最新数学高考复习小题标准练(十九)
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高考数学复习----圆锥曲线压轴解答题常考套路归类专项练习题(含答案解析)1.(2023春·福建泉州·高三阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,直线:,为平面上的动点,过点作直线的垂线,垂足为点,分别以PQ ,PF 为直径作圆和圆,且圆和圆交于P ,R 两点,且.(1)求动点的轨迹E 的方程;(2)若直线:交轨迹E 于A ,B 两点,直线:与轨迹E 交于M ,D 两点,其中点M 在第一象限,点A ,B 在直线两侧,直线与交于点且,求面积的最大值.【解析】(1)设点,因为, 由正弦定理知,,解得, 所以曲线的方程为.(2)直线与曲线在第一象限交于点, 因为,所以, 由正弦定理得:,xOy ()1,0F l =1x −P P l Q 1C 2C 1C 2C PQR PFR ∠=∠P 1l x my a =+2l 1x =2l 1l 2l N MA BN AN MB ⋅=⋅MAB △(,)P x y PQR PFR ∠=∠||||PQ PF =|1|x =+24y x =E 24y x =1x =E (1,2)M ||||||||MA BN AN MB ⋅=⋅||||||||MA MB AN BN =sin sin sin sin ANM BNMAMN BMN∠∠=∠∠所以. 设, 所以, 得,所以, 所以直线方程为:,联立,得 由韦达定理得,又因为点在直线的上方,所以,所以, 所以又因为点到直线的距离为所以方法一:令,则,所以当时,单调递增,当时,单调递减,所以, 所以当时,面积最大,此时最大值为.方法二:最大值也可以用三元均值不等式,过程如下:, 当且仅当,即时,等号成立.AMN BMN ∠=∠()()1122,,,A x y B x y 12122212121222224411221144AM BM y y y y k k y y x x y y−−−−+=+=+=+=−−++−−124y y +=−2121222121124144AB y y y y k y y x x y y −−====−−+−1l x y a =−+24y xx y a ⎧=⎨=−+⎩2440,16(1)0,1y y a a a +−=∆=+>>−12124,4y y y y a +=−=−M 1l 21a >−+13a −<<12||AB y =−=M 1l d =11||22ABMSAB d ==⨯=2()(1)(3),13f a a a a =+−−<<()(31)(3)f a a a '=−−113a −<<()0,()f a f a '>133a <<()0,()f a f a '<max 1256()327f a f ⎛⎫== ⎪⎝⎭13a =ABM S ∆=ABM S △ABMS==223a a +=−13a =2.(2023·北京·高三专题练习)已知椭圆中心在原点,焦点在坐标轴上,,一个焦点为. (1)求椭圆的标准方程;(2)过点且不与坐标轴垂直的直线与椭圆相交于两点,直线分别与直线相交于两点,若为锐角,求直线斜率的取值范围. 【解析】(1)由题意知:椭圆的离心率因为一个焦点为,所以,则由可得:,所以椭圆的标准方程为. (2)设直线的方程为,, 联立方程组,整理可得:,则有, 由条件可知:直线所在直线方程为:, 因为直线与直线相交于 所以,同理可得:, 则, 若为锐角,则有, 所以 C O ()0,1F C F l ,A B ,OA OB 2y =,M N MON ∠l k C c e a ==()0,1F 1c =a 222a b c =+1b =C 2212y x +=l 1y kx =+1122(,),(,)A x y B x y 22112y kx y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩22(2)210k x kx ++−=12122221,22k x x x x k k −−+==++OA 11y y x x =OA 2y =M 112(,2)x M y 222(,2)xN y 112(,2)x OM y =222(,2)xON y =MON ∠0OM ON >121212212121212444444(1)(1)()1x x x x x x OM ON y y kx kx k x x k x x =+=+=++++++,则,解得:或, 所以或或, 故直线斜率的取值范围为. 3.(2023·青海海东·统考一模)已知函数.(1)求曲线在处的切线方程;(2)若在点处的切线为,函数的图象在点处的切线为,,求直线的方程.【解析】(1),,则,所以曲线在处的切线方程为,即.(2)设,令,则. 当时,; 当时,.所以在上单调递增,在上单调递减,所以在时取得最大值2,即.,当且仅当时,等号成立,取得最小值2. 