2018屆高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 層級(jí)三 30分的拉分題 因人而定酌情自選 文.doc
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1、 第一部分 層級(jí)三 30分的拉分題 因人而定酌情自選 壓軸專(zhuān)題(一) 選擇題第12題、填空題第16題的搶分策略 [全國(guó)卷3年考情分析] 年份 卷別 考查內(nèi)容 命題分析 2017 卷Ⅰ 橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和性質(zhì) 選擇題第12題、填空題第16題,一般難度較大,從近幾年試題分析,這兩道題主要考查函數(shù)與導(dǎo)數(shù)問(wèn)題、創(chuàng)新問(wèn)題、圓錐曲線(xiàn)的性質(zhì)、數(shù)列、三角函數(shù)、立體幾何等知識(shí).大多數(shù)考生對(duì)這類(lèi)題目存在畏懼心理,其實(shí)若能靜下心來(lái)審讀這類(lèi)題目,也是完全可以得分的.一些能力欠佳的考生,會(huì)用一定的猜題技巧,極有可能猜對(duì)答案,即平常我們所說(shuō)的“瞎猜的不如會(huì)猜的”. 三棱錐的體積與球的表面積公式、面面
2、垂直的性質(zhì)等 卷Ⅱ 拋物線(xiàn)的定義及性質(zhì)、直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系 解三角形、三角恒等變換 卷Ⅲ 函數(shù)的零點(diǎn) 分段函數(shù)、解不等式 2016 卷Ⅰ 函數(shù)的單調(diào)性、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用 卷Ⅱ 二次函數(shù)、抽象函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性 實(shí)際問(wèn)題中的邏輯推理 卷Ⅲ 直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系、橢圓的離心率求法 2015 卷Ⅰ 對(duì)稱(chēng)問(wèn)題中函數(shù)解析式的求法、指數(shù)式與對(duì)數(shù)式的互化 雙曲線(xiàn)的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、三角形的面積 卷Ⅱ 函數(shù)的奇偶性、對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)、復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性 導(dǎo)數(shù)的幾何意義及其應(yīng)用 審題探尋實(shí)質(zhì) [典例] (2016·四川高考)在平面直角坐標(biāo)系中,當(dāng)P(x,y)不
3、是原點(diǎn)時(shí),定義P的“伴隨點(diǎn)”為P′,;當(dāng)P是原點(diǎn)時(shí),定義P的“伴隨點(diǎn)”為它自身.現(xiàn)有下列命題: ①若點(diǎn)A的“伴隨點(diǎn)”是點(diǎn)A′,則點(diǎn)A′的“伴隨點(diǎn)”是點(diǎn)A; ②單位圓上的點(diǎn)的“伴隨點(diǎn)”仍在單位圓上; ③若兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng),則它們的“伴隨點(diǎn)”關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng); ④若三點(diǎn)在同一條直線(xiàn)上,則它們的“伴隨點(diǎn)”一定共線(xiàn). 其中的真命題是________(寫(xiě)出所有真命題的序號(hào)). [解析] 對(duì)于①,特殊值法.取A(1,1),則A′,A′的“伴隨點(diǎn)”為點(diǎn)(-1,-1).故①為假命題. 對(duì)于②,單位圓的方程為x2+y2=1,設(shè)其上任意一點(diǎn)(x,y)的“伴隨點(diǎn)”為(x′,y′), 則 ∴y2+(-x
4、)2=y(tǒng)2+x2=1.故②為真命題. ③設(shè)A(x,y),B(x,-y),則它們的伴隨點(diǎn)分別為A′,B′,A′與B′關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),故③為真命題. ④設(shè)共線(xiàn)的三點(diǎn)A(-1,0),B(0,1),C(1,2),則它們的伴隨點(diǎn)分別為A′(0,1),B′(1,0),C′,此三點(diǎn)不共線(xiàn),故④為假命題. 故真命題為②③. [答案]?、冖? [題后悟通] 1.解答此題應(yīng)理解“伴隨點(diǎn)”的含義,即P(x,y)→P′,問(wèn)題即可解決. 2.解答新定義問(wèn)題要仔細(xì)觀察,認(rèn)真閱讀,在徹底領(lǐng)悟、準(zhǔn)確辨析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行歸納、類(lèi)比,將新定義問(wèn)題轉(zhuǎn)化為已有知識(shí)的問(wèn)題解決. [針對(duì)訓(xùn)練] 1.(2018屆高三
5、·湘中高三聯(lián)考)對(duì)于數(shù)列{an},定義Hn=為{an}的“優(yōu)值”,現(xiàn)在已知某數(shù)列{an}的“優(yōu)值”Hn=2n+1,記數(shù)列{an-kn}的前n項(xiàng)和為Sn,若Sn≤S5對(duì)任意的n∈N*恒成立,則實(shí)數(shù)k的取值范圍為_(kāi)_______. 解析:由Hn=2n+1, 得n·2n+1=a1+2a2+…+2n-1an,① 則當(dāng)n≥2時(shí),(n-1)·2n=a1+2a2+…+2n-2an-1,② ①-②,得2n-1an=n·2n+1-(n-1)·2n, 所以an=2n+2,令bn=an-kn=(2-k)n+2, 又Sn≤S5對(duì)任意的n∈N*恒成立,所以 即解得≤k≤. 答案: 運(yùn)算善用技巧
6、 [典例] (2016·全國(guó)卷Ⅱ)若直線(xiàn)y=kx+b是曲線(xiàn)y=ln x+2的切線(xiàn),也是曲線(xiàn)y=ln(x+1)的切線(xiàn),則b=________. [解析] 求得(ln x+2)′=,[ln(x+1)]′=. 設(shè)曲線(xiàn)y=ln x+2上的切點(diǎn)為(x1,y1),曲線(xiàn)y=ln(x+1)上的切點(diǎn)為(x2,y2), 則k==,所以x2+1=x1. 又y1=ln x1+2,y2=ln(x2+1)=ln x1, 所以k==2, 所以x1==,y1=ln +2=2-ln 2, 所以b=y(tǒng)1-kx1=2-ln 2-1=1-ln 2. [答案] 1-ln 2 [題后悟通] 解答本題體現(xiàn)了運(yùn)算技巧,
