长郡中学高三停课不停学阶段性检测理科数学试题
一、选择题
1.已知集合
⚸
,
⚸ ⚸
,则
⚸
()
A.
B.
됰
C.
됰
D.
됰
【答案】B
由已知解得
⚸ 됰 됰 ⚸ 됰
,所以
⚸ 됰
,故选 B.
2.设 i 为虚数单位,
,“复数
ሺ െ ͳ
是纯虚数”是“
⚸
”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】B
解:复数
ͳ
是纯虚数,则
⚸
或
⚸
,
所以“复数
ͳ
是纯虚数”不是“
⚸
”的充分条件;
当
⚸
时,复数为
ͳ
,是纯虚数,“复数
ͳ
是纯虚数”是“
⚸
”的必要条件,
所以“复数
ͳ
是纯虚数”是“
⚸
”的必要不充分条件.故选 B.
3.如图程序框图是为了求出满足
的最小偶数
,那么在 和
两个空白框中,可以分别填入( )
A.
和
⚸
B.
和
⚸ C.
和
⚸
D.
和
⚸
【答案】D
【详解】
因为程序框图为当型循环,所以当
满足条件时,才会进行循环,显然不能填
,
故排除 A,B,由于要求输出
为偶数,且
的起始值为 0,所以
⚸
.
4.已知
⚸ Ꮊln
,
⚸ lnᎺ
,
⚸ Ꮊln
,则
,
,
的大小关系是()
A.
൏ ൏
B.
൏ ൏
C.
൏ ൏
D.
൏ ൏
【答案】B
【详解】
对于
됰
的大小:
⚸ Ꮊln
⚸ ln
Ꮊ
⚸ ln
,
⚸ lnᎺ
⚸ lnᎺ
⚸ lnᎺ
,明显
;
对于
됰
的大小:构造函数
ሺെ ⚸
ln
,则
ሺെ
⚸
ln
,当
ሺ됰ǡെ
时,
ሺെ
됰ሺെ
在
ሺ됰ǡെ
上单调递增,
当
ሺǡ됰 െ
时,
ሺെ
൏ 됰ሺെ
在
ሺǡ됰 െ
上单调递减,
ǡ됰 ሺെ ൏ ሺെ
即
ln
൏
ln
됰 ln ൏ ln됰 ln
൏ ln
됰
൏
对于
됰
的大小:
⚸ lnᎺ
⚸ lnᎺ
,
⚸ Ꮊln
⚸ lnሺെ
Ꮊ
,
Ꮊ
൏ ሺെ
Ꮊ
,
故选 B.
5.圆周率
是一个在数学及物理学中普遍存在的数学常数,它既常用又神秘,古今中外很多
数学家曾研究它的计算方法.下面做一个游戏:让大家各自随意写下两个小于 1 的正数然后
请他们各自检查一下,所得的两数与 1 是否能构成一个锐角三角形的三边,最后把结论告诉
你,只需将每个人的结论记录下来就能算出圆周率的近似值.假设有
个人说“能”,而有
个人说“不能”,那么应用你学过的知识可算得圆周率
的近似值为()
A.
B.
C.
Ꮊ
D.
Ꮊ
【答案】C
【解析】
把每一个所写两数作为一个点的坐标,由题意可得与 1 不能构成一个锐角三角形是指两个数
构成点的坐标在圆
⚸
内,进一步得到
Ꮊ
⚸
,则答案可求.
6.在等差数列
中,
⚸ ㌳
,其前
项和为
,若
⚸
,则
=( )
A.2018 B.-2018 C.4036 D.-4036
【答案】C
【解析】
【分析】
先证明
是等差数列,由此求得数列
的首项和公差,由此求得
的值,进而求得
的值.
【详解】
设等差数列
的前
项和为
⚸
,则
⚸
,
所以
是等差数列.因为
⚸
,
所以
的公差为
,又
⚸
⚸ ㌳
,
所以
是以
㌳
为首项,
为公差的等差数列,
所以
⚸ ㌳ ⚸
,所以
⚸ Ꮊ
.故选 C.
