在A、B、C、D四小題中只能選做2題,每小題10分,共計(jì)20分.請?jiān)诖痤}紙指定區(qū)域內(nèi) 作答.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
A.如圖,圓O的直徑AB=6,C為圓周上一點(diǎn),BC=3,過C作圓的切線l,過A作l的垂線AD,AD分別與直線l、圓交于點(diǎn)D、E.求∠DAC的度數(shù)與線段AE的長.
B.已知二階矩陣屬于特征值-1的一個(gè)特征向量為,求矩陣A的逆矩陣.

C.已知極坐標(biāo)系的極點(diǎn)在直角坐標(biāo)系的原點(diǎn),極軸與x軸的正半軸重合,曲線C的極坐標(biāo)方程ρ2cos2θ+3ρ2sin2θ=3,直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù),t∈{R}).試求曲線C上點(diǎn)M到直線l的距離的最大值.
D.(1)設(shè)x是正數(shù),求證:(1+x)(1+x2)(1+x3)≥8x3
(2)若x∈R,不等式(1+x)(1+x2)(1+x3)≥8x3是否仍然成立?如果仍成立,請給出證明;如果不成立,請舉出一個(gè)使它不成立的x的值.
【答案】分析:A.由題意,連接OC,可得△ACB是含有60°角的直角三角形,結(jié)合切線的性質(zhì)和等邊對(duì)等角算出∠DAC的度數(shù),進(jìn)而根據(jù)BC=3算出線段AE的長.
B.根據(jù)特征向量的定義,用待定系數(shù)法可求出矩陣A的值,再用逆矩陣的公式即可求出矩陣A的逆矩陣.
C.分別將曲線C與直線l化成普通方程,然后將直線l平移到與曲線C相切,即可得到與l較遠(yuǎn)的切線到l的距離即為所求.
D.(1)利用基本不等式,結(jié)合同向兩個(gè)不等式相乘,即可得到(1+x)(1+x2)(1+x3)≥8x3成立;
(2)分兩種情況:x為正數(shù)和x為負(fù)數(shù)或零加以討論,并結(jié)合因式分解判斷積的符號(hào),不難得到對(duì)任意x∈R,不等式(1+x)(1+x2)(1+x3)≥8x3仍然成立.
解答:解:A.如圖,連接OC,可得BC=OB=OC=3,
因此∠CBO=60°,由于∠DCA=∠CBO,
所以∠DCA=60°,結(jié)合AD⊥DC得∠DAC=30°.
又因?yàn)椤螦CB=90°,得∠CAB=30°,所以∠EAB=60°,
從而∠ABE=30°,于是AE=AB=3.
B.根據(jù)題意,得=,即
=,可得,解之得a=,b=-3
,再由逆矩陣公式可得A的逆矩陣為A-1=
C.將曲線C的極坐標(biāo)方程化成普通方程,得
直線l的普通方程為:x+-,
設(shè)動(dòng)直線m:x++n=0,與曲線C相切,
聯(lián)解,由根的判別式,解得n=
檢驗(yàn)得當(dāng)n=時(shí),直線m與曲線C的切點(diǎn)到直線l的距離最大,
這個(gè)最大距離為d==
∴曲線C上點(diǎn)M到直線l的距離的最大值是
D.(1)∵x是正數(shù),∴1+x≥2,1+x2≥2x,1+x3≥2
由于以上3個(gè)不等式的兩邊都是正數(shù),所以將它們相乘可得:
(1+x)(1+x2)(1+x3)≥2•2x•2=8x3,
即不等式:(1+x)(1+x2)(1+x3)≥8x3對(duì)任意正數(shù)x恒成立;
(2)①當(dāng)x>0時(shí),由(1)的結(jié)論可得(1+x)(1+x2)(1+x3)≥8x3成立;
②當(dāng)x≤0時(shí),(1+x)(1+x2)(1+x3)=(1+x)2(1+x2)(1-x+x2)=(1+x)2(1+x2)[(x-2+]
而(1+x)2>0,1+x2>0且(x-2+>0,可得(1+x)(1+x2)(1+x3)>0
因?yàn)?x3≤0,所以(1+x)(1+x2)(1+x3)>8x3
綜上所述,對(duì)任意x∈R,都有不等式(1+x)(1+x2)(1+x3)≥8x3成立.
點(diǎn)評(píng):本題通過幾道解答題,考查了參數(shù)方程與極坐標(biāo)、矩陣變換、不等式的證明和平面幾何證明等理科附加知識(shí)的掌握,屬于綜合性較強(qiáng)的中檔題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在A、B、C、D四小題中只能選做2題,每小題10分,共計(jì)20分.請?jiān)诖痤}紙指定區(qū)域內(nèi) 作答.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
A.如圖,圓O的直徑AB=6,C為圓周上一點(diǎn),BC=3,過C作圓的切線l,過A作l的垂線AD,AD分別與直線l、圓交于點(diǎn)D、E.求∠DAC的度數(shù)與線段AE的長.
B.已知二階矩陣A=
2a
b0
屬于特征值-1的一個(gè)特征向量為
1
-3
,求矩陣A的逆矩陣.

