2020年高考选择题填空题压轴系列1---解析几何部分
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2020年高考数学选择、填空压轴题考法深度揭秘专题三、立体几何近几年,有的省市的高考题选择了以立体几何为背景的选择题或填空题作为压轴题,主要考查方式有:(1)与空间线面位置关系、数量关系有关命题真假的判断;(2)空间几何体间的接切问题;(3)立体几何中的动态问题.考法06 空间线面关系、数量关系判断(2016·安徽马鞍山二模,16)已知正方体ABCDA 1B1C1D1的棱长为1.给出下列五个命题:①对角线AC1被平面A1BD和平面B1CD1三等分;②正方体的内切球、与各条棱相切的球、外接球的表面积之比为1∶2∶3;③以正方体的顶点为顶点的四面体的体积都是1 6;④正方体与以A为球心,1为半径的球的公共部分的体积是π6;⑤在正方形ABCD内,到顶点A与棱A1B1的距离相等的点的轨迹为一段抛物线.其中正确命题的序号为________(将你认为正确命题的序号都填上).【知识揭秘】①如图所示,假设对角线AC1与平面A1BD相交于点M,可得AM⊥平面A1BD.由体积相等得出AM与AC1的关系,即可作出判断;②设出正方体的内切球、与各条棱相切的球、外接球的半径,即可得出表面积之比;③以A 1,B ,D ,C 1为顶点的三棱锥的体积V =13-4×16=13,不是16,即可作出判断;④正方体与以A 为球心,1为半径的球的公共部分的体积V =18×4π3×13=π6;⑤以DA ,DC ,DD 1分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,在正方形ABCD 内,根据到顶点A 与棱A 1B 1的距离相等列等式判断.【思维揭秘】 ①假设对角线AC 1与平面A 1BD 相交于点M ,可得AM ⊥平面A 1BD ;②找准球心均为正方体的中心;③利用正方体的对称性;④公共部分的体积为球的八分之一;⑤以DA ,DC ,DD 1分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系化简求解.【解析揭秘】 ①如图所示,假设对角线AC 1与平面A 1BD 相交于点M ,可得AM ⊥平面A 1BD .由体积相等,得13AM ×34×(2)2=13×12×12×1,解得AM =33=13AC 1,因此对角线AC 1被平面A 1BD 和平面B 1CD 1三等分,正确;②设正方体的内切球、与各条棱相切的球、外接球的半径分别为12,22,32.因此表面积之比为4π⎝ ⎛⎭⎪⎫122∶4π⎝ ⎛⎭⎪⎫222∶4π×⎝ ⎛⎭⎪⎫322=1∶2∶3,正确; ③以A 1,B ,D ,C 1为顶点的三棱锥的体积V =13-4×16=13,不是16,不正确;④正方体与以A 为球心,1为半径的球的公共部分的体积V =18×4π3×13=π6,正确;⑤以DA,DC,DD1分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,在正方形ABCD 内,到顶点A与棱A1B1的距离相等的点P(x,y,0)的轨迹为:x2+y2=1+(1-x)2,化为y2=2-2x(0≤x≤1),为一段抛物线,正确.【答案】①②④⑤1.(2016·安徽合肥模拟,11)在棱长均相等的正三棱柱ABCA1B1C1中,D为BB1的中点,F在AC1上,且DF⊥AC1,则下述结论:①AC1⊥BC;②AF=FC1;③平面DAC1⊥平面ACC1A1,其中正确的个数为()A.0 B.1C.2 D.31.C不妨设棱长为2.①如图连接AB1,则AB1=AC1=22,∴∠AC1B1≠90°,即AC1与B1C1不垂直,又BC∥B1C1,∴①错误;②如图连接AD,DC1,在△ADC1中,AD=DC1=5,而DF⊥AC1,∴F是AC1的中点,∴②正确;由②知在△ADC1中,DF=3,如图连接CF,CD,易知CF=2,而在Rt△CBD中,CD=5,∴DF2+CF2=CD2,∴DF⊥CF.又DF⊥AC1,CF∩AC1=F,∴DF⊥平面AA1C1C,∴③正确,故选C.2.(2016·浙江金华三模,8)已知一个高度不限的直三棱柱ABC-A1B1C1,AB =4,BC=5,CA=6,点P是侧棱AA1上一点,过A作平面截三棱柱得截面ADE.给出下列结论:①△ADE是直角三角形;②△ADE是等边三角形;③四面体APDE 为在一个顶点处的三条棱两两垂直的四面体,其中有可能成立的结论的个数是()A.0 B.1 C.2 D.32.C如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,AB=4,BC=5,CA=6.不妨取AD=6,AE=10,DE=8,则△ADE是直角三角形,①可能成立;不妨令AD=AE=DE=a(a>6),则△ADE是等边三角形,②可能成立;假设四面体APDE为在一个顶点处的三条棱两两垂直的四面体.当A为直角顶点时,在直三棱柱ABCA1B1C1中,P A⊥底面ABC,则E,D分别与C,B重合,此时∠EAD不是直角,与假设矛盾,假设不成立;当P为直角顶点时,可得PD∥AB,PE∥AC,由等角定理知,∠EPD不可能是直角,与假设矛盾,假设不成立;当E或D点为直角顶点时,不妨选E为直角顶点,则DE⊥EP,DE⊥EA,EP∩EA=E,EP⊂平面ACC1A1,EA⊂平面ACC1A1,则平面ACC1A1与平面BCC1B1垂直,则在直三棱柱ABCA1B1C1中,可证∠ACB为二面角的平面角,∠ACB=90°,与题意矛盾,假设不成立,∴③错误.故选C.考法07 空间几何体间的接切问题(2012·辽宁理,16)已知正三棱锥P ABC ,点P ,A ,B ,C 都在半径为3的球面上.若P A ,PB ,PC 两两相互垂直,则球心到截面ABC 的距离为________.【知识揭秘】 方法一:揭秘1:由P A ,PB ,PC 两两垂直,推出点P 在底面ABC 上的射影就是正三角形ABC 的中心M ;揭秘2:由O ,P ,M 三点共线,得OM ;揭秘3:在Rt △P AM 中,P A 2=PM 2+AM 2⇒⎝ ⎛⎭⎪⎫22a 2=h 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫33a 2⇒h =66a ,在Rt △OAM 中,OA 2=OM 2+AM 2⇒(3)2=(3-h )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫33a 2,可求a . 方法二:揭秘4:将三棱锥放在正方体中,外接球的直径等于正方体的体对角线,可以求得三棱锥的侧棱;等体积法:求三棱锥的体积,可以选择不同的顶点,设而不求得到点到直线的距离.【思维揭秘】 方法一:利用条件,建立关于正三棱锥底面正三角形边长a 的方程,求a ,然后求三棱锥的高h ,则R 减去h 即为所求.方法二:将正三棱锥P ABC 放回正方体内,P A ,PB ,PC 为正方体的长、宽、高,外接球的直径为正方体的体对角线,直接求出a ,再利用等体积法求出球心到截面ABC 的距离.【解析揭秘】 方法一:由于P A ,PB ,PC 两两垂直,则点P 在底面ABC 上的射影就是正三角形ABC 的中心M .设正三角形ABC 的边长为a ,则三棱锥的侧棱长为22a ,AM =33a ,三棱锥的高h ,在Rt △PAM 中,由勾股定理得P A 2=PM 2+AM 2⇒⎝ ⎛⎭⎪⎫22a 2=h 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫33a 2⇒h =66a . 再设球心为O ,则OM ⊥底面ABC ,且OM =3-h ,在Rt △OAM 中,由勾股定理得OA 2=OM 2+AM 2⇒(3)2=(3-h )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫33a 2. 又h =66a ,解得a =22,故球心到截面ABC 的距离为3-h =3-66a =3-66×22=33.方法二:设正三角形ABC 的边长为a ,则三棱锥的侧棱长为22a ,三棱锥的高为h ,将正三棱锥P ABC 放入正方体内,则P A ,PB ,PC 为正方体的长、宽、高,外接球的直径为正方体的体对角线,所以3P A =23,P A =2=22a ,所以a =2 2. 由等体积法得V P ABC =13S △ABC ·h =16×23,所以13×34×(22)2·h =16×23,∴h =233,故球心到截面ABC 的距离为3-h =3-233=33.【答案】 331.(2016·河南六市一模,11)三棱锥P ABC 中,AB =BC =15,AC=6,PC ⊥平面ABC ,PC =2,则该三棱锥的外接球的表面积为( )A.25π3B.25π2C.83π3D.83π21.D 由题意知,△ABC 中AC 边上的高为15-32=6,球心O 在底面ABC 的投影即为△ABC 的外心D ,设DA =DB =DC =x ,∴x 2=32+(6-x )2,解得x =546,∴R 2=x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫PC 22=758+1=838(其中R 为三棱锥外接球的半径),∴外接球的表面积S =4πR 2=83π2,故选D.2.(2016·山西太原一模,11)如图,在平面四边形ABCD 中,AB =AD =CD =1,BD =2,BD ⊥CD ,将其沿对角线BD 折成四面体A ′BCD ,使平面A ′BD ⊥平面BCD .若四面体A ′BCD 的顶点在同一个球面上,则该球的体积为( )A .π B.4π3 C.3π2 D.3π2.C 因为AB =AD =1,BD =2,所以AB 2+AD 2=BD 2,则AB ⊥AD .因为BD ⊥CD ,CD =1,所以BC =BD 2+DC 2=(2)2+1= 3.因为翻折后平面A ′BD ⊥平面BCD ,且BD ⊥CD ,所以CD ⊥平面A ′BD .所以CD ⊥BA ′.又A ′B ⊥A ′D ,所以BA ′⊥平面A ′CD ,则△BA ′C ,△BDC 均为直角三角形,所以BC 为球的直径,即球的半径R =BC 2=32,则V 球=4π3×⎝ ⎛⎭⎪⎫323=3π2. 考法08 立体几何的动态问题近几年有些省市的高考选择、填空题的压轴题以空间几何体为载体,考查有关角、距离、体积等量的最值或某些点的轨迹等动态问题,这类问题主要考查学生的空间想象能力及转化能力.(2015·湖南理,10)某工件的三视图如图所示,现将该工件通过切削,加工成一个体积尽可能大的长方体新工件,并使新工件的一个面落在原工件的一个面内,则原工件材料的利用率为⎝ ⎛⎭⎪⎫材料利用率=新工件的体积原工件的体积( )A.89πB.169πC.4(2-1)3π D.12(2-1)3π【知识揭秘】 揭秘1:观察三视图可知,该工件为圆锥;揭秘2:利用基本不等式放缩得V =xyh ≤x 2+y 22h ;揭秘3:关于a 的函数y =2a 2(2-2a )的最值求法有两种:方法一利用abc ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b +c 33;方法二利用导数求最值. 【思维揭秘】 由三视图可还原出该几何体为圆锥,设出长方体的长、宽、高,建立三者和圆锥的底面半径和高的关系,利用导数或基本不等式确定长方体的最大体积,再计算原工件材料的利用率.【解析揭秘】 方法一:该三视图对应的几何体是底面半径为1,高为2的圆锥.如图,设长方体的长、宽、高分别为a ,b ,c ,上、下底面中心分别为O 1,O 2,上方截掉的小圆锥的高为h ,底面半径为r ,则a 2+b 2=4r 2.由三角形相似,得SO 1SO 2=O 1A O 2B ,即h 2=r 1,则h =2r .长方体的体积为V =abc =ab (2-2r )≤a 2+b 22 ×(2-2r )=2r 2(2-2r )=4r 2-4r 3(当且仅当a =b 时取等号,且0<r <1).设y =4r 2-4r 3(0<r <1),则y ′=8r -12r 2.由y ′=0,得r =0或r =23.由y ′>0,得0<r <23.由y ′<0,得23<r <1.故当r =23时,y max =4×⎝ ⎛⎭⎪⎫232-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫233=1627,即V max =1627. ∴原工件材料的利用率为162713π×12×2=89π,故选A.方法二:由题意可知,问题等价于圆锥的内接长方体的体积的最大值.设长方体的长、宽、高分别为x,y,h,长方体上底面截圆锥的截面半径为a,则x2+y2=(2a)2=4a2,圆锥的轴截面如图所示,则可知a1=2-h2⇒h=2-2a,而长方体的体积V=xyh≤x2+y22h=2a2h=2a2(2-2a)≤2×⎝⎛⎭⎪⎫a+a+2-2a33=1627,当且仅当x=y,a=2-2a,即a=23时,等号成立,此时利用率为162713π×12×2=89π,故选A.【答案】A【名师点睛】立体几何中的最值问题,与实际应用相结合,立意新颖,属于较难题,需要考生从实际应用问题中提取出相应的几何元素,再利用基本不等式求解,解决此类问题的两大核心思路:一是化立体问题为平面问题,结合平面几何的相关知识求解;二是建立目标函数的数学思想,选择合理的变量,利用导数或利用基本不等式,求其最值.1.(2016·天津模拟,12)一矩形的一边在x轴上,另两个顶点在函数y=2x1+x2(x>0)的图象上,如图,则此矩形绕x轴旋转而成的几何体的体积的最大值是()A.π B.π3C.π4 D.π21.A ∵y =2x 1+x 2(x >0),∴yx 2-2x +y =0,将其视为关于x 的一元二次方程,设x 1,x 2是其两根,∴x 1+x 2=2y ,x 1x 2=1,∴|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=4-4y 2y ,∴绕x 轴旋转而成的几何体的体积V =πy 2|x 1-x 2|=πy 2·4-4y 2y=2π14-⎝ ⎛⎭⎪⎫y 2-122≤π,当且仅当y 2=12,即y =22时等号成立,故选A. 2.(2013·北京理,14)如图,在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 为BC 的中点,则点P 在线段D 1E 上,则点P 到直线CC 1的距离的最小值为________.2.【解析】 如图所示,过P 作PQ ⊥DE ,则PQ ⊥平面ABCD ,所以PQ ∥CC 1,所以P 到CC 1的距离即为CQ 的长.当P 在线段ED 1上运动时,距离的最小值为C 到线段DE 的距离,所以最小值为△CDE 中DE 边上的高,其长度为2×15=255. 【答案】 25511。
2 2c :xy、选择题22 c cc1.(重庆理8)在圆x y 2x 6y 0内,过点E (0,1)的最长弦和最短弦分别是物线顶点的坐标为五、解析几何AC和BD,则四边形ABCDW 面积为A. 5.2B. 10.2C. 15,2 D . 20.22 2 C 1 :与 戛 1(a> b>0) C 1:x 2 2.(浙江理8)已知椭圆 a b 与双曲线 2匕14有公共的焦点,C1的一条渐近线与以C 1的长轴为直径的圆相交于 A ,B两点,若C 1恰好将线段AB 三等分, 2aA.B. a 213C .b2iD. b 23.(四川理 210)在抛物线y x ax5(a 乒0)上取横坐标为 X i2的两点,过这两点引一条割线, 有平行于该割线的一条直线同时与抛物线和圆5x 2 5y 236相切,则抛A. (2, 9) B . (°, 5)C. (2,9)D. (1, 6)【解析】由知的割线的坐标(4,11 4a),(2,2 a 1),K 2a,设直线方程为4. (a 2)x2y xy (a (陕西理 2A . y5.(山东36 b 2b,则 51 (2 a)2ax 5b 6 a 2)x b2)设抛物线的顶点在原点, 8x B . y 28x理8 )已知双曲线(2, 9)准线方程为2C . y2 2 2,2a b4x 1(a> 0, 2,则抛物线的方程是D . y2 4xb> 0)的两条渐近线均和圆2 2 c:x y 6x 5 0相切,且双曲线的右焦点为圆C的圆心,则该双曲线的方程为1或3A. 222或皂D. 3 2cos AFB =D.(B. 3 或 22x2y_ 12x2 y_2 x 2匕1 2x2工154B. 4 5C. 3 6D. 63F案】 A(全国新课标理7)已知直线 l 过双曲线C 的一个焦点,且与 C 的对称轴垂直,l 与C 交于A. 6. A, B 两点,|ABI 为C 的实轴长的2倍,C 的离心率为(A)抵 (B)后(C) (D) 37.(全国大纲理 10)已知抛物线 2C : y4x的焦点为F,直线y2x 4与C 交于A, B 两点.则A. 53B. 5C.D.8.(江西理 9)若曲线C I:2x与曲线C2:y(y mx m ) 0有四个不同的交点,则实数 m 的取值范围是A.(B.,0) U (0,C.[ 9.(湖南理 5) 设双曲线y9的渐近线方程为3x 2y 0,则a 的值为A. 4【答案】CD. 110.(湖北理 4)将两个顶点在抛物线2px(p °)上, 另一个顶点是此抛物线焦点的正三角形个数记为 A. n=0【答案】C11.(福建理 n, 7) PF 1 : F 1F 2 : 则B. n=1 C .n=2 D. n设圆锥曲线 r 的两个焦点分别为PF 2=4:3:2,则曲线r 的离心率等于F1, F2,若曲线r 上存在点P 满足【答案】A12.(北京理8)设A。
