2018年吉林省长春市高考数学三模试卷(理科) 下载本文

法三:取????中点??,连接????,????,推导出平面???????//?平面??????,由此能证明?????//?平面??????.

法四:以??为原点,????,????,????所在直线为??,??,??轴,建立空间直角坐标系?????????,利用向量法能证明?????//?平面??????.

(Ⅱ)以??为原点,????,????,????所在直线为??,??,??轴,建立空间直角坐标系?????????,利用向量法能求出平面??????与平面??????所成锐二面角的余弦值. 【解答】

(本小题满分1

【试题解析】证明:(Ⅰ)证法一:取????中点??,连接????,????, ∵ ??,??分别是????,????中点, ∴ ????∥????,????=2????,

∵ ??为????中点,????????为正方形,∴ ????∥????,????=2????,

∴ ?????//?????,????=????,∴ 四边形????????为平行四边形…… ∴ ?????//?????,

∵ ????平面??????,?????平面??????,

∴ ?????//?平面??????…………………………………………… 证法二:取????中点??,连接????,????.

∵ ??是????中点,??是????中点,∴ ?????//?????, 又∵ ??是????中点,??是????中点,

∴ ?????//?????,∵ ?????//?????,∴ ?????//?????

又∵ ????∩????=??,?????平面??????,?????平面??????,?????平面??????,?????平面??????,

∴ 平面???????//?平面??????………………………………………

又∵ ?????平面??????,∴ ?????//?平面??????.…………………………………………… 证法三:取????中点??,连接????,????,

在正方形????????中,??是????中点,??是????中点,∴ ?????//?????, 又∵ ??是????中点,??是????中点,∴ ?????//?????,

又????∩????=??,?????平面??????,?????平面??????,?????平面??????,?????平面??????, ∴ 平面???????//?平面??????……………………

∵ ?????平面??????,∴ ?????//?平面??????…………………………

证法四:∵ ????⊥平面??????,且四边形????????是正方形,∴ ????,????,????两两垂直, 以??为原点,????,????,????所在直线为??,??,??轴,建立空间直角坐标系?????????,…………………

则??(1,?0,?0),??(0,?0,?1),??(0,?1,?1),??(0,0,2),??(2,2,0), ????=(,,?),………

22

2

11

1

1

11

1

1

则设平面??????法向量为??=(??,??,??),????=(?1,0,1),????=(?1,1,1)

→???=0 ,即{???+??=0 ,取??=(1,0,1)…………… 则{????→→???+??+??=0

???????=0→

→→→

???????=2?2=0……………………………………………

∴ ????⊥→??,又∵ ????平面??????,∴ ?????//?平面??????…

试卷第17页,总25页

11

(2)∵ ????⊥平面??????,且四边形????????是正方形,∴ ????,????,????两两垂直, 以??为原点,????,????,????所在直线为??,??,??轴,建立空间直角坐标系?????????,………………………………………………

则??(1,?0,?0),??(0,?0,?1),??(0,?1,?1),??(0,0,2),??(2,2,0)

设平面??????法向量为??1=(??1,??1,??1),????=(,,?),????=(?,,1)

22222

??1+??1???1=0???????1=0

1 ,即{1 , 则{→→

?2??1+2??1+??1=0

???????1=0

11

1

11

1

11

取??1=(3,?1,2)……

则设平面??????法向量为??2=(??2,??2,??2),????=(?1,0,1),????=(?1,1,1) ???????=0???+??2=0→

,即{2 ,取??2=(1,0,1)……… 则{→→2

???2+??2+??2=0

???????2=0

→→cos???1,??2

>=

→→|??1|?|??2|

??1???2

→→

=

3×1+(?1)×0+2×1√14×√2=

5√7……… 14

5√7…… 14

∴ 平面??????与平面??????所成锐二面角的余弦值为

试卷第18页,总25页

【答案】

设动圆??的半径为??,由题意知|????1|=3???,|????2|=1+??

从而有|????1|+|????2|=4,故轨迹??为以??1,??2为焦点,长轴长为4的椭圆,并去除点(?2,?0), 从而轨迹??方程为

??24

+

??23

=1(??≠?2).

??2

??2

+=13 , 设??方程为??=????+1,联立{4

??=????+1

消去??得(3??2+4)??2+6?????9=0,设点??(??1,???1),??(??2,???2),

12(1+??)

