9.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E是棱CC1的中点,F是侧面BCC1B1内的动点,且A1F∥平面D1AE,则A1F与平面BCC1B1所成角的正切值t构成的集合是( )
A.{t|
D.{t|2
} B.{t|≤t≤2} C.{t|2}
}
【考点】直线与平面所成的角.
【分析】设平面AD1E与直线BC交于点G,连接AG、EG,则G为BC的中点.分别取B1B、B1C1的中点M、N,连接AM、MN、AN,可证出平面A1MN∥平面D1AE,从而得到A1F是平面A1MN内的直线.由此将点F在线段MN上运动并加以观察,即可得到A1F与平面BCC1B1所成角取最大值、最小值的位置,由此不难得到A1F与平面BCC1B1所成角的正切取值范围.
【解答】解:设平面AD1E与直线BC交于点G,连接AG、EG,则G为BC的中点 分别取B1B、B1C1的中点M、N,连接AM、MN、AN,则 ∵A1M∥D1E,A1M?平面D1AE,D1E?平面D1AE, ∴A1M∥平面D1AE.同理可得MN∥平面D1AE, ∵A1M、MN是平面A1MN内的相交直线 ∴平面A1MN∥平面D1AE,
由此结合A1F∥平面D1AE,可得直线A1F?平面A1MN,即点F是线段MN上上的动点. 设直线A1F与平面BCC1B1所成角为θ 运动点F并加以观察,可得
当F与M(或N)重合时,A1F与平面BCC1B1所成角等于∠A1MB1,此时所成角θ达到最小值,满足tanθ=
=2;
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A1F与平面BCC1B1所成角达到最大值,当F与MN中点重合时,满足tanθ=
=2
∴A1F与平面BCC1B1所成角的正切取值范围为[2,2
故选:D
]
,g(x)=﹣4x+a?2x+1+a2+a﹣1(a∈R),若f(g(x))
10.已知函数f(x)=
>e对x∈R恒成立(e是自然对数的底数),则a的取值范围是( ) A.[﹣1,0] B.(﹣1,0)
C.[﹣2,0] D.[﹣,0]
【考点】分段函数的应用.
【分析】求得f(x)的值域,讨论当x≤0时,当x>0时,求出导数,判断单调性可得范围,令t=g(x),则f(t)>e,即有t≤0,则
>e,解得t<﹣1,即﹣4x+a?2x+1+a2+a﹣
1<﹣1,由指数函数的值域和二次函数的最值的求法,解不等式即可得到所求范围. 【解答】解:当x≤0时,f(x)=
≥0,
f(x)的导数为f′(x)=<0,
即f(x)递减,则f(x)≥0; 当x>0时,f(x)=
的导数为
,
当x>e时,f(x)递减;当0<x<e时,f(x)递增. 则x=e处取得极大值,且为最大值, 即有f(x)≤. 令t=g(x),则f(t)>e, 即有t≤0,则
>e,
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即et+1+t<0,由y=et+1+t在t≤0递增, 且t=﹣1时,y=0,可得t<﹣1. 可得g(x)<﹣1恒成立,
即有﹣4x+a?2x+1+a2+a﹣1<﹣1,即有﹣4x+a?2x+1+a2+a<0, 当a>0时,y=﹣(2x﹣a)2+2a2+a<0,
由2x>0,可得2x=a时,取得最大值2a2+a, 可得2a2+a<0不成立;
当a≤0时,y=﹣(2x﹣a)2+2a2+a<0, 由2x>0,﹣a≥0,y<a2+a, 可得a2+a≤0,解得﹣1≤a≤0. 综上可得a的范围是[﹣1,0]. 故选:A
二、填空题:本题共5小题,每题5分,共25分。 11.复数z=
(i为虚数单位)的虚部是 1 .
【考点】复数的基本概念.
【分析】首先进行复数的除法运算,分子和分母同乘以分母的共轭复数,整理成最简形式,得到复数的标准形式,得到虚部. 【解答】解:∵复数z=∴复数z的虚部是1, 故答案为:1.
12.在二次项式(x﹣)6的展开式中,常数项的值是 ﹣160 .(用具体数字作答) 【考点】二项式系数的性质.
【分析】写出二项展开式的通项,由x的指数为0求得r值,则常数项可求. 【解答】解:由令6﹣2r=0,得r=3,
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=
=,
∴二项项式(x﹣)6的展开式中的常数项的值为
.
故答案为:﹣160.
13.下表给出的是某港口在某季节每天几个时刻的水深关系
0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 24:00 时刻
5.0 7.0 5.0 3.0 5.0 7.0 5.0 3.0 5.0 水深(m)
若该港口的水深y(m)和时刻t(0≤t≤24)的关系可用函数y=Asin(ωt)+h(其中A>0,ω>0,h>0)来近似描述,则该港口在11:00的水深为 4 m. 【考点】在实际问题中建立三角函数模型.
【分析】利用已知数据,确定合适的周期、振幅等,即可得出函数解析式,从而能求出该港口在11:00的水深.
【解答】解:由题意得函数y=Asin(ωt)+h(其中A>0,ω>0,h>0)的周期为T=12,
,解得A=2,h=5,
∴ω=∴y=2sin
=
, +5,
+5=4(m).
∴该港口在11:00的水深为y=2sin
故答案为:4.
14.若直线ax+y﹣a+1=0(a∈R)与圆x2+y2=4交于A、B两点(其中O为坐标原点),则
的最小值为 4 .
【考点】直线与圆相交的性质.
=4【分析】易得直线恒过定点C(1,﹣1),圆x2+y2=4圆心为(0,0)半径为2,
﹣2×2×cos<,>,可得当AB⊥OC时,式子取最小值,数形结合联立方程组解点的坐标可得.
【解答】解:直线ax+y﹣a+1=0可化为y+1=﹣a(x﹣1), 恒过定点C(1,﹣1),圆x2+y2=4圆心为(0,0)半径为2, ∴
=
?
=
?(
﹣
)=
﹣
?
=4﹣2×2×cos<,>,
当AB⊥OC时,<,>最小,cos<,>取最大值,
=4﹣4cos<,>取最小值, 此时
此时OC的斜率为﹣1,由垂直关系可得﹣a=1,解得a=﹣1, 故此时直线方程为y+1=x﹣1,即y=x﹣2, 联立
可解得
或
,
∴<此时
,>取最小值=4﹣4cos<
,cos<,
,>取最大值0,
>取最小值4,
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