绝密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试压轴(一)数学(理)试题注意事项:1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上一、单选题1.已知集合{1A y y ==,{}30B x x =-≤,则A B =I () A .[]1,2B .[]1,3C .[]2,3D .()2,+∞ 答案:B首先分别化简集合A ,B ,再求交集即可.解: {{}11A y y y y ==+=≥,{}{}303B x x x x =-≤=≤,所以[]1,3A B ⋂=.故选:B.点评:本题主要考查集合的交集运算,同时考查了函数的值域,属于简单题.2.欧拉公式cos sin ix e x i x =+(i 为虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉发明的,它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里非常重要,被誉为“数学中的天桥”.根据欧拉公式,设复数cossin 33z i ππ=+,则3z 等于()A .122-B .1-C .122--D .122-+ 答案:B 根据欧拉公式得到3i z e π=,再计算3z 即可.解: 由题意得3cossin 33i z i e πππ=+=, 333()cos sin 1i i z e e i ππππ====-+. 故选:B点评:本题主要考查三角函数求值问题,同时复数的概念,属于简单题.3.月形是一种特殊的平面图形,指有相同的底,且在底的同一侧的两个弓形所围成的图形.月形中的一种特殊的情形是镰刀形,即由半圆和弓形所围成的图形(如下图),若半圆的半径与弓形所在圆的半径之比为1:2,现向半圆内随机取一点,则取到镰刀形中的一点的概率为()A.423 3-B.2313-C.3πD.31π-答案:B首先设半圆半径为r,分别计算半圆的面积和弓形的面积,再代入几何概型公式计算即可.解:如图所示:设半圆半径为r,半圆面积为22rπ,221(2)3OO r r r=-=弓形面积为()2221122233623r r r r rππ⨯⨯-⨯=-,概率为2222232312332rr rrπππ-+=-.故选:B点评:本题主要以数学文化为背景考查几何概型,同时考查学生的逻辑思维能力,属于中档题. 4.数列{}n a的前几项是:0、2、4、8、12、18、24、32、49、50⋅⋅⋅其规律是:偶数项是序号平方再除2;奇数项是序号平方减1再除2.如图所示的程序框图是为了得到该数列的前100项而设计的,那么在两个判断框中,可以先后填入()A .n 是偶数?,100n ≤?B .n 是奇数?,100n ≤?C .n 是偶数?,100n <?D .n 是奇数?,100n <?答案:A模拟程序框图的运行过程,结合输出的条件,即可得到答案.解:根据偶数项是序号平方再除以2,奇数项是序号平方减1再除以2,可知第一个框应该是“n 是偶数?”;执行程序框图,当101100n =>结束,所以第二个框应该填100n ≤?.故选:A点评:本题主要考查程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,属于简单题.5.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且对任意*N n ∈都有21n n S a =-,设2log n n b a =,则数列{}n b 的前6项之和为()A .11B .16C .10D .15答案:D首先根据21n n S a =-得到12n n a -=,代入2log n n b a =,再计算数列{}n b 的前6项之和即可.解:因为21n n S a =-,当1n =时,11121S a a =-=,所以11a =.当2n ≥时,1n n n a S S -=-,所以121(21)n n n a a a -=---,即12n n a a -=. 所以数列{}n a 是以1为首项,以2为公比的等比数列,所以12n n a -=,12log 21n n b n -==-,11(2)1n n b b n n --=---=,所以数列{}n b 是以0为首项,以1为公差的等差数列,数列{}n b 的前6项之和为1656152b d ⨯+= 故选:D点评: 本题主要考查由n S 求通项公式n a ,同时考查了等差数列的求和,属于中档题.6.声音中包含着正弦函数.音的四要素:音调、响度、音长和音色都与正弦函数的参数有关.我们平时听到的音乐不只是一个音在响,是由基音和许多个谐音的结合,其函数可以是()11sin sin 2sin 323f x x x x =++,则()f x 的图象可以是() A . B .C .D . 答案:D首先根据()f x 为奇函数,排除C ,根据42f f ππ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,排除B ,根据()11111=236f x <++,排除A ,排除法即可得到答案. 解:因为()f x 的定义域为R ,1111()sin()sin(2)sin(3)sin sin 2sin 3()2323f x x x x x x x f x -=-+-+-=---=-, 所以()f x 为奇函数,排除C.1432f π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,223f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,故42f f ππ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,排除B ; 因为()11111=236f x <++,而A 选项的()max 2f x =,排除A. 故选:D点评: 本题主要考查根据解析式判断函数的图象,同时考查了函数的奇偶性,特值法以及函数的最值,属于中档题.7.过双曲线M :()22210y x b b -=>的左顶点A 作斜率为1的直线l ,若l 与双曲线的渐近线分别交于B 、C 两点,且54OB OA OC =+u u u r u u u r u u u r ,则双曲线的离心率是()ABCD答案:B首先设出直线l 的方程为1y x =+,与渐近线方程联立得到1(,)11b B b b -++,1(,)11b C b b --.根据54OB OA OC =+u u u r u u u r u u u r 得到32b =,再计算离心率即可. 解:由题可知(1,0)A -,所以直线l 的方程为1y x =+.因双曲线M 的两条渐近线方程为y bx =或y bx =-.由1y bx y x =-⎧⎨=+⎩,解得1(,)11b B b b -++;同理可得1(,)11b C b b --. 又()1,0OA =-u u u r ,1,11b OB b b ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭u u u r ,1,11b OC b b ⎛⎫= ⎪--⎝⎭u u u r。
2020年全国高考数学试题汇编选择填空压轴题一、选择题(本大题共11小题,共54.0分)1.2020年3月14日是全球首个国际圆周率日(πDay).历史上,求圆周率π的方法有多种,与中国传统数学中的“割圆术”相似,数学家阿尔⋅卡西的方法是:当正整数n充分大时,计算单位圆的内接正6n边形的周长和外切正6n边形(各边均与圆相切的正6n边形)的周长,将它们的算术平均数作为2π的近似值.按照阿尔⋅卡西的方法,π的近似值的表达式是()A. 3n(sin30°n +tan30°n) B. 6n(sin30°n+tan30°n)C. 3n(sin60°n +tan60°n) D. 6n(sin60°n+tan60°n)2.设集合A={(x,y)|x−y≥1,ax+y>4,x−ay≤2},则()A. 对任意实数a,(2,1)∈AB. 对任意实数a,(2,1)∉AC. 当且仅当a<0时,(2,1)∉AD. 当且仅当a≤32时,(2,1)∉A3.根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080,则下列各数中与MN最接近的是()(参考数据:lg3≈0.48)A. 1033B. 1053C. 1073D. 10934.数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C:x2+y2=1+|x|y就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线C恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C上任意一点到原点的距离都不超过√2;③曲线C所围成的“心形”区域的面积小于3.其中,所有正确结论的序号是()A. ①B. ②C. ①②D. ①②③5.袋中装有偶数个球,其中红球、黑球各占一半,甲、乙、丙是三个空盒.每次从袋中任意取出两个球,将其中一个球放入甲盒,如果这个球是红球,就将另一个放入乙盒,否则就放入丙盒,重复上述过程,直到袋中所有球都被放入盒中,则()A. 乙盒中黑球不多于丙盒中黑球B. 乙盒中红球与丙盒中黑球一样多C. 乙盒中红球不多于丙盒中红球D. 乙盒中黑球与丙盒中红球一样多6. 若2a +log 2a =4b +2log 4b ,则( )A. a >2bB. a <2bC. a >D. a <7. 已知函数f(x)={x 3,x ≥0,−x,x <0.若函数g(x)=f(x)−|kx 2−2x|(k ∈R)恰有4个零点,则k 的取值范围是( ) A. (−∞,−12)∪(2√2,+∞) B. (−∞,−12)∪(0,2√2) C. (−∞,0)∪(0,2√2)D. (−∞,0)∪(2√2,+∞)8. 已知A ,B ,C 为球O 的球面上的三个点,⊙O 1为▵ABC 的外接圆.若⊙O 1的面积为4π,AB =BC =AC =OO 1,则球O 的表面积为( )A. 64πB. 48πC. 36πD. 32π9. 0−1周期序列在通信技术中有着重要应用,若序列a 1a 2…a n …满足a i ∈(0,1)(i =1,2,…),且存在正整数m ,使得a i+m =a i (i =1,2,…)成立,则称其为0−1周期序列,并称满足a i+m =a i (i =1,2,…)的最小正整数m 为这个序列的周期.对于周期为m 的0−1序列a 1a 2…a n …,C(k)=1m ∑a i a i+k (k =1,2,…,m −1)m i=1是描述其性质的重要指标.下列周期为5的0−1序列中,满足C(k)≤15(k =1,2,3,4)的序列是( )A. 11010…B. 11011…C. 10001…D. 11001…10. 已知<,<.设a =3,b =5,c =8,则( )A. a <b <cB. b <a <cC. b <c <aD. c <a <b11. 某学校运动会的立定跳远和30秒跳绳两个单项比赛分成预赛和决赛两个阶段,表中为10名学生的预赛成绩,其中有三个数据模糊.在这10名学生中,进入立定跳远决赛的有8人,同时进入立定跳远决赛和30秒跳绳决赛的有6人,则( )A. 2号学生进入30秒跳绳决赛B. 5号学生进入30秒跳绳决赛C. 8号学生进入30秒跳绳决赛D. 9号学生进入30秒跳绳决赛二、不定项选择题(本大题共1小题,共5.0分)12. 信息熵是信息论中的一个重要概念.设随机变量X 所有可能的取值为1,2,,n ,且P(X =i)=>0(i =1,2,,n),=1,定义X 的信息熵H(X)=−( )A. 若n =1,则H (x )=0B. 若n =2,则H(x)随着的增大而增大C. 若=(i =1,2,,n),则H(x)随着n 的增大而增大D. 若n =2m ,随机变量Y 的所有可能取值为1,2,,m ,且P(Y =j)=+(j =1,2,,m)则H(X)H(Y)三、填空题(本大题共12小题,共60.0分)13.为满足人民对美好生活的向往,环保部门要求相关企业加强污水治理,排放未达标的企业要限期整改.设企业的污水排放量W与时间t的关系为W=f(t),用−f(b)−f(a)b−a的大小评价在[a,b]这段时间内企业污水治理能力的强弱.已知整改期内,甲、乙两企业的污水排放量与时间的关系如图所示.给出下列四个结论:①在[t1,t2]这段时间内,甲企业的污水治理能力比乙企业强;②在t2时刻,甲企业的污水治理能力比乙企业强;③在t3时刻,甲,乙两企业的污水排放都已达标;④甲企业在[0,t1],[t1,t2],[t2,t3]这三段时间中,在[0,t1]的污水治理能力最强.其中所有正确结论的序号是______.14.某网店统计了连续三天售出商品的种类情况:第一天售出19种商品,第二天售出13种商品,第三天售出18种商品;前两天都售出的商品有3种,后两天都售出的商品有4种,则该网店①第一天售出但第二天未售出的商品有______种;②这三天售出的商品最少有______种.15.某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:(i)男学生人数多于女学生人数;(ii)女学生人数多于教师人数;(iii)教师人数的两倍多于男学生人数.①若教师人数为4,则女学生人数的最大值为______.②该小组人数的最小值为______.16.李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.①当x=10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付__________元;②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x的最大值为________.17.已知椭圆M:x2a2+y2b2=1(a>b>0),双曲线N:x2m2−y2n2=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为__________;双曲线N的离心率为________.18.三名工人加工同一种零件,他们在一天中的工作情况如图所示,其中A i的横、纵坐标分别为第i名工人上午的工作时间和加工的零件数,点B i的横、纵坐标分别为第i名工人下午的工作时间和加工的零件数,i=1,2,3.(1)记Q i为第i名工人在这一天中加工的零件总数,则Q1,Q2,Q3中最大的是______ ;(2)记p i为第i名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则p1,p2,p3中最大的是______ .19.设函数f(x)={x 3−3x,x≤a−2x,x>a.①若a=0,则f(x)的最大值为______;②若f(x)无最大值,则实数a的取值范围是______.20.如图,在三棱锥P−ABC的平面展开图中,AC=1,AB=AD=,AB AC,AB AD,CAE=,则FCB=__________.21.设有下列四个命题:P1:两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内.P2:过空间中任意三点有且仅有一个平面.P3:若空间两条直线不相交,则这两条直线平行.P4:若直线l⊂平面α,直线m⊥平面α,则m⊥l.