7、在求解中,巧妙地利用斜率k得出x1=x2+1,利用斜率公式可求得k的值,再代入直線(xiàn)方程,求出b的值.解答此類(lèi)問(wèn)題應(yīng)注意整體代換、變形代換的思想. [針對(duì)訓(xùn)練] 2.(2017·鄭州質(zhì)檢)設(shè)正實(shí)數(shù)x,y滿(mǎn)足x>,y>1,不等式+≥a恒成立,則a的最大值為( ) A.2 B.4 C.8 D.16 解析:選C 法一:依題意得,2x-1>0,y-1>0,+=+≥+≥4×2=8,即+≥8,當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí),取等號(hào),因此+的最小值是8,即a≤8,故a的最大值是8. 法二:令m=2x-1,n=y(tǒng)-1, 則m>0,n>0,x=,y=n+1, +=+ =+≥+≥2=
8、8, 當(dāng)且僅當(dāng)m=1且n=1,即x=1,y=2時(shí)取等號(hào), 即+≥8, 故a≤8,所以a的最大值是8. 排除簡(jiǎn)化過(guò)程 [典例] (2017·天津高考)已知函數(shù)f(x)=設(shè)a∈R,若關(guān)于x的不等式f(x)≥在R上恒成立,則a的取值范圍是( ) A.[-2,2] B.[-2,2] C.[-2,2 ] D.[-2,2 ] [解析] 選A 法一:作出f(x)的圖象如圖所示. 當(dāng)y=的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,2)時(shí),可知a=±2. 當(dāng)y=+a的圖象與y=x+的圖象相切時(shí), 由+a=x+,得x2-2ax+4=0,由Δ=0, 并結(jié)合圖象可得a=2. 要使f(x)≥恒成立
9、, 當(dāng)a≤0時(shí),需滿(mǎn)足-a≤2,即-2≤a≤0, 當(dāng)a>0時(shí),需滿(mǎn)足a≤2,即0<a≤2, 綜上可知,-2≤a≤2. 法二:∵f(x)≥在R上恒成立, ∴-f(x)-≤a≤f(x)-在R上恒成立. ①令g(x)=-f(x)-. 當(dāng)0≤x<1時(shí),f(x)=x+2, g(x)=-x-2-=-x-2≤-2, 即g(x)max=-2. 當(dāng)x<0時(shí),f(x)=-x+2,g(x)=x-2-=-2, 即g(x)<-2. 當(dāng)x≥1時(shí), f(x)=x+,g(x)=-x--=-x-≤-2, 即g(x)max=-2. ∴a≥-2. ②令h(x)=f(x)-. 當(dāng)0≤x<1時(shí), f
10、(x)=x+2,h(x)=x+2-=+2≥2, 即h(x)min=2. 當(dāng)x<0時(shí), f(x)=-x+2,h(x)=-x+2-=-x+2>2, 即h(x)>2. 當(dāng)x≥1時(shí), f(x)=x+,h(x)=x+-=+≥2, 即h(x)min=2. ∴a≤2. 綜上可知,-2≤a≤2. 法三:若a=2,則當(dāng)x=0時(shí),f(0)=2, 而=2,不等式不成立,故排除選項(xiàng)C,D. 若a=-2,則當(dāng)x=0時(shí),f(0)=2,而=2,不等式不成立,故排除選項(xiàng)B.故選A. [題后悟通] 此題直接求解難度較大,但也有一定的技巧可取,通過(guò)比較四個(gè)選項(xiàng),只需判斷a=2,-2是否滿(mǎn)足條件即可,這
11、種策略在做選擇題時(shí)經(jīng)常用到.
[針對(duì)訓(xùn)練]
3.(2017·東北四市高考模擬)已知函數(shù)f(x)=,若對(duì)?a,b,c∈R,f(a),f(b),f(c)都為某個(gè)三角形的三邊長(zhǎng),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
解析:選C f(x)==1+,
令t=cos x+2,由于-1≤cos x≤1,因此1≤t≤3,
設(shè)g(t)=1+(1≤t≤3).
法一:若對(duì)?a,b,c∈R,f(a),f(b),f(c)都為某個(gè)三角形的三邊長(zhǎng),不妨設(shè)a
12、g(t)max.當(dāng)m=2時(shí),f(a)=f(b)=f(c)=1,成立,故m=2符合題意;當(dāng)m<2時(shí),g(t)=1+在[1,3]上單調(diào)遞增,則解得 13、f(x),若函數(shù)y=與y=f(x)圖象的交點(diǎn)為(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),則(xi+yi)=( )
A.0 B.m
C.2m D.4m
[解析] 法一:因?yàn)閒(-x)=2-f(x),所以f(-x)+f(x)=2.因?yàn)椋?,=1,所以函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,1)對(duì)稱(chēng).函數(shù)y==1+,故其圖象也關(guān)于點(diǎn)(0,1)對(duì)稱(chēng).所以函數(shù)y=與y=f(x)圖象的交點(diǎn)(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym)成對(duì)出現(xiàn),且每一對(duì)均關(guān)于點(diǎn)(0,1)對(duì)稱(chēng),所以i=0,i=2×=m,所以(xi+yi)=m.
法二:因?yàn)閒(-x)=2-f(x),所以f(-x)+f 14、(x)=2.因?yàn)椋?,=1,所以函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,1)對(duì)稱(chēng).可設(shè)y=f(x)=x+1,由得交點(diǎn)(-1,0),(1,2),則x1+y1+x2+y2=2,結(jié)合選項(xiàng),應(yīng)選B.
[答案] B
[題后悟通]
1.解答此題的思路是由條件f(-x)=2-f(x)知y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,1)對(duì)稱(chēng),從而構(gòu)造特殊函數(shù)y=x+1,解出與y=的交點(diǎn)坐標(biāo),代入、驗(yàn)證.
2.處理此類(lèi)問(wèn)題經(jīng)常根據(jù)題中所給出的條件巧妙選擇特殊函數(shù)、特殊圖形、特殊位置等進(jìn)行求解.
[針對(duì)訓(xùn)練]
4.(2017·沈陽(yáng)質(zhì)檢)已知P是雙曲線(xiàn)-y2=1上任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P分別作雙曲線(xiàn)的兩條漸近線(xiàn)的垂線(xiàn), 15、垂足分別為A,B,則·的值是( )
A.- B.
C.- D.
解析:選A 法一:令點(diǎn)P(x0,y0),因?yàn)樵撾p曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)分別是-y=0,+y=0,所以可取|PA|=,|PB|=,又cos∠APB=-cos∠AOB=-cos2∠AOx=-cos=-,所以·=||·||·cos∠APB=·=×=-.
法二:如圖,由題意知,雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為y=±x,
∴∠AOB=60°,
∴∠APB=120°,
∴·<0.
取P點(diǎn)為雙曲線(xiàn)右頂點(diǎn).
則|PA|=|PB|=|OP|=,
∴·=-.
