,
∴
+
=
,即x2+y2=(2c)2=
=12,②
由①②得:
,解得x=2﹣
,y=2+
,设双曲线C2的实轴长为2a,焦距为2c,
则2a=,|AF2|
|AF
﹣
1|=y
x=2
﹣
,2c=2
=2
,
∴双曲线C2的离心率e= =
=
.
故选D.
点评:本题考查椭圆与双曲线的简单性质,求得|AF1|与|AF2|是关键,考查分析与运算能力,属于中档题.
10.(5 分)(2013•浙江)设a,b∈R,定义运算“∧”和“∨”如下:
a∧b=
a b=
∨
若正数a、b、c、d 满足ab≥4,c+d≤4,则( )
A.a∧b≥2,c∧d≤2
B.a∧b≥2,c d≥2
∨
C.a b≥2
∨
,c∧d≤2
D.a b≥2
∨
,c d≥2
∨
考点:函数的值.756122
专题:计算题;新定义.
分析:依题意,对a,b 赋值,对四个选项逐个排除即可.
解答:
解:∵a∧b=
,a b=
∨
,
正数a、b、c、d 满足ab≥4,c+d≤4,
∴不妨令a=1,4,则a∧b≥2 错误,故可排除A,B;
再令c=1,d=1,满足条件c+d≤4,但不满足c d≥2
∨
,故可排除D;
故选C.
点评:本题考查函数的求值,考查正确理解题意与灵活应用的能力,着重考查排除法的应用,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)已知函数f(x)=
,若f(a)=3,则实数a=
10
.
考点:函数的值.756122
专题:计算题.
分析:利用函数的解析式以及f(a)=3 求解a 即可.
解答:解:因为函数f(x)=
,又f(a)=3,
所以
,解得a=10.
故答案为:10.
点评:本题考查函数解析式与函数值的应用,考查计算能力.
12.(4 分)(2013•浙江)从三男三女6 名学生中任选2 名(每名同学被选中的概率均相等),则2 名都是女同学的概率
等于 .
考点:古典概型及其概率计算公式.756122
专题:概率与统计.
分析:由组合数可知:从6 名学生中任选2 名共有
=15 种情况,2 名都是女同学的共有
=3 种情况,由古典概型
的概率公式可得答案.
解答:解:从6 名学生中任选2 名共有
=15 种情况,
满足2 名都是女同学的共有
=3 种情况,
故所求的概率为:
=
故答案为:
点评:本题考查古典概型及其概率公式,涉及组合数的应用,属基础题.
13.(4 分)(2013•浙江)直线y=2x+3 被圆x2+y2
6x
8y=0
﹣
﹣
所截得的弦长等于
4
.
考点:直线与圆的位置关系.756122
专题:计算题;直线与圆.
分析:求出圆的圆心与半径,利用圆心距,半径,半弦长满足勾股定理,求解弦长即可.
解答:解:圆x2+y2
6x
8y=0
﹣
﹣
的圆心坐标(3,4),半径为5,
圆心到直线的距离为:
,
因为圆心距,半径,半弦长满足勾股定理,
所以直线y=2x+3 被圆x2+y2
6x
8y=0
﹣
﹣
所截得的弦长为:2×
=4
.
故答案为:4
.
点评:本题考查直线与圆的位置关系,弦长的求法,考查转化思想与计算能力.
14.(4 分)(2013•浙江)某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值等于 .
考点:程序框图.756122
专题:图表型.
分析:由题意可知,该程序的作用是求解S=1+
+
+
+
的值,然后利用裂项求和即可求解.
解答:解:由题意可知,该程序的作用是求解S=1+
+
+
+
的值.
而S=1+
+
+
+
=1+1﹣+ ﹣+ ﹣+ ﹣= .
故答案为:.
点评:本题考查了程序框图中的循环结构的应用,解题的关键是由框图的结构判断出框图的计算功能.
