求证:平面PBC?平面PBD;求三棱锥P—EFB的体积.
参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.A 2.C 3.A 4.A 5.B 6.A 7.D 8.C 9.C 10.B 11.B 12.D
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。 13.6
14.;
15.②⑤ 16.939
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 17.(1)见解析;(2)【解析】 【分析】
(1)根据题意及各边和面的关系,可得PA?BD和BD?AC,因而BD?面PAC,又因为BD?面 PBD,则面PAC?面PBD。(2)根据平面AMC把四面体分成体积相等的两个部分可知,M为PB中点,根据各边可求得SABCD,进而求得VP?ABCD和VM?ABCD,由VM?PAB?VP?ABCD?VM?ABCD可得解。 【详解】
(1)证明:因为?BAP?90?,则PA?AB,
23 3又侧面PAB?底面ABCD,
面PAB?面ABCD?AB,PA?面PAB, 则PA?面ABCD
BD?面ABCD,则PA?BD
又因为?BCD?120o,ABCD为平行四边形, 则?ABC?60o,又AB?AC
则?ABC为等边三角形,则ABCD为菱形, 则BD?AC
又PA?AC?A,则BD?面PAC,
BD?面PBD,则面PAC?面PBD
(2)由平面AMC把四面体P?ACD分成体积相等的两部分,则M为PB中点 由AB?AC?2,?BCD?120?,得BD?23 由?I?知ABCD为菱形,则SABCD?1?23?2?23 21143 ?SABCD?PA??23?2?333又由?I?知PA?面ABCD,则VP?ABCD?则VM?ABCD?1123 ?SABCD?d??23?1?33323 3则VM?PAB?VP?ABCD?VM?ABCD?【点睛】
本题考查了空间几何体面面垂直的证明,不规则结构体体积的求法,属于中档题。 18.(1)【解析】 【分析】
(1)根据已知条件可知
等于点到直线
的距离,由抛物线定义可得轨迹方程;(2)由
三点
;(2)4,
.
共线,可根据向量坐标运算得到;根据抛物线定义可求得,利用基本不等式求得最
小值;再根据最值成立条件求得点坐标,从而可求得直线斜率. 【详解】
(1)由题知:点到的距离
等于到直线由抛物线的定义可知: 点的轨迹是以为焦点,以
为准线的抛物线
的距离
等于到轴的距离加
所以动点的轨迹的方程为:(2)设
,
三点共线
,整理得:
由抛物线的定义得:由基本不等式:当且仅当又
或
所以【点睛】
时等号成立,即
,
,与
,即
或
成立
共线
的最小值为,此时直线的斜率为
本题考查利用抛物线定义求解轨迹方程,直线与抛物线综合应用中的最值问题的求解,解决最值问题的关键是能够求解出积的定值,从而使问题转化为符合基本不等式的形式,利用基本不等式求出和的最小值.
?a?(2)a≥﹣2 19.(1)?,【解析】 【分析】
(1)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函的递减区间即可; (2)问题等价于a?lnx?调性求出a的范围即可. 【详解】
解(1)f'(x)=3x2+2ax﹣a2=(3x﹣a)(x+a) 由f'(x)<0且a<0得:<x<?a
?a?3??3x13x1??在x∈(0,+∞)上恒成立,令h?x??lnx?,根据函数的单22x22xa3?a??a? ∴函数f(x)的单调减区间为?,?3?(2)依题意x∈(0,+∞)时,不等式2xlnx≤f'(x)+a2+1恒成立,
3x1?在x∈(0,+∞)上恒成立. 22x3x1? 令h?x??lnx?22x等价于a?lnx?则h'?x???3x?1??x?1?x>0 131??2????x22x2x2当x∈(0,1)时,h'(x)>0,h(x)单调递增 当x∈(1,+∞)时,h'(x)<0,h(x)单调递减 ∴当x=1时,h(x)取得最大值h(1)=﹣2 故a≥﹣2 【点睛】
本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及转化思想,是一道中档题. 20.(1)1;(2)-3≤m≤1 【解析】 【分析】
(1)结合条件构造均值定理的结构形式,利用均值定理求解最小值; (2)根据第(1)问可得【详解】
(1)∵a>0,b>0,a+b=4, ∴
1111+的最小值,求|x+m|?|x?2|的最大值小于等于+的最小值. abab111111ba1ba+=(+)?(a+b)=(2++)≥(2+2?)=1,
44ab4ababab11+的最小值为1; ab当且仅当a=b=2时取“=”;∴
(2)若|x+m|?|x-2|≤
11+对任意的实数x恒成立, ab则|x+m|?|x-2|≤(?)min对任意的实数x恒成立, 即|x+m|?|x-2|≤1对任意的实数x恒成立; ∵|x+m|?|x-2|≤|(x+m)?(x-2)|=|m+2|, 即|m+2|≤1,∴-1≤m+2≤1,解得?3≤m≤?1, ∴m的取值范围是?3≤m≤?1. 【点睛】
本题主要考查含有绝对值不等式的解法和利用均值定理求解最值,侧重考查数学运算的核心素养.
1a1bx2y221.(1)(2)4 ??1;
259【解析】 【分析】
(1)利用椭圆的焦点坐标得到c,利用椭圆的定义得到a,利用b?a2?c2求得b,由此求得椭圆的方程.(2)利用F2A,F2B,F2C成等差数列列出方程,将F2,A,B,C的坐标代入,可求得x1?x2的值,