内容正文:
大题保分练3
(分值:55分)
1.(12分)(2024·保定模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知acos B-bcos A=-a-c.
(1)求B;(5分)
(2)若a=2,b=2D为AC边的中点,求BD的长.(7分)
解 (1)因为acos B-bcos A=-a-c,
根据正弦定理,得sin Acos B-cos Asin B=-sin A-sin C=-sin A-(sin Acos B+cos Asin B),
化简得2sin Acos B=-sin A,因为sin A>0,所以cos B=-
因为B∈(0,π),所以B=.
(2)在△ABC中,由余弦定理得(2)2=22+c2-2×2ccos
所以c2+2c-24=0,解得c=4(负值舍去).
因为D为AC边的中点,所以2=+所以4||2=c2+a2+2accos
因为a=2,c=4,所以4||2=12,
解得||=.即BD=.
2.(13分)(2024·九江模拟)已知函数f(x)=(2x-a)ln(x-1)+b(a,b∈R)的图象在点(2,f(2))处的切线方程为3x-y-2=0.
(1)求a,b的值;(5分)
(2)判断f(x)的单调性.(8分)
解 (1)f'(x)=2ln(x-1)+
由题意可得f'(2)=3,f(2)=3×2-2=4,
则f'(2)=2ln(2-1)+(2×2-a)·=0+4-a=3,可得a=1,
f(2)=(2×2-a)ln(2-1)+b=b=4,
即a=1,b=4.
(2)f(x)=(2x-1)ln(x-1)+4,
f'(x)=2ln(x-1)+(x>1),
令g(x)=f'(x)=2ln(x-1)+(x>1),
则g'(x)=+
=
当x∈时,g'(x)<0,
当x∈时,g'(x)>0,
故g(x)在上单调递减,在上单调递增,
即g(x)=f'(x)≥f'=2ln+=4-2ln 2>0,
故f(x)在(1,+∞)上单调递增.
3.(15分)(2024·丽水、湖州、衢州模拟)如图,在三棱锥A-BCD中,AD⊥CD,AD=CD,∠ADB=∠BDC,E为线段AC的中点.
(1)证明:平面BED⊥平面ACD;(7分)
(2)设AB=BD=3=2·=0,求直线CF与平面ABC所成角的正弦值.(8分)
(1)证明 因为DA=DC,E为线段AC的中点,
所以DE⊥AC,
因为DA=DC,DB=DB,∠ADB=∠CDB,
所以△ADB≌△CDB,
故AB=CB.
又E为线段AC的中点,
所以BE⊥AC.
又DE∩BE=E,DE,BE⊂平面BED.
所以AC⊥平面BED,
又AC⊂平面ACD,
所以平面BED⊥平面ACD.
(2)解 取DA的中点G,连接EG,BG,
因为EG为中位线,所以EG∥CD,
又AD⊥CD,所以AD⊥EG.
因为AB=BD,G为DA的中点,所以AD⊥BG.
又EG∩BG=G,EG,BG⊂平面BEG,
所以AD⊥平面BEG,BE⊂平面BEG,
所以AD⊥BE,
因为BA=BC,E为AC的中点,
所以AC⊥BE,
又AC∩AD=A,AC,AD⊂平面ACD,
所以BE⊥平面ACD.
以E为坐标原点,分别以EA,EB,ED所在的直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,如图所示,
设AE=a,BE=b,
则A(a,0,0),B(0,b,0),C(-a,0,0),
E(0,0,0),D(0,0,a),F.
==(0,-b,a),
=
由
解得
所以=.
又平面ABC的一个法向量为n=(0,0,1).
设直线CF与平面ABC所成的角为θ,则
sin θ====所以直线CF与平面ABC所成角的正弦值为.
4.(15分)(2024·邯郸模拟)动点M到定点F(1,0)的距离与它到直线x=4的距离之比为1∶2,记点M的轨迹为曲线Γ.若P(x0,y0)为Γ上的点,且y0≠0.
(1)求曲线Γ的轨迹方程;(4分)
(2)已知A(-2,0),B(2,0),直线l交曲线Γ于C,D两点,点C在x轴上方.
①求证:kPA·kPB为定值;(4分)
②若kBD=3kAC,直线l是否过定点?若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.(7分)
(1)解 设M(x,y),动点M到定点F(1,0)的距离与它到直线x=4的距离之比为1∶2,
则=化简得+=1,
所以曲线Γ的轨迹方程为+=1.
(2)①证明 P(x0,y0)为Γ上的点,则+=1=3
因为A(-2,0),B(2,0),则kPA·kPB=· = ==-
所以kPA·kPB为定值.
②解 直线l恒过定点(1,0),理由如下:
由①知,kAD·kBD=-因为kBD=3kAC,
所以kAD·kAC=-
设直线l:x=my+t,C(x1,y1),D(x2,y2),
Γ:+=1,
将直线l与曲线Γ联立得y2+6mty+3t2-12=0,
则y1+y2=y1y2=
Δ=36m2t2-4
=48(3m2-t2+4),
因为A(-2,0),B(2,0),
kAD=kAC=
所以kAD·kAC=·==-
即y1y2+m(t+2)+(t+2)2=0,
所以++(t+2)2==0,
由题知,t≠-2,所以t=1,满足Δ>0.
即直线l恒过定点(1,0).
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