已知函数
(1)求不等式的解集;
(2)关于的不等式的解集不是空集,求实数的取值范围.
【解析】(1)∵,∴,
当时,不等式可化为,解得,所以;
当,不等式可化为,解得,无解;
当时,不等式可化为,解得,所以
综上所述,.
(2)因为,
且的解集不是空集,
所以,即的取值范围是.
在平面直角坐标系中,倾斜角为的直线的参数方程为.以坐标原点为极点,以轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程是.
(1)写出直线的普通方程和曲线的直角坐标方程;
(2)已知点.若点的极坐标为,直线经过点且与曲线相交于,两点,求,两点间的距离的值.
【解析】(1); 曲线的直角坐标方程为;
(2)∵的极坐标为,∴点的直角坐标为.
∴,直线的倾斜角.
∴直线的参数方程为.
代入,得.
设,两点对应的参数为,,则,
∴.
已知函数.
(1)若,证明:当时,;
(2)若在有两个零点,求的取值范围.
【解析】(1)证明:当时,函数.则,
令,则,令,得.
当时,,当时,
∴在单调递增,∴.
(2)解:在有两个零点方程在有两个根,
在有两个根,
即函数与的图像在有两个交点.,
当时,,在递增
当时,,在递增
所以最小值为,
当时,,当时,,
∴在有两个零点时,的取值范围是.
已知的直角顶点在轴上,点,为斜边的中点,且平行于轴.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设点的轨迹为曲线,直线与的另一个交点为.以为直径的圆交轴于、,记此圆的圆心为,,求的最大值.
【解析】(1)设点的坐标为,
则的中点的坐标为,点的坐标为.
,,
由,得,即,
经检验,当点运动至原点时,与重合,不合题意舍去.
所以轨迹的方程为.
(2)依题意,可知直线不与轴重合,设直线的方程为,
点、的坐标分别为、,圆心的坐标为.
由,可得,
∴,.
∴,∴.
∴圆的半径.
过圆心作于点,则.
在中,,
当,即垂直于轴时,取得最小值为,取得最大值为,
所以的最大值为.
如图,在四棱锥中,底面,,,,,点为棱的中点.
(1)证明:;
(2)若为棱上一点,满足,求二面角的余弦值.
【解析】(1)依题意,以点为原点,以为轴建立空间直角坐标系如图,可得,,,,
由为棱的中点,得.
向量,,
故,.
(2),,,,
由点在棱上,设,,
故,
由,得,
因此,,即,
设为平面的法向量,则,即,
不妨令,可得为平面的一个法向量
取平面的法向量,则,
所以二面角的余弦值为.
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