【点睛】
本小题主要考查等差数列前
项和公式的理解和运用,考查等差数列基本量的计算,属于
基础题.
7.已知双曲线
⚸ ሺ 됰 െ
与抛物线
⚸
在第一象限交于点
,若抛物线
⚸ 在点
处的切线过双曲线的左焦点
ሺ Ꮊ됰െ
,则双曲线的离心率为( )A.2 B.
Ꮊ
C.
Ꮊ
D.
Ꮊ【答案】D
【解析】
【分析】
设
ሺ
됰െ
,求函数导数,利用导数的几何意义及切线斜率公式建立方程关系求出
⚸
,
根据双曲线的定义求出
됰
即可.
【详解】
设
ሺ
됰െ
, 左焦点
ሺ Ꮊ됰െ
,抛物线在第一象限对应的函数为
ሺെ ⚸ ሺ െ
,
函数的导数
ሺെ ⚸
,则在 P 处的切线斜率
⚸
ሺ
െ ⚸
⚸
,
又切线过焦点,所以
Ꮊ ⚸
,解得
⚸
,则
ሺᎺ됰െ
,设右焦点坐标为
ሺᎺ됰െ
,
则
⚸ ⚸ Ꮊ ⚸ ሺ െ
,即
⚸
,
所以
ǡ ⚸
⚸
Ꮊ
,故选 D.
【点睛】
本题主要考查了导数的几何意义,双曲线的定义、离心率,属于中档题.
8.已知函数
对
满足:
⚸
,
⚸
,且
,
若
⚸ Ꮊ
,则
⚸
()
A.
Ꮊ
B.2 C.
㌳
D.4
【答案】A
【详解】
因为
⚸
,
∴
⚸
,又
故
⚸
,即
⚸ 所以函数的周期为 6,
由已知可得
当
⚸
时,
⚸
,
⚸
,又
,
所以
⚸ ⚸
,并且
⚸
됰 Ꮊ ⚸
Ꮊ 됰 ㌳ ⚸
됰 ⚸
,
所以
⚸ Ꮊ ⚸
Ꮊ ⚸
Ꮊ
,故选 A.
9.已知函数
⚸ sin
,若
在
됰
上恰有两个零点,则
的取值范围
是( )
A.
됰
㌳
B.
됰
㌳
C.
㌳
됰Ꮊ
D.
㌳
됰Ꮊ【答案】D
由题
됰
,所以
됰
,根据
在
됰
上恰有两个零点,得到
且
൏
,即可求解,得到答案.
10.在棱长为 1 的正方体
ܥ ܥ
中,点
关于平面
ܥ
的对称点为
,则
与平面
ܥ
所成角的正切值为
A.
B.
C.
D.2
【答案】B
【解析】
【分析】
利用等体积法求得点
到平面
ܥ
的距离为
,连接
,连接
,可证
平面
ܥ
,
由于点
关于平面
ܥ
的对称点为
,则点
在线段
上,根据线段的比例关系可得
⚸
,从而找出点
的位置,过
作
的垂线交
于
,从而可得
平面
ܥ
,所以
与平面
ܥ
所成角为
,求出其正切值即可得到答案.
【详解】
由题可得
ܥ ⚸ ܥ ⚸ ⚸
,
由于
ܥ ⚸ ܥ
,即
ܥ ⚸
ܥ
,则
Ꮊ ሺ െ
⚸
,解得:
⚸
,所以点
到平面
ܥ
的距离为
,
连接
,连接
,由于在正方体
ܥ ܥ
中,
ܥ
ܥ
⚸
,则
ܥ
平面
,
所以
ܥ
,同理可证:
平面
,得到:
,
则可得:
ܥ
ܥ ⚸
,故
平面
ܥ
由于点
关于平面
ܥ
的对称点为
,则点
在线段
上,
因为点
到平面
ܥ
的距离为
,则
⚸
,
在正方体
ܥ ܥ
中,
⚸
,故
⚸
,所以点
为
的三等分点,过
作
的垂线交
于
,
则
,
⚸
⚸
,
⚸
⚸
由于
平面
ܥ
,则
平面
ܥ
,
连接
,则
与平面
ܥ
所成角为
,
tan
⚸
⚸
⚸ 所以
与平面
ܥ
所成角的正切值为:
故答案选 B
11.已知
是奇函数
的导函数,
⚸
,当
时,
,则不
等式
൏
的解集为()
A.