因为,所以,得.2222142=412122k k k k k k −⨯++−−⨯+⨯+++22=41k +−22421k k −=−224201k k −>−212k <21k>k −<<1k >1k <−l k 22(,1)(,)(1,)22−∞−−+∞()32ln 13x f x x x x =−+−()y f x =1x =()y f x =A 1l ()e e x xg x −=−B 2l 12l l ∥AB ()11101133f =−+−=−()222ln 212ln 3f x x x x x =+−+=−+'()12f '=()y f x =1x =()1213y x +=−723y x =−()()1122,,,A x y B x y ()22ln 3h x x x =−+()()()21122x x h x x x x+−=−='01x <<()0h x '>1x >()0h x '<()h x ()0,1()1,+∞()22ln 3h x x x =−+1x =()2f x '…()e e 2x x g x −=+'…0x =()g x '12l l ∥()()122f x g x ''==121,0x x ==即,所以直线的方程为,即. 4.(2023春·重庆·高三统考阶段练习)已知椭圆的左右焦点分别为,右顶点为A ,上顶点为B ,O 为坐标原点,.(1)若的面积为的标准方程;(2)如图,过点作斜率的直线l 交椭圆于不同两点M ,N ,点M 关于x 轴对称的点为S ,直线交x 轴于点T ,点P 在椭圆的内部,在椭圆上存在点Q ,使,记四边形的面积为,求的最大值.【解析】(1),∴,,解得的标准方程为:. (2),∴,椭圆,令,直线l 的方程为:, 联立方程组: ,消去y 得,由韦达定理得,,()11,,0,03A B ⎛⎫− ⎪⎝⎭AB ()130010y x −−−=−−13y x =−22122:1(0)x y C a b a b+=>>12,F F ||2||OA OB =12BF F △1C (1,0)P (0)k k >1C SN OM ON OQ +=OMQN 1S 21OT OQ S k⋅−||2||OA OB =2a b =12122BF F S b c =⋅=△bc =222a b c =+4,2,a b c ===1C 221164x y +=||2||OA OB =2a b =22122:14x yC b b+=()()()()201012,,,,,,,0T M x y N x y Q x y T x (1)y k x =−222214(1)x y b b y k x ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩22222(14)8440k x k x k b +−+−=2122814k x x k +=+221224414k b x x k −=+有 ,因为:,所以, , 将点Q 坐标代入椭圆方程化简得: , 而此时: . 令,所以直线 , 令得 , 由韦达定理化简得,,而, O 点到直线l 的距离, 所以:,,因为点P 在椭圆内部,所以 ,得,即令 ,求导得 ,当,单调递增; 当 ,即,单调递减.所以:,即5.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆C :的右顶点为,过左焦点F 的直线交椭圆于M ,N 两点,交轴于P 点,,,记,,(为C 的右焦点)的面积分别为.121222(2)14kyy k x x k −+=+−=+OM ON OQ +=202814k x k =+02214k y k −=+222414k b k=+()22222284(14)(44)480k k k b k ∆=−+−=>()11,S x y −122221:()y y SN y y x x x x +−=−−0y =()1212211212212112122(1)(1)(2)2T x x x x x y x y k x x k x x x y y k x x x x −+−+−===+++−+−24T x b =12OMN S S =△12MN x =−=d =1122S MN d =⨯⋅=2222243212814(14)k b k OQ OT k k ⋅==++2312280(14)OT OQ S k k k ⋅−=+214b <2112k >k >322()(14)k f k k =+222222423(41)(43)(43)()(14)(14)k k k k k f k k k −+−−−'==++213124k <<k <<()0f k '>()f k 234k >k >()0f k '<()f k max()f k f ==⎝⎭21maxOT OQ S k ⎛⎫⋅−=⎪⎝⎭22221(0)x y a b a b+=>>A 1(0)x ty t =−≠y PM MF λ=PN NF μ=OMN 2OMF △2ONF △2F 123,,S S S(1)证明:为定值;(2)若,,求的取值范围.【解析】(1)由题意得F ,,所以椭圆C 的标准方程为:.设,显然,令,,则,则,,由得,解得,同理. 联立,得. ,从而(定值) (2)结合图象,不妨设,,,, λμ+123S mS S μ=+42λ−≤≤−m a (1,0)1c −⇒=2221b a c =−=2212x y +=1122(,),(,)M x y N x y 0t ≠0x =1y t =10,P t ⎛⎫⎪⎝⎭111,PM x y t ⎛⎫=− ⎪⎝⎭()111,MF x y =−−−PM MF λ=11111(,)(1,)x y x y t λ−=−−−111ty λ+=211ty μ+=22121x y x ty ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩22(2)210t y ty +−−=12122221,11t y y y y t t −+==++121212*********y y tty ty t y y t λμ++++=+=⋅=⋅=−−4λμ+=−120y y >>1121211122S y y y y =⋅⋅−=−()21111122S y y =⋅⋅=32211122S y y =⋅⋅=−由得 代入,有,则, 解得 ,,设,则,设,则,令,解得,解得,故在上单调递减,在上单调递增,则且,则,则. 6.