巧解:2018全国I卷理科数学最后一道选择题(第12题)答案
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2018 年普通高等学招生全国统一考试(全国一卷)理科数学参考答案与解析一、选择题:本题有12 小题,每小题 5 分,共 60 分。
1、设 z=,则 |z|=A、 0B、C、 1D、【答案】 Cz (- i)2i i ,所以|z|=1【解析】由题可得【考点定位】复数2、已知集合A={x|xA、 {x|-1<x<2}2-x-2>0},则A=B、 {x|-1 x 2 }C、 {x|x<-1}∪ {x|x>2}D、 {x|x-1}∪ {x|x2}【答案】B【解析】由题可得C R A={x|x 2-x-2≤0} ,所以{x|-1x2}【考点定位】集合3、某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番,为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:则下面结论中不正确的是:A、新农村建设后,种植收入减少。
B、新农村建设后,其他收入增加了一倍以上。
C、新农村建设后,养殖收入增加了一倍。
D、新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半。
【答案】 A【解析】由题可得新农村建设后,种植收入37%*200%=74%>60%,【考点定位】简单统计4、记 S n为等差数列 { a n} 的前 n 项和,若3S3=S2+S4, a1=2,则 a5= A、-12B、 -10C、 10D、 12【答案】 B【解析】 3*(a1+a1+d+a1+2d)=( a1+a1+d) (a1+a1+d+a1+2d+a1+3d) ,整理得 : 2d+3a1 =0 ; d=-3 ∴ a5=2+(5-1)*(-3)=-10【考点定位】等差数列求和5、设函数 f (x) =x3+(a-1)x 2+ax,若f (x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:A、 y=-2xB、 y=-xC、 y=2xD、 y=x【答案】D【解析】 f ( x)为奇函数,有 f ( x) +f ( -x ) =0 整理得:f ( x) +f(-x ) =2*(a-1)x2=0∴a=1f ( x) =x3+x求导 f ‘( x) =3x2+1f ‘( 0) =1所以选D【考点定位】函数性质:奇偶性;函数的导数6、在ABC中, AD为 BC边上的中线, E 为 AD的中点,则=A、--B、--C、-+D、-【答案】 A【解析】 AD为 BC边∴上的中线 AD=1AB1AC 22E 为 AD的中点∴ AE=1A D 1AB1AC244EB=AB-AE= AB -(1AB1AC)3AB1AC 4444【考点定位】向量的加减法、线段的中点7、某圆柱的高为 2,底面周长为应点为 11A,圆柱表面上的点16,其三视图如右图,圆柱表面上的点M在正视图上的对N 在左视图上的对应点为 B,则在此圆柱侧面上,从 M到N的路径中,最短路径的长度为A、B、C、 3D、 2【答案】 B1【解析】将圆柱体的侧面从A 点展开:注意到 B 点在圆周处。
2018年普通高等学招生全国统一考试(全国一卷)理科数学参考答案与解析一、选择题:本题有12小题,每小题5分,共60分。
1、设z=,则|z|=A 、0B 、C 、1D 、【答案】C【解析】由题可得i z =+=2i )i -(,所以|z|=1【考点定位】复数2、已知集合A={x|x 2-x-2>0},则A =A 、{x|-1<x<2}B 、{x|-1x 2}C 、{x|x<-1}∪{x|x>2}D 、{x|x -1}∪{x|x 2} 【答案】B【解析】由题可得C R A={x|x 2-x-2≤0},所以{x|-1x 2}【考点定位】集合3、某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番,为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:则下面结论中不正确的是:A 、新农村建设后,种植收入减少。
B 、新农村建设后,其他收入增加了一倍以上。
C 、新农村建设后,养殖收入增加了一倍。
D 、新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半。