则下述命题中所有真命题的序号是________.①p1∧p4②p1∧p2③¬p2∨p3④¬p3∨¬p422.关于函数f(x)=x+有如下四个命题:f(x)的图像关于y轴对称.f(x)的图像关于原点对称,f(x)的图像关于直线x=对称.f(x)的最小值为2.其中所有真命题的序号是__________.23. 如图,在四边形ABCD 中,∠B =60°,AB =3,BC =6,且AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λBC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =−32,则实数λ的值为______,若M ,N 是线段BC 上的动点,且|MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=1,则DM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅DN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 的最小值为______.24. 数列{a n }满足a n+2+(−1)n a n =3n −1,前16项和为540,则a 1=____.答案和解析1.【答案】A【解析】【分析】本题考查数学中的文化,考查圆的内接和外切多边形的边长的求法,考查运算能力,属于基础题.设内接正6n边形的边长为a,外切正6n边形的边长为b,运用圆的性质,结合直角三角形的锐角三角函数的定义,可得所求值.【解答】解:如图,设内接正6n边形的边长为a,外切正6n边形的边长为b,可得a=2sin360°12n =2sin30°n,b=2tan360°12n =2tan30°n,则2π≈6na+6nb2=6n(sin30°n+tan30°n),即π≈3n(sin30°n +tan30°n),故选:A.2.【答案】D【解析】【分析】本题考查元素与集合的关系,考查运算求解能力,是中档题.根据题意,取特例判断求解即可.【解答】解:当a=−1时,集合A={(x,y)|x−y≥1,ax+y>4,x−ay≤2}={(x,y)|x−y≥1,−x+y>4,x+ y≤2},显然(2,1)不满足,−x+y>4,x+y≤2,所以A不正确;当a=4时,集合A={(x,y)|x−y≥1,ax+y>4,x−ay≤2}={(x,y)|x−y≥1,4x+y>4,x−4y≤2},可知:此时(2,1)∈A,所以B不正确;当a=1时,集合A={(x,y)|x−y≥1,ax+y>4,x−ay≤2}={(x,y)|x−y≥1,x+y>4,x−y≤2},显然此时(2,1)∉A,所以C不正确;故选:D.3.【答案】D【解析】【分析】本题考查指数形式与对数形式的互化,属于基础题.根据对数的性质:T=a log a T,可得:3=10lg3≈100.48,将M也化为10为底的指数形式,进而可得结果.【解答】解:由题意:M≈3361,N≈1080,根据对数性质有:3=10lg3≈100.48,∴M≈3361≈(100.48)361≈10173,∴MN ≈101731080=1093.故选D.4.【答案】C【解析】【分析】本题考查了方程与曲线,属中档题.将x换成−x方程不变,所以图形关于y轴对称,根据对称性讨论y轴右边的图形可得.【解答】解:将x换成−x方程不变,所以图形关于y轴对称,当x=0时,代入得y2=1,∴y=±1,即曲线经过(0,1),(0,−1),当x>0时,方程变为y2−xy+x2−1=0,所以由△=x2−4(x2−1)≥0,解得x∈(0,2√33],所以x只能取整数1,当x=1时,y2−y=0,解得y=0或y=1,即曲线经过(1,0),(1,1),根据对称性可得曲线还经过(−1,0),(−1,1),故曲线一共经过6个整点,故①正确,当x>0时,由x2+y2=1+xy得x2+y2−1=xy≤x2+y22,(当x=y时取等),∴x2+y2≤2,∴√x2+y2≤√2,即曲线C上y轴右边的点到原点的距离不超过√2,根据对称性可得:曲线C上任意一点到原点的距离都不超过√2,故②正确,×2×1=1,在x轴上方图形面积大于矩形面积=1×2=2,x轴下方的面积大于等腰直角三角形的面积=12因此曲线C所围成的“心形”区域的面积大于2+1=3,故③错误,故选C.5.【答案】B【解析】【分析】本题考查了推理与证明,重点是找到切入点逐步进行分析,对学生的逻辑思维能力有一定要求,属于中档题.取出的两球有四种情况,分别分析三个盒子中球的关系即可得出结果.【解答】解:取两个球共有4种情况:①红+红,则乙盒中红球数加1个;②黑+黑,则丙盒中黑球数加1个;③红+黑(红球放入甲盒中),则乙盒中黑球数加1个;④黑+红(黑球放入甲盒中),则丙盒中红球数加1个.设一共有球2a个,则a个红球,a个黑球,甲中球的总个数为a,其中红球x个,黑球y个,x+y=a.则乙中有x个球,其中k个红球,j个黑球,k+j=x;丙中有y个球,其中l个红球,i个黑球,i+l=y;黑球总数a=y+i+j,又x+y=a,故x=i+j由于x=k+j,所以可得i=k,即乙中的红球等于丙中的黑球.故选B.6.【答案】B【解析】【分析】本题考查指数及对数的运算性质,指数及对数函数的单调性,属中档题.【解答】解:根据指数及对数的运算性质,4b+2log4b=22b+log2b,∵log2(2b)=log2b+1>log2b,∴22b+log2(2b)>22b+log2b=2a+log2a,根据函数f(x)=2x+log2x是定义域上的增函数,由f(2b)>f(a),得a<2b,故答案为B.7.【答案】D【解析】【分析】本题考查函数的零点,参数的取值范围,关键利用分类讨论思想,分析函数的交点,属于难题.问题转化为f(x)=|kx2−2x|有四个根,⇒y=f(x)与y=ℎ(x)=|kx2−2x|有四个交点,再分三种情况当k=0时,当k<0时,当k>0时,讨论两个函数四否能有4个交点,进而得出k的取值范围.【解答】解:若函数g(x)=f(x)−|kx2−2x|(k∈R)恰有4个零点,则f(x)=|kx2−2x|有四个根,即y=f(x)与y=ℎ(x)=|kx2−2x|有四个交点,当k=0时,y=f(x)与y=|−2x|=2|x|图象如下:两图象有2个交点,不符合题意,当k<0时,y=|kx2−2x|与x轴交于两点x1=0,x2=2k(x2<x1)图象如图所示,两图象有4个交点,符合题意,当k>0时,y=|kx2−2x|与x轴交于两点x1=0,x2=2k(x2>x1)在[0,2k)内两函数图象有两个交点,所以若有四个交点,只需y=x3与y=kx2−2x在(2k,+∞)还有两个交点,即可,即x3=kx2−2x在(2k,+∞)还有两个根,即k=x+2x 在(2k,+∞)还有两个根,函数y=x+2x≥2√2,(当且仅当x=√2时,取等号),所以0<2k<√2,且k>2√2,所以k>2√2,综上所述,k的取值范围为(−∞,0)∪(2√2,+∞).故选:D.8.【答案】B【解析】【分析】本题考查球的结构与性质,球的表面积公式,属中档题.【解答】解:由圆O1的面积为4π=πr2,故圆O1的半径ρ=2,∵AB=BC=AC=OO1,则三角形ABC是正三角形,由正弦定理:ABsin60∘=2r=4,得AB=OO1=2√3,由R2=r2+OO12,得球O的半径R=4,表面积为4πR2=64π,故答案为A.9.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查新定义类型的问题,属于较难题.【解答】解:对于A选项,C(1)=15∑a i5i=1a i+1=15(1+0+0+0+0)=15,C(2)=15∑a i5i=1a i+2=15(0+1+0+1+0)=25>15,不满足,排除;对于B选项,C(1)=15∑a i5i=1a i+1=15(1+0+0+1+1)=35>15,不满足,排除;对于C选项,C(1)=15∑a i5i=1a i+1=15(0+0+0+0+1)=15,C(2)=15∑a i5i=1a i+2=15(0+0+0+0+0)=0,C(3)=15∑a i5i=1a i+3=15(0+0+0+0+0)=0,C(4)=15∑a i5i=1a i+4=15(1+0+0+0+0)=15,满足;对于D选项,C(1)=15∑a i5i=1a i+1=15(1+0+0+0+1)=25>15,不满足,排除;故选C.10.【答案】A【解析】【分析】本题主要考查对数与对数函数,借助中间值比较大小.【解答】解:a=log53=ln 3ln 5,b=log85=ln 5ln 8,c=log138=ln 8ln 13,a−b=ln 3ln 5−ln 5ln 8=ln 3⋅ln 8−(ln 5)2ln 5⋅ln 8<(ln 3+ln 82)2−(ln 5)2ln 5⋅ln 8=(ln 24+ln 25)(ln 24−ln 25)4ln 5⋅ln 8<0;c−45=ln 8ln 13−45=5ln 8−4ln 135ln 13=ln 85−ln 1345ln 13>0;b−45=ln 5ln 8−45=5ln 5−4ln 85ln 8=ln 55−ln 845ln 13<0;综上所述,a<b<45<c,即a<b<c,故选A.11.【答案】B【解析】解:∵这10名学生中,进入立定跳远决赛的有8人,故编号为1,2,3,4,5,6,7,8的学生进入立定跳远决赛,又由同时进入立定跳远决赛和30秒跳绳决赛的有6人,则3,6,7号同学必进入30秒跳绳决赛,剩下1,2,4,5,8号同学的成绩分别为:63,a,60,63,a−1有且只有3人进入30秒跳绳决赛,故成绩为63的同学必进入30秒跳绳决赛,故选:B根据已知中这10名学生中,进入立定跳远决赛的有8人,同时进入立定跳远决赛和30秒跳绳决赛的有6人,逐一分析四个答案的正误,可得结论.本题考查的知识点是推理与证明,正确利用已知条件得到合理的逻辑推理过程,是解答的关键.12.【答案】AC【解析】【分析】本题考查离散型随机变量的应用,重点考查对新定义的理解,属于难题.【解答】解:A选项中,由题意知p1=1,此时H(X)=−1×log21=0,故A正确;B选项中,由题意知p1+p2=1,且p1∈(0,1),H(X)=−p1log2p1−p2log2p2=−p1log2p1−(1−p1)log2(1−p1),设f(x)=−xlog2x−(1−x)log2(1−x),x∈(0,1)则f′(x)=−log2x−1ln2+log2(1−x)+1ln2=log2(1x−1),当x∈(12,1)时,f′(x)<0,当x∈(0,12)时,f′(x)>0,故当p1∈(0,12)时,H(X)随着p1的增大而增大,当p1∈(12,1)时,H(X)随着p1的增大而减小,故B错误;C 选项中,由题意知H(X)=n ×(−1n )log 21n =log 2n ,故H(X)随着n 的增大而增大,故C 正确.D 选项中,由题意知H(Y)=−∑(p j +p 2m+1−j )m j=1log 2(p j +p 2m+1−j ),H(X)=−∑p j 2m j=1log 2p j =−∑(p j m j=1log 2p j +p 2m+1−j log 2p 2m+1−j ), H(X)−H(Y)=∑log 2(p j +p 2m+1−j )p j +p 2m+1−j m j=1−∑(log 2p j p j +log 2p 2m+1−jp 2m+1−j m j=1) =∑log 2(p j +p 2m+1−j )p j +p 2m+1−j p j p j p 2m+1−j p 2m+1−j m j=1=∑log 2(p j +p 2m+1−j )p j (p j +p 2m+1−j )p 2m+1−j p j p j p 2m+1−j p 2m+1−j m j=1=∑log 2(1+p 2m+1−j p j )p j (1+p j p 2m+1−j )p 2m+1−j m j=1>0,故D 错误,故答案为AC .13.【答案】①②③【解析】解:设甲企业的污水排放量W 与时间t 的关系为W =f(t),乙企业的污水排放量W 与时间t 的关系为W =g(t).对于①,在[t 1,t 2]这段时间内,甲企业的污水治理能力为−f(t 2)−f(t 1)t 2−t 1, 乙企业的污水治理能力为−g(t 2)−g(t 1)t 2−t 1.由图可知,f(t 1)−f(t 2)>g(t 1)−g(t 2),∴−f(t 2)−f(t 1)t 2−t 1>−g(t 2)−g(t 1)t 2−t 1,即甲企业的污水治理能力比乙企业强,故①正确;对于②,由图可知,f(t)在t 2时刻的切线的斜率小于g(t)在t 2时刻的切线的斜率,但两切线斜率均为负值, ∴在t 2时刻,甲企业的污水治理能力比乙企业强,故②正确;对于③,在t 3时刻,甲,乙两企业的污水排放都小于污水达标排放量,∴在t 3时刻,甲,乙两企业的污水排放都已达标,故③正确;对于④,由图可知,甲企业在[0,t 1],[t 1,t 2],[t 2,t 3]这三段时间中,在[t 1,t 2]的污水治理能力最强,故④错误.∴正确结论的序号是①②③.故答案为:①②③.由两个企业污水排放量W 与时间t 的关系图象结合平均变化率与瞬时变化率逐一分析四个命题得答案. 本题考查利用数学解决实际生活问题,考查学生的读图视图能力,是中档题.14.【答案】16 29【解析】解:①设第一天售出商品的种类集为A ,第二天售出商品的种类集为B ,第三天售出商品的种类集为C ,如图,则第一天售出但第二天未售出的商品有19−3=16种;②由①知,前两天售出的商品种类为19+13−3=29种,第三天售出但第二天未售出的商品有18−4=14种,当这14种商品属于第一天售出但第二天未售出的16种商品中时,即第三天没有售出前两天的商品时,这三天售出的商品种类最少为29种.故答案为:①16;②29.①由题意画出图形得答案;②求出前两天所受商品的种数,由特殊情况得到三天售出的商品最少种数. 本题考查集合的包含关系及其应用,考查了集合中元素的个数判断,考查学生的逻辑思维能力,是中档题. 15.【答案】6 12【解析】解:①设男学生女学生分别为x ,y 人,若教师人数为4,则{x >yy >42×4>x,即4<y <x <8,即x 的最大值为7,y 的最大值为6,即女学生人数的最大值为6.②设男学生女学生分别为x ,y 人,教师人数为z ,则{x >yy >z 2z >x,即z <y <x <2z即z 最小为3才能满足条件,此时x 最小为5,y 最小为4,即该小组人数的最小值为12,故答案为:6,12①设男学生女学生分别为x ,y 人,若教师人数为4,则{x >yy >42×4>x,进而可得答案;②设男学生女学生分别为x,y人,教师人数为z,则{x>yy>z2z>x,进而可得答案;本题考查的知识点是推理和证明,简易逻辑,线性规划,难度中档.16.【答案】①130;②15.【解析】【分析】本题考查不等式在实际问题的应用,考查化简运算能力,属于中档题.①由题意可得顾客一次购买的总金额,减去x,可得所求值;②在促销活动中,设订单总金额为m元,讨论m的范围,可得(m−x)×80%≥m×70%,解不等式,结合恒成立思想,可得x的最大值.【解答】解:①当x=10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,可得60+80=140(元),即有顾客需要支付140−10=130(元);②在促销活动中,设订单总金额为m元,当0<m<120时,显然符合题意;当m≥120时,可得(m−x)×80%≥m×70%,即有x≤m8,可得x≤1208=15,则x的最大值为15元.故答案为:130;15.17.【答案】√3−1;2【解析】【分析】本题考查椭圆和双曲线的简单性质,考查计算能力,属于中档题.根据题意,可得正六边形的一个顶点(c2,√3c2),代入椭圆方程,求出椭圆的离心率;再根据双曲线渐近线斜率求出双曲线离心率即可.【解答】解:椭圆M:x2a2+y2b2=1(a>b>0),双曲线N:x2m2−y2n2=1,若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,又椭圆的一个焦点为(c,0),可得正六边形的一个顶点(c2,√3c2),可得:c 24a 2+3c 24b 2=1,可得14e 2+34(1e 2−1)=1,可得e 4−8e 2+4=0,e ∈(0,1), 解得e =√3−1.同时,双曲线的渐近线的斜率为√3,即n m =√3,可得:n 2m 2=3,即m 2+n 2m 2=4,可得双曲线的离心率为√m2+n 2m =2.