16、
一、選擇題
1.設(shè)a1,a2,a3,…,an∈R,n≥3.若p:a1,a2,a3,…,an成等比數(shù)列;q:(a+a+…+a)(a+a+…+a)=(a1a2+a2a3+…+an-1an)2,則( )
A.p是q的充分條件,但不是q的必要條件
B.p是q的必要條件,但不是q的充分條件
C.p是q的充分必要條件
D.p既不是q的充分條件,也不是q的必要條件
解析:選A (特殊數(shù)列)取大家最熟悉的等比數(shù)列an=2n,代入q命題(不妨取n=3)滿(mǎn)足,再取an=3n代入q命題(不妨取n=3)也滿(mǎn)足,反之取a1=a2=a3=…=an=0時(shí),滿(mǎn)足q命題,但不滿(mǎn)足p命題,故p是q的充分條件, 17、但不是q的必要條件.
2.(2017·全國(guó)卷Ⅲ)已知函數(shù)f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)有唯一零點(diǎn),則a=( )
A.- B.
C. D.1
解析:選C 法一:由f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1),得f(2-x)=(2-x)2-2(2-x)+a[e2-x-1+e-(2-x)+1]=x2-4x+4-4+2x+a(e1-x+ex-1)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1),所以f(2-x)=f(x),即x=1為f(x)圖象的對(duì)稱(chēng)軸.由題意,f(x)有唯一零點(diǎn),所以f(x)的零點(diǎn)只能為x=1,即f(1)=12-2×1+a(e1-1+e-1 18、+1)=0,解得a=.
法二:由f(x)=0?a(ex-1+e-x+1)=-x2+2x.
ex-1+e-x+1≥2=2,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)取“=”.
-x2+2x=-(x-1)2+1≤1,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)取“=”.
若a>0,則a(ex-1+e-x+1)≥2a,
要使f(x)有唯一零點(diǎn),則必有2a=1,即a=.
若a≤0,則f(x)的零點(diǎn)不唯一.
綜上所述,a=.
3.已知函數(shù)f(x)在(-1,+∞)上單調(diào),且函數(shù)y=f(x-2)的圖象關(guān)于直線(xiàn)x=1對(duì)稱(chēng),若數(shù)列{an}是公差不為0的等差數(shù)列,且f(a50)=f(a51),則數(shù)列{an}的前100項(xiàng)的和為( )
A.-200 19、 B.-100
C.0 D.-50
解析:選B 因?yàn)楹瘮?shù)y=f(x-2)的圖象關(guān)于直線(xiàn)x=1對(duì)稱(chēng),則函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線(xiàn)x=-1對(duì)稱(chēng).又函數(shù)f(x)在(-1,+∞)上單調(diào),數(shù)列{an}是公差不為0的等差數(shù)列,且f(a50)=f(a51),所以a50+a51=-2,所以S100==50(a50+a51)=-100.
4.(2017·貴州適應(yīng)性考試)已知點(diǎn)A是拋物線(xiàn)x2=4y的對(duì)稱(chēng)軸與準(zhǔn)線(xiàn)的交點(diǎn),點(diǎn)F為拋物線(xiàn)的焦點(diǎn),P在拋物線(xiàn)上且滿(mǎn)足|PA|=m|PF|,當(dāng)m取最大值時(shí),|PA|的值為( )
A.1 B.
C. D.2
解析:選D 設(shè)P(x,y),由拋物線(xiàn)的定義知|P 20、F|=y(tǒng)+1,|PA|=,所以m=,平方得m2=,又x2=4y,當(dāng)y=0時(shí),m=1,當(dāng)y≠0時(shí),m2==+1=1+,由基本不等式可知y+≥2,當(dāng)且僅當(dāng)y=1時(shí)取等號(hào),此時(shí)m取得最大值,故|PA|==2.
5.對(duì)任意實(shí)數(shù)a,b,c,d,定義=
已知函數(shù)f(x)=,直線(xiàn)l:kx-y+3-2k=0,若直線(xiàn)l與函數(shù)f(x)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( )
A.∪ B.
C.∪ D.(-1,1)
解析:選A 由題意知,
f(x)==
直線(xiàn)l:y=k(x-2)+3過(guò)定點(diǎn)A(2,3),畫(huà)出函數(shù)f(x)的圖象,如圖所示,其中f(x)=(x≤-2或x≥2)的圖象為雙曲線(xiàn)的上半 21、部分,f(x)= (-2 22、0
C.若|a+b+c2|+|a+b-c2|≤1,則a2+b2+c2<100
D.若|a2+b+c|+|a+b2-c|≤1,則a2+b2+c2<100
解析:選D 對(duì)于A,取a=b=10,c=-110,
顯然|a2+b+c|+|a+b2+c|≤1成立,
但a2+b2+c2>100,即a2+b2+c2<100不成立.
對(duì)于B,取a2=10,b=-10,c=0,
顯然|a2+b+c|+|a2+b-c|≤1成立,
但a2+b2+c2=110,即a2+b2+c2<100不成立.
對(duì)于C,取a=10,b=-10,c=0,
顯然|a+b+c2|+|a+b-c2|≤1成立,
但a2+b 23、2+c2=200,即a2+b2+c2<100不成立.
綜上知,A、B、C均不成立,所以選D.
7.(2017·鄭州質(zhì)檢)已知函數(shù)f(x)=.若當(dāng)x>0時(shí),函數(shù)f(x)的圖象恒在直線(xiàn)y=kx的下方,則k的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
解析:選B 由題意,當(dāng)x>0時(shí),f(x)= 24、.設(shè)D,E分別為線(xiàn)段AB,AC的中點(diǎn),且BE―→·=0,記α為與的夾角,則下述判斷正確的是( )
A.cos α的最小值為
B.cos α的最小值為
C.sin的最小值為
D.sin的最小值為
解析:選D 依題意得=(+)=[-+(-)]=(-2),BE―→=(+)=[-+(-)]=(-2).由·BE―→=0,得(-2)·(-2)=0,即-22-22+5·=0,整理得,||2+||2=||·||cos α≥2||·||,所以cos α≥,sin-2α=cos 2α=2cos2α-1≥2×2-1=,所以sin-2α的最小值是.
9.(2017·石家莊質(zhì)檢)在《九章算術(shù)》中,將四個(gè)面 25、都是直角三角形的四面體稱(chēng)為鱉臑,在鱉臑A-BCD中,AB⊥平面BCD,且BD⊥CD,AB=BD=CD,點(diǎn)P在棱AC上運(yùn)動(dòng),設(shè)CP的長(zhǎng)度為x,若△PBD的面積為f(x),則f(x)的圖象大致是( )
解析:選A 如圖,作PQ⊥BC于Q,作QR⊥BD于R,連接PR,則由鱉臑的定義知PQ∥AB,QR∥CD.