(2023·四川成都·统考二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率,.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点的直线与该椭圆交于两点,且的方程. 【解析】(1)由已知得,解得,,所求椭圆的方程为;(2)由(1)得.①若直线的斜率不存在,则直线的方程为,由得. 111ty λ+=21211111,,13y y y tt y λμμμλμ++++====+−−123S mS S μ=+()1212111222y y my y μ−=−1212y y my y μ−=−2222111811(1)17(3)133y y y m y y y μμμμμμ⎡⎤=−+=−−=−=−++−+⎢⎥+⎣⎦42λ−≤≤−31[1,3]μλ∴+=−−∈3u μ=+[]1,3u ∈()87h u u u ⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭()228uh u u −'=()0h u '>1u <<()0h u '<3u <<()h u ()(()max 7h u =−()()412,33h h =−=()2,7h u ⎡∈−−⎣2,7m ⎡−−⎣∈22221(0)x y a b a b+=>>12,F F e =22a c =1F l M N 、2223F M F N +=l 22c a a c⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩1a c ==1b ∴∴2212x y +=()()121,01,0F F −、l l =1x −22112x x y =−⎧⎪⎨+=⎪⎩2y =设, ,这与已知相矛盾. ②若直线的斜率存在,设直线直线的斜率为,则直线的方程为,设,联立, 消元得,,,又,, 化简得,解得或(舍去)所求直线的方程为或.7.(2023·全国·高三专题练习)设分别是椭圆的左、右焦点,过作倾斜角为的直线交椭圆于两点,到直线的距离为3,连接椭圆的四个顶点得到的菱形面积为4. (1)求椭圆的方程;(2)已知点,设是椭圆上的一点,过两点的直线交轴于点,若,1,M N ⎛⎛−− ⎝⎭⎝⎭、()222,4,04F M F N ⎛⎛⎫∴+=−+−=−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭l l k l ()1y k x =+()()1122,,M x y N x y 、()22112y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩()2222124220k x k x k +++−=22121222422,1212k k x x x x k k −−∴+==++()121222212ky y k x x k ∴+=++=+()()2112221,,1,F M x y F N x y =−=−()2212122,F M F N xx y y ∴+=+−+(22F M F N x ∴+=424023170k k −−=21k =21740k =−1k ∴=±∴l 1y x =+=1y x −−12,F F 2222:1(0)x y D a b a b+=>>2F π3D ,A B 1F AB D D ()1,0M −E D ,E M l y C CE EM λ=求的取值范围;(3)作直线与椭圆交于不同的两点,其中点的坐标为,若点是线段垂直平分线上一点,且满足,求实数的值.【解析】(1)设的坐标分别为,其中; 由题意得的方程为. 因为到直线的距离为3,解得①因为连接椭圆的四个顶点得到的菱形面积为4,所以,即 ②联立①②解得: ,所求椭圆D 的方程为.(2)由(1)知椭圆的方程为,设,因为,所以所以,代入椭圆的方程, 所以,解得或.(3)由,设根据题意可知直线的斜率存在,可设直线斜率为,则直线的方程为,把它代入椭圆的方程,消去整理得: 由韦达定理得则,; 所以线段的中点坐标为. (i )当时,则,线段垂直平分线为轴,λ1l D ,P Q P ()2,0−()0,N t PQ 4NP NQ ⋅=t 12,F F ()(),0,,0c c −0c >AB )y x c −1F AB 3,=c =2223a b c −==D 12242a b ⨯⨯=2ab =2,1a b ==2214x y +=2214x y +=11(,),(0,)E x y C m CE EM λ=1111(,)(1,),x y m x y λ−=−−−11,11m x y λλλ=−=++22()1()141m λλλ−++=+2(32)(2)04m λλ++=≥23λ≥−2λ≤−()2,0P −11(,)Q x y 1l k 1l ()2y k x =+D y 2222(14)16(164)0k x k x k +++−=212162,14k x k −+=−+2122814k x k −=+112()4214k y k x k =+=+PQ 22282(,)1414k kk k −++0k =()2,0Q PQ y于是,由解得(ii )当时,则线段垂直平分线的方程为. 