有??1+??2=3??2+4,??1??2=3??2+4,有|????|=√1+??212√1+??, =3??2+43??2+4

?6??

?9

22

点??(?2,?0)到直线了的距离为√1+??2,点??(2,?0)到直线了的距离为√1+??2, 从而四边形????????的面积??=×

2

1

12(1+??2)3??2+4

24

31×4√1+??=224√1+??23??2+4

1

令??=√1+??2,??≥1,有??=3??2+1=3??+1,由函数??=3??+??在[1,?+∞)单调递增

??24??

1

有3??+??≥4,故??=3??2+1=3??+1≤6,四边形????????面积的最大值为6.

??

24??24

【考点】 椭圆的定义 【解析】

(1)根据椭圆的定义以及圆和圆的位置关系可得,

+=13 ,利用韦达定理以及弦长公式和点到直(2)设??方程为??=????+1,联立{4

??=????+1线的距离公式,即可求出四边形的面积,再根据函数的单调性即可求出. 【解答】

设动圆??的半径为??,由题意知|????1|=3???,|????2|=1+??

从而有|????1|+|????2|=4,故轨迹??为以??1,??2为焦点,长轴长为4的椭圆,并去除点(?2,?0), 从而轨迹??方程为

??24

??2

??2

+

??23

=1(??≠?2).

试卷第19页,总25页

+3=1

, 设??方程为??=????+1,联立{4

??=????+1

消去??得(3??2+4)??2+6?????9=0,设点??(??1,???1),??(??2,???2),

12(1+??)

有??1+??2=3??2+4,??1??2=3??2+4,有|????|=√1+??212√1+??, =3??2+43??2+4

?6??

?9

22

??2??2

点??(?2,?0)到直线了的距离为√1+??2,点??(2,?0)到直线了的距离为√1+??2,

112(1+??)从而四边形????????的面积??=××22

3??+424??

24

2

314√1+??=224√1+??23??2+4

1

令??=√1+??2,??≥1,有??=3??2+1=3??+1,由函数??=3??+??在[1,?+∞)单调递增

??1

有3??+??≥4,故??=3??2+1=3??+1≤6,四边形????????面积的最大值为6.

??

24??24

【答案】

(1)函数??(??)=??2?4??+5?????在(?∞,?+∞)上是单调递增函数, ∴ 在??∈??上,??′(??)=2???4+????≥0恒成立,

即:??≥(4?2??)????;,

∴ 设?(??)=(4?2??)????,??∈??; 则?′(??)=(2?2??)????,

∴ 当??∈(?∞,?1)时?′(??)>0,?(??)在??∈(?∞,?1)上为增函数, ∴ 当??∈(1,?+∞)时?′(??)<0,?(??)在??∈(1,?+∞)上为减函数, ∴ ?(??)max=?(1)=2??, ∵ ??≥[(4?2??)????]max, ∴ ??≥2??,即??∈[2??,?+∞);

(2)方法一:因为??(??)=????(??2?4??+5)???, 所以??′(??)=????(???1)2≥0,

所以??(??)在(?∞,?+∞)上为增函数, 因为??(??1)+??(??2)=2??(??), 即??(??1)???(??)=??(??)???(??2),

所以??(??1)???(??)和??(??)???(??2)同号,

不妨设??1??≥1), 所以?′(??)=???2?????(2??????1)2+????(???1)2,

因为??2?????0,?(??)在(??,?+∞)上为增函数,

所以?(??)>?(??)=0,?(??2)=??(2?????2)+??(??2)?2??(??)>0, 所以??(2?????2)>2??(??)???(??2)=??(??1), 所以2?????2>??1,即??1+??2<2??; 方法二:∵ ??(??)=??????(??)

=(??2?4??+5)?????????(??1)+??(??2) =2??(??),??∈[1,?+∞),

22∴ (??1?4??1+5)????1???+(??2?4??2+5)????2???=2(??2?4??+5)?????2??, 22∴ (??1?4??1+5)????1+(??2?4??2+5)????2=2(??2?4??+5)????, ∴ 设??(??)=(??2?4??+5)??????∈??, 则??(??1)+??(??2)=2??(??),

试卷第20页,总25页

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