故答案为:√3−1;2.18.【答案】Q 1;p 2【解析】【分析】本题考查的知识点是函数的图象,分析出Q i 和p i 的几何意义,是解答的关键.(1)若Q i 为第i 名工人在这一天中加工的零件总数,则Q i =A i +B i ,是A i B i 连线的中点的纵坐标的2倍,进而得到答案.(2)若p i 为第i 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则p i 为A i B i 中点与原点连线的斜率;进而得到答案.【解答】解:(1)设A 1(x A 1,y A 1),B 1(x B 1,y B 1),线段A 1B 1的中点为E(x 1,y 1),则Q 1=y A 1+y B 1=2y 1.因此,要比较Q 1,Q 2,Q 3的大小,只需比较线段A 1B 1,A 2B 2,A 3B 3中点纵坐标的大小,作图比较知Q 1最大.(2)若p i 为第i 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则p i 为A i B i 中点与原点连线的斜率,故p 1,p 2,p 3中最大的是p 2.故答案为:Q 1,p 2.19.【答案】2;(−∞,−1)【解析】【分析】本题考查的知识点是分段函数的应用,函数的最值,难度中档.①将a =0代入,求出函数的导数,分析函数的单调性,可得当x =−1时,f(x)的最大值为2;②根据y =x 3−3x 与y =−2x 有三个交点,结合f(x)无最大值,可得答案.【解答】解:①若a =0,则f(x)={x 3−3x,x ≤0−2x,x >0,则f′(x)={3x 2−3,x ≤0−2,x >0, 当x <−1时,f′(x)>0,此时函数为增函数,当x >−1时,f′(x)<0,此时函数为减函数,故当x =−1时,f(x)的最大值为2;②对于y =x 3−3x ,可知y′=3x 2−3,令y′=3x 2−3=0得x =±1,当x ∈(−∞,−1)∪(1,+∞)时,y′>0,函数单调递增;当x ∈(−1,1)时,y′<0,函数单调递减;且易知y =x 3−3x 与y =−2x 有三个交点,坐标为(0,0),(1,−2),(−1,2),若f(x)无最大值,则a <−1,故答案为:2,(−∞,−1).20.【答案】−14【解析】【分析】本题考查利用正余弦定理解三角形,属于中档题.【解答】解:由已知得BD =√2AB =√6,∵D 、E 、F 重合于一点,∴AE =AD =√3,BF =BD =√6,∴ △ACE 中,由余弦定理得,∴CE =CF =1,∴在△BCF 中,由余弦定理得.故答案为.21.【答案】①③④【解析】【分析】本题考查含逻辑联结词的命题真假的判断以及立体几何相关知识,属于中档题.【解答】解:对于p1:可设l1与l2,所得平面为α.若l3与l1相交,则交点A必在平面α内.同理l2与l3的交点B在平面α内,故直线AB在平面α内,即l3在平面α内,故p1为真命题.对于p2:过空间中任意三点,若三点共线,可形成无数个平面,故p2为假命题.对于p3:空间中两条直线的位置关系有平行,相交,异面,故p3为假命题.对于p4:若m⊥α,则m垂直于平面α内的所有直线,故m⊥l,故p4为真命题.综上可知,p1∧p4为真命题,¬p2∨p3为真命题,¬p3∨¬p4为真命题.故答案为①③④.22.【答案】②③【解析】【分析】本题主要考查了三角函数的图象与性质及函数的奇偶性、对称性等有关知识,属于中档题.根据函数奇偶性定义可判断出函数图象的对称性;通过函数图象关于直线对称可得等量关系,进而检验等式是否成立即可;特殊值法可判断出函数的最值.【解答】解:根据题意,易得函数定义域关于原点对称,f(−x)=sin(−x)+1sin(−x)=−(sinx+1sinx)=−f(x),所以f(x)是奇函数,图象关于原点对称,故①错误,②正确;若函数f(x)关于直线x=π2对称,则有f(π2−x)=f(π2+x),即sin(π2−x)+1sin(π2−x)=sin(π2+x)+1sin(π2+x),通过化简可得等式成立.故③正确;当x=−π2时,f(−π2)=−2<2,故④错误.故答案为②③.23.【答案】16 132 【解析】【分析】 本题考查了向量在几何中的应用,考查了向量的共线和向量的数量积,以及二次函数的性质,属于中档题. 以B 为原点,以BC 为x 轴建立如图所示的直角坐标系,根据向量的平行和向量的数量积即可求出点D 的坐标,即可求出λ的值,再设出点M ,N 的坐标,根据向量的数量积可得关于x 的二次函数,根据二次函数的性质即可求出最小值.【解答】解:以B 为原点,以BC 为x 轴建立如图所示的直角坐标系,∵∠B =60°,AB =3,∴A(32,3√32), ∵BC =6,∴C(6,0),∵AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λBC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,∴AD//BC ,设D(x 0,3√32), ∴AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 0−32,0),AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−32,−3√32), ∴AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =−32(x 0−32)+0=−32,解得x 0=52, ∴D(52,3√32), ∴AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0),BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(6,0),∴AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =16BC ⃗⃗⃗⃗⃗ , ∴λ=16,∵|MN⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=1, 设M(x,0),则N(x +1,0),其中0≤x ≤5,∴DM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x −52,−3√32),DN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x −32,−3√32), ∴DM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅DN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x −52)(x −32)+274=x 2−4x +212=(x −2)2+132,当x =2时取得最小值,最小值为132,第21页,共21页 故答案为:16,132. 24.【答案】7【解析】【分析】本题主要考查累加法求通项公式,等差数列的求和公式以及数列的递推关系,属较难题. 对n 取偶数,再结合条件可求得前16项中所有奇数项的和,对n 取奇数时,利用累加法求得a n+2的值,用其表示出前16项和可得答案.【解答】解:因为a n+2+(−1)n a n =3n −1,当n =2,6,10,14时,a 2+a 4=5,a 6+a 8=17, a 10+a 12=29,a 14+a 16=41因为前16项和为540,所以a 1+a 3+a 5+a 7+a 9+a 11+a 13+a 15=540−(5+17+29+41), 所以a 1+a 3+a 5+a 7+a 9+a 11+a 13+a 15=448,当n 为奇数时,a n+2−a n =3n −1,所以a 3−a 1=2,a 5−a 3=8,a 7−a 5=14⋯a n+2−a n =3n −1,累加得a n+2−a 1=2+8+14+⋯3n −1=(2+3n−1)⋅n+122,∴a n+2=(3n+1)⋅(n+1)4+a 1,∴a 3=2+a 1,a 5=10+a 1,a 7=24+a 1,a 9=44+a 1,a 11=70+a 1,a 13=102+a 1, a 15=140+a 1,因为a 1+a 3+a 5+a 7+a 9+a 11+a 13+a 15=448,所以8a 1+392=448,所以a 1=7. 故答案为7.。
压轴题06解析几何压轴题题型/考向一:直线与圆、直线与圆锥曲线题型/考向二:圆锥曲线的性质综合题型/考向三:圆锥曲线的综合应用一、直线与圆、直线与圆锥曲线热点一直线与圆、圆与圆的位置关系1.直线与圆的位置关系:相交、相切和相离.判断方法:(1)点线距离法(几何法).(2)判别式法:设圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2,直线l:Ax+By+C=0(A2+B2≠0),+By+C=0,x-a)2+(y-b)2=r2,消去y,得到关于x的一元二次方程,其根的判别式为Δ,则直线与圆相离⇔Δ<0,直线与圆相切⇔Δ=0,直线与圆相交⇔Δ>0.2.圆与圆的位置关系,即内含、内切、相交、外切、外离.热点二中点弦问题已知A(x1,y1),B(x2,y2)为圆锥曲线E上两点,AB的中点C(x0,y0),直线AB 的斜率为k.(1)若椭圆E的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),则k=-b2a2·x0y0;(2)若双曲线E的方程为x2a2-y2b2=1(a>0,b>0),则k=b2a2·x0y0;(3)若抛物线E的方程为y2=2px(p>0),则k=py0.热点三弦长问题已知A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的斜率为k(k≠0),则|AB|=(x1-x2)2+(y1-y2)2=1+k2|x1-x2|=1+k2(x1+x2)2-4x1x2或|AB|=1+1k2|y1-y2|=1+1k2(y1+y2)2-4y1y2.热点四圆锥曲线的切线问题1.直线与圆锥曲线相切时,它们的方程组成的方程组消元后所得方程(二次项系数不为零)的判别式为零.2.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)在(x0,y0)处的切线方程为x0xa2+y0yb2=1;双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)在(x0,y0)处的切线方程为x0xa2-y0yb2=1;抛物线y2=2px(p>0)在(x0,y0)处的切线方程为y0y=p(x+x0).热点五直线与圆锥曲线位置关系的应用直线与圆锥曲线位置关系的判定方法(1)联立直线的方程与圆锥曲线的方程.(2)消元得到关于x或y的一元二次方程.(3)利用判别式Δ,判断直线与圆锥曲线的位置关系.二、圆锥曲线的性质综合热点一圆锥曲线的定义与标准方程1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|).(2)双曲线:||PF1|-|PF2||=2a(0<2a<|F1F2|).(3)抛物线:|PF|=|PM|,l为抛物线的准线,点F不在定直线l上,PM⊥l于点M.2.求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”所谓“定型”,就是确定曲线焦点所在的坐标轴的位置;所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p的值.热点二椭圆、双曲线的几何性质1.求离心率通常有两种方法(1)椭圆的离心率e=ca=1-b2a2(0<e<1),双曲线的离心率e=ca=1+b2a2(e>1).(2)根据条件建立关于a,b,c的齐次式,消去b后,转化为关于e的方程或不等式,即可求得e的值或取值范围.2.与双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)共渐近线的双曲线方程为x2a2-y2b2=λ(λ≠0).热点三抛物线的几何性质抛物线的焦点弦的几个常见结论:设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),α是弦AB的倾斜角,则(1)x1x2=p24,y1y2=-p2.(2)|AB|=x1+x2+p=2psin2α.(3)1|FA|+1|FB|=2p.(4)以线段AB为直径的圆与准线x=-p2相切.三、圆锥曲线的综合应用求解范围、最值问题的常见方法(1)利用判别式来构造不等关系.(2)利用已知参数的范围,在两个参数之间建立函数关系.(3)利用隐含或已知的不等关系建立不等式.(4)利用基本不等式.○热○点○题○型一直线与圆、直线与圆锥曲线一、单选题1.过圆224x y +=上的动点作圆221x y +=的两条切线,则连接两切点线段的长为()A .2B .1C 32D 3【答案】D【详解】令点P 是圆224x y +=上的动点,过点P 作圆221x y +=的两条切线,切点分别为A ,B ,如图,则OA PA ⊥,而1||||12OA OP ==,于是260APB OPA ∠=∠= ,又||||3PB PA ==,因此PAB 为正三角形,||||3AB PA ==,所以连接两切点线段的长为3.故选:D2.过抛物线:()的焦点的直线交抛物线于,两点,若2AF BF AB ⋅=,则抛物线C 的标准方程是()A .28y x=B .26y x=C .24y x=D .22y x=3.若直线0x y a +-=与曲线A .[12,12]-+B .(1C .[2,12)+D .(1【答案】B4.已知抛物线22y px =的焦点为4x =A .4B .42C .8D .【答案】D5.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,准线为l ,过FC 交于A ,B 两点,D 为AB 的中点,且DM l ⊥于点M ,AB 的垂直平分线交x 轴于点N ,四边形DMFN的面积为,则p =()A.B .4C.D.因为30DN DF DFN ⊥∠=︒,,故223DF DE p ==,FN6.已知圆22:4C x y +=,直线l经过点3,02P ⎛⎫⎪⎝⎭与圆C 相交于A ,B 两点,且满足关系OM =(O 为坐标原点)的点M 也在圆C 上,则直线l 的斜率为()A .1B .1±C .D .±故选:D.7.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的上顶点为B ,斜率为32的直线l 交椭圆于M ,N 两点,若△BMN 的重心恰好为椭圆的右焦点F ,则椭圆的离心率为()A .22BC .12D8.已知双曲线()22:10,0C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,直线y =与C的左、右两支分别交于A ,B 两点,若四边形12AF BF 为矩形,则C 的离心率为()AB .3C1D 1+二、多选题9.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆()()()222:210C x y r r -+-=>,过原点O 的直线l 与圆C 交于A ,B 两点,则()A .当圆C 与y 轴相切,且直线l 的斜率为1时,2AB =B .当3r =时,存在l ,使得CA CB⊥C .若存在l ,使得ABC 的面积为4,则r 的最小值为D .若存在两条不同l ,使得2AB =,则r 的取值范围为()1,3故选:BC10.已知0mn ≠,曲线22122:1x y E m n +=,曲线22222:1x y E m n-=,直线:1x y l m n +=,则下列说法正确的是()A .当3n m =时,曲线1E 离心率为3B .当3n m =时,曲线2E 离心率为103C .直线l 与曲线2E 有且只有一个公共点D .存在正数m ,n ,使得曲线1E 截直线l11.已知抛物线:4C x y =,过焦点F 的直线l 与交于1122两点,1与F 关于原点对称,直线AB 和直线AE 的倾斜角分别是,αβ,则()A .cos tan 1αβ⋅>B .AEF BEF∠=∠C .90AEB ∠>︒D .