【答案】A【解析】由题可得新农村建设后,种植收入37%*200%=74%>60%,【考点定位】简单统计4、记S n为等差数列{a n}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=A、-12B、-10C、10D、12【答案】B【解析】3*(a1+a1+d+a1+2d)=(a1+a1+d) (a1+a1+d+a1+2d+a1+3d),整理得:2d+3a1=0; d=-3 ∴a5=2+(5-1)*(-3)=-10【考点定位】等差数列求和5、设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:A、y=-2xB、y=-xC、y=2xD、y=x【答案】D【解析】f(x)为奇函数,有f(x)+f(-x)=0整理得:f(x)+f(-x)=2*(a-1)x2=0 ∴a=1f(x)=x3+x求导f‘(x)=3x2+1f‘(0)=1 所以选D【考点定位】函数性质:奇偶性;函数的导数6、在ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=A、--B、--C、-+D、-【答案】A【解析】AD 为BC 边∴上的中线 AD=AC 21AB 21+ E 为AD 的中点∴AE=AC 41AB 41AD 21+= EB=AB-AE=AC 41AB 43)AC 41AB 41(-AB -=+= 【考点定位】向量的加减法、线段的中点7、某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图,圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为11A ,圆柱表面上的点N 在左视图上的对应点为B ,则在此圆柱侧面上,从M 到N 的路径中,最短路径的长度为 A 、B 、C 、3D 、2 【答案】B【解析】将圆柱体的侧面从A 点展开:注意到B 点在41圆周处。
绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试(全国一卷)理科数学一、选择题,本题共 12小题,每小题5份,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合 题目要求的。
1 i1.设 z -------- 2i ,贝U z1 i 1 A.0 B. —C.1D. 222. 已知集合Ax |x 2 x 20,则 C R AA. x | 1 x 2B. x | 1 x 2C. x | x 1 x |x 2D. x| x 1 x| x 23•某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一杯,实现翻番。
为更好地了解 该地区农村的经济收入变化情况,统计和该地图新农村建设前后农村的经济收入构成比例, 得到如下饼图:A. 新农村建设后,种植收入减少B. 新农村建设后,其他收入增加了一倍以上C. 新农村建设后,养殖收入增加了一倍D. 新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半 4•记S n 为等差数列 a n 的前n 项和,若3S 3 S 2 S 4, a 12,则a 5A.-12B.-10C.10D.125•设函数f xx 3 a 1 x 2 ax ,若f x 为奇函数,则曲线 y f x 在点0,0处的切建设后经济攻入构戌比例其他辰入.线方程为6•在 ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,贝U EB7•某圆柱的高为2,地面周长为16,其三视图如右图,圆柱表面 上的点M 在正视图上的对应点为A ,圆柱表面上的点 N 在左视图上的对应点为 B ,则在此圆柱侧面上,从 M 到N 的路径中,最短路径的长度为 A.2 .17 B. 2 . 5C.3D.228•设抛物线C: y4x 的焦点为F ,过点22,0且斜率为一的直线与C 交于3M ,N 两点,则 FM FNA.5B.6C.7D.89.已知函数f XXe ,x 0,g x f XIn x, x 0x a ,若g x 存在2个零点,则a 的取值范围是A. 1,0B. 0,C. 1,D. 1,10.下图来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形,此图由三个半圆构成。
2018年普通高等学招生全国统一考试(全国一卷)理科数学参考答案与解析一、选择题:本题有12小题,每小题5分,共60分。
1、设z=,则|z|=A 、0B 、C 、1D 、【答案】C【解析】由题可得i z =+=2i )i -(,所以|z|=1【考点定位】复数2、已知集合A={x|x 2-x-2>0},则A =A 、{x|-1<x<2}B 、{x|-1x 2}C 、{x|x<-1}∪{x|x>2}D 、{x|x -1}∪{x|x 2} 【答案】B【解析】由题可得C R A={x|x 2-x-2≤0},所以{x|-1x 2}【考点定位】集合3、某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番,为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:则下面结论中不正确的是:A 、新农村建设后,种植收入减少。
B 、新农村建设后,其他收入增加了一倍以上。
C 、新农村建设后,养殖收入增加了一倍。
D 、新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半。
