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题型:简答题
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简答题

(选做题)在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共计20分.请在答卷纸指定区域内作答.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.

(B)(选修4-2:矩阵与变换)

二阶矩阵M有特征值λ=8,其对应的一个特征向量e=,并且矩阵M对应的变换将点(-1,2)变换成点(-2,4),求矩阵M2

(C)(选修4-4:坐标系与参数方程)

已知极坐标系的极点在直角坐标系的原点,极轴与x轴的正半轴重合,曲线C的极坐标方程为ρ2cos2θ+3ρ2sin2θ=3,直线l的参数方程为(t为参数,t∈R).试在曲线C上一点M,使它到直线l的距离最大.

正确答案

(B)设M=,则由 =,得

即a+b=8,c+d=8.

=,得=

从而-a+2b=-2,-c+2d=4.

由a+b=8,-a+2b=-2,c+d=8,-c+2d=4解得a=6,b=2,c=4,d=4

∴M=,M2==

(C)由曲线C的极坐标方程为ρ2cos2θ+3ρ2sin2θ=3,

可得C的普通方程是x2+3y2=3,

+y2=1.

由直线l的参数方程为(t为参数,t∈R)消去参数td得

直线l的普通方程是x+y-=0.

设点M的坐标是(cosθ,sinθ),则点M到直线l的距离是

d==

当sin(θ+)=-1时,

即θ+=2kπ+,k∈Z,解得θ=2kπ+,k∈Zd取得最大值,

此时cosθ=-,sinθ=-

综上,点M的坐标是(-,-)时,M到直线l的距离最大.

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题型:简答题
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简答题

(1)选修4-2矩阵与变换:

已知矩阵M=,其中a∈R,若点P(1,-2)在矩阵M的变换下得到点P′(-4,0).

①求实数a的值;

②求矩阵M的特征值及其对应的特征向量.

(2)选修4-4参数方程与极坐标:

已知曲线C的极坐标方程是ρ=4cosθ.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是(t是参数).若l与C相交于AB两点,且AB=

①求圆的普通方程,并求出圆心与半径;

②求实数m的值.

正确答案

(1)①∵点P(1,-2)在矩阵M的变换下得到点P′(-4,0).

=,∴2-2a=-4,∴a=3.(3分)

②由①知M=,则矩阵M的特征多项式为f(λ)=||=λ2-3λ-4(5分)

令f(λ)=0,得矩阵M的特征值为-1与4.(6分)

当λ=-1时,∵,∴x+y=0

∴矩阵M的属于特征值-1的一个特征向量为;  (8分)

当λ=4时,∵,∴2x-3y=0

∴矩阵M的属于特征值4的一个特征向量为. (10分)

(2)①曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程为x2+y2-4x=0,圆心坐标为(2,0),半径R=2.

②直线l的普通方程为y=x-m,则圆心到直线l的距离d==

所以=,可得|m-2|=1,解得m=1或m=3.

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题型:简答题
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简答题

(1)选修4-2:矩阵与变换

已知矩阵A=,若矩阵A属于特征值6的一个特征向量为=,属于特征值1的一个特征向量为=,求矩阵A.

(2)选修4-4:坐标与参数方程

以直角坐标系的原点为极点,x轴正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l的极坐标方程为psin(θ-)=6,圆C的参数方程为,(θ为参数),求直线l被圆C截得的弦长.

(3)选修4-5:不等式选讲

已知实数a,b,c,d满足a+b+c+d=3,a2+2b2+3c2+6d2=5试求a的最值.

正确答案

(1)依题意得,即

所以解得∴A=

(2)由ρsin(θ-)=ρ(sinθ-cosθ)=6,∴y-x=12

将圆的参数方程化为普通方程为x2+y2=10圆心为C(0,0),半径为10.

∴点C到直线的距离为d==6,

直线l被圆截得的弦长为2=16

(3)由柯西不等式得,有(2b2+3c2+6d2)(++)≥(b+c+d)2

即2b2+3c2+6d2≥(b+c+d)2,由条件可得,5-a2≥(3-a)2

解得,1≤a≤2,代入b=1,c=,d=时,amax=2;b=1,c=,d=时,amin=1

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题型:填空题
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填空题

若三条直线ax+y+3=0,x+y+2=0和2x-y+1=0相交于一点,则行列式的值为______.

正确答案

解方程组得交点坐标为(-1,-1),

代入ax+y+3=0,得a=2.

行列式=2+4-3-6+4-1=0.

故答案为:0.

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题型:简答题
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简答题

本题有(1)、(2)、(3)三个选择题,每题7分,请考生任选2题作答,满分14分.如果多做,则按所做的前两题记分.

