2021-2022学年北京丰台高三第一学期期末数学试卷选填压轴题解析
[题目](2022年,北京丰台高三期末,10)已知函数
在区间[0,π]上有且仅有4条对称轴,给出下列四个结论:
① f(x)在区间(0,π)上有且仅有3个不同的零点;
② f(x)的最小正周期可能是π/2;
③ ω的取值范围是[13/4,17/4);
④ f(x)在区间(0,π/15)上单调递增.
其中所有正确结论的序号是( )。
A)①④ B)②③ C)②④ D②③④
[答案]B
[解析]关于选项①:虽然函数f(x)在[0,π]上包含四条对称轴,但是随着ω的变化,在第4条对称轴后,可能包含相邻的下一个对称点。
例如,当ω=4时,函数f(x)在[0,π]上有四个零点;当ω=3.5时,函数f(x)在[0,π]上有三个零点。如图所示。因此,选项①错误。
关于选项②:若函数f(x)的最小正周期为π/2,则
即ω=4。如上图所示。因此,选项②正确。
关于选项③:函数f(x)的对称轴为,
其中k∈Z,且k≥0。
关于ω的取值范围,下限为:x=π是它的第四条对称轴,即
上限为:x=π是它的第五条对称轴(该上限取不到),即
于是,ω的取值范围为[13/4,17/4)。因此,选项③正确。
关于选项④:当x∈(0,π/15)时,有
该值已经超过π/2,进入单减区间。因此,选项④错误。
综上,选项②③正确,选项①④错误。故选B。
[题目](2022年,北京丰台高三期末,15)已知点P(2,0)和圆O:x2+y2=36上两个不同的点M,N,满足∠MPN=90°,Q是弦MN的中点,给出下列四个结论:
① |MP|的最小值是4;
② 点Q的轨迹是一个圆;
③ 若点A(5,3),点B(5,5),则存在点Q,使得∠AQB=90°;
④ △MPN面积的最大值是18+2√17。
其中所有正确结论的序号是 。
[答案]①②④
[解析]关于选项①:对于圆O上的任意一点M,都可以做出PN⊥PM,与圆交于点N和N′。其中点P与圆O上的点的最小距离为6-2=4。因此,选项①正确。
关于选项②:设点Q(x,y)。如图所示。
在Rt△MPN中,点Q为斜边MN的中点。于是有,
连接OM,ON。由于OM=ON=6,所以△MON为等腰三角形。Q为MN中点,根据等腰三角形的性质,OQ即为边MN上的高,即OQ⊥MN。于是,根据勾股定理,有
从而有,
整理得,
即点Q的轨迹是圆心为S(1,0),半径r1为√17的圆。因此,选项②正确。
关于选项③:以点A(5,3),点B(5,5)为直径的圆,圆心T为(5,4),半径r2为1。两个圆的圆心距|ST|为
即圆S与圆T相离,两个圆没有交点。于是在圆S上不存在点Q,使得∠AQB=90°。因此,选项③错误。
关于选项④:当点M和点N的连线垂直于x轴,且都位于y轴的左侧时,△MPN的面积最大。如图所示。
此时,点Q的坐标为(-√17+1,0)。于是,
△MPN的面积为
即值为18+2√17。因此,选项④正确。
综上,选项①②④正确,选项③错误。故填入①②④。
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