【答案】A【解析】由题可得新农村建设后,种植收入37%*200%=74%>60%,【考点定位】简单统计4、记S n为等差数列{a n}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=A、-12B、-10C、10D、12【答案】B【解析】3*(a1+a1+d+a1+2d)=(a1+a1+d) (a1+a1+d+a1+2d+a1+3d),整理得:2d+3a1=0; d=-3 ∴a5=2+(5-1)*(-3)=-10【考点定位】等差数列求和5、设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:A、y=-2xB、y=-xC、y=2xD、y=x【答案】D【解析】f(x)为奇函数,有f(x)+f(-x)=0整理得:f(x)+f(-x)=2*(a-1)x2=0 ∴a=1f(x)=x3+x求导f‘(x)=3x2+1f‘(0)=1 所以选D【考点定位】函数性质:奇偶性;函数的导数6、在ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=A、--B、--C、-+D、-【答案】A【解析】AD 为BC 边∴上的中线 AD=AC 21AB 21+ E 为AD 的中点∴AE=AC 41AB 41AD 21+= EB=AB-AE=AC 41AB 43)AC 41AB 41(-AB -=+= 【考点定位】向量的加减法、线段的中点7、某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图,圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为11A ,圆柱表面上的点N 在左视图上的对应点为B ,则在此圆柱侧面上,从M 到N 的路径中,最短路径的长度为 A 、B 、C 、3D 、2 【答案】B【解析】将圆柱体的侧面从A 点展开:注意到B 点在41圆周处。
巧解2018全国I卷理科数学最后一道选择题(第12题)作者: 李泽粤 2018-6-30理科数学【题目】12.已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面α所成的角都相等,则α截此正方体所得截面面积的最大值为A.33B.23C.32D.3【巧解方法一】思路:借助两个定理,将求截面的最大面积转化为:求截面在正方体底面的投影面积的最大值S,再用S除以平面α与正方体底面的夹角正弦值得到截面的最大面积。
[定理一] 易证,如下图1,平面α上的任一闭合图形的面积S1与平面α在底面XOY的投影面积S2的比值为定值,且S2与S1的比值等于平面α与底面XOY夹角的余弦值。
图1[定理二]易证,如下图2,如果两个平行平面都和第三个平面相交,那么,它们的交线平行(直线HF//直线IJ),且其中一条交线在另一个平行面中的投影直线与另一条交线也平行(直线DB//直线IJ),直线DB与直线IJ的距离为定值。
图2解法:由定理一得,当平面α与正方体的截面面积最大时,也就是截面在正方体底面投影的面积也是最大值。
1)由题设:每条棱所在直线与平面α所成的角都相等,可知平面α截正方体的方向如图3.图3 图4 图5接着平面α可以继续向AC方向移动,截线段AD于I,截线段AB于J,截线段BC于K,截线段CD于L。
继续向AC方向移动,出现图5。
对应的,平面α截正方体的截面在底面ABCD的投影如下:图6 图7 图8由定理二得,直线IJ与直线LK的距离为定值。
用代数易证得,当IJ=LK,I为AD中点,K为BC中点时,投影面积最大。
(另外,也可以这么理解:在平面α由如图3位置移动到如图5位置过程中,梯形IJBD的面积减少率(即面积值的导数),为线段IJ的长度。
梯形DBKL的面积减少率(即面积值的导数),为线段KL的长度。
显然由图3到图4过程中,梯形DBKL的面积增加值大过于梯形IJBD的减少值。
由图4到图5则相反。
也就是说线段IJ=KL时,投影面积IJBKLD最大。
2018年普通高等学招生全国统一考试(全国一卷)理科数学参考答案与解析一、选择题:本题有12小题,每小题5分,共60分。
1、设z=,则|z|=A 、0B 、C 、1D 、【答案】C【解析】由题可得i z =+=2i )i -(,所以|z|=1【考点定位】复数2、已知集合A={x|x 2-x-2>0},则A =A 、{x|-1<x<2}B 、{x|-1x 2}C 、{x|x<-1}∪{x|x>2}D 、{x|x -1}∪{x|x 2} 【答案】B【解析】由题可得C R A={x|x 2-x-2≤0},所以{x|-1x 2}【考点定位】集合3、某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番,为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:则下面结论中不正确的是:A 、新农村建设后,种植收入减少。
B 、新农村建设后,其他收入增加了一倍以上。
C 、新农村建设后,养殖收入增加了一倍。
D 、新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半。