設(shè)AB=BD=CD=1,
則==,即PQ=,
又===,所以QR=,
所以PR==
= ,
所以f(x)= = ,結(jié)合圖象知選A.
10.過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O作單位圓x2+y2=1的兩條互相垂直的半徑OA,OB,若在該圓上存在一點(diǎn)C,使得=a+b(a,b∈R),則以下說(shuō)法正確的是( 26、 )
A.點(diǎn)P(a,b)一定在單位圓內(nèi)
B.點(diǎn)P(a,b)一定在單位圓上
C.點(diǎn)P(a,b)一定在單位圓外
D.當(dāng)且僅當(dāng)ab=0時(shí),點(diǎn)P(a,b)在單位圓上
解析:選B 使用特殊值法求解.設(shè)A(1,0),B(0,-1),則=a+b=(a,-b).∵C在圓上,
∴a2+b2=1,∴點(diǎn)P(a,b)在單位圓上,故選B.
二、填空題
1.已知函數(shù)f(x)=當(dāng)10 27、,解得0,0,2 28、,在△BCF中,∠B=∠BFC=75°,∠FCB=30°,由正弦定理知,=,即=,解得BF=-,所以AB的取值范圍是(-,+).
答案:(-,+)
3.設(shè)0 29、=________,φ=________.
解析:∵f=2,f=0,
∴-=(2m+1),m∈N,
∴T=,m∈N,
∵f(x)的最小正周期大于2π,∴T=3π,
∴ω==,∴f(x)=2sin.
由2sin=2,得φ=2kπ+,k∈Z.
又|φ|<π,∴取k=0,得φ=.
答案:
5.已知向量a,b,c滿(mǎn)足|a|=,|b|=a·b=3,若(c-2a)·(2b-3c)=0, 則|b-c|的最大值是________.
解析:設(shè)a與b的夾角為θ,則a·b=|a||b|cos θ,
∴cos θ===,
∵θ∈[0,π],∴θ=.
設(shè)=a,=b,c=(x,y),建立如圖所 30、示的平面直角坐標(biāo)系.
則A(1,1),B(3,0),
∴c-2a=(x-2,y-2),2b-3c=(6-3x,-3y),
∵(c-2a)·(2b-3c)=0,
∴(x-2)(6-3x)+(y-2)(-3y)=0.
即(x-2)2+(y-1)2=1.
又知b-c=(3-x,-y),
∴|b-c|=≤+1=+1,
即|b-c|的最大值為+1.
答案:+1
6.等腰△ABC中,AB=AC,BD為AC邊上的中線(xiàn),且BD=3,則△ABC的面積的最大值為_(kāi)_______.
解析:設(shè)AD=x,則AB=AC=2x,
因?yàn)閮蛇呏痛笥诘谌?,兩邊之差小于第三邊?
所以AB+AD>BD, 31、即2x+x>3,x>1,AB-AD 32、“零點(diǎn)密切函數(shù)”,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.
解析:易知函數(shù)f(x)為增函數(shù),且f(2)=e2-2+2-3=0,所以函數(shù)f(x)=ex-2+x-3只有一個(gè)零點(diǎn)x=2,則取λ=2,由|2-μ|≤1,知1≤μ≤3.由f(x)與g(x)互為“零點(diǎn)密切函數(shù)”知函數(shù)g(x)=x2-ax-x+4在區(qū)間[1,3]內(nèi)有零點(diǎn),即方程x2-ax-x+4=0在[1,3]內(nèi)有解,所以a=x+-1,而函數(shù)y=x+-1在[1,2]上單調(diào)遞減,在[2,3]上單調(diào)遞增,所以當(dāng)x=2時(shí),a取最小值3,且當(dāng)x=1時(shí),a=4,當(dāng)x=3時(shí),a=,所以amax=4,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是[3,4].
答案:[3,4]
33、
8.對(duì)于數(shù)列{an},定義{Δan}為數(shù)列{an}的一階差分?jǐn)?shù)列,其中Δan=an+1-an(n∈N*).對(duì)正整數(shù)k,規(guī)定{Δkan}為數(shù)列{an}的k階差分?jǐn)?shù)列,其中Δkan=Δk-1an+1-Δk-1an=Δ(Δk-1an).若數(shù)列{Δ2an}的各項(xiàng)均為2,且滿(mǎn)足a11=a2 015=0,則a1的值為_(kāi)_______.
解析:因?yàn)閿?shù)列{Δ2an}的各項(xiàng)均為2,即Δan+1-Δan=2,所以Δan=Δa1+2n-2,即an+1-an=Δa1+2n-2,
所以an-a1=(n-1)Δa1+(0+2+4+…+2n-4)
=(n-1)Δa1+(n-1)(n-2)(n≥2),
所以
即
34、
解得a1=20 140.
答案:20 140
9.已知圓O:x2+y2=1 和點(diǎn)A(-2,0),若定點(diǎn)B(b,0)(b≠-2) 和常數(shù) λ滿(mǎn)足:對(duì)圓 O上任意一點(diǎn) M,都有|MB|=λ|MA|,則b=________ ;λ=________ .
解析:法一:(三角換元)在圓O上任意取一點(diǎn)M(cos θ,sin θ),則由|MB|=λ|MA|可得(cos θ-b)2+sin2θ=λ2[(cos θ+2)2+sin2θ],整理得1+b2-5λ2-(2b+4λ2)·cos θ=0,即解得
法二:(特殊點(diǎn))既然對(duì)圓O上任意一點(diǎn)M,都有|MB|=λ|MA|,使得λ與b為常數(shù),那么取M(1, 35、0)與M(0,1)代入|MB|=λ|MA|,得
解得
答案:-
10.(2017·江蘇高考)設(shè)f(x)是定義在R上且周期為1的函數(shù),在區(qū)間[0,1)上,f(x)=其中集合D=,則方程f(x)-lg x=0的解的個(gè)數(shù)是________.
解析:由于f(x)∈[0,1),因此只需考慮1≤x<10的情況,
在此范圍內(nèi),當(dāng)x∈Q且x?Z時(shí),設(shè)x=,q,p∈N*,p≥2且p,q互質(zhì).