15.(4 分)(2013•浙江)设z=kx+y,其中实数x、y 满足
若z 的最大值为12,则实数k=
2
.
考点:简单线性规划.756122
专题:计算题;不等式的解法及应用.
分析:作出题中不等式组表示的平面区域,得如图的△ABC 及其内部,再将目标函数z=kx+y 对应的直线进行平
移.经讨论可得当当k<0 时,找不出实数k 的值使z 的最大值为12;当k≥0 时,结合图形可得:当l 经过点C
时,zmax=F(4,4)=4k+4=12,解得k=2,得到本题答案.
解答:
解:作出不等式组
表示的平面区域,得到如图的△ABC 及其内部,
其中A(2,0),B(2,3),C(4,4)
设z=F(x,y)=kx+y,将直线l:z=kx+y 进行平移,可得
①当k<0 时,直线l 的斜率﹣k>0,
由图形可得当l 经过点B(2,3)或C(4,4)时,z 可达最大值,
此时,zmax=F(2,3)=2k+3 或zmax=F(4,4)=4k+4
但由于k<0,使得2k+3<12 且4k+4<12,不能使z 的最大值为12,
故此种情况不符合题意;
②当k≥0 时,直线l 的斜率﹣k≤0,
由图形可得当l 经过点C 时,目标函数z 达到最大值
此时zmax=F(4,4)=4k+4=12,解之得k=2,符合题意
综上所述,实数k 的值为2
故答案为:2
点评:本题给出二元一次不等式组,在目标函数z=kx+y 的最大值为12 的情况下求参数k 的值,着重考查了二元一
次不等式组表示的平面区域和简单的线性规划等知识,属于基础题.
16.(4 分)(2013•浙江)设a,b∈R,若x≥0 时恒有0≤x4
x
﹣3+ax+b≤(x2
1
﹣)2,则ab 等于 ﹣
1
.
考点:函数恒成立问题.756122
专题:转化思想;函数的性质及应用.
分析:由题意,x≥0 时恒有0≤x4
x
﹣3+ax+b≤(x2
1
﹣)2,考察(x2
1
﹣)2,发现当x=±1 时,其值都为0,再对照不等式左
边的0,可由两边夹的方式得到参数a,b 满足的方程,从而解出它们的值,即可求出积
解答:解:验证发现,
当x=1 时,将1 代入不等式有0≤a+b≤0,所以a+b=0;
当x=
1
﹣时,将﹣1 代入不等式有0≤2
a+b≤0
﹣
,所以 b
a=
2
﹣
﹣
联立以上二式得:a=1,b=
1
﹣
所以ab=
1
﹣
故答案为﹣1
点评:本题考查函数恒成立的最值问题,由于所给的不等式较为特殊,可借助赋值法得到相关的方程直接求解,本
题解法关键是观察出不等式右边为零时的自变量的值,将问题灵活转化是解题的关键
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
的最
大值等于
2
.
考点:数量积表示两个向量的夹角.756122
专题:平面向量及应用.
分析:
由题意求得
=
,| |=
=
,从而可得
=
=
=
,
再利用二次函数的性质求得
的最大值.
解答:解:∵
、
为单位向量,
和
的夹角等于30°,∴
=1×1×cos30°=
.
∵非零向量=x
+y
,∴| |=
=
=
,
∴
=
=
=
=
,
故当=﹣
时,
取得最大值为2,
故答案为 2.
点评:本题主要考查两个向量的数量积的运算,求向量的模,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)在锐角△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,且2asinB=
b.
(Ⅰ)求角A 的大小;
(Ⅱ)若a=6,b+c=8,求△ABC 的面积.
考点:正弦定理;余弦定理.756122
专题:解三角形.
分析:(Ⅰ)利用正弦定理化简已知等式,求出sinA 的值,由A 为锐角,利用特殊角的三角函数值即可求出A 的度
数;
(Ⅱ)由余弦定理列出关系式,再利用完全平方公式变形,将a,b+c 及cosA 的值代入求出bc 的值,再由sinA
的值,利用三角形面积公式即可求出三角形ABC 的面积.