(1).选修4-2:矩阵与变换

已知矩阵A=,A的一个特征值λ=2,其对应的特征向量是α1=

(Ⅰ)求矩阵A;

(Ⅱ)若向量β=,计算A2β的值.

(2).选修4-4:坐标系与参数方程

已知椭圆C的极坐标方程为ρ2=,点F1,F2为其左、右焦点,直线l的参数方程为(t为参数,t∈R).求点F1,F2到直线l的距离之和.

(3).选修4-5:不等式选讲

已知x,y,z均为正数.求证:++++

正确答案

(A)(1)∵矩阵A=,A的一个特征值λ=2,其对应的特征向量是α1=

∴(2E-A)α1=,即 =,∴,解得

∴矩阵A=

(2)∵A2= =

A2β= =

(2)由直线l的参数方程为(t为参数,t∈R),消去参数t得直线l普通方程为y=x-2;

由椭圆C的极坐标方程为ρ2=,化为3ρ2cos2θ+4ρ2sin2θ=12,

∴3x2+4y2=12,化为普通方程+=1.

∴c2=4-3=1,∴c=1.

∴焦点F1(-1,0),F2(1,0),∴点F1到直线l的距离d1==

F2到直线l的距离d2==

∴d1+d2=2

(C)证明:∵x,y,z都是为正数,

∴xyz(++)=x2+y2+z2≥2(xy+xz+xy)≥xy+xz+yz,当且仅当x=y=z>0时取等号;

++++

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题型:简答题
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简答题

选修4-2:矩阵与变换

已知矩阵M=对应的变换将点A(1,1)变为A′(0,2),将曲线C:xy=1变为曲线C′.

(1)求实数a,b的值;

(2)求曲线C′的方程.

正确答案

(1)由已知得M=,即=,∴

(2)设点P(x',y')是曲线C:xy=1上的任意一点,变换后的点为P'(x,y)

=,即,解得

因为x′y′=1,所以×=1,即-=1.即曲线C′的方程为-=1.

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题型:简答题
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简答题

(A)4-2矩阵与变换

已知二阶矩阵M的特征值是λ1=1,λ2=2,属于λ1的一个特征向量是e1=,属于λ2的一个特征向量是e2=,点A对应的列向量是a=

(Ⅰ)设a=me1+ne2,求实数m,n的值.

(Ⅱ)求点A在M5作用下的点的坐标.

(B)4-2极坐标与参数方程

已知直线l的极坐标方程为ρsin(θ-)=3,曲线C的参数方程为,设P点是曲线C上的任意一点,求P到直线l的距离的最大值.

正确答案

(A)4-2矩阵与变换

(Ⅰ)由a=me1+ne2得:=m+n,即

(Ⅱ)二阶矩阵M对应的变换是线性变换

所以M5a=M5(2e1+e2)=2M5e1+M5e2=2λ15e125e2=2e1+25e2

=2+25==

所以点A在M5作用下的点的坐标(-30,66).

(B)4-2极坐标与参数方程

由ρsin(θ-)=3,得:ρ(sinθ-cosθ)=3,∴y-x=6,即:x-y+6=0

又曲线C的参数方程是,设点P坐标为(cosθ,3sinθ),

则点P到直线l的距离是d====+3

所以,P到直线l的距离的最大值为+3.

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题型:简答题
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简答题

(1)自圆O外一点P引切线与圆切于点A,M为PA中点,过M引割线交圆于B,C两点.求证:∠MCP=∠MPB.

(2)在平面直角坐标系xOy中,已知四边形ABCD的四个顶点A(0,1),B(2,1),C(2,3),D(0,2),经矩阵M=表示的变换作用后,四边形ABCD变为四边形A1B1C1D1,问:四边形ABCD与四边形A1B1C1D1的面积是否相等?试证明你的结论.

(3)已知A是曲线ρ=12sinθ上的动点,B是曲线ρ=12cos(θ-)上的动点,试求AB的最大值.

(4)设p是△ABC内的一点,x,y,z是p到三边a,b,c的距离,R是△ABC外接圆的半径,证明++

正确答案

(1)证明:∵AM切圆于点A,∴AM2=MB•MC

又∵M为PA中点,AM=MP,∴MP2=MB•MC,∴=

∵∠BMP=∠PMC,∴△BMP∽△PMC,∴∠MCP=∠MPB.

(2)四个顶点A(0,1),B(2,1),C(2,3),D(0,2),经矩阵M=表示的变换作用后,四边形ABCD变为四边形A1B1C1D1顶点坐标为A1(0,1),B1(2,2k+1),C1(2,2k+3),D1(0,2),四边形A1B1C1D1仍为梯形,且上、下底及高都不变,故面积相等;

(3)曲线ρ=12sinθ化为直角坐标方程为 x2+(y-6)2=36,表示以(0,6)为圆心,以6为半径的圆.