π22βα-<【答案】BD【详解】作AD y ⊥轴于D ,作BC y ⊥轴于C ,则,DAF DAEαβ=∠=∠由()()1122,,,A x y B x y ,则()()120,,0,D y C y ,故选:BD.12.已知双曲线22:145x y C -=的左、右焦点分别为12,F F ,过点2F 的直线与双曲线C 的右支交于,A B 两点,且1AF AB ⊥,则下列结论正确的是()A .双曲线C 的渐近线方程为2y x =±B .若P 是双曲线C 上的动点,则满足25PF =的点P 共有两个C .12AF =D .1ABF 2○热○点○题○型二圆锥曲线的性质综合一、单选题1.设1F ,2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,过2F 的直线交双曲线右支于A ,B 两点,若1123AF BF =,且223AF BF =,则该双曲线的离心率为()A B .2C D .32.已知双曲线()22:10,0C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,12F F =P为C 上一点,1PF 的中点为Q ,2PF Q △为等边三角形,则双曲线C 的方程为().A .2212y x -=B .2212x y -=C .2222133x y -=D .223318y x -=A .6B .3或C .D .或4.已知双曲线221(0,0)a b a b-=>>的实轴为4,抛物线22(0)y px p =>的准线过双曲线的左顶点,抛物线与双曲线的一个交点为(4,)P m ,则双曲线的渐近线方程为()A .y x =B .y =C .23y x =±D .4y x =±故选:A5.2022年卡塔尔世界杯会徽(如图)正视图近似伯努利双纽线.在平面直角坐标系xOy中,把到定点()1,0F a -,()2,0F a 距离之积等于()20a a >的点的轨迹称为双纽线.已知点00(,)P x y 是双纽线C 上一点,有如下说法:①双纽线C 关于原点O 中心对称;②022a a y -≤≤;③双纽线C 上满足12PF PF =的点P 有两个;④PO .其中所有正确的说法为()A .①②B .①③C .①②③D .①②④6.如图所示,1F ,2F 是双曲线22:1(0,0)C a b a b-=>>的左、右焦点,双曲线C 的右支上存在一点B 满足12BF BF ⊥,1BF 与双曲线C 的左支的交点A 平分线段1BF ,则双曲线C 的离心率为()A .3B .C D7.已知椭圆1和双曲线2的焦点相同,记左、右焦点分别为1,2,椭圆和双曲线的离心率分别为1e ,2e ,设点P 为1C 与2C 在第一象限内的公共点,且满足12PF k PF =,若1211e e k =-,则k 的值为()A .3B .4C .5D .6个焦点射出的光线,经椭圆反射,其反射光线必经过椭圆的另一焦点.设椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,若从椭圆右焦点2F 发出的光线经过椭圆上的点A 和点B 反射后,满足AB AD ⊥,且3cos 5ABC ∠=,则该椭圆的离心率为().A .12B 22C D则113cos 5AB ABF BF ∠==,sin ABF ∠可设3AB k =,14AF k =,1BF =由1122AB AF BF AF BF AF ++=++二、多选题9.已知曲线E :221mx ny -=,则()A .当0mn >时,E 是双曲线,其渐近线方程为y =B .当0n m ->>时,E 是椭圆,其离心率为eC .当0m n =->时,E 是圆,其圆心为()0,0D .当0m ≠,0n =时,E是两条直线x =10.2022年卡塔尔世界杯会徽(如图)的正视图可以近似看成双纽线,在平面直角坐标系中,把到定点()1,0F a -和()2,0F a 距离之积等于()20a a >的点的轨迹称为双纽线,已知点()00,P x y 是双纽线C 上一点,则下列说法正确的是()A .若12F PF θ∠=,则12F PF △的面积为sin 2aθB .022a a y -≤≤C .双纽线C 关于原点O 对称D .双纽线上C 满足12PF PF =的点P 有三个【答案】BC11.已知椭圆()2:1039C b b+=<<的左、右焦点分别为1F 、2F ,点2M在椭圆内部,点N 在椭圆上,椭圆C 的离心率为e ,则以下说法正确的是()A .离心率e 的取值范围为0,3⎛ ⎝⎭B .存在点N ,使得124NF NF =C .当6e =时,1NF NM +的最大值为62+D .1211NF NF +的最小值为1如上图示,当且仅当2,,M N F12.已知P ,Q 是双曲线221x y a b-=上关于原点对称的两点,过点P 作PM x ⊥轴于点M ,MQ 交双曲线于点N ,设直线PQ 的斜率为k ,则下列说法正确的是()A .k 的取值范围是b bk a a-<<且0k ≠B .直线MN 的斜率为2kC .直线PN 的斜率为222b kaD .直线PN 与直线QN 的斜率之和的最小值为ba2222PN QNb k b k k ka a +=+≥,当且仅当但PN QN k k ≠,所以等号无法取得,选项○热○点○题○型三圆锥曲线的综合应用1.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>2倍,且右焦点为()1,0F .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线():2l y k x =+交椭圆C 于A ,B 两点,若线段AB 中点的横坐标为23-.求直线l 的方程.【详解】(1)由椭圆C 的长轴长是短轴长的2倍,可得2a b =.所以()2222bb c =+.又()1,0F ,所以()2221bb =+,解得1b =.所以2a =.所以椭圆C 的标准方程为2212x y +=.(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,由()22122x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得()2222218820k x k x k +++-=.则2122821k x x k -+=+,21228221k x x k -=+.因为线段AB 中点的横坐标为23-,所以2122422213x x k k +-==-+.2.已知抛物线:2=2的焦点为(1,0),过的直线交抛物线于,两点,直线AO,BO分别与直线m:x=-2相交于M,N两点.(1)求抛物线C的方程;(2)求证:△ABO与△MNO的面积之比为定值.3.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,右焦点F 到其中一条渐近线的距离(1)求双曲线C 的标准方程;(2)(2)过右焦点F 作直线AB 交双曲线于,A B 两点,过点A 作直线1:2l x =的垂线,垂足为M ,求证直线MB 过定点.4.如图,平面直角坐标系中,直线l 与轴的正半轴及轴的负半轴分别相交于两点,与椭圆22:143x y E +=相交于,A M 两点(其中M 在第一象限),且,QP PM N = 与M关于x 轴对称,延长NP 交㮋圆于点B .(1)设直线,AM BN 的斜率分别为12,k k ,证明:12k k 为定值;(2)求直线AB 的斜率的最小值.5.已知双曲线C :221a b-=(0a >,0b >)的右焦点为F ,一条渐近线的倾斜角为60°,且C 上的点到F 的距离的最小值为1.(1)求C 的方程;(2)设点()0,0O ,()0,2M ,动直线l :y kx m =+与C 的右支相交于不同两点A ,B ,且AFM BFM ∠=∠,过点O 作OH l ⊥,H 为垂足,证明:动点H 在定圆上,并求该圆的方程.。
数学高考《平面解析几何》试题含答案一、选择题1.过抛物线212x y =的焦点F 的直线交抛物线于点A 、B ,交抛物线的准线于点C ,若3AF FB =uu u r uu r,则BC =( )A .4B .43C .6D .8【答案】D 【解析】 【分析】作出图象,作BM CP ⊥,AN CP ⊥,BH AN ⊥,设BF x =,根据抛物线的性质可得BM BF HN x ===,3AN AF x ==,进而得到1sin 2ACN ∠=,则可求出x 的值,进而得到BC 的值. 【详解】作BM CP ⊥,AN CP ⊥,BH AN ⊥,如图,因为3AF FB =uu u r uu r,不妨设BF x =,所以33AF BF x ==,4AB x =, 根据抛物线的定义可得BM BF HN x ===,3AN AF x ==,6FP p ==, 则32AH AN HN x x x =-=-=, 所以1sin sin 2AH ABH ACN AB ∠=∠==,则212CF FP ==,2CB x =, 则312CF CB BF x =+==,所以4x =,则28BC x ==, 故选:D . 【点睛】本题考查抛物线的性质,涉及抛物线定义的应用,考查数形结合思想,属于中档题.2.已知抛物线2:6C x y =的焦点为F 直线l 与抛物线C 交于,A B 两点,若AB 中点的纵坐标为5,则||||AF BF +=( )A .8B .11C .13D .16【答案】C 【解析】 【分析】设点A 、B 的坐标,利用线段AB 中点纵坐标公式和抛物线的定义,求得12y y +的值,即可得结果; 【详解】抛物线2:6C x y =中p =3, 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线定义可得:|AF |+|BF |=y 1+ y 2+p =y 1+ y 2+3, 又线段AB 中点M 的横坐标为122y y +=5, ∴12y y +=10, ∴|AF |+|BF |=13; 故选:C . 【点睛】本题考查了抛物线的定义的应用及中点坐标公式,是中档题.3.已知直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,则实数k 的取值范围是( )A .12k >B .16k <-或12k > C .62k -<< D .1162k -<< 【答案】D 【解析】 【分析】联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,可解得交点坐标(,)x y ,由于直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,可得00x y >⎧⎨>⎩,解得即可. 【详解】解:联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得24216121k x k k y k -⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩, Q 直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,∴240 21610 21kkkk-⎧>⎪⎪+⎨+⎪>⎪+⎩,解得:1162k-<<.故选:D.【点睛】本题考查两直线的交点和分式不等式的解法,以及点所在象限的特征.4.已知椭圆C:2212xy+=的右焦点为F,直线l:2x=,点∈A l,线段AF交椭圆C于点B,若3FA FB=u u u v u u u v,则AFu u u v=()A.2B.2C.3D.3【答案】A【解析】【分析】设点()2,A n,()00,B x y,易知F(1,0),根据3FA FB=u u u v u u u v,得43x=,13y n=,根据点B在椭圆上,求得n=1,进而可求得2AF=u u u v【详解】根据题意作图:设点()2,A n,()00,B x y.由椭圆C:2212xy+=,知22a=,21b=,21c=,即1c=,所以右焦点F(1,0).由3FA FB=u u u v u u u v,得()()001,31,n x y=-.所以()131x=-,且3n y=.所以43x=,13y n=.将x 0,y 0代入2212x y +=,得221411233n ⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.解得21n =,所以AF u u u v ===故选A 【点睛】本题考查了椭圆的简单性质,考查了向量的模的求法,考查了向量在解析几何中的应用;正确表达出各点的坐标是解答本题的关键.5.已知抛物线x 2=16y 的焦点为F ,双曲线22145x y -=的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P是双曲线右支上一点,则|PF|+|PF 1|的最小值为( ) A .5 B .7 C .9 D .11 【答案】C 【解析】 【分析】由题意并结合双曲线的定义可得1222(4)44PF PF PF PF PF PF FF +=++=++≥+,然后根据两点间的距离公式可得所求最小值. 【详解】由题意得抛物线216x y =的焦点为()0,4F ,双曲线22145x y -=的左、右焦点分别为()()123,0,3,0F F -.∵点P 是双曲线右支上一点, ∴124PF PF =+.∴1222(4)44549PF PF PF PF PF PF FF +=++=++≥+=+=,当且仅当2,,F P F 三点共线时等号成立,∴1PF PF +的最小值为9. 故选C . 【点睛】解答本题的关键是认真分析题意,然后结合图形借助数形结合的方法求解.另外在解题中注意利用双曲线的定义将所求问题进行转化,考查分析理解能力和解决问题的能力,属于基础题.6.设D 为椭圆2215y x +=上任意一点,A (0,-2),B (0,2),延长AD 至点P ,使得|PD|=|BD|,则点P 的轨迹方程为( ) A .x 2+(y -2)2=20 B .x 2+(y -2)2=5 C .x 2+(y +2)2=20 D .x 2+(y +2)2=5 【答案】C 【解析】 【分析】由题意得PA PD DA DB DA =+=+=,从而得到点P 的轨迹是以点A 为圆心,半径为 【详解】由题意得PA PD DA DB DA =+=+,又点D 为椭圆2215y x +=上任意一点,且()()0,2,0,2A B -为椭圆的两个焦点,∴DB DA +=,∴PA =∴点P 的轨迹是以点A 为圆心,半径为 ∴点P 的轨迹方程为()22220x y ++=. 故选C . 【点睛】本题考查圆的方程的求法和椭圆的定义,解题的关键是根据椭圆的定义得到PA =然后再根据圆的定义得到所求轨迹,进而求出其方程.考查对基础知识的理解和运用,属于基础题.7.抛物线y 2=8x 的焦点为F ,设A ,B 是抛物线上的两个动点, AF BF +=, 则∠AFB 的最大值为( ) A .3π B .34π C .56π D .23π 【答案】D 【解析】 【分析】设|AF |=m ,|BF |=n ,再利用基本不等式求解mn 的取值范围,再利用余弦定理求解即可. 【详解】设|AF |=m ,|BF |=n ,∵AF BF +=,AB ≥∴213mn AB ≤,在△AFB 中,由余弦定理得22222()2cos 22m n ABm n mn AB AFB mnmn+-+--∠==212213222AB mnmn mn mn mn --=≥=-∴∠AFB 的最大值为23π. 故选:D 【点睛】本题主要考查了抛物线的焦半径运用,同时也考查了解三角形与基本不等式的混合运用,属于中等题型.8.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,过其右焦点F 作渐近线的垂线,垂足为B ,交y轴于点C ,交另一条渐近线于点A ,并且满足点C 位于A ,B 之间.已知O 为原点,且53OA a =,则||||FB FC =( ) A .45B .23C .34D .13【答案】A 【解析】 【分析】设出直线AB 的方程,联立直线AB 方程和渐近线方程,由此求得,A B 两点的坐标,以及求得C 点的坐标,根据53OA a =列方程,求得,,a b c 的关系,由此求得||||FB FC 的值.【详解】由于双曲线渐近线为b y x a =±,不妨设直线AB 的斜率为ab-,故直线AB 的方程为()a y x c b =--.令0x =,得0,ac C b ⎛⎫ ⎪⎝⎭.