【答案】A【解析】由题可得新农村建设后,种植收入37%*200%=74%>60%,【考点定位】简单统计4、记S n为等差数列{a n}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=A、-12B、-10C、10D、12【答案】B【解析】3*(a1+a1+d+a1+2d)=(a1+a1+d) (a1+a1+d+a1+2d+a1+3d),整理得:2d+3a1=0; d=-3 ∴a5=2+(5-1)*(-3)=-10【考点定位】等差数列求和5、设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:A、y=-2xB、y=-xC、y=2xD、y=x【答案】D【解析】f(x)为奇函数,有f(x)+f(-x)=0整理得:f(x)+f(-x)=2*(a-1)x2=0 ∴a=1f(x)=x3+x求导f‘(x)=3x2+1f‘(0)=1 所以选D【考点定位】函数性质:奇偶性;函数的导数6、在ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=A、--B、--C、-+D、-【答案】A【解析】AD 为BC 边∴上的中线 AD=AC 21AB 21+ E 为AD 的中点∴AE=AC 41AB 41AD 21+= EB=AB-AE=AC 41AB 43)AC 41AB 41(-AB -=+= 【考点定位】向量的加减法、线段的中点7、某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图,圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为11A ,圆柱表面上的点N 在左视图上的对应点为B ,则在此圆柱侧面上,从M 到N 的路径中,最短路径的长度为 A 、B 、C 、3D 、2 【答案】B【解析】将圆柱体的侧面从A 点展开:注意到B 点在41圆周处。
2018年普通高等学招生全国统一考试(全国一卷)理科数学参考答案与解析一、选择题:本题有12小题,每小题5分,共60分。
1、设z=,则|z|=A 、0B 、C 、1D 、【答案】C【解析】由题可得i z =+=2i )i -(,所以|z|=1【考点定位】复数2、已知集合A={x|x 2-x-2>0},则A =A 、{x|-1<x<2}B 、{x|-1x 2}C 、{x|x<-1}∪{x|x>2}D 、{x|x -1}∪{x|x 2} 【答案】B【解析】由题可得C R A={x|x 2-x-2≤0},所以{x|-1x 2}【考点定位】集合3、某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番,为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:则下面结论中不正确的是:A 、新农村建设后,种植收入减少。
B 、新农村建设后,其他收入增加了一倍以上。
C 、新农村建设后,养殖收入增加了一倍。
D 、新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半。
【答案】A【解析】由题可得新农村建设后,种植收入37%*200%=74%>60%,【考点定位】简单统计4、记S n为等差数列{a n}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=A、-12B、-10C、10D、12【答案】B【解析】3*(a1+a1+d+a1+2d)=(a1+a1+d) (a1+a1+d+a1+2d+a1+3d),整理得:2d+3a1=0; d=-3 ∴a5=2+(5-1)*(-3)=-10【考点定位】等差数列求和5、设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:A、y=-2xB、y=-xC、y=2xD、y=x【答案】D【解析】f(x)为奇函数,有f(x)+f(-x)=0整理得:f(x)+f(-x)=2*(a-1)x2=0 ∴a=1f(x)=x3+x求导f‘(x)=3x2+1f‘(0)=1 所以选D【考点定位】函数性质:奇偶性;函数的导数6、在ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=A、--B、--C、-+D、-【答案】A【解析】AD 为BC 边∴上的中线 AD=AC 21AB 21+ E 为AD 的中点∴AE=AC 41AB 41AD 21+= EB=AB-AE=AC 41AB 43)AC 41AB 41(-AB -=+= 【考点定位】向量的加减法、线段的中点7、某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图,圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为11A ,圆柱表面上的点N 在左视图上的对应点为B ,则在此圆柱侧面上,从M 到N 的路径中,最短路径的长度为 A 、B 、C 、3D 、2 【答案】B【解析】将圆柱体的侧面从A 点展开:注意到B 点在41圆周处。
