一. 解答下列各题:
1. 计算:︱2lg5-0.01-1/2︱+ -(1-i/ )100
解:原式=|2lg5-0.01-1/2|+ -[(1-i/ )2]50 =10-2lg5+1-(-i) 50
=10
2. 已知x为实数,求函数y=arccos(2x2-x)的定义域和值域
解:∵-1≤2x-x≤1,所以
x2-x+1≥0
2x2-x-1≤0
解之:-1/2 x 1
又2x2-x=2(x-1/4)2-1/8
-1/8 2x2-x 1
故0≤arccos(2x2-x) arccos(-1/8)
3. 解方程:cosx/2+cosx=1
解:cosx/2-2cos2x/2-1=1
2cos2x/2+cosx/2-2=0
解之得:cosx/2=-1 /4
(因为-1- <-1所以舍去)
所以x/2=2k arccos( -1)/4
故x=4k arccos( -1)/4(k为整数)
4. 设双曲线的极坐标ρ=2/ -2cosθ求它的渐近线的倾角和夹角。
解:将原方程化为直角坐标方程后,不难得出两条渐近线的倾角分别为45°和135°
显然它们的夹角是90°
5.已知:x、y、z为三个正实数,并且x+y+z=3,
1/x+1/y+1/z=3,求:x2+y2+z2的值
解:∵x+y+z=3,1/x+1/y+1/z=3
∴x+1/x+y+1/y+z+1/z=6
而x+1/x ,且x 0
y+1/y ,且y 0
z+1/z ,且z 0
于是(x+1/x)+(y+1/y)+(z+1/z 6
因此x=1/x,y=1/y,z=1/z
故x2+y2+z2=3
5. 求证:0,1, 这三个数不可能为任何一个等差数列的某三项。
证明:假设0,1, 为一个等差数列的某三项,即;
0=a1+k1d
1=a1+k2d
=a1+k3d
(k1、k2、k3为互不相等的非负整数)
于是可得: =k3-k1/ k2-k1
这里由于k1,k2,k3都是不相等的引负整数
显然k3-k1/ k2-k1具有理数,但 是无理数
故假没不能成立,原命题成立。
二. 设有一复数Z
(1) 求证:︱Z︱2=Z*Z’
(2) 求满足Z*Z’+Z+Z’=3的点Z的轨迹(其中Z’是Z共轭的复数)
证明:(1)设Z=x+yi,Z =
Z’=x-yi, Z 2=x2+y2
Z Z’=(x+yi)(x-yi)=x2+y2
所以︱Z︱2=Z*Z’
(2)解: x2+y2+x+yi+x-yi=3
x2+y2+2x=3
所以(x+1)2+y2=4
故动点Z的轨迹是以(1.0)为中心 ,以2为半径的圆。
三.已知:圆0的半径OA、OB互相垂直,过狐AB上任意一点C作切线和OA、OB的延长线分别交于D、E,由C向OD引垂线CF求证:三角形OAB是三角形OCF面积和三角形ODE的面积的比例中项。
证明:从F向GC引垂线FG,
所以S△OAB=OA×OB/2
S△OCF=OC×FG/2
而且OC=OA=OB
所以S△OCF/S△OAB= FG/OC
同理S△OAB/S△ODE= OC/ DE
而∠D0B=90°CF⊥OD ∠FOC=∠E
所以△OFC △EOD
于是FG/OC = OC/ DE
因此 S△OCF/S△OAB=S△OAB/S△ODE
即△OAB的面积是△OCF的面积和△ODE面积的比例中项。
四.正三角形ABC内有一塔PQ,由塔顶看A、B、C三点的俯角分别为60°,30°,30°,若正三角形ABC的边长为1,就塔高。
解:设塔高PQ=x
∵AQ= /3x
BQ=CQ= x
而△QBC为等腰三角形 则有:
AD= /2
QD=AD-AQ= /2- /3x
在Rt△QBD中,BD2+QD2=QB2,
即(1/2)2+( /2- /3x)2=( x)2
化简得:8x2+3x-3=0而x>0
X= -3/16
3答:塔高为 -3/16