由()a y x c bb y x a ⎧=--⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得2,a ab B c c ⎛⎫ ⎪⎝⎭,.由()a y x c bb y xa ⎧=--⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解得22222,a c abc A a b a b ⎛⎫- ⎪--⎝⎭,由53OA a =得22222222259a c abc a a b a b ⎛⎫-⎛⎫+= ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,化简得()()2222440a b a b --=,解得12b a =或2b a =.由于C 位于,A B 之间,故12b a =舍去,所以2b a=,即2b a =.故22222222||44||45B C aby FB b b a c ac FC y c a b a a b======++. 故选:A.【点睛】本小题主要考查双曲线的渐近线方程,考查直线和直线相交所得交点坐标的求法,考查双曲线的几何性质,考查运算求解能力,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.9.若双曲线223mx my -=3的一个焦点是()0,2,则m 的值是A.-1 B.1 C.1020-D.102【答案】A【解析】双曲线223mx my-=3的标准方程为22113x ym m-=,∵焦点在y轴上,∴134m m+=,且0m<,∴ 1.m=-故选A.10.已知P是双曲线C上一点,12,F F分别是C的左、右焦点,若12PF F∆是一个三边长成等差数列的直角三角形,则双曲线C的离心率的最小值为()A.2 B.3C.4 D.5【答案】A【解析】【分析】设直角三角形三边分别为3,4,5x x x,分23c x=,24c x=和25c x=三种情况考虑,即可算得双曲线离心率的最小值.【详解】如图,易知该直角三角形三边可设为3,4,5x x x.①若23c x=,则254a x x x=-=,得232cea==;②若24c x=,则2532a x x x=-=,得222cea==;③若25c x =,则243a x x x =-=,得252ce a==. 故选:A 【点睛】本题主要考查双曲线的离心率的求法,体现了分类讨论的数学思想.11.已知P 是双曲线2221(0)8x y a a -=>上一点,12,F F 为左、右焦点,且19PF =,则“4a =”是“217PF =”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】 【分析】化简得到229PF a =+或292PF a =-,故当4a =时,217PF =或21PF =;当217PF =时,4a =,得到答案.【详解】P 是双曲线2221(0)8x y a a -=>上一点,12,F F 为左、右焦点,且19PF =, 则229PF a =+或292PF a =-,当4a =时,217PF =或21PF =;当217PF =时,4a =. 故“4a =”是“217PF =”的必要不充分条件. 故选:B . 【点睛】本题考查了必要不充分条件,意在考查学生的推断能力.12.已知椭圆221259x y +=上一点M 到椭圆的一个焦点的距离等于4,那么点M 到另一个焦点的距离等于( ) A .1 B .3 C .6 D .10 【答案】C 【解析】由椭圆方程可得225210a a =∴= ,由椭圆定义可得点M 到另一焦点的距离等于6.故选C .13.已知平面向量,,a b c r r r满足()()2,21a b a b a c b c ==⋅=-⋅-=r r r r r r r r ,则b c -r r 的最小值为( )A B C .2-D 【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,易知a r 与b r的夹角为60︒,设(=1a r ,()20b =,r ,(),c x y =r ,由()()21a c b c -⋅-=r r r r ,可得221202x y x +-+=,所以原问题等价于,圆221202x y x +-+=上一动点与点()20,之间距离的最小值, 利用圆心和点()20,的距离与半径的差,即可求出结果. 【详解】因为2a b a b ==⋅=r r r r ,所以a r 与b r的夹角为60︒,设(=1a r ,()20b =,r ,(),c x y =r,因为()()21a c b c -⋅-=r r r r ,所以221202x y x +-+=,又b c -=r r所以原问题等价于,圆221202x y x +-+=上一动点与点()20,之间距离的最小值,又圆221202x y x +-+=的圆心坐标为1⎛ ⎝⎭,所以点()20,与圆221202x y x +-+=上一动点距离的最小值为=. 故选:A. 【点睛】本题考查向量的模的最值的求法,考查向量的数量积的坐标表示,考查学生的转换思想和运算能力,属于中档题.14.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,点()00,P x y 是直线40bx ay a -+=上任意一点,若圆()()22001x x y y -+-=与双曲线C 的右支没有公共点,则双曲线的离心率取值范围是( ). A .(]1,2 B .(]1,4 C .[)2,+∞ D .[)4,+∞ 【答案】B 【解析】 【分析】先求出双曲线的渐近线方程,可得则直线bx ay 2a 0-+=与直线bx ay 0-=的距离d ,根据圆()()2200x x y y 1-+-=与双曲线C 的右支没有公共点,可得d 1≥,解得即可. 【详解】由题意,双曲线2222x y C :1(a 0,b 0)a b-=>>的一条渐近线方程为b y x a =,即bx ay 0-=,∵()00P x ,y 是直线bx ay 4a 0-+=上任意一点, 则直线bx ay 4a 0-+=与直线bx ay 0-=的距离224a 4a d ca b ==+, ∵圆()()2200x x y y 1-+-=与双曲线C 的右支没有公共点,则d 1≥, ∴41a c ≥,即4ce a=≤,又1e > 故e 的取值范围为(]1,4, 故选:B . 【点睛】本题主要考查了直线和双曲线的位置关系,以及两平行线间的距离公式,其中解答中根据圆与双曲线C 的右支没有公共点得出d 1≥是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.15.如图,12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过2F 的直线与双曲线C 交于,A B 两点.若11::3:4:5AB BF AF =,则双曲线的渐近线方程为( )A .23y x =±B .2y x =±C .3y x =D .2y x =±【答案】A【解析】 【分析】设1123,4,5,AB BF AF AF x ====,利用双曲线的定义求出3x =和a 的值,再利用勾股定理求c ,由by x a=±得到双曲线的渐近线方程. 【详解】设1123,4,5,AB BF AF AF x ====,由双曲线的定义得:345x x +-=-,解得:3x =,所以12||F F ==c ⇒=因为2521a x a =-=⇒=,所以b =所以双曲线的渐近线方程为by x a=±=±. 【点睛】本题考查双曲线的定义、渐近线方程,解题时要注意如果题干出现焦半径,一般会用到双曲线的定义,考查运算求解能力.16.若圆1C :2224100x y mx ny +---=(m ,0n >)始终平分圆2C :()()22112x y +++=的周长,则12m n+的最小值为( ) A .92B .9C .6D .3【答案】D 【解析】 【分析】把两圆的方程相减,得到两圆的公共弦所在的直线l 的方程,由题意知圆2C 的圆心在直线l 上,可得()123,213m n m n +=∴+=,再利用基本不等式可求最小值. 【详解】把圆2C :()()22112x y +++=化为一般式,得22220x y x y +++=,又圆1C :2224100x y mx ny +---=(m ,0n >),两圆的方程相减,可得两圆的公共弦所在的直线l 的方程:()()12150m x n y ++++=.Q 圆1C 始终平分圆2C 的周长,∴圆心()21,1C --在直线l 上,()()12150m n ∴-+-++=,即()123,213m n m n +=∴+=. ()112225331212121n m m n m n m n m n m n ⎛⎫⎛⎫∴+=+⨯=+⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫+=++ ⎪⎝⎝⎭⎭()115522333⎛≥+=+⨯= ⎝. 当且仅当2322m n n m mn +=⎧⎪⎨=⎪⎩即1m n ==时,等号成立.12m n ∴+的最小值为3. 故选:D . 【点睛】本题考查两圆的位置关系,考查基本不等式,属于中档题.17.若A ,B 分别是直线20x y --=与x 轴,y 轴的交点,圆C :()()22448x y -++=上有任意一点M ,则AMB ∆的面积的最大值是( )A .6B .8C .10D .12【答案】C 【解析】 【分析】先求出AB ,再求出M 到直线的最大距离为点M 到直线20x y --=加上半径,进而可得面积最大值. 【详解】由已知()2,0A ,()0,2B -则AB ==,又点M=所以最大面积为1102⨯=. 故选:C. 【点睛】本题考查圆上一点到直线的最大距离问题,是基础题.18.已知点1F ,2F 分别是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,1e ,2e 分别是1C 和2C 的离心率,点P 为1C 和2C 的一个公共点,且1223F PF π∠=,若22e =,则1e 的值是( ) ABC.7D【答案】D【解析】 【分析】利用椭圆和双曲线的定义以及余弦定理可得到方程2221243c a a =+,由此得到关于离心率的方程求得结果. 【详解】设椭圆长半轴长为1a ,双曲线实半轴长为2a ,焦点坐标为()1,0F c -,()2,0F c , 不妨设P 为第一象限内的点,则1212+=PF PF a ,1222-=PF PF a , 则221212PF PF a a =-,由余弦定理得:2222212121212242cos3c PF PF PF PF PF PF PF PF π=+-=++, ()22222211212443c a a a a a ∴=--=+,2212314e e ∴+=,又22e =,2145e ∴=, 125e ∴=. 故选:D . 【点睛】本题考查共焦点的椭圆与双曲线问题的求解,关键是能够熟练应用椭圆和双曲线的定义,利用余弦定理构造等量关系,配凑出关于椭圆和双曲线离心率的方程.19.双曲线定位法是通过测定待定点到至少三个已知点的两个距离差所进行的一种无线电定位.通过船(待定点)接收到三个发射台的电磁波的时间差计算出距离差,两个距离差即可形成两条位置双曲线,两者相交便可确定船位.我们来看一种简单的“特殊”状况;如图所示,已知三个发射台分别为A ,B ,C 且刚好三点共线,已知34AB =海里,20AC =海里,现以AB 的中点为原点,AB 所在直线为x 轴建系.现根据船P 接收到C 点与A 点发出的电磁波的时间差计算出距离差,得知船P 在双曲线()222713664x y --=的左支上,根据船P 接收到A 台和B 台电磁波的时间差,计算出船P 到B 发射台的距离比到A 发射台的距离远30海里,则点P 的坐标(单位:海里)为( )A .9011,77⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭B .135322,77⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭C.3217,3⎛⎫±⎪⎝⎭D.()45,162±【答案】B【解析】【分析】设由船P到B台和到A台的距离差确定的双曲线方程为()22221x yx aa b-=≥,根据双曲线的定义得出15a=,再得出由船P到B台和到A台的距离差所确定的双曲线为()2211522564x yx-=>,与双曲线()222713664x y--=联立,即可得出点P坐标.【详解】设由船P到B台和到A台的距离差确定的双曲线方程为()22221x yx aa b-=≥由于船P到B台和到A台的距离差为30海里,故15a=,又=17c,故8b=故由船P到B台和到A台的距离差所确定的双曲线为()2211522564x yx-=>联立()()()222227121366411522564x yxx yx⎧--=<⎪⎪⎨⎪-=>⎪⎩,解得135322,77P⎛⎫±⎪⎪⎝⎭故选:B【点睛】本题主要考查了双曲线的应用,属于中档题.20.数学中的数形结合,也可以组成世间万物的绚丽画面.一些优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的结合产物,曲线22322():16C x y x y=+恰好是四叶玫瑰线.给出下列结论:①曲线C经过5个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C上任意一点到坐标原点O的距离都不超过2;③曲线C围成区域的面积大于4π;④方程()223221)60(x y x y xy+=<表示的曲线C在第二象限和第四象限其中正确结论的序号是( )A .①③B .②④C .①②③D .②③④【答案】B 【解析】 【分析】利用基本不等式得224x y +≤,可判断②;224x y +=和()3222216x y x y +=联立解得222x y ==可判断①③;由图可判断④.【详解】()2223222216162x y xyx y ⎛⎫++=≤ ⎪⎝⎭,解得224x y +≤(当且仅当222x y ==时取等号),则②正确; 将224x y +=和()3222216x y x y +=联立,解得222x y ==,即圆224x y +=与曲线C 相切于点,(,(,,则①和③都错误;由0xy <,得④正确. 故选:B. 【点睛】本题考查曲线与方程的应用,根据方程,判断曲线的性质及结论,考查学生逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.。
2020年全国高考数学试题及解析一、试题综述2020年全国高考数学试题遵循了《普通高中数学课程标准》的要求,试题结构稳定,难度适中,突出对基础知识、基本技能和基本思想方法的考查。
同时,试题注重考查学生的数学核心素养和创新意识,体现了数学的应用价值和时代特色。
二、试题分析选择题选择题部分主要考查学生对基础知识的掌握情况,包括函数、导数、三角函数、数列、概率统计等知识点。
其中,有些题目设置了一定的思维难度,需要学生灵活运用所学知识进行分析和判断。
填空题填空题部分主要考查学生的计算能力和思维严密性。
题目涉及的知识点包括解析几何、立体几何、数列求和、不等式求解等。
要求学生能够准确地运用所学知识进行计算和推理。
解答题解答题部分共有六道大题,分别考查了函数与导数、三角函数与解三角形、数列与不等式、立体几何、概率统计等知识点。
这些题目不仅要求学生掌握扎实的基础知识,还需要具备较高的分析问题和解决问题的能力。
其中,最后一道压轴题难度较大,考查了学生的创新思维和综合运用能力。
三、试题特点突出基础知识考查试题注重对基础知识的考查,包括数学概念、性质、定理等。
要求学生能够熟练掌握并准确运用这些知识解决问题。
强调数学思想方法试题在考查基础知识的同时,也注重对数学思想方法的考查。
如分类讨论、数形结合、化归等思想方法在解题过程中的运用。
注重数学应用试题结合生活实际和社会热点,设置了一些具有实际背景的数学问题,体现了数学的应用价值。
如概率统计部分的题目涉及到疫情防控背景下的数据分析和预测。
创新题型设计试题在保持传统题型的基础上,进行了一些创新设计。
如填空题中出现了多空填写的题型,要求学生能够更加灵活地运用所学知识进行求解。
四、备考建议重视基础知识的学习和理解学生在备考过程中应重视基础知识的学习和理解,熟练掌握数学概念、性质、定理等基础知识,并能够准确运用这些知识解决问题。