若lg x∈Q,則由lg x∈(0,1),可設(shè)lg x=,m,n∈N*,m≥2且m,n互質(zhì),
因此10=,則10n=m,此時(shí)左邊為整數(shù),右邊為非整數(shù),矛盾,因此lg x?Q,
故lg x不可能與每個(gè)周期內(nèi) 36、x∈D對(duì)應(yīng)的部分相等,
只需考慮lg x與每個(gè)周期內(nèi)x?D部分的交點(diǎn).
畫(huà)出函數(shù)草圖(如圖),圖中交點(diǎn)除(1,0)外其他交點(diǎn)橫坐標(biāo)均為無(wú)理數(shù),屬于每個(gè)周期x?D的部分,
且x=1處(lg x)′==<1,則在x=1附近僅有一個(gè)交點(diǎn),因此方程f(x)-lg x=0的解的個(gè)數(shù)為8.
答案:8
壓軸專(zhuān)題(二) 第20題解答題“圓錐曲線(xiàn)的綜合問(wèn)題”的搶分策略
[全國(guó)卷3年考情分析]
年份
卷別
考查內(nèi)容
命題分析
2017
卷Ⅰ
直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系、導(dǎo)數(shù)的幾何意義
解析幾何是數(shù)形結(jié)合的典范,是高中數(shù)學(xué)的主要知識(shí)板塊,是高考考查的重點(diǎn)知識(shí)之一,在解答題中一般會(huì)綜合 37、考查直線(xiàn)、圓、圓錐曲線(xiàn)等.試題難度較大,多以壓軸題出現(xiàn).
解答題的熱點(diǎn)題型有:
(1)直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)位置關(guān)系;
(2)圓錐曲線(xiàn)中定點(diǎn)、定值、最值及范圍的求解;
(3)軌跡方程及探索性問(wèn)題的求解.
卷Ⅱ
點(diǎn)的軌跡方程、橢圓方程、向量的數(shù)量積等
卷Ⅲ
兩直線(xiàn)垂直的條件、直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系、直線(xiàn)方程
2016
卷Ⅰ
直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系、存在性問(wèn)題
卷Ⅱ
直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系、面積問(wèn)題及證明問(wèn)題
卷Ⅲ
直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系、證明問(wèn)題及軌跡方程的求法
2015
卷Ⅰ
直線(xiàn)方程、直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系、平面向量的數(shù)量積
卷Ⅱ
橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系
38、
巧妙消元證定值
[典例] (2016·北京高考)已知橢圓C:+=1,過(guò)A(2,0),B(0,1)兩點(diǎn).
(1)求橢圓C的方程及離心率;
(2)設(shè)P為第三象限內(nèi)一點(diǎn)且在橢圓C上,直線(xiàn)PA與y軸交于點(diǎn)M,直線(xiàn)PB與x軸交于點(diǎn)N,求證:四邊形ABNM的面積為定值.
[解] (1)由題意得,a=2,b=1,
所以橢圓C的方程為+y2=1.
又c==,所以離心率e==.
(2)證明:設(shè)P(x0,y0)(x0<0,y0<0),則x+4y=4.
又A(2,0),B(0,1),
所以 39、直線(xiàn)PA的方程為y=(x-2).
令x=0,得yM=-,
從而|BM|=1-yM=1+.
直線(xiàn)PB的方程為y=x+1.
令y=0,得xN=-,
從而|AN|=2-xN=2+.
所以四邊形ABNM的面積S=|AN|·|BM|
=
=
==2.
從而四邊形ABNM的面積為定值.
[題后悟通]
解答圓錐曲線(xiàn)的定值問(wèn)題的策略
(1)從特殊情形開(kāi)始,求出定值,再證明該值與變量無(wú)關(guān);
(2)采用推理、計(jì)算、消元得定值.消元的常用方法為整體消元(如本例)、選擇消元、對(duì)稱(chēng)消元等.
[針對(duì)訓(xùn)練]
1.(2017·沈陽(yáng)質(zhì)檢)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為( 40、-,0),e=.
(1)求橢圓C的方程;
(2)如圖,設(shè)R(x0,y0)是橢圓C上一動(dòng)點(diǎn),由原點(diǎn)O向圓(x-x0)2+(y-y0)2=4引兩條切線(xiàn),分別交橢圓于點(diǎn)P,Q,若直線(xiàn)OP,OQ的斜率存在,并記為k1,k2,求證:k1k2為定值;
解:(1)由題意得,c=,e=,解得a=2,b=,
∴橢圓C的方程為+=1.
(2)證明:由已知,直線(xiàn)OP:y=k1x,OQ:y=k2x,且與圓R相切,
∴=2,
化簡(jiǎn)得(x-4)k-2x0y0k1+y-4=0,
同理,可得(x-4)k-2x0y0k2+y-4=0,
∴k1,k2是方程(x-4)k2-2x0y0k+y-4=0的兩個(gè)不相等的實(shí) 41、數(shù)根,
∴x-4≠0,Δ>0,k1k2=.
∵點(diǎn)R(x0,y0)在橢圓C上,
∴+=1,即y=6-x,
∴k1k2==-.
故k1k2為定值.
構(gòu)造函數(shù)求最值
[典例] (2017·浙江高考)如圖,已知拋物線(xiàn)x2=y(tǒng),點(diǎn)A,B,拋物線(xiàn)上的點(diǎn)P(x,y).過(guò)點(diǎn)B作直線(xiàn)AP的垂線(xiàn),垂足為Q.
(1)求直線(xiàn)AP斜率的取值范圍;
(2)求|PA|·|PQ|的最大值.
[解] (1)設(shè)直線(xiàn)AP的斜率為k,
k==x-,
因?yàn)椋?x<,
所以直線(xiàn)AP斜率的取值范圍是(-1,1).
(2)設(shè)直線(xiàn)AP的斜率為k,則直線(xiàn)BQ的斜率為-.
則直線(xiàn)AP的方程為y-=k,
42、即kx-y+k+=0,
直線(xiàn)BQ的方程為y-=-,
即x+ky-k-=0,
聯(lián)立
解得點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)xQ=.
因?yàn)閨PA|= = (k+1),
|PQ|=(xQ-x)=-,
所以|PA|·|PQ|=-(k-1)(k+1)3.
令f(k)=-(k-1)(k+1)3,
因?yàn)閒′(k)=-(4k-2)(k+1)2,
所以f(k)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,
因此當(dāng)k=時(shí),|PA|·|PQ|取得最大值.