五.AB为单位圆的直径,M为圆周上的动点,,过M的切线与A、B的切线相交于C、D,求梯形ABDC对角线交点P的轨迹。
解:取直径AB所在直线为x轴,圆心为坐标原点,到单位圆为:x2+y2=1设M(x。,y0)交点P(x,y)
则过M的切线方程为x0x+ y0y=1
而A(-1,0),B(1,0),C(-1,1+x0/y)和D(1,1-x0/y)
AD:y=(1- x0)/2y0(x+1)
BC:y=-(x0+1)/2y0(x-1)
由此得AD与BC交点P的坐标x,y与M点的坐标x。yo间的关系x0=x,y0=1-x2/2y,
而x02+y02=1
故得x2+(1-x2/2y)2=1
即(x2-1)(4y2+x2-1)=0但x2-1 0
否则就是在A,B点的切线,因此P的轨迹是椭圆:x+4y2-1=0
六.已知AB=2a,C是以AB为直径的半圆上一点,过一圆于AB相切于H,连 AC、BC,求被圆C截去后,三角形ABC余下部分的面积的极大值,并求此时AC:BC值。
解:设∠CAB= (0< < /2)
则有:AC=2acos ,
BC=2asin
CH=2asin =asin2
设余下部分面积S:
S=AC×BC/2- CH2=a2sin2 - a2sin22 /4
=- 2(sin -2/ )2+a2/
当sin =2/ ,S极大= a2/
当S极大时,AC/BC=cot =1/tan
又2/ =sin =2tan tan2
所以,tan = /2
BC/AC=2/
AC/BC= /2
七.设抛物线y=4-x2于直线y=3x的二交点A、B,点P在抛物线上且由A到B运动。
(1)求当三角形PAB面积最大时,P点的位置P(x0,y0)
(2)证明:与线段AB平行的直线和抛物线相交于CD连点,线段CD被直线x=x0分成二等分。
解:(1)y=4-x2
y=3-x
3x=4-x2
即(x-1)(x+4)=0
所以-4 当P(x0,4-x02) 距离最大时,S PAB最大 d= 3x0-4+x02 / =4-3x0-x02/ =1/ [25/4-(x0+3/2)2] 当x0-3/2时,d最长 此时P点位置为(-3/2,7/4 ) (2)设lCD,y=3x+b 所以 y=3x+b y=4-x2 x2+3x+b-4=0 以至x1+x2/2=-3/2=x0 , 故线段CD被直线x=x0所平分。 八.已知方程组 x+y+z=2m 1 x+y-z=2 2 x2+y2+z2=2+3/2m2 3 (x,y,z为未知数,m为实数) (1) m为怎样的值时,x,y,z取实数 (2) m为怎样的值时,方程组的解x,y,z可以为一个三角形的三个边的长 (3) 这样的三角形可以是等腰三角形吗 在这样的一个三角形中,z可以是直角三角形的斜边吗? 解:(1)当1,2得:z=m-1 x+y=m+1 代入3得:(x+y)2-2xy+z2=2+3/2m2 于是xy=m2/4 据韦达定理设x,y为方程n2-(m+1)n+ m2/4=0 的两个根依题意解之得: 当m=-1/2 x=y=1/4 z=-3/2 当m -1/2 x=y=(m+1) /2 z=m-1 (2)根据题意当:x 0 4 y 0 5 z 0 6 且 x-y x+y 7 对x,y,z方能为三角形得三个边,由4,5,6得:m 1 由7得: 故m 4时方程组的解是 ABC的三个边 (3)若为等腰三角形设x=y,此时m=-1/2 与m 可成三角形三边相矛盾, 又设x=z或y=z则z=m-1,满足方程:(m-1)2-(m-1)(m-1)+m2/4=0 m>4,所以m=2 +4 此时x=z=3+2 ,y=2 y=z=3+2 ,x=2 (4)若z为直角三角形奶斜边 , 则有z2=x2+y2=(x+y)2-2xy 即(m-1)2=(m+1)2 –m2/2,m=0(不合题意)。所以,m=8,此时三边为:9- /2,9+ /2,7