解答:解:(Ⅰ)由2asinB=
b,利用正弦定理得:2sinAsinB=
sinB,
sinB≠0
∵
,∴sinA=
,
又A 为锐角,
则A=
;
(Ⅱ)由余弦定理得:a2=b2+c2
2bc•cosA
﹣
,即36=b2+c2
bc=
﹣
(b+c)2
3bc=64
3bc
﹣
﹣
,
bc=
∴
,又sinA=
,
则S
ABC
△
= bcsinA=
.
点评:此题考查了正弦定理,三角形的面积公式,熟练掌握正弦定理是解本题的关键.
19.(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|.
考点:数列的求和;等差数列的通项公式;等比数列的性质.756122
专题:等差数列与等比数列.
分析:(Ⅰ)直接由已知条件a1=10,且a1,2a2+2,5a3成等比数列列式求出公差,则通项公式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.
解答:解:(Ⅰ)由题意得
,即
,整理得d2
3d
﹣
﹣
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|=
S
﹣
n+2S11=
.
综上所述,
|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=
.
点评:本题考查了等差数列、等比数列的基本概念,考查了等差数列的通项公式,求和公式,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.
20.(15 分)(2013•浙江)如图,在四棱锥P
ABCD
﹣
中,PA⊥面ABCD,AB=BC=2,AD=CD=
,PA=
,
∠ABC=120°,G 为线段PC 上的点.
(Ⅰ)证明:BD⊥面PAC;
(Ⅱ)若G 是PC 的中点,求DG 与PAC 所成的角的正切值;
(Ⅲ)若G 满足PC⊥面BGD,求
的值.
考点:直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角;点、线、面间的距离计算.756122
专题:空间位置关系与距离;空间角.
分析:(Ⅰ)由PA⊥面ABCD,可得PA BD
⊥
;设AC 与BD 的交点为O,则由条件可得BD 是AC 的中垂线,故O 为
AC 的中点,且BD AC
⊥
.再利用直线和平面垂直的判定定理证得BD⊥面PAC.
(Ⅱ)由三角形的中位线性质以及条件证明∠DGO 为DG 与平面PAC 所成的角,求出GO 和AC 的值,可得
OC、OD 的值,再利用直角三角形中的边角关系求得tan DGO
∠
的值.
(Ⅲ)先证 PC OG
⊥
,且 PC=
=
.由△COG
PCA
△
∽
,可得
,解得GC 的值,可得PG=PC
GC
﹣
的值,从而求得
的值.
解答:解:(Ⅰ)证明:∵在四棱锥P
ABCD
﹣
中,PA⊥面ABCD,∴PA BD
⊥
.
AB=BC=2
∵
,AD=CD=
,设AC 与BD 的交点为O,则BD 是AC 的中垂线,故O 为AC 的中点,且
BD AC
⊥
.
而PA∩AC=A,∴BD⊥面PAC.
(Ⅱ)若G 是PC 的中点,则GO 平行且等于PA,故由PA⊥面ABCD,可得GO⊥面ABCD,∴GO OD
⊥
,故
OD⊥平面PAC,故∠DGO 为DG 与平面PAC 所成的角.
由题意可得,GO= PA=
.
ABC
△
中,由余弦定理可得AC2=AB2+BC2
2AB•BC•cos ABC=4+4
2×2×2×cos120°=12
﹣
∠
﹣
,
AC=2
∴
,OC=
.
∵直角三角形COD 中,OD=
=2,
∴直角三角形GOD 中,tan DGO=
∠
=
.
(Ⅲ)若G 满足PC⊥面BGD,∵OG⊂平面BGD,
PC OG
∴
⊥
,且 PC=
=
.