加强数学思想方法的培养和训练学生在备考过程中应加强数学思想方法的培养和训练,熟练掌握分类讨论、数形结合、化归等数学思想方法,并能够灵活运用这些方法解决复杂问题。
2020年高考数学试题分项版——解析几何(原卷版)一、选择题1.(2020·全国Ⅰ理,4)已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p 等于( ) A .2 B .3 C .6 D .92.(2020·全国Ⅰ理,11)已知⊙M :x 2+y 2-2x -2y -2=0,直线l :2x +y +2=0,P 为l 上的动点,过点P 作⊙M 的切线PA ,PB ,切点为A ,B ,当|PM |·|AB |最小时,直线AB 的方程为( ) A .2x -y -1=0 B .2x +y -1=0 C .2x -y +1=0D .2x +y +1=03.(2020·全国Ⅱ理,5)若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x -y -3=0的距离为( ) A.55 B.255 C.355 D.4554.(2020·全国Ⅱ理,8)设O 为坐标原点,直线x =a 与双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于D ,E 两点.若△ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为( ) A .4 B .8 C .16 D .325.(2020·全国Ⅲ理,5)设O 为坐标原点,直线x =2与抛物线C :y 2=2px (p >0)交于D ,E 两点,若OD ⊥OE ,则C 的焦点坐标为( ) A.⎝⎛⎭⎫14,0 B.⎝⎛⎭⎫12,0 C .(1,0) D .(2,0) 6.(2020·全国Ⅲ理,10)若直线l 与曲线y =x 和圆x 2+y 2=15都相切,则l 的方程为( )A .y =2x +1B .y =2x +12C .y =12x +1D .y =12x +127.(2020·全国Ⅲ理,11)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为 5.P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a 等于( ) A .1 B .2 C .4 D .88.(2020·新高考全国Ⅰ,9)已知曲线C :mx 2+ny 2=1.( ) A .若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上 B .若m =n >0,则C 是圆,其半径为nC .若mn <0,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =±-m nxD .若m =0,n >0,则C 是两条直线9.(2020·新高考全国Ⅱ,10)已知曲线C :mx 2+ny 2=1.( ) A .若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上 B .若m =n >0,则C 是圆,其半径为nC .若mn <0,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =±-m nx D .若m =0,n >0,则C 是两条直线10.(2020·北京,5)已知半径为1的圆经过点(3,4),则其圆心到原点的距离的最小值为( ) A .4 B .5 C .6 D .711.(2020·北京,7)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ ⊥l 于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( ) A .经过点O B .经过点PC .平行于直线OPD .垂直于直线OP12.(2020·天津,7)设双曲线C 的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),过抛物线y 2=4x 的焦点和点(0,b )的直线为l .若C 的一条渐近线与l 平行,另一条渐近线与l 垂直,则双曲线C 的方程为( ) A.x 24-y 24=1 B .x 2-y 24=1 C.x 24-y 2=1 D .x 2-y 2=113.(2020·浙江,8)已知点O (0,0),A (-2,0),B (2,0),设点P 满足|PA |-|PB |=2,且P 为函数y =34-x 2图象上的点,则|OP |等于( ) A.222 B.4105C.7D.10 14.(2020·全国Ⅰ文,6)已知圆x 2+y 2-6x =0,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为( )A .1B .2C .3D .415.(2020·全国Ⅰ文,11)设F 1,F 2是双曲线C :x 2-y 23=1的两个焦点,O 为坐标原点,点P 在C 上且|OP |=2,则△PF 1F 2的面积为( ) A.72 B .3 C.52D .2 16.(2020·全国Ⅱ文,8)若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x -y -3=0的距离为( ) A.55 B.255 C.355 D.45517.(2020·全国Ⅱ文,9)设O 为坐标原点,直线x =a 与双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于D ,E 两点.若△ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为( ) A .4 B .8 C .16 D .3218.(2020·全国Ⅲ文,7)设O 为坐标原点,直线x =2与抛物线C :y 2=2px (p >0)交于D ,E 两点,若OD ⊥OE ,则C 的焦点坐标为( ) A.⎝⎛⎭⎫14,0 B.⎝⎛⎭⎫12,0 C .(1,0) D .(2,0) 19.(2020·全国Ⅲ文,8)点(0,-1)到直线y =k (x +1)距离的最大值为( ) A .1 B. 2 C. 3 D .2 二、填空题1.(2020·全国Ⅰ理,15)已知F 为双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C 上的点,且BF 垂直于x 轴.若AB 的斜率为3,则C 的离心率为________. 2.(2020·新高考全国Ⅰ,13)斜率为3的直线过抛物线C :y 2=4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则|AB |=________.3.(2020·新高考全国Ⅱ,14)斜率为3的直线过抛物线C :y 2=4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则|AB |=________.4.(2020·北京,12)已知双曲线C :x 26-y 23=1,则C 的右焦点的坐标为________;C 的焦点到其渐近线的距离是________.5.(2020·天津,12)已知直线x -3y +8=0和圆x 2+y 2=r 2(r >0)相交于A ,B 两点.若|AB |=6,则r 的值为________.6.(2020·江苏,6)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2a 2-y 25=1(a >0)的一条渐近线方程为y =52x ,则该双曲线的离心率是________. 7.(2020·江苏,14)在平面直角坐标系xOy 中,已知P ⎝⎛⎭⎫32,0,A ,B 是圆C :x 2+⎝⎛⎭⎫y -122=36上的两个动点,满足PA =PB ,则△PAB 面积的最大值是________.8.(2020·浙江,15)已知直线y =kx +b (k >0)与圆x 2+y 2=1和圆(x -4)2+y 2=1均相切,则k =________,b =________.9.(2020·全国Ⅲ文,14)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线为y =2x ,则C的离心率为________. 三、解答题1.(2020·全国Ⅰ理,20)已知A ,B 分别为椭圆E :x 2a 2+y 2=1(a >1)的左、右顶点,G 为E的上顶点,AG →·GB →=8.P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点.2.(2020·全国Ⅱ理,19)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.3.(2020·全国Ⅲ理,20)已知椭圆C :x 225+y 2m 2=1(0<m <5)的离心率为154,A ,B 分别为C的左、右顶点. (1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线x =6上,且|BP |=|BQ |,BP ⊥BQ ,求△APQ 的面积.4.(2020·新高考全国Ⅰ,22)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,且过点A (2,1).(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得|DQ |为定值.5.(2020·新高考全国Ⅱ,21)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为12.(1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值.6.(2020·北京,20)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1过点A (-2,-1),且a =2b .(1)求椭圆C 的方程;(2)过点B (-4,0)的直线l 交椭圆C 于点M ,N ,直线MA ,NA 分别交直线x =-4于点P ,Q .求|PB ||BQ |的值.7.(2020·天津,18)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点为A (0,-3),右焦点为F ,且|OA |=|OF |,其中O 为原点.(2)已知点C 满足3OC →=OF →,点B 在椭圆上(B 异于椭圆的顶点),直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,且P 为线段AB 的中点.求直线AB 的方程.8.(2020·江苏,18)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆E :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(1)求△AF 1F 2的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP →·QP →的最小值; (3)设点M 在椭圆E 上,记△OAB 与△MAB 的面积分别为S 1,S 2,若S 2=3S 1,求点M 的坐标.9.(2020·浙江,21)如图,已知椭圆C 1:x 22+y 2=1,抛物线C 2:y 2=2px (p >0),点A 是椭圆C 1与抛物线C 2的交点.过点A 的直线l 交椭圆C 1于点B ,交抛物线C 2于点M (B ,M 不同于A ).(1)若p =116,求抛物线C 2的焦点坐标;(2)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.10.(2020·全国Ⅰ文,21)已知A ,B 分别为椭圆E :x 2a 2+y 2=1(a >1)的左、右顶点,G 为E的上顶点,AG →·GB →=8.P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点.11.(2020·全国Ⅱ文,19)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程.12.(2020·全国Ⅲ文,21)已知椭圆C:x225+y2m2=1(0<m<5)的离心率为154,A,B分别为C的左、右顶点.(1)求C的方程;(2)若点P在C上,点Q在直线x=6上,且|BP|=|BQ|,BP⊥BQ,求△APQ的面积.。
专题07 平面解析几何(选择题、填空题)1.【2020年高考全国Ⅰ卷理数】已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p = A .2 B .3C .6D .92.【2020年高考全国Ⅰ卷理数】已知⊙M :222220x y x y +---=,直线l :220x y ++=,P 为l 上的动点,过点P 作⊙M 的切线,PA PB ,切点为,A B ,当||||PM AB ⋅最小时,直线AB 的方程为 A .210x y --= B .210x y +-=C .210x y -+=D .210x y ++=3.【2020年高考全国Ⅰ卷理数】设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线C :22(0)y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为 A . 1,04⎛⎫⎪⎝⎭B . 1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭C . (1,0)D . (2,0)4.【2020年高考全国Ⅰ卷理数】11.设双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a = A . 1 B . 2C . 4D . 85.【2020年高考全国Ⅰ卷理数】若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230x y --=的距离为A BC D 6.【2020年高考全国Ⅰ卷理数】设O 为坐标原点,直线x a =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的两条渐近线分别交于,D E 两点,若ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为A .4B .8C .16D .327.【2020年高考天津】设双曲线C 的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,过抛物线24y x =的焦点和点(0,)b 的直线为l .若C 的一条渐近线与l 平行,另一条渐近线与l 垂直,则双曲线C 的方程为A .22144x y -= B .2214y x -= C .2214x y -= D .221x y -= 8.【2020年高考北京】已知半径为1的圆经过点(3,4),则其圆心到原点的距离的最小值为 A . 4 B . 5C . 6D . 79.【2020年高考北京】设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ l ⊥于Q ,则线段FQ 的垂直平分线A . 经过点OB . 经过点PC . 平行于直线OPD . 垂直于直线OP10.【2020年高考浙江】已知点O (0,0),A (–2,0),B (2,0).设点P 满足|PA |–|PB |=2,且P 为函数y =图象上的点,则|OP |=A .2B .5CD 11.【2020年新高考全国Ⅰ卷】已知曲线22:1C mx ny +=. A .若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B .若m =n >0,则CC .若mn <0,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =D .若m =0,n >0,则C 是两条直线12.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -(),(),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若22||2||AF F B =,1||||AB BF =,则C 的方程为A .2212x y +=B .22132x y += C .22143x y +=D .22154x y += 13.