[題后悟通]
最值問(wèn)題的基本解法有幾何法和代數(shù)法
(1)幾何法是根據(jù)已知的幾何量之間的相互關(guān)系、平面幾何和解析幾何知識(shí)加以解決的(如拋物線(xiàn)上的點(diǎn)到某個(gè)定點(diǎn)和焦點(diǎn)的距離 43、之和、光線(xiàn)反射問(wèn)題等);
(2)代數(shù)法是建立求解目標(biāo)關(guān)于某個(gè)(或兩個(gè))變量的函數(shù),通過(guò)求解函數(shù)的最值(普通方法、基本不等式方法、導(dǎo)數(shù)方法等)解決的.
[針對(duì)訓(xùn)練]
2.(2017·沈陽(yáng)質(zhì)檢)已知橢圓+=1(a>b>0)的左、右兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,離心率e=,短軸長(zhǎng)為2.
(1)求橢圓的方程;
(2)點(diǎn)A為橢圓上的一動(dòng)點(diǎn)(非長(zhǎng)軸端點(diǎn)),AF2的延長(zhǎng)線(xiàn)與橢圓交于B點(diǎn),AO的延長(zhǎng)線(xiàn)與橢圓交于C點(diǎn),求△ABC面積的最大值.
解:(1)由題意得解得
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+y2=1.
(2)①當(dāng)直線(xiàn)AB的斜率不存在時(shí),不妨取A,B,C,
故S△ABC=×2×=.
②當(dāng) 44、直線(xiàn)AB的斜率存在時(shí),設(shè)直線(xiàn)AB的方程為y=k(x-1),
聯(lián)立方程消去y,
化簡(jiǎn)得(2k2+1)x2-4k2x+2k2-2=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=,
|AB|=
=
=2·,
點(diǎn)O到直線(xiàn)kx-y-k=0的距離d==,
∵O是線(xiàn)段AC的中點(diǎn),
∴點(diǎn)C到直線(xiàn)AB的距離為2d=,
∴S△ABC=|AB|·2d=··
=2 =2 <.
綜上,△ABC面積的最大值為.
尋找不等關(guān)系解范圍
[典例] (2016·全國(guó)卷Ⅱ)已知橢圓E:+=1的焦點(diǎn)在x軸上,A是E的左頂點(diǎn),斜率為k(k>0)的直線(xiàn)交E于A,M兩點(diǎn),點(diǎn) 45、N在E上,MA⊥NA.
(1)當(dāng)t=4,|AM|=|AN|時(shí),求△AMN的面積;
(2)當(dāng)2|AM|=|AN|時(shí),求k的取值范圍.
[解] 設(shè)M(x1,y1),則由題意知y1>0.
(1)當(dāng)t=4時(shí),E的方程為+=1,A(-2,0).
由已知及橢圓的對(duì)稱(chēng)性知,直線(xiàn)AM的傾斜角為.
因此直線(xiàn)AM的方程為y=x+2.
將x=y(tǒng)-2代入+=1,得7y2-12y=0.
解得y=0或y=,所以y1=.
因此△AMN的面積S△AMN=2×××=.
(2)由題意t>3,k>0,A(-,0).
將直線(xiàn)AM的方程y=k(x+)代入+=1得(3+tk2)x2+2·tk2x+t2k2-3t=0 46、.
由x1·(-)=,得x1=,
故|AM|=|x1+|=.
由題設(shè),直線(xiàn)AN的方程為y=-(x+),
故同理可得|AN|=.
由2|AM|=|AN|,得=,
即(k3-2)t=3k(2k-1).
當(dāng)k=時(shí)上式不成立,因此t=.
t>3等價(jià)于=<0,
即<0.
因此得或解得 47、的不等關(guān)系,從而求出參數(shù)的取值范圍;
(4)利用已知不等關(guān)系構(gòu)造不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;
(5)利用函數(shù)值域的求法,確定參數(shù)的取值范圍.
[題后悟通]
[針對(duì)訓(xùn)練]
3.已知焦點(diǎn)在y軸上的橢圓E的中心是原點(diǎn)O,離心率等于,以橢圓E的長(zhǎng)軸和短軸為對(duì)角線(xiàn)的四邊形的周長(zhǎng)為4.直線(xiàn)l:y=kx+m與y軸交于點(diǎn)P,與橢圓E相交于A,B兩個(gè)點(diǎn).
(1)求橢圓E的方程;
(2)若=3,求m2的取值范圍.
解:(1)根據(jù)已知設(shè)橢圓E的方程為+=1(a>b>0),焦距為2c,
由已知得=,∴c=a,b2=a2-c2=.
∵以橢圓E的長(zhǎng)軸和短軸為對(duì)角線(xiàn)的四邊形的周長(zhǎng)為4, 48、
∴4=2a=4,
∴a=2,b=1.
∴橢圓E的方程為x2+=1.
(2)根據(jù)已知得P(0,m),設(shè)A(x1,kx1+m),B(x2,kx2+m),
由消去y,
得(k2+4)x2+2mkx+m2-4=0.
由已知得Δ=4m2k2-4(k2+4)(m2-4)>0,
即k2-m2+4>0,
且x1+x2=,x1x2=.
由=3,得x1=-3x2.
∴3(x1+x2)2+4x1x2=12x-12x=0.
∴+=0,
即m2k2+m2-k2-4=0.
當(dāng)m2=1時(shí),m2k2+m2-k2-4=0不成立,
∴k2=.
∵k2-m2+4>0,
∴-m2+4>0,即>0. 49、
解得1 50、k1,k2.
如果l與x軸垂直,設(shè)l:x=t,由題設(shè)知t≠0,且|t|<2,可得A,B的坐標(biāo)分別為,.
則k1+k2=-=-1,得t=2,不符合題設(shè).
從而可設(shè)l:y=kx+m(m≠1).
將y=kx+m代入+y2=1得
(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0.
由題設(shè)可知Δ=16(4k2-m2+1)>0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=-,x1x2=.
而k1+k2=+
=+
=.
由題設(shè)k1+k2=-1,
故(2k+1)x1x2+(m-1)(x1+x2)=0.
即(2k+1)·+(m-1)·=0.
解得k=-.
當(dāng)且僅當(dāng)m>-1 51、時(shí),Δ>0,于是l:y=-x+m,即y+1=-(x-2),所以l過(guò)定點(diǎn)(2,-1).
[題后悟通]
直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題的解題模型
[針對(duì)訓(xùn)練]
4.(2017·鄭州模擬)已知?jiǎng)訄AM恒過(guò)點(diǎn)(0,1),且與直線(xiàn)y=-1相切.
(1)求圓心M的軌跡方程;
(2)動(dòng)直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)P(0,-2),且與點(diǎn)M的軌跡交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)C與點(diǎn)B關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),求證:直線(xiàn)AC恒過(guò)定點(diǎn).