由点是线段垂直平分线的一点,令,得;于是由, 解得综上可得实数的值为8.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,为椭圆的左、右顶点,焦距长为在椭圆上,直线的斜率之积为.(1)求椭圆的方程;(2)已知为坐标原点,点,直线交椭圆于点不重合),直线交于点.求证:直线的斜率之积为定值,并求出该定值. 【解析】(1)由题意,,设,,由题意可得,即,可得 (2,),(2,)NP t NQ t =−−=−244,NP NQ t ⋅=−+=t =±0k ≠PQ 222218()1414k ky x k k k −=−+++()0,N t PQ 0x =2614kt k =−+11(2,),(,)NP t NQ x y t =−−=−24211222224166104(16151)2()4141414(14)k k k k k NP NQ x t y t k k k k −++−⎛⎫⋅=−−−=+== ⎪++++⎝⎭k =2614k t k =−=+t ±,A B 2222:1(0)x yE a b a b+=>>P E ,PA PB 14−E O ()2,2C −PC E (,M M P ,BM OC G ,AP AG ()(),0,,0A a B a −()00,P x y 0000,PA PB y y k k x a x a==+−000014y y x a x a ⋅=−+−222014y x a =−−2202222222201111444x b a b a c x a a a ⎛⎫− ⎪−⎝⎭=−⇒=⇒=−又所以,椭圆的方程为;(2)由题意知,直线的斜率存在,设直线,且联立,得 由,得,所以, 设,由三点共线可得所以,直线的斜率之积为定值.9.(2023·全国·高三专题练习)已知,分别是椭圆的上、下焦点,直线过点且垂直于椭圆长轴,动直线垂直于点,线段的垂直平分线交于点,点的轨迹为.2c =c =2a =E 2214x y +=MP :MP y kx m =+()()112222,,,,k m P x y M x y =−+2214y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩()222148440k x kmx m +++−=Δ0>22410k m +−>2121222844,1414km m x x x x k k −−+==++(),G t t −,,G M B 222222222y y tt t x x y −=⇒=−−−+−11,22AG AP y tk k t x ==−++()()()()112121221212222221222AG AP y y y y y tk k t x x y x k x m x ⋅=⋅=−=−−+++−+⎡⎤++−+⎣⎦()()()()()())()()22212122212112121221222124y k x x km x x m y m x x m x m x m x x x x +++=−=−=−−++⎡⎤⎡⎤−+−+−+++⎣⎦⎣⎦()()()2222222222222222244844841414448144164161241414m kmk km m k m k m m k m k k m km m m km k m k k −−+⋅+−−++++=−=−⎡⎤⎡⎤−−−−−++⎣⎦−+⋅+⎢⎥++⎣⎦()()()()()()()2222222422141(2)818144144m k m k m k m k m m m m k m m m m km k −+−++−=−=−=−=−=−−−−−−−+,AP AG 14−F F '221:171617C x y +=1l F '2l 1l G GF 2l H H 2C(1)求轨迹的方程;(2)若动点在直线上运动,且过点作轨迹的两条切线、,切点为A 、B ,试猜想与的大小关系,并证明你的结论的正确性.【解析】(1),,椭圆半焦距长为,,,,动点到定直线与定点的距离相等,动点的轨迹是以定直线为准线,定点为焦点的抛物线,轨迹的方程是;(2)猜想证明如下:由(1)可设,,,则,切线的方程为:同理,切线的方程为: 联立方程组可解得的坐标为, 在抛物线外,,,2C P :20l x y −−=P 2C PA PB PFA ∠PFB ∠22171617x y +=∴2211716y x +=∴1410,4F ⎛⎫'− ⎪⎝⎭10,4F ⎛⎫ ⎪⎝⎭HG HF =∴H 11:4l y =−10,4F ⎛⎫⎪⎝⎭∴H 11:4l y =−10,4F ⎛⎫⎪⎝⎭∴2C 2x y =PFA PFB ∠=∠()211,A x x ()()22212,B x x x x ≠2y x =2y x '∴=112AP x x k y x =='=∴AP ()1221111220y x x x x y x x x −⇒−=−−=BP 22220x x y x −−=P 122P x x x +=12P y x x =P ∴||0FP ≠2111,4FA x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭12121,24x x FP x x +⎛⎫=− ⎪⎝⎭2221,4FB x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭22121121112122221112211111244444cos ||||||11||||4x x x x x x x x x x x FP FA AFP FP FA FP FP x x FP x +⋅−−+++⋅∴⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋅∠====+− ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎝⎭⎝⋅+同理10.