由△COG
PCA
∽△
,可得
,即
,解得GC=
,
PG=PC
GC=
∴
﹣
﹣
=
,
∴
=
= .
点评:本题主要考查直线和平面垂直的判定定理的应用,求直线和平面所成的角,空间距离的求法,属于中档题.
21.(15 分)(2013•浙江)已知a∈R,函数f(x)=2x3
3
﹣(a+1)x2+6ax
(Ⅰ)若a=1,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(Ⅱ)若|a|>1,求f(x)在闭区间[0,|2a|]上的最小值.
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数求闭区间上函数的最值.756122
专题:导数的综合应用.
分析:(Ⅰ)求导函数,确定切线的斜率,求出切点的坐标,即可求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(Ⅱ)分类讨论,利用导数确定函数的单调性,从而可得极值,即可得到最值.
解答:解:(Ⅰ)当a=1 时,f′(x)=6x2
12x+6
﹣
,所以f′(2)=6
f
∵(2)=4,∴曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=6x
8
﹣;
(Ⅱ)记g(a)为f(x)在闭区间[0,|2a|]上的最小值.
f′(x)=6x2
6
﹣(a+1)x+6a=6(x
1
﹣)(x
a
﹣)
令f′(x)=0,得到x1=1,x2=a
当a>1 时,
x
0
(0,1)
1
(1,a)
a
(a,2a)2a
f′(x)
+
0
﹣
0
+
f(x)
0
单调递增
极大值3a
1
﹣单调递减
极小值
e2(3
a
﹣)
单调递增
4a3
比较f(0)和f(a)=a2(3
a
﹣)的大小可得g(a)=
;
当a<﹣1 时,
X
0
(0,1)
1
(1,﹣2a)
2a
﹣
f′x)
﹣
0
+
f(x)
0
单调递减
极小值3a
1
﹣
单调递增
28a
﹣
3
24a
﹣
2
g
∴(a)=3a
1
﹣
f
∴(x)在闭区间[0,|2a|]上的最小值为g(a)=
.
点评:本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的最值,考查学生的计算能力,考查分类讨论的数
学思想,属于中档题.
22.(14 分)(2013•浙江)已知抛物线C 的顶点为O(0,0),焦点F(0,1)
(Ⅰ)求抛物线C 的方程;
(Ⅱ) 过F 作直线交抛物线于A、B 两点.若直线OA、OB 分别交直线l:y=x
2
﹣于M、N 两点,求|MN|的最小值.
考点:直线与圆锥曲线的关系;抛物线的标准方程.756122
专题:综合题;数形结合;转化思想;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:(I)由抛物线的几何性质及题设条件焦点F(0,1)可直接求得p,确定出抛物线的开口方向,写出它的标准方
程;
(II)由题意,可A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB 的方程为y=kx+1,将直线方程与(I)中所求得方程联立,再结
合弦长公式用所引入的参数表示出|MN|,根据所得的形式作出判断,即可求得最小值.
解答:解:(I)由题意可设抛物线C 的方程为x2=2py(p>0)则=1,解得p=2,故抛物线C 的方程为x2=4y
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB 的方程为y=kx+1
由
消去y,整理得x2
4kx
4=0
﹣
﹣
所以x1+x2=4k,x1x2=
4
﹣,从而有|x1
x
﹣2|=
=4
由
解得点M 的横坐标为xM=
=
=
,
同理可得点N 的横坐标为xN=
所以|MN|=
|xM
x
﹣N|=|
﹣
|=8
|
|=
令4k
3=t
﹣
,t 不为0,则k=
当t>0 时,|MN|=2
>2
当t<0 时,|MN|=2
=2
≥
综上所述,当t=﹣
时,|MN|的最小值是
点评:本题主要考查抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系,同时考查解析几何的基本思想方法和运算求解
能力,本题考查了数形结合的思想及转化的思想,将问题恰当的化归可以大大降低题目的难度,如本题最后
求最值时引入变量t,就起到了简化计算的作用