됰 됰
B.
됰 됰 C.
됰 됰
D.
됰 됰
【答案】D
【详解】
当
时,由
得
,即
,
所以
Ꮊ
,即
,
所以令
⚸
,则
在
됰
上单调递增,且
⚸
,
又因为
上奇函数,所以
也是奇函数,
且在
됰 됰
时
,在
됰 됰
时
൏
,
又因为
,
所以在
됰 됰
时
,在
됰 됰
时
൏
解不等式
൏
中,
当
时,
൏
,所以其解集为
됰
;
当
൏
时,
,所以其解集为
됰
.
12.已知数列 1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是
,接
下来的两项是
,
,再接下来的三项是
,
,
,依此类推,若该数列前
项和
满
足:①
②
是 2 的整数次幂,则满足条件的最小的
为
A.21 B.91 C.95 D.10
【答案】C
【详解】
根据题意构造数列
ሺ
െ
,使得:
⚸
,
⚸
,
⚸
,
...
,
⚸
...
,
故
⚸
,
⚸
,
⚸
,
...
,
⚸
,所以数列
的前
项和
⚸
ሺ
െ ሺ
െ ሺ
െ ... ሺ
െ ⚸ ሺ
...
െ ⚸
ሺ
െ
⚸
令数列 1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,为
,
根据题意可得:
⚸ ... ⚸
ሺെ
,
ሺ ൏ 됰 െ
,则数列
的前
项和
⚸ ሺ
...
െ ⚸
ሺ ൏ 됰 െ
,
所以要使数列
前
项和
满足:
,由于
是 2 的整数次幂,则
⚸
,则
⚸
,则
,
当
⚸ Ꮊ
时,则
Ꮊ
⚸
,解得:
⚸
,
⚸
ሺെ
⚸
Ꮊ
Ꮊ⚸㌳
,
故满足条件的最小的
为 95,
故答案选 C
二、填空题
13.
展开式中
的系数为________.
【答案】30
【详解】
由题可得:
展开式中
的系数等于二项式
ሺ െ
展开式中
的指数为 2 和
4 时的系数之和,
由于二项式
ሺ െ
的通项公式为
⚸
,
令
⚸
,得
ሺ െ
展开式的
的系数为
⚸ ㌳
,
令
⚸ Ꮊ
,得
ሺ െ
展开式的
Ꮊ
的系数为
Ꮊ
⚸ ㌳
,
所以
展开式中
的系数
㌳ ㌳ ⚸
,
14.在三棱锥
中,平面
平面
,
是边长为 6 的等边三角形,
是以
为斜边的等腰直角三角形,则该三棱锥外接球的表面积为_______.
【答案】
Ꮊ
【详解】
如图,在等边三角形
中,取
的中点
,
设其中心为
,由
⚸
,
得
⚸ ⚸ ⚸
⚸
,
是以
为斜边的等腰角三角形,
,
又因为平面
平面
,
平面
,
,
⚸
⚸
,
则
为棱锥
的外接球球心,
外接球半径
⚸ ⚸
,
该三棱锥外接球的表面积为
Ꮊ
⚸ Ꮊ
,
故答案为
Ꮊ
.
15.将函数
ሺെ ⚸ Ꮊcos
与直线
ሺെ ⚸
的所有交点从左到右依次记为
됰됰...됰㌳
,若
点坐标为
됰
,则
... ㌳ ⚸
____.
【答案】10
【解析】
【分析】
由函数
ሺെ ⚸ Ꮊcos
与直线
ሺെ ⚸
的图象可知,它们都关于点
ሺ됰െ
中心对称,
再由向量的加法运算得
... ㌳ ⚸ ㌳
,最后求得向量的模.