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)已知椭圆+=1(a >b >0),右焦点F (1,0),,过F作两条互相垂直的弦AB ,CD .(1)求椭圆的标准方程;(2)求以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形的面积的取值范围.【解析】(1)由题意知,,又,所以,所以,所以椭圆的标准方程为;(2)①当直线与中有一条直线的斜率为0时,另一条直线的斜率不存在,不妨设直线的斜率为0,的斜率不存在,则直线方程为,直线的方程为,联立可得所以联立可得所以所以四边形ADBC 的面积. ②当两条直线的斜率均存在且不为0时,设直线的方程为,1214cos ||||||x x FP FB BFP FP FB FP +⋅∠==cos cos AFP BFP ∴∠=∠PFA PFB ∴∠=∠22x a 22y b2c e a ==a 1c =a =222abc =+21b =2212x y +=AB CD AB CD AB 0y =CD 1x =22120x y y ⎧+=⎪⎨⎪=⎩0x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩AB =22121x y x ⎧+=⎪⎨⎪=⎩1x y =⎧⎪⎨=⎪⎩CD =11||||222S AB CD =⋅=⨯AB (1)y k x =−则直线的方程为. 将直线的方程代入椭圆方程,整理得,方程的判别式,设, 所以, ∴, 同理可得, ∴四边形ADBC 的面积 , ∵,当且仅当时取等号,∴四边形ADBC 的面积,综上①②可知,四边形ADBC 的面积的取值范围为.11.(2023·全国·高三专题练习)如图,椭圆,经过点,且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点P ,Q (均异于点,证明:直线AP 与AQ 的斜率之和为2.CD 1(1)y x k=−−AB ()2222124220k xk x k +−+−=()2222124220k x k x k +−+−=()()42221642122880k k k k ∆=−+−=+>()()1122,,,A x y B x y 22121222422,1212k k x x x x k k −+=⋅=++12||AB x −)22112kAB k +==+)2222111||1212k k CD k k⎫+⎪+⎝⎭==++⨯))22221111||||22122k k S AB CD k k ++=⋅=⨯⨯++()2222242144122252112121k k k k k k k k k ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭===−++⎛⎫⎛⎫++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22121219k k ⎛⎛⎫++≥+= ⎪⎝⎭⎝1k =±16,29S ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭S 16,29⎡⎤⎢⎥⎣⎦22:12+=x E y (1,1)M k E (0,1)A −【解析】设,直线的方程为,两交点异于点,则 ,联立直线与椭圆方程,消去变量 并整理得,由已知,由韦达定理得,则所以可知直线与的斜率之和为2.12.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的左右焦点分别为,,,,是椭圆上的三个动点,且,,若,求的值.【解析】由题可知,设,,,由,得, 满足,可得,()()1122,,,P x y Q x y PQ (1)1y k x =−+A 2k ≠y ()222221124(1)2402(1)1x y k x k k x k k y k x ⎧+=⎪⇒++−+−=⎨⎪=−+⎩0∆>21212224(1)24,1212k k k kx x x x k k −−+==++()()12121212121211AP AQ k x k x y y k k x x x x −+−++++=+=+()()12121212122(2)(2)2kx x k x x k x x k x x x x +−+−+==+222244122(2)1224k k k k k k k k−+=+−⋅⋅+−()2212k k =−−=AP AQ 22162x y +=1F 2F A B P 11PF F A λ=22PF F B μ=2λ=μ2226,2,4a b c ===()00,P x y 11(,)A x y 22(,)B x y 11PF F A λ=22PF F B μ=()1,0F c −0101101x x c y y λλλλ+⎧−=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩()010110x x c y y λλλ⎧+=−+⎨+=⎩满足,可得,由,可得, 所以,∴,, 又,∴, 同理可得, ∴, 所以,又,所以.13.