解:(1)由題意得,點(diǎn)M與點(diǎn)(0,1)的距離始終等于點(diǎn)M到直線(xiàn)y=-1的距離,由拋物線(xiàn)的定義知圓心M的軌跡是以點(diǎn)(0,1)為焦點(diǎn),直線(xiàn)y=-1為準(zhǔn)線(xiàn)的拋物線(xiàn),則=1,p=2.
∴圓心M的軌跡方程為x2=4y.
(2)證 52、明:設(shè)直線(xiàn)l:y=kx-2,A(x1,y1),B(x2,y2),
則C(-x2,y2),
聯(lián)立方程消去y,得x2-4kx+8=0,
∴x1+x2=4k,x1x2=8.
kAC===,
直線(xiàn)AC的方程為y-y1=(x-x1).
即y=y(tǒng)1+(x-x1)=x-x1+=x+,
∵x1x2=8,∴y=x+=x+2,
即直線(xiàn)AC恒過(guò)定點(diǎn)(0,2).
假設(shè)存在定結(jié)論(探索性問(wèn)題)
[典例] 已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),點(diǎn)A在橢圓C上.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)是否存在斜率為2的直線(xiàn),使得當(dāng)直線(xiàn)與橢圓C有兩個(gè)不 53、同交點(diǎn)M,N時(shí),能在直線(xiàn)y=上找到一點(diǎn)P,在橢圓C上找到一點(diǎn)Q,滿(mǎn)足=NQ―→?若存在,求出直線(xiàn)的方程;若不存在,說(shuō)明理由.
[解] (1)設(shè)橢圓C的焦距為2c,則c=1,
因?yàn)锳在橢圓C上,
所以2a=|AF1|+|AF2|=2,
因此a=,b2=a2-c2=1,
故橢圓C的方程為+y2=1.
(2)不存在滿(mǎn)足條件的直線(xiàn),證明如下:
假設(shè)存在斜率為2的直線(xiàn),滿(mǎn)足條件,則設(shè)直線(xiàn)的方程為y=2x+t,設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),P,Q(x4,y4),MN的中點(diǎn)為D(x0,y0),
由消去x,得9y2-2ty+t2-8=0,
所以y1+y2=,且Δ=4t2-36(t2- 54、8)>0,
故y0==,且-3 55、,先假設(shè)成立,再推出條件.
(3)當(dāng)條件和結(jié)論都不知,按常規(guī)方法解題很難時(shí),要思維開(kāi)放,采取另外的途徑.
[針對(duì)訓(xùn)練]
5.(2017·鄭州質(zhì)檢)已知橢圓x2+2y2=m(m>0),以橢圓內(nèi)一點(diǎn)M(2,1)為中點(diǎn)作弦AB,設(shè)線(xiàn)段AB的中垂線(xiàn)與橢圓相交于C,D兩點(diǎn).
(1)求橢圓的離心率;
(2)試判斷是否存在這樣的m,使得A,B,C,D在同一個(gè)圓上,并說(shuō)明理由.
解:(1)將方程化成橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程+=1(m>0),
則a=,c= =,
故e==.
(2)由題意,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),直線(xiàn)AB的斜率存在,設(shè)為k, 56、則直線(xiàn)AB的方程為y=k(x-2)+1,代入x2+2y2=m(m>0),
消去y,得(1+2k2)x2+4k(1-2k)x+2(2k-1)2-m=0(m>0).
所以x1+x2==4,即k=-1,
此時(shí),由Δ>0,得m>6.
則直線(xiàn)AB的方程為x+y-3=0,直線(xiàn)CD的方程為x-y-1=0.
由得3y2+2y+1-m=0,y3+y4=-,故CD的中點(diǎn)N為.
由弦長(zhǎng)公式,可得
|AB|= |x1-x2|=·.
|CD|=|y3-y4|=·>|AB|,若存在圓,則圓心在CD上,
因?yàn)镃D的中點(diǎn)N到直線(xiàn)AB的距離
d==.
|NA|2=|NB|2=2+2=,
又2=2=,
57、故存在這樣的m(m>6),使得A,B,C,D在同一個(gè)圓上.
[高考大題通法點(diǎn)撥] 圓錐曲線(xiàn)問(wèn)題重在“設(shè)”——設(shè)點(diǎn)、設(shè)線(xiàn)
[思維流程]
[策略指導(dǎo)]
圓錐曲線(xiàn)解答題的常見(jiàn)類(lèi)型是:第1小題通常是根據(jù)已知條件,求曲線(xiàn)方程或離心率,一般比較簡(jiǎn)單.第2小題往往是通過(guò)方程研究曲線(xiàn)的性質(zhì)——弦長(zhǎng)問(wèn)題、中點(diǎn)弦問(wèn)題、動(dòng)點(diǎn)軌跡問(wèn)題、定點(diǎn)與定值問(wèn)題、最值問(wèn)題、相關(guān)量的取值范圍問(wèn)題等等,這一小題綜合性較強(qiáng),可通過(guò)巧設(shè)“點(diǎn)”“線(xiàn)”,設(shè)而不求.在具體求解時(shí),可將整個(gè)解題過(guò)程分成程序化的三步:
第一步,聯(lián)立兩個(gè)方程,并將消元所得方程的判別式與根與系數(shù)的關(guān)系正確寫(xiě)出;
第二步,用兩個(gè)交 58、點(diǎn)的同一類(lèi)坐標(biāo)的和與積,來(lái)表示題目中涉及的位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系;
第三步,求解轉(zhuǎn)化而來(lái)的代數(shù)問(wèn)題,并將結(jié)果回歸到原幾何問(wèn)題中.
在求解時(shí),要根據(jù)題目特征,恰當(dāng)?shù)脑O(shè)點(diǎn)、設(shè)線(xiàn),以簡(jiǎn)化運(yùn)算.
[典例] 已知橢圓C:+=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F(1,0),且點(diǎn)P在橢圓C上,O為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)過(guò)定點(diǎn)T(0,2)的直線(xiàn)l與橢圓C交于不同的兩點(diǎn)A,B,且∠AOB為銳角,求直線(xiàn)l的斜率k的取值范圍;
(3)過(guò)橢圓C1:+=1上異于其頂點(diǎn)的任一點(diǎn)P,作圓O:x2+y2=的兩條切線(xiàn),切點(diǎn)分別為M 59、,N(M,N不在坐標(biāo)軸上),若直線(xiàn)MN在x軸、y軸上的截距分別為m,n,證明:+為定值.