2018年普通高等学招生全国统一考试(全国一卷)理科数学参考答案与解析一、选择题:本题有12小题,每小题5分,共60分。
1、设z=,则|z|=A 、0B 、C 、1D 、 【答案】C【解析】由题可得i z =+=2i )i -(,所以|z|=1 【考点定位】复数2、已知集合A={x |x 2—x-2〉0},则A =A 、{x|—1<x<2}B 、{x|—1x 2}C 、{x|x<-1}∪{x|x 〉2}D 、{x|x -1}∪{x|x 2} 【答案】B【解析】由题可得C R A={x|x 2—x —2≤0},所以{x|—1x 2}【考点定位】集合3、某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番,为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:则下面结论中不正确的是:A 、新农村建设后,种植收入减少。
B 、新农村建设后,其他收入增加了一倍以上。
C 、新农村建设后,养殖收入增加了一倍.D 、新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半。
【答案】A【解析】由题可得新农村建设后,种植收入37%*200%=74%〉60%,【考点定位】简单统计4、记S n为等差数列{a n}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=A、—12B、-10C、10D、12【答案】B【解析】3*(a1+a1+d+a1+2d)=(a1+a1+d)(a1+a1+d+a1+2d+a1+3d),整理得:2d+3a1=0;d=—3 ∴a5=2+(5—1)*(-3)=-10【考点定位】等差数列求和5、设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:A、y=—2xB、y=-xC、y=2xD、y=x【答案】D【解析】f(x)为奇函数,有f(x)+f(-x)=0整理得:f(x)+f(—x)=2*(a-1)x2=0 ∴a=1f(x)=x3+x求导f‘(x)=3x2+1f‘(0)=1 所以选D【考点定位】函数性质:奇偶性;函数的导数6、在ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=A、——B、—-C、—+D、-【答案】A【解析】AD 为BC 边∴上的中线 AD=AC 21AB 21+ E 为AD 的中点∴AE=AC 41AB 41AD 21+= EB=AB-AE=AC 41AB 43)AC 41AB 41(-AB -=+= 【考点定位】向量的加减法、线段的中点7、某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图,圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为11A ,圆柱表面上的点N 在左视图上的对应点为B,则在此圆柱侧面上,从M 到N 的路径中,最短路径的长度为 A 、B 、C 、3D 、2 【答案】B【解析】将圆柱体的侧面从A 点展开:注意到B 点在41圆周处。
绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷Ⅰ)理科数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设1i2i 1iz -=++,则||z = A .0 B .12C .1D .22.已知集合2{|20}A x x x =-->,则A =RA .{|12}x x -<<B .{|12}x x -≤≤C {|1}{|2}x x x x <->D .{|1}{|2}x x x x -≤≥3.某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番. 为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:则下面结论中不正确的是 A .新农村建设后,种植收入减少B .新农村建设后,其他收入增加了一倍以上C .新农村建设后,养殖收入增加了一倍D .新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半4.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和. 若3243S S S =+,12a ,则5aA .12-B .10-C .10D .125.设函数32()(1)f x x a x ax =+-+. 若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为 A .2y x =-B .y x =-C .2y x =D .y x =6.