【详解】
由函数
ሺെ ⚸ Ꮊcos
与直线
ሺെ ⚸
的图象可知,
它们都关于点
ሺ됰െ
中心对称,
所以
... ㌳ ⚸ ㌳ ⚸ ㌳ ሺ െ
ሺ െ
⚸
.
【点睛】
本题以三角函数和直线的中心对称为背景,与平面向量进行交会,考查运用数形结合思想解
决问题的能力.
16.如图所示,在平面四边形
ܥ
中,
⚸
,
⚸
,
ܥ
是以
ܥ
为顶点的等腰直角
三角形,则
ܥ
面积的最大值为________.
【答案】
【详解】
在
中,设
⚸
,
⚸
,
⚸ 在
中,
⚸
,
⚸
,由余弦定理,可得
cos ⚸
Ꮊ
Ꮊ ⚸
Ꮊ ሺ
െ
,
由
⚸
,当且仅当
⚸
时取等号,即有
cos
,由于
ሺ됰െ
则
൏
,
利用余弦定理可得:
⚸
cos
,化简得:
⚸ ㌳ Ꮊcos
,
又因为
ܥ
是以
ܥ
为顶点的等腰直角三角形,则
ܥ
⚸
⚸
㌳
cos
,
在
中,由正弦定理可得:
sin ⚸
sin
,即:
sin ⚸ sin
,则
ܥsin ⚸
sin
,
由于
ܥ
cos
⚸ ܥ
ሺ sin
െ
⚸ ܥ
ܥ
sin
⚸ ܥ
sin
⚸
㌳
cos
sin
⚸
cos
cos
⚸
ሺ cosെ
,
即
ܥcos ⚸
ሺ cosെ所以
ܥ
的面积
⚸
ܥ sinሺ
Ꮊ െ ⚸ ܥsinሺ
Ꮊ െ
⚸
ܥsin
ܥcos
⚸
ܥsin
ሺ cosെ
⚸
sin
ሺ cosെ
⚸
sin
cos
⚸
sinሺ
Ꮊ െ 当
⚸
Ꮊ
时,
sinሺ
Ꮊ െ
取最大值 1,所以
ܥ
的面积的最大值为
三、解答题
17. 设△ABC 的内角 A、B、C 的对边长分别为 a、b、c,设 S 为△ABC 的面积,
满足
⚸
Ꮊ ሺ
െ
.
(Ⅰ)求 B;
(Ⅱ)若
⚸
,设
⚸
,
⚸
(
-
)
,求函数
⚸ ሺെ
的解析式和最大值.
【答案】(Ⅰ)
;(Ⅱ)
⚸ sinሺ
Ꮊ െ
(
൏ ൏
),
.
【解析】
试题分析:(1)由已知及三角形面积公式和余弦定理得
sin ⚸
Ꮊ cos
,化简后可得
⚸
;(2)由正弦定理得
⚸
sin sin ⚸
sin
sin ⚸ sin
,
⚸
sin sin ⚸ sinሺ
െ
,所
以
ሺെ ⚸ sinሺ
Ꮊ െሺ ൏ ൏
െ
,最大值为
.
试题解析:
(1)由已知及三角形面积公式和余弦定理得
sin ⚸
Ꮊ cos
tan ⚸
,又
ሺ
,
െ所以
⚸
(2)由(1)知
⚸
,△ABC 的内角和
⚸
,又
,
得
൏ ൏
由正弦定理,知
⚸
sin sin ⚸
sin
sin ⚸ sin
,
⚸
sin sin ⚸ sinሺ
െ所以
⚸
(
-
)
⚸
(
-
)
sin Ꮊsinሺ
െ
⚸ sin cos
⚸ sinሺ
Ꮊ െሺ ൏ ൏
െ当
Ꮊ ⚸
,即
⚸
Ꮊ
时,
取得最大值
考点:解三角形.