[解] (1)由題意得c=1,所以a2=b2+1,①
又點(diǎn)P在橢圓C上,所以+=1,②
由①②可解得a2=4,b2=3,
所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
(2)設(shè)直線(xiàn)l的方程為
y=kx+2,A(x1,y1),
B(x2,y2),
由得
(4k2+3)x2+16kx+4=0,
因?yàn)棣ぃ?6(12k2-3)>0,
所以k2>,
則x1+x2=,x1x2=.
因?yàn)椤螦OB為銳角,
所以·>0,即x1x2+y1y2>0,
所以x1x2+(kx1+2)(kx2+2)>0,
60、所以(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4>0,
即(1+k2)·+2k·+4>0,
解得k2<.
又k2>,所以 61、所以x0=,y0=,
又點(diǎn)P在橢圓C1上,
所以2+32=4,即+=,為定值.
[題后悟通]
解決直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)位置關(guān)系問(wèn)題的步驟
(1)設(shè)方程及點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)聯(lián)立直線(xiàn)方程與曲線(xiàn)方程得方程組,消元得方程(注意二次項(xiàng)系數(shù)是否為零);
(3)應(yīng)用根與系數(shù)的關(guān)系及判別式;
(4)結(jié)合已知條件、中點(diǎn)坐標(biāo)公式、斜率公式及弦長(zhǎng)公式求解.
[針對(duì)訓(xùn)練]
已知點(diǎn)F為橢圓E:+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn),且兩焦點(diǎn)與短軸的一個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)等邊三角形,直線(xiàn)+=1與橢圓E有且僅有一個(gè)交點(diǎn)M.
(1)求橢圓E的方程;
(2)設(shè)直線(xiàn)+=1與y軸交于P,過(guò)點(diǎn)P的直線(xiàn)l與橢圓E交于不同的兩點(diǎn) 62、A,B,若λ|PM|2=|PA|·|PB|,求實(shí)數(shù)λ的取值范圍.
解:(1)由題意,得a=2c,b=c,
則橢圓E為+=1.
由消去y,得x2-2x+4-3c2=0.
∵直線(xiàn)+=1與橢圓E有且僅有一個(gè)交點(diǎn)M,
∴Δ=4-4(4-3c2)=0,解得c2=1,
∴橢圓E的方程為+=1.
(2)由(1)得M,
∵直線(xiàn)+=1與y軸交于P(0,2),
∴|PM|2=,
①當(dāng)直線(xiàn)l與x軸垂直時(shí),
|PA|·|PB|=(2+)×(2-)=1,
∴λ|PM|2=|PA|·|PB|?λ=,
②當(dāng)直線(xiàn)l與x軸不垂直時(shí),設(shè)直線(xiàn)l的方程為y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2),
63、由消去y,
整理得(3+4k2)x2+16kx+4=0,
則x1x2=,且Δ=48(4k2-1)>0,
∴|PA|·|PB|=(1+k2)x1x2=(1+k2)·
=1+=λ,
∴λ=,
∵k2>,∴<λ<1.
綜上所述,λ的取值范圍是.
[總結(jié)升華]
解析幾何部分知識(shí)點(diǎn)多,運(yùn)算量大,能力要求高,綜合性強(qiáng),在高考試題中大都是以壓軸題的面貌出現(xiàn),是考生“未考先怕”題型,不是怕解題無(wú)思路,而是怕解題過(guò)程中繁雜的運(yùn)算.因此,在遵循“設(shè)—列—解”程序化運(yùn)算的基礎(chǔ)上,應(yīng)突出解析幾何“設(shè)”的重要性,以克服平時(shí)重思路方法、輕運(yùn)算技巧的頑疾,突破如何避繁就簡(jiǎn)這一瓶頸.
64、
1.(2018屆高三·廣東五校協(xié)作體診斷考試)若橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,線(xiàn)段F1F2被拋物線(xiàn)y2=2bx的焦點(diǎn)F分成了3∶1的兩段.
(1)求橢圓的離心率;
(2)過(guò)點(diǎn)C(-1,0)的直線(xiàn)l交橢圓于不同兩點(diǎn)A,B,且=2,當(dāng)△AOB的面積最大時(shí),求直線(xiàn)l的方程.
解:(1)由題意知,c+=3,
所以b=c,a2=2b2,
所以e== =.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),直線(xiàn)AB的方程為x=ky-1(k≠0),
因?yàn)椋?,所以(-1-x1,-y1)= 65、2(x2+1,y2),
即y1=-2y2,?、?
由(1)知,橢圓方程為x2+2y2=2b2.
由消去x,
得(k2+2)y2-2ky+1-2b2=0,
所以y1+y2=,?、?
由①②知,y2=-,y1=,
因?yàn)镾△AOB=|y1|+|y2|,
所以S△AOB=3·=3·
≤3·=,
當(dāng)且僅當(dāng)|k|2=2,即k=±時(shí)取等號(hào),
此時(shí)直線(xiàn)l的方程為x-y+1=0或x+y+1=0.
2.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右頂點(diǎn)分別為A,B,且長(zhǎng)軸長(zhǎng)為8,T為橢圓上任意一點(diǎn),直線(xiàn)TA,TB的斜率之積為-.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M(0,2)的動(dòng) 66、直線(xiàn)與橢圓C交于P,Q兩點(diǎn),求·+·的取值范圍.
解:(1)設(shè)T(x,y),由題意知A(-4,0),B(4,0),
設(shè)直線(xiàn)TA的斜率為k1,直線(xiàn)TB的斜率為k2,
則k1=,k2=.
由k1k2=-,得·=-,
整理得+=1.
故橢圓C的方程為+=1.
(2)當(dāng)直線(xiàn)PQ的斜率存在時(shí),設(shè)直線(xiàn)PQ的方程為y=kx+2,點(diǎn)P,Q的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),
聯(lián)立方程消去y,
得(4k2+3)x2+16kx-32=0.
所以x1+x2=-,x1x2=-.
從而,·+·=x1x2+y1y2+[x1x2+(y1-2)(y2-2)]=2(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4==-20+.
所以-20<·+· ≤-.
當(dāng)直線(xiàn)PQ的斜率不存在時(shí),·+·的值為-20.
綜上,·+·的取值范圍為.
3.已知橢圓P的中心O在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,且經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(0,2),離心率為.
(1)求橢圓P的方程;
(2)是否存在過(guò)點(diǎn)E(0,-4)的直線(xiàn)l交橢圓P于點(diǎn)R,T,且滿(mǎn)足·=?若存在,求直線(xiàn)l的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解:(1)設(shè)橢圓P的方程為+=
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