C.已知極坐標(biāo)系的極點(diǎn)在直角坐標(biāo)系的原點(diǎn),極軸與x軸的正半軸重合,曲線C的極坐標(biāo)方程ρ2cos2θ+3ρ2sin2θ=3,直線l的參數(shù)方程為
x=-
3
t
y=1+t
(t為參數(shù),t∈{R}).試求曲線C上點(diǎn)M到直線l的距離的最大值.
D.(1)設(shè)x是正數(shù),求證:(1+x)(1+x2)(1+x3)≥8x3;
(2)若x∈R,不等式(1+x)(1+x2)(1+x3)≥8x3是否仍然成立?如果仍成立,請給出證明;如果不成立,請舉出一個(gè)使它不成立的x的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

選做題在A、B、C、D四小題中只能選做2題,每小題10分,共計(jì)20分.
A選修4-1:幾何證明選講
如圖,延長⊙O的半徑OA到B,使OA=AB,DE是圓的一條切線,E是切點(diǎn),過點(diǎn)B作DE的垂線,垂足為點(diǎn)C.
求證:∠ACB=
1
3
∠OAC.
B選修4-2:矩陣與變換
已知矩陣A=
.
11
21
.
,向量
β
=
1
2
.求向量
a
,使得A2
a
=
β

C選修4-3:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
已知橢圓C的極坐標(biāo)方程為ρ2=
a
3cos2θ+4sin2θ
,焦距為2,求實(shí)數(shù)a的值.
D選修4-4:不等式選講
已知函數(shù)f(x)=(x-a)2+(x-b)2+(x-c)2+
(a+b+c)2
3
(a,b.c為實(shí)數(shù))的最小值為m,若a-b+2c=3,求m的最小值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(選做題)在A,B,C,D四小題中只能選做2題,每小題10分,共計(jì)20分.請?jiān)诖痤}卡指定區(qū)域內(nèi)作答,解答時(shí)應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
A.選修4-1:幾何證明選講
如圖,⊙O的半徑OB垂直于直徑AC,M為AO上一點(diǎn),BM的延長線交⊙O于N,過
N點(diǎn)的切線交CA的延長線于P.
(1)求證:PM2=PA•PC;
(2)若⊙O的半徑為2
3
,OA=
3
OM,求MN的長.
B.選修4-2:矩陣與變換
曲線x2+4xy+2y2=1在二階矩陣M=
.
1a
b1
.
的作用下變換為曲線x2-2y2=1,求實(shí)數(shù)a,b的值;
C.選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
在極坐標(biāo)系中,圓C的極坐標(biāo)方程為ρ=
2
cos(θ+
π
4
)
,以極點(diǎn)為原點(diǎn),極軸為x軸的正半軸建立平面直角坐標(biāo)系,直線l的參數(shù)方程為
x=1+
4
5
y=-1-
3
5
(t為參數(shù)),求直線l被圓C所截得的弦長.
D.選修4-5:不等式選講
設(shè)a,b,c均為正實(shí)數(shù).
(1)若a+b+c=1,求a2+b2+c2的最小值;
(2)求證:
1
2a
+
1
2b
+
1
2c
1
b+c
+
1
c+a
+
1
a+b

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

選做題:在A、B、C、D四小題中只能選做2題,每小題10分,共20分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
A.選修4-1:幾何證明選講
如圖,PA切⊙O于點(diǎn)A,D為PA的中點(diǎn),過點(diǎn)D引割線交⊙O于B、C兩點(diǎn).求證:∠DPB=∠DCP.
B.選修4-2:矩陣與變換
設(shè)M=
.
10
02
.
,N=
.
1
2
0
01
.
,試求曲線y=sinx在矩陣MN變換下的曲線方程.
C.選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
在極坐標(biāo)系中,圓C的極坐標(biāo)方程為ρ=
2
cos(θ+
π
4
)
,以極點(diǎn)為原點(diǎn),極軸為x軸的正半軸建立平面直角坐標(biāo)系,直線l的參數(shù)方程為
x=1+
4
5
t
y=-1-
3
5
t
(t為參數(shù)),求直線l被圓C所截得的弦長.
D.選修4-5:不等式選講
解不等式:|2x+1|-|x-4|<2.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

 選做題(在A、B、C、D四小題中只能選做兩題,并將選作標(biāo)記用2B鉛筆涂黑,每小題10分,共20分,請?jiān)诖痤}指定區(qū)域內(nèi)作答,解答時(shí)應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟).
A、(選修4-1:幾何證明選講)
如圖,BD為⊙O的直徑,AB=AC,AD交BC于E,求證:AB2=AE•AD
B、(選修4-2:矩形與變換)
已知a,b實(shí)數(shù),如果矩陣M=
1a
b2
所對(duì)應(yīng)的變換將直線3x-y=1變換成x+2y=1,求a,b的值.
C、(選修4-4,:坐標(biāo)系與參數(shù)方程)
設(shè)M、N分別是曲線ρ+2sinθ=0和ρsin(θ+
π
4
)=
2
2
上的動(dòng)點(diǎn),判斷兩曲線的位置關(guān)系并求M、N間的最小距離.
D、(選修4-5:不等式選講)
設(shè)a,b,c是不完全相等的正數(shù),求證:a+b+c>
ab
+
bc
+
ca

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