18.如图,四棱锥 中,底面 是平行四边形,平面 平面 ,
, 在 上.
(1)若点 是 的中点,求证: 平面 ;
(2)在线段 上确定点 的位置,使得二面角 的余弦值为 .
【答案】(1)证明见解析;(2)点 是 的中点.
【解析】
试题分析:(1)取 的中点 ,连接 , ,先证 平面 ,所以
再证
,进而 平面 ;(2)以 所在直线分别为 轴, 轴,
轴建立如图所示空间直角坐标系,可求得平面 的法向量,再设 ,可得
,进而利用空间向量加角余弦公式求解.
试题解析:(1)证明:取 的中点 ,连接 , .
则 又 从而取 的中点 ,连接 .由 为中点,得四边形 为平行四边形,所以 ,又 平面 ,
平面 , ,所以 平面 .
(2)解:由平面 平面 得 平面 ,故以 所在直线分
别为 轴, 轴, 轴建立如图所示空间直角坐标系,设 ,由已知得 ,
, , ,设平面 的法向量为
⚸ ሺ됰됰െ
,由
⚸ ሺ됰됰െ
,
⚸ ሺ됰 됰െ
得,
⚸ ⚸
⚸ ⚸
⚸
⚸
,则
⚸ ሺ 됰됰െ
.
设
⚸
(
൏ ൏
),则
ሺ됰됰 െ
,从而
ܥ ⚸ ሺ됰됰െ
,
⚸ ሺ됰 됰 െ
,
设平面
ܥ
的法向量为
⚸ ሺ됰됰െ
,则由
ܥ ⚸ ⚸
⚸ ሺ െ ⚸
⚸
⚸
,
则
⚸ ሺ
됰됰െ
,所以
cos ൏ 됰 ⚸
ሺ
െ
⚸
,解得
⚸
.故当点 是 的中
点时,二面角
ܥ
的余弦值为
.
考点:1、线面垂直的判定定理;2、空间向量加角余弦公式.
19.已知点
到直线
⚸
的距离比点
到点
됰
的距离多
.
(1)求点
的轨迹方程;
(2)经过点
됰
的动直线
与点
的轨迹交于
,
两点,是否存在定点
使得
⚸
?若存在,求出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
⚸ Ꮊ
(2)存在满足条件的定点
됰
,详见解析
【解析】
【分析】
(1)根据抛物线的定义可得解;
(2)将角的相等关系转化到直线的斜率的关系,进而转化到交点的坐标的关系求解.
【详解】(1)由题知,
⚸
点
到直线
⚸
的距离,
故
点的轨迹是以
为焦点、
⚸
为准线的抛物线,
所以其方程为
⚸ Ꮊ
;
(2)根据图形的对称性知,若存在满足条件的定点
,则点
必在
轴上,可设其坐标为
됰
.
此时
⚸ ⚸
,
设
됰
,
됰
,则
⚸
,
由题知直线
的斜率存在,设其方程为
⚸
,与
⚸ Ꮊ
联立得
Ꮊ ⚸
,
则
⚸ Ꮊ
,
⚸
,
⚸
⚸
⚸
⚸
,
故
⚸
,即存在满足条件的定点
됰
.
【点睛】
本题考查抛物线的定义和直线与抛物线的关系,对于第二小问是常规题,转化成坐标的关系
是关键,并且能最终转化成与韦达定理的关系,属于中档题.
20.武汉又称江城,是湖北省省会城市,被誉为中部地区中心城市,它不仅有着深厚的历史
积淀与丰富的民俗文化,更有着众多名胜古迹与旅游景点,每年来武汉参观旅游的人数不胜
数,其中黄鹤楼与东湖被称为两张名片为合理配置旅游资源,现对已游览黄鹤楼景点的游客
进行随机问卷调查,若不游玩东湖记 1 分,若继续游玩东湖记 2 分,每位游客选择是否游览
东湖景点的概率均为
,游客之间选择意愿相互独立.