曲线ρ=12cos(θ-)化为直角坐标方程为 x2+y2=6x+6y,即 (x-32+(y-3)2=36,

表示以(3,3 )为圆心,以6为半径的圆.

两圆的圆心距的平方为 (0-32+(6-3)2 =36,故两圆相交,线段AB长的最大值为6+r+r′=18.

(4)连接P与三角形的三个顶点,分成的三个小三角形面积的和等于大三角形,即(ax+by+cz)=S,∴ax+by+cz=2S=

++=×+×+×

×[(

1

a

)2+(

1

b

)2+(

1

c

)2]

=×(++)=×=

++

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题型:简答题
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简答题

已知M=,α=,试计算:M10α

选修4-4 参数方程与极坐标

过点P(-3,0)且倾斜角为30°直线和曲线 (t为参数)相交于A、B两点.求线段AB的长.

正确答案

(1)矩阵M的特征多项式为:f(λ)=λ2-λ-2=0,λ1=-1,λ2=2.

λ1=-1对应的一个特征向量为:=,λ2=2对应的一个特征向量为:=.(4分)

设a=m +n,即 =m +n ,∴解得.(5分)

M10α=3(λ1)10+(-2)(λ2)10=3(-1)10+(-2)10 =

(2)直线的参数方程为 (s 为参数),曲线 可以化为 x2-y2=4.

将直线的参数方程代入上式,得 s2-6+ 10 = 0.

设A、B对应的参数分别为 s1,s2,∴s1+  s2= 6 ,s1•s2=10.

∴AB=|s1-s2|==2

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简答题

本题(1)、(2)、(3)三个选答题,每小题7分,请考生任选2题作答,满分14分,如果多做,则按所做的前两题计分.作答时,先用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑,并将所选题号填入括号中。

(1)(本小题满分7分)选修4-2:矩阵与变换

已知向量=,变换T的矩阵为A=,平面上的点P(1,1)在变换T

作用下得到点P′(3,3),求A4.

(2)(本小题满分7分)选修4-4:坐标系与参数方程

直线与圆>0)相交于AB两点,设

P(-1,0),且|PA|:|PB|=1:2,求实数的值

(3)(本小题满分7分)选修4-5:不等式选讲

对于xR,不等式|x-1|+|x-2|≥2+2恒成立,试求2+的最大值。

正确答案

(Ⅰ).

(Ⅱ)=3.

(Ⅲ)(2+)max=.

(1)(本小题满分7分)选修4-2:矩阵与变换

本题主要考查矩阵、矩阵与变换等基础知识,考查运算求解能力。

法1:=    即   =2,

故A= .             ------------------------------------ 2分

λ1=-1,λ2="3."

当λ1=-1时,矩阵A的特征向量为=.

当λ2=3时,矩阵A的特征向量为=. -----------------------------4分

故A4=A4+2

=A4+2A4

=(-1)4+2·34

=.          ------------------------------------7分

法2:由=,

即      

故A=.             ------------------------------------2分

A2=

A3=

A4 , ------------------------------------5分

A4=. -----------------------------------7分

(2)选修4-4:坐标系与参数方程

本题主要考查直线的参数方程,直线与圆的位置关系,考查运算求解能力.

法1:直线参数方程可化为:y=(x+1) --------------------------------1分

联立方程  ,

消去,得:4+6+3-r="0" . ------------------------------------2分

设A(x1y1)、B(x2y2)(不妨设x1<x2),则

Δ=36-16(3-)>0 , …………①

x1+x2=,             …………②

x1·x2=,               …………③-----------------------------------3分

,   …………④-----------------------------------5分

由①②③④解得="3.         " -----------------------------------7分

法2:将直线参数方程代入圆方程得

t2-t+1-="0           " -----------------------------------1分

设方程两根为t1、t2,则

Δ=1-4(1->0   >.

t1+t2=1,t1·t2=1- .…………(*)-----------------------------------3分

由参数t的几何意义知

 或.    ---------------------------5分

,解得=3,

,代入(*)得=3,

故所求实数r的值为3.         -----------------------------------7分

(3)选修4-5:不等式选讲

本题主要考查柯西不等式、绝对值不等式及其应用,考查推理论证与运算求解能力

解:|-1|+|-2|=|-1|+|2-|≥|-1+2-|="1" , -------------2分

2+2≤1.

(2+)2≤(22+12)( 2+2) ≤5. ---------------------------------4分

由      ,

即取=时等号成立. --------------------------------6分

故(2+)max=.          -----------------------------------7分

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