19.(本小题满分12分)
如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,AA1=2,M为棱DD1上的一点。
(1) 求三棱锥A-MCC1的体积;
(2) 当A1M+MC取得最小值时,求证:B1M⊥平面MAC。
【解析】(1)又长方体AD平面.点A到平面的距离AD=1,
∴==×2×1=1 ,∴
(2)将侧面绕逆时针转动90°展开,与侧面共面。当,M,C共线时,
+MC取得最小值AD=CD=1 ,=2得M为的中点连接M在中,=MC=,=2,
∴=+ , ∴∠=90°,CM⊥,
∵⊥平面,∴⊥CM ∵AM∩MC=C
∴CM⊥平面,同理可证⊥AM ∴⊥平面MAC
【答案】
【考点定位】本题主要考察直线与直线、直线与平面的位置关系以及体积等基本知识,考查空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力、数形结合思想、化归与转化思想。
20. (本小题满分13分)
某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数。
(1)sin213°+cos217°-sin13°cos17°
(2)sin215°+cos215°-sin15°cos15°
(3)sin218°+cos212°-sin18°cos12°
(4)sin2(-18°)+cos248°- sin(-18°)cos48°
(5)sin2(-25°)+cos255°- sin(-25°)cos55°
Ⅰ 试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数
Ⅱ 根据(Ⅰ)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论。、
21.(本小题满分12分)
如图,等边三角形OAB的边长为,且其三个顶点均在抛物线E:x2=2py(p>0)上。
(1) 求抛物线E的方程;
(2) 设动直线l与抛物线E相切于点P,与直线y=-1相较于点Q。证明以PQ为直径的圆恒过y轴上某定点。
【解析】
(1)依题意,设点B(x,y),则x=·=
Y=·=12 ,∴B(,12)在抛物线上,∴=2p×12,∴p=2,
抛物线E的方程为=4y
(2)设点P(,), ≠0. ∵Y=,,
切线方程:y-=,即y=
由 ∴Q(,-1)
设M(0,)∴,∵·=0
--++=0,又,∴联立解得=1
故以PQ为直径的圆过y轴上的定点M(0,1)
【答案】
【考点定位】 本题主要考察抛物线的定义性质、圆的性质、直线与圆锥曲线的位置关系等基本指导,考查运用求解能力、推理论证能力、数形结合思想、转化与化归思想、特殊与一般思想。
22.(本小题满分14分)
已知函数且在上的最大值为,
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断函数f(x)在(0,π)内的零点个数,并加以证明。
由(1)知f(x)=,f(0)=-<0,f()=>0,
∴f(x)在[0, ]上至少有一个零点,又由(1)知f(x)在[0, ]上单调递增,
故在[0, ]上只有一个零点,当时,令g(x)==,
,g(x)在上连续,∴,g(m)=0
<0,∴g(x)在上递减,当时,
g(x)>g(m)=0,
>0,f(x)递增,∴当m(,m)时,f(x)≥f()=>0
∴f(x)在(m,π)上递增,∵f(m)>0 ,f(π)<0,
∴f(x)在(m,π)上只有一个零点,综上f(x)在(0,π)上有两个零点,
【答案】(1)f(x)=;(2)2个零点
【考点定位】本题主要考查函数的最值、零点、单调性等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、考查函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化化归思想。