(1)从游客中随机抽取 3 人,记总得分为随机变量
,求
的分布列与数学期望;
(2)(i)若从游客中随机抽取
人,记总分恰为
分的概率为
,求数列
的前 10 项
和;
(ⅱ)在对所有游客进行随机问卷调查过程中,记已调查过的累计得分恰为
分的概率为
,
探讨
与
之间的关系,并求数列
的通项公式.
【答案】(1)见解析(2)(i)
Ꮊ
(ⅱ)
⚸
,
⚸
【解析】
【分析】
(1)判断出
可能取值为 3,4,5,6,分别求出概率,进而求出其数学期望.
(2)(i)由题可得首项为
,公比为
的等比数列,并求其前 10 项和.(ⅱ)根据
与
之间的关系
⚸
,用待定系数法得
⚸
,进一步就可求出
的通项公式.
【详解】
解:(1)
可能取值为 3,4,5,6.
ሺ ⚸ െ ⚸
⚸
,
ሺ ⚸ Ꮊെ ⚸
⚸
,
ሺ ⚸ ㌳െ ⚸
⚸
,
ሺ ⚸ െ ⚸
⚸
.
∴
的分布列为
3 4 5 6
∴
⚸
Ꮊ
㌳
⚸ Ꮊ.㌳(2)(i)总分恰为
分的概率为
⚸
,
∴数列
是首项为
,公比为
的等比数列,
前 10 项和
⚸
⚸
Ꮊ
.
(ⅱ)已调查过的累计得分恰为
分的概率为
,得不到
分的情况只有先得
分,
再得 2
分,概率为
,
⚸
.
所以
⚸
,即
⚸
∴
⚸
.
∴
⚸
,
∴
⚸
⚸
.
【点睛】
本题是一道数列与概率的综合问题,对于递推式
⚸
,可通过待定系数法求
的通项公式,是一道中等难度的题目.
21.已知
,函数
⚸
ln ㌳
.
(1)讨论
的单调性;
(2)设函数
⚸ ln
,若
恰有两个零点
됰 ൏
,且当
൏ ൏
时,
൏ ൏
,求实数
的取值范围.
【答案】(1)答案不唯一,具体见解析(2)
【解析】
【分析】
(1)对函数求导函数后,讨论参数的范围使之能判断导函数的符号,从而得原函数的单调性;
(2)由(1)得两个零点的范围,从而得参数的范围,建立不等式求解.【详解】
解析:(1)
⚸
⚸
,∵
,故
当
时,
在
됰
上单减,在
됰
上单增;
当
൏ ൏
时,
在
됰
和
됰
上单增,在
됰
上单减;
当
⚸
时,
在
됰
上单增;
当
时,
在
됰
和
됰
上单增,在
됰
上单减;
(2)结合(1)知
;
当
时,
⚸ Ꮊ
,故
,不存在零点;
又当
时,
,当
时,
,当
൏ ൏
时,
⚸ Ꮊ
,
∴
只有一个零点;
故
,
此时
存在两个零点且当
൏ ൏
时
൏ ⚸
即
⚸
,
此时
⚸
,
,
⚸
⚸
,
在
됰
上单增,
됰
上单减,
而
⚸ ln
①,又
Ꮊln ㌳ ⚸
,代入①式得
⚸
Ꮊ ⚸
,
又
⚸ Ꮊln Ꮊ
,故
됰
,
∴
即
,
∴
即可,∴
.
【点睛】
本题考查根据导函数的正负研究原函数的图像趋势,进而解决相关的零点、不等式恒成立或
满足不等式求解参数的范围等问题,属于难度题.
请考生从第(22)、(23)两题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一个题目计分.
22.曲线
的参数方程为
⚸
cos
⚸
ͳ
(
为参数),以原点
为极点,
轴的正半轴为极
轴的极坐标系中,曲线
的极坐标方程为
cos
⚸ sin
.
(1)求曲线
的极坐标方程和曲线
的直角坐标方程;
(2)若直线
㌳ ⚸
与曲线
,
的交点分别为
、
(
、
异于原点),当斜率
됰 时,求
的最小值.