在ABC △中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB = A .3144AB AC - B .1344AB AC - C .3144AB AC + D .1344AB AC + 7.某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图. 圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为A ,圆柱表面上的点N 在左视图上的对应点为B ,则在此圆柱侧面上,从M 到N 的路径中,最短路径的长度为A .217B .25C .3D .28.设抛物线24C y x :的焦点为F ,过点(2,0)且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则FM FN A .5B .6C .7D .89.已知函数e ,0,()ln ,0,x x f x x x ⎧=⎨>⎩≤ ()()g x f x x a =++. 若()g x 存在2个零点,则a 的取值范围是 A .[1,0)-B .[0,)+∞C .[1,)-+∞D .[1,)+∞10.下图来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形. 此图由三个半圆构成,三个半圆的直径分别为直角三角形ABC 的斜边BC ,直角边AB ,AC .ABC △的三边所围成的区域记为Ⅰ,黑色部分记为Ⅱ,其余部分记为Ⅲ. 在整个图形中随机取一点,此点取自Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的概率分别记为1p ,2p ,3p ,则A .12p p =B .13p p =C .23p p =D .123p p p =+11.已知双曲线2213x C y :,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M ,N . 若OMN △为直角三角形,则||MN A .32B .3C .23D .412.已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面α所成的角都相等,则α截此正方体所得截面面积的最大值为 A .33B .23C .32D .3二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
巧解2018全国I卷理科数学最后一道选择题(第12题)
作者: 李泽粤 2018-6-30
理科数学
【题目】
12.已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面α所成的角都相等,则α截此正方体所得截面面积的最大值为
A
B
C
D
【巧解方法一】
思路:借助两个定理,将求截面的最大面积转化为:求截面在正方体底面的投影面积的最大值S,再用S除以平面α与正方体底面的夹角正弦值得到截面的最大面积。
[定理一] 易证,如下图1,平面α上的任一闭合图形的面积S1与平面α在底面XOY的投影面积S2的比值为定值,且S2与S1的比值等于平面α与底面XOY夹角的余弦值。
图1
[定理二]易证,如下图2,如果两个平行平面都和第三个平面相交,那么,它们的交线平行(直线HF//直线IJ),且其中一条交线在另一个平行面中的投影直线与另一条交线也平行(直线DB//直线IJ),直线DB与直线IJ的距离为定值。
图2
解法:由定理一得,当平面α与正方体的截面面积最大时,也就是截面在正方体底面投影的面积也是最大值。
1)由题设:每条棱所在直线与平面α所成的角都相等,可知平面α截正方体的方向如图3.
图3 图4 图5
接着平面α可以继续向AC方向移动,截线段AD于I,截线段AB于J,截线段BC于K,截线段CD于L。
继续向AC方向移动,出现图5。
对应的,平面α截正方体的截面在底面ABCD的投影如下:
图6 图7 图8
由定理二得,直线IJ与直线LK的距离为定值。
用代数易证得,当IJ=LK,I为AD中点,
K为BC中点时,投影面积最大。
(另外,也可以这么理解:在平面α由如图3位置移动到如图5位置过程中,梯形IJBD的面积减少率(即面积值的导数),为线段IJ的长度。
梯形DBKL的面积减少率(即面积值的导数),为线段KL的长度。
显然由图3到图4过程中,梯形DBKL的面积增加值大过于梯形IJBD的减少值。
由图4到图5则相反。
也就是说线段IJ=KL时,投影面积IJBKLD最大。
)投影面积IJBKLD=S ABCD-S AJI-S CLK =
S ABCD-(S AJI + S CLK)=1×1-(1/2 ×1/2 )=3/4。
2)易求得平面α与正方体底面ABCD的夹角β的余弦值,cosβ=1/.
3) 由定理一,得平面α截正方体的截面面积S=投影面积IJBKLD÷平面α与正方体底面ABCD的夹角余弦值=S IJBKLD÷cosβ=3/4÷1/=/4。
所以选择A。
【巧解方法二】
思路:最值都是出现在临界状态,也就是说截面最大面积要么是出现在图3(或图5),要么出现在图4。
计算得到S AFH =/2. 图4时,截面面积S=/4. 因为/4>/2,所以选择A。