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的离心率为,且直线被椭圆. (1)求椭圆的方程;(2)以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点作圆的两条切线,设切点为,若直线与椭圆交于不同的两点,,求的取值范围.【解析】(1)直线,经过点,,被椭圆,可得.又,,解得:,,, ()2,0F c 0202101x x c y y μμμμ+⎧=⎪+⎪⎨+⎪=⎪+⎩()020210x x c y y μμμ⎧+=−+⎨+=⎩22002222112211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩2200222222211221x y a b x y a b λλλ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩()()()()010*******21x x x x y y y y abλλλλλ−+−++=−()()()()0101211x x x x a λλλλ−+=−+()()2011a x x cλλ−=−−()()011x x c λλ+=−+222202a c a c x c cλ−+=−222202a c a c x c c μ−+=−+()22222a c a c c cλμ−++=⋅2222210a c a cλμ++=⋅=−2λ=8μ=22122:1(0)x y C a b a b+=>>121:1x yl a b+=1C 1C 1C 2C 2:4l y =M 2C ,A B AB 1C C D ||||CD AB ⋅1:1x yl a b+=(,0)a (0,)b 1C 227a b +=12c a =222a b c =+24a =23b =1c =椭圆的方程为.(2)由(1)可得:圆的方程为:.设,则以为直径的圆的方程为:,与相减可得:直线的方程为:,设,,,,联立,化为:,,则,,故又圆心到直线的距离,令,则,可得,可得:14.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的两个焦点,,动点在椭圆上,且使得的点恰有两个,动点到焦点的距离的最大值为∴1C22143x y+=2C224x y+=(2,4)M t OM222()(2)4x t y t−+−=+224x y+=AB2440tx y+−=1(C x1)y2(D x2)y222440143tx yx y+−=⎧⎪⎨+=⎪⎩22(3)480t x tx+−−=248(2)0t∆=+>12243tx xt+=+12283x xt=⋅−+||CDO AB d=||AB∴=||||AB CD∴⋅==23(3)t m m+=≥||||AB CD⋅==3m≥3233m≤−<||||AB CD⋅<22122:1(0)x yC a ba b+=>>1F2F P 1290F PF∠=︒P P1F2(1)求椭圆的方程;(2)如图,以椭圆的长轴为直径作圆,过直线作圆的两条切线,设切点分别为,,若直线与椭圆交于不同的两点,,求弦长的取值范围. 【解析】(1)设半焦距为,由使得的点恰有两个可得, 动点到焦点的距离的最大值为,可得所以椭圆的方程是. (2)圆的方程为,设直线的坐标为.设,连接OA ,因为直线为切线,故,否则直线垂直于轴,则与直线若,则,故, 故直线的方程为:, 整理得到:;当时,若,直线的方程为:;若,则直线的方程为:, 满足.故直线的方程为,同理直线的方程为, 又在直线和上,即,故直线的方程为.1C 1C 2C x =−T 2C A B AB 1C C D ||CD c 1290F PF ∠=︒P ,b c a =P 1F 22a c +=2,a c =1C 22142x y +=2C 224x y +=x =−T ()t −1122(,),(,)A x y B x y AT 10y ≠AT x AT x =−10x ≠11OA y k x =11AT x k y =−AT ()1111x y y x x y −=−−2211114x x y y x y +=+=10x =(0,2)A AT 2y =(0,2)A −AT =2y −114x x y y +=AT 114x x y y +=BT 224x x y y +=()t −AT BT 112244ty ty ⎧−+=⎪⎨−+=⎪⎩AB 4ty −+=联立,消去得,设,. 则, 从而, 又,从而,所以. 15.(2023·全国·高三专题练习)已知、分别为椭圆的左、右焦点,且右焦点的坐标为,点在椭圆上,为坐标原点.(1)求椭圆的标准方程(2)若过点的直线与椭圆交于两点,且的方程; (3)过椭圆上异于其顶点的任一点,作圆的两条切线,切点分别为,(,224142ty x y ⎧−+=⎪⎨+=⎪⎩x 22(16)8160t y ty +−−=33(,)C x y 44(,)D x y 343422816,1616t y y y y t t −+==++||CD 224(8)16t t +=+232416t −=++21616t +≥2322016t −−≤<+||[2,4)CD ∈1F 2F 2222:1(0)x yC a b a b+=>>2F (1,0)(P C O C 2F l C ,A B ||AB =l C Q 22:1O x y +=M N M不在坐标轴上),若直线在轴、轴上的截距分别为、,那么是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由. 