【答案】(1)
的极坐标方程为
⚸ sin
;曲线
的直角坐标方程
⚸
.(2)
【解析】
【分析】
(1)消去参数,可得曲线
的直角坐标方程
⚸
,再利用极坐标与直角坐标的互
化,即可求解.
(2)解法 1:设直线
的倾斜角为
,把直线
的参数方程代入曲线
的普通坐标方程,求得 ⚸
,再把直线
的参数方程代入曲线
的普通坐标方程,得
⚸
,得出
⚸ sin
cos
sin
,利用基本不等式,即可求解;
解法 2:设直线
的极坐标方程为
⚸
,分别代入曲线
,
的极坐标方程,得
⚸ sin
,
⚸
sin
cos
,得出
⚸ sin
cos
sin
,即可基本不等式,即可求解.
【详解】
(1) 由题曲线的参数方程为
⚸
cos
⚸
ͳ
(
为参数),消去参数,
可得曲线
的直角坐标方程为
ሺ
െ
⚸
Ꮊ
,即
⚸
,
则曲线
的极坐标方程为
sin ⚸
,即
⚸ sin
,
又因为曲线
的极坐标方程为
cos
⚸ sin
,即
cos
⚸ sin
,
根据
⚸ cos
⚸ sin
,代入即可求解曲线
的直角坐标方程
⚸
.
(2)解法 1:设直线
的倾斜角为
,
则直线
的参数方程为
⚸ cos
⚸ ͳ
(
为参数,
),
把直线
的参数方程代入曲线
的普通坐标方程得:
sin ⚸
,
解得
⚸
,
⚸ sin
,
⚸ ⚸ sin
,
把直线
的参数方程代入曲线
的普通坐标方程得:
cos
⚸ sin
,
解得
⚸
,
⚸
sin
cos
,
⚸ ⚸
sin
cos
,
⚸ sin
cos
sin ⚸
ሺ
sin sinെ
,
됰
,即
tan
됰
,
,
sin
,
sin sin
sin sin ⚸
,
当且仅当
sin ⚸ sin
,即
sin ⚸
时取等号,
故
的最小值为
.
解法 2:设直线
的极坐标方程为
⚸ ሺ
),
代入曲线
的极坐标方程,得
⚸ sin
,
⚸ ⚸ sin
,
把直线
的参数方程代入曲线
的极坐标方程得:
cos
⚸ sin
,
⚸
sin
cos
,即
⚸ ⚸
sin
cos
,
⚸ sin
cos
sin ⚸
ሺ
sin sinെ
,
曲线
的参
됰
,即
tan
됰
,
,
sin
,
sin sin
sin sin ⚸
,当且仅当
sin ⚸ sin
,即
sin ⚸
时取等号,
故
的最小值为
.
【点睛】
本题主要考查了参数方程与普通方程,以及极坐标方程与直角坐标方程点互化,以及直线参
数方程的应用和极坐标方程的应用,其中解答中熟记互化公式,合理应用直线的参数方程中
参数的几何意义是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
23.已知函数
⚸
.
(1)求不等式
൏
的解集;
(2)设
됰됰
,若
对任意
成立,求
的最
大值.
【答案】(1)
됰
(2)
【解析】
【分析】
(1)根据对含两个绝对值符号的三段式讨论化简函数表达式求解不等式;
(2)构造柯西不等式求最值.
【详解】
解析:(1)
⚸
됰
됰 ൏ ൏
됰
,
当
时,
൏
即
൏
,∴
൏
;
当
൏ ൏
时,
൏
即
,∴
൏ ൏
;
当
时,
൏
即
,无解;
综上,
됰
;
(2)由(1)知,当
⚸
时,
取到最小值
,故
对任意
成立,
即
,
由柯西不等式知
,
当且仅当
⚸ ⚸
时等号成立,
∴
,即
,
当
⚸
,
⚸
,
⚸
时,右边等号成立,∴
的最大值为
.
【点睛】本题考查含两个绝对值符号的讨论方法和构造柯西不等式,属于中档题.