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =A .2B .3C .4D .814.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点.若PQ OF =,则C 的离心率为A BC .2D15.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】双曲线C :2242x y -=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为A BC .D .16.【2019年高考北京卷理数】已知椭圆2222 1x y a b+=(a >b >0)的离心率为12,则A .a 2=2b 2B .3a 2=4b 2C .a =2bD .3a =4b17.【2019年高考北京卷理数】数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C :221||x y x y +=+就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C ; ③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3. 其中,所有正确结论的序号是 A .① B .② C .①②D .①②③18.【2019年高考天津卷理数】已知抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l ,若l 与双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线分别交于点A 和点B ,且||4||AB OF =(O 为原点),则双曲线的离心率为A BC .2D 19.【2019年高考浙江卷】渐近线方程为x ±y =0的双曲线的离心率是A .2B .1CD .220.【2018年高考北京卷理数】在平面直角坐标系中,记d 为点P (cos θ,sin θ)到直线的距离,当θ,m 变化时,d 的最大值为 A .1 B .2 C .3D .421.【2018年高考全国Ⅰ卷理数】直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆22(2)2x y -+=上,则ABP △面积的取值范围是A .[]26,B .[]48,C .D .⎡⎣22.【2018年高考全国Ⅱ理数】已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为 A .23 B .12 C .13D .1423.【2018年高考浙江卷】双曲线2213x y -=的焦点坐标是A .,0),0)B .(−2,0),(2,0)C .(0,,(0D .(0,−2),(0,2)24.【2018年高考全国Ⅰ理数】双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>A .y =B .y =C .2y x =±D .y x = 25.【2018年高考全国III 理数】设1F ,2F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,O 是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若1|||PF OP =,则C 的离心率为A B .2C D26.【2018年高考全国I 理数】设抛物线C :y 2=4x 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 .827.【2018年高考全国I 理数】已知双曲线22:13x 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 .D .428.【2018年高考天津卷理数】已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A ,B 两点. 设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为1d 和2d ,且126d d +=,则双曲线的方程为A .221412x y -= B .221124x y -= C .22139x y -= D .22193x y -= 29.【2020年高考全国I 卷理数】已知F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,A 为C 的右顶点,B为C 上的点,且BF 垂直于x 轴.若AB 的斜率为3,则C 的离心率为 .30.【2020年高考天津】已知直线80x +=和圆222(0)x y r r +=>相交于,A B 两点.若||6AB =,则r 的值为_________.31.【2020年高考北京】已知双曲线22:163x y C -=,则C 的右焦点的坐标为_________;C 的焦点到其渐近线的距离是_________.32.【2020年高考浙江】已知直线(0)y kx b k =+>与圆221x y +=和圆22(4)1x y -+=均相切,则k =_______,b =_______.33.【2020年高考江苏】在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线222105()x y a a -=>的一条渐近线方程为y =,则该双曲线的离心率是 ▲ .34.【2020年新高考全国Ⅰ卷】C :y 2=4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则AB=________.35.【2020年高考江苏】在平面直角坐标系xOy 中,已知0)P ,A ,B 是圆C :221()362x y +-=上的两个动点,满足PA PB =,则△PAB 面积的最大值是 ▲ .36.【2019年高考浙江卷】已知圆C 的圆心坐标是(0,)m ,半径长是r .若直线230x y -+=与圆C 相切于点(2,1)A --,则m =___________,r =___________.37.【2019年高考浙江卷】已知椭圆22195x y +=的左焦点为F ,点P 在椭圆上且在x 轴的上方,若线段PF 的中点在以原点O 为圆心,OF 为半径的圆上,则直线PF 的斜率是___________.38.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】设12F F ,为椭圆C :22+13620x y =的两个焦点,M 为C 上一点且在第一象限.若12MF F △为等腰三角形,则M 的坐标为___________.39.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________.40.【2019年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线2221(0)y x b b-=>经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是 ▲ .41.【2019年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,P 是曲线4(0)y x x x=+>上的一个动点,则点P 到直线x +y =0的距离的最小值是 ▲ .42.【2018年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,(5,0)B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=,则点A 的横坐标为________.43.【2018年高考浙江卷】已知点P (0,1),椭圆24x +y 2=m (m >1)上两点A ,B 满足AP =2PB ,则当m =___________时,点B 横坐标的绝对值最大.44.【2018年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点(,0)F c,则其离心率的值是________________. 45.【2018年高考北京卷理数】已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b +=>>,双曲线2222:1x y N m n-=.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率为________________;双曲线N 的离心率为________________.46.【2018年高考全国Ⅰ理数】已知点()11M -,和抛物线24C y x =:,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若90AMB ∠=︒,则k =________.。
2020年高考选择题填空题压轴系列1----解析几何部分
1、12,F F 是双曲线22
221(0,0)x y a b a b
-=>>的左右焦点,若双曲线上存在点P 满足212PF PF a ⋅=-uu u r uu u r ,则双曲线的离心率的取值范围为( )
A. )+∞
B. )+∞
C.
D.
分析:求离心率的取值范围从题目中找出关于,,a b c 的不等式,不等式可以是题目存在的范围(例如,x y 或角的范围等等)
解析:由已知得12,(,0)F c F c (-,0)
,设点P (m,n),则1=PF uu u r (-c-m,-n),1=PF uu u r (c-m,-n),222
m n a +≥,222212m PF PF c n a ⋅=-+=-uu u r uu u r ,得2222m n c a +=-
所以22222m n c a a +=-≥,22222c a e e ≥⇒≥⇒≥故选B
方法点睛:通过题目中现有范围(如,x y ,焦半径的范围等等),转化成,,a b c 的不等式,进而转化成离心率的范围
2、已知F 是双曲线22
221(0,0)x y a b a b
-=>>的右焦点,过F 点作垂直于x 轴的直线交该双曲线的一条渐近线于点M ,若2FM a =,记该双曲线的离心率为e ,则2
e =( )
A. 2
B.4
C. 2
D. 4
分析:求离心率题目,根据题目的条件构建一个,,a b c 的等式,本题2FM a =就是等式,只需转化为,,a b c 的等式即可.
解析:由题意得,0)F c (,双曲线的方程为b y x a =±
,不妨设M 在b y x a =上,则,)bc M c a ( 则2bc FM a a
==,即22bc a =,由222b c a =-得2224)4c a c a -=(即
22421)440e e e e -=⇒--=(,解得2e ,故选A 方法点睛:根据题目条件构建一个,,a b c 的等式,进而求出离心率.
3、已知椭圆的方程为22
+194
x y =,过椭圆中心的直线交椭圆于,A B 两点,2F 是椭圆的右
焦点,则三角形2ABF 的周长的最小值为______,三角形2ABF 的面积的最大值为_____. 分析:要熟悉椭圆的的几何性质,结合题目条件,与
焦点有关的性质,尤其是椭圆的定义及焦点三角形的
性质.
解析:如图因为椭圆的对称性得,四边形12F BF A 为平
行四边形,显然2212+=2=6BF F A AF F A a +=,所以
要使三角形2ABF 周长最小,只需=24AB b =,所以三角形2ABF 的周长的最小值为10. 因为212125252
ABF F F A A S S c y ==⨯⨯== 方法点睛:遇到与焦点有关问题一定联系椭圆的定义及焦点三角形,注意两个焦点可以相互转换.
4、已知F 是抛物线2
:2(0)C y px p =>的焦点,抛物线C 上的点,A B 满足4AF FB =uu u r uu r
,若,A B 在准线上的射影分别为,M N ,且MFN ∆的面积为5,则AB =
A. 94
B. 134
C. 214
D. 254
分析:本题是抛物线涉及到焦点弦的问题,设出焦点弦,用常规方法可以解决,也可以用平面几何的方法解决该问题.
解析:(法一)由已知得,设过焦点F 的直线为()2
p y k x =-,代入抛物线2:2(0)C y px p =>得
22
222
(2)04p k k x pk p x -+-=,设1122(,),(,)A x y B x y ,则212=y y p -,又4AF FB =uu u r uu r 所以12=4y y -,又因为221251052MFN S p MN p MN y y p ∆==⇒==⇒=- 则1121281252,4,44
y p x x AB x x p p =
⇒===⇒=++=,故选D
(法二)如图过点B 作x 轴的垂线,交x 轴
的于G ,交AM 于H ,设BF a =,由4=4AF FB AF a =⇒uu u r uu r ,由抛物线的定义得BF BN a ==,=4AF AM a = 所以GF p a =-,43AH a a a =-= 由三角形相似得1833555
p a p a GF a a -=⇒=⇒= 由勾股定理得4MN a =,由185255422544MFN S a a a p AB ∆==
⋅⋅⇒=⇒==, 故选D
方法点睛:焦点弦问题注意利用定义,特别还可用平面几何来解决会更加简单.
5、已知12,F F 分别为双曲线22
221(0,0)x y a b a b
-=>>的左、右焦点,以12,F F 为直径的圆与双曲线在第一象限和第三象限的交点分别为,M N ,设四边形12F NF M 的周长为p ,面积S 为232S p =,且满足,则双曲线的渐近线方程为( )
A. 12
y x =± B. 22y x =± C. 32y x =± D. 223y x =± 分析:根据双曲线的定义和性质,找到,a b 的关系,特别是焦点三角形的特点. 解析:由已知得,122MF MF a -=,且122p MF MF +=,所以得12=,44
p p MF a MF a +=-因为以12,F F 为直径的圆,所以四边形12F NF M
为矩形,所以2212=()()4416p p p S MF MF a a a =⋅+-=-,即2
222232)3216
p a p p a -=⇒=( 因为2
2
222
212+4c 248p MF MF a c =⇒+=, 所以2222222222244322222
b a a
c a c a b a b a +=⇒==+⇒=⇒
=± 故选B
F A
B M N x
y
G O H
方法点睛:要重视双曲线定义和焦点三角形的性质.
6、已知抛物线2
:4C y x =的焦点为F ,过点F 且斜率为1的直线与抛物线C 交于两点
,A B ,
若在以线段AB 为直径的圆上存在两点,M N ,在直线:0l x y a ++=上存在点Q ,使得90MQN ︒∠=,则实数a 的取值范围( )
A. [13,3]-
B. [3,3]-
C. [3,13]-
D. [13,13]- 分析:本题的关键是把90MQN ︒∠=转化为点D 到点Q 的距离的范围,进而转化成点
3,2)D (到直线:0l x y a ++==
解析:设点,A B 两点的横坐标分别为12,x x ,线段AB 的中点为D ,过点F (1,0)且斜率为1的直线方程为1y x =-,联立得221
6104y x x x y x =-⎧⇒-+=⎨=⎩,所以12+=6x x
所以的中点坐标为3,2)D
(,12++2=8,AB x x =所以以线段AB 为直径的圆的圆心为3,2)D (,半径为4,所以圆的方程为22(3)+(2)=16x y --,因为在圆上存在两点,M N ,在直线:0l x y a ++=上存在点Q ,使得90MQN ︒
∠=,所以在直线上存在点Q ,使得点
Q 到3,2)D
(=,所以使得点Q 到3,2)D (的距离小于或等于
=只需点3,2)D (到直线:0l x y a ++=的距离小于或等于即可,即
133a ≤⇒-≤≤,故选A
方法点睛:注意用极限位置法找出界点的取值,本题中使得点Q 到3,2)D
(的距离小于或等
=就是个极限位置。