【解析】(1)椭圆的右焦点的坐标为,椭圆的左焦点的坐标为,由椭圆的定义得, 所以,由题意可得,即,即椭圆的方程为;(2)直线与椭圆的两个交点坐标为,, ①当直线垂直轴时,方程为:,代入椭圆可得,舍去;②当直线不垂直轴时,设直线联立,消得,,则,,恒成立., 又, N MN x y m n 2212m n+C 2F (1,0)∴C 1F (1,0)−12||||2PF PF a +=2a =a ∴=22a =1c =2221b ac =−=C 2212x y +=l C ()11,A x y ()22,B x y l x l 1x =y =||AB =l x :(1)l y k x =−2212(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩y ()2222124220k x k x k +−+−=2122421k x x k +=+21222221k x x k −=+()()()()22222442122810k k k k ∆=−+−=+>22AB =()()22121214k x x x x ⎡⎤=++−⎣⎦()()22228121k k +=+||AB =()()222228132921k k +==+⎝⎭化简得,,即,解得或(舍去),所以,直线方程的方程为或. (3)是定值,定值为2.设点,,,连接,,,,则有,. ,不在坐标轴上,则,, 则,, 直线的方程为,即,① 同理直线的方程为,②,将点代入①②,得,显然,满足方程,直线的方程为,分别令,,得到,,,,又满足,,即.16.(2023·全国·高三专题练习)某同学在探究直线与椭圆的位置关系时发现椭圆的一个重要性427250k k −−=()()227510k k +−=21k =257k =−1k =±∴l 10x y −−=10x y +−=()00,Q x y ()33,M x y ()44,N x y OM ON 0M MQ ⊥ON NQ ⊥22331x y +=22441x y +=M N 33MO y k x =44NO y k x =331MQ MOx k k y =−=−441NQ NO x k k y =−=−∴MQ ()3333x y y x x y −=−−2233331xx yy x y +=+=⋯NQ 441xx yy +=⋯Q 0303040411x x y y x x y y +=⎧⎨+=⎩()33,M x y ()44,N x y 001xx yy +=∴MN 001xx yy +=0x =0y =01n x =01=m y 01y m ∴=01x n =()00,Q x y 2212x y +=∴221112m n +=22122m n +=质:椭圆在任意一点,处的切线方程为.现给定椭圆,过的右焦点的直线交椭圆于,两点,过,分别作的两条切线,两切线相交于点. (1)求点的轨迹方程;(2)若过点且与直线垂直的直线(斜率存在且不为零)交椭圆于,两点,证明:为定值. 【解析】(1)由题意F 为,设直线为,,,,, 易得在点处切线为,在点处切线为, 由得,又,,可得,故点的轨迹方程.(2)证明:联立的方程与的方程消去,得.由韦达定理,得,,所以,因为,直线MN 可设为,同理得, 所以.2222:1(0)x y C a b a b+=>>0(M x 0)y 00221xx yy a b +=22:143x y C +=C F l C P Q P Q C G G F l C M N 11||||PQ MN +()1,0PQ 1x ty =+1(P x 1)y 2(Q x 2)y P 11143x x y y +=Q 22143x x y y+=11221,431,43x xy yx x y y⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩1122124()y y x x y x y −=−111x ty =+221x ty =+4x =G 4x =l C 221143x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩x 22(34)690t y ty ++−=122634t y y t +=−+122934y y t =−+2212(1)||34t PQ t +=+PQ MN ⊥11x y t =−+2222112(1)12(1)||13434t t MN t t++==+⋅+22221134347||||12(1)12(1)12t t PQ MN t t +++=+=++。
高考数学复习圆的方程专项练习(附解析)圆的标准方程(x-a)+(y-b)=r中,有三个参数a、b、r,只要求出a、b、r,这时圆的方程就被确定。
以下是圆的方程专题练习,请考生查缺补漏。
一、填空题1.若圆C的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x-3y=0和x轴都相切,则该圆的标准方程是________.[解析] 设圆心C(a,b)(a0,b0),由题意得b=1.又圆心C到直线4x-3y=0的距离d==1,解得a=2或a=-(舍).因此该圆的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=1.[答案] (x-2)2+(y-1)2=12.(2021南京质检)已知点P(2,1)在圆C:x2+y2+ax-2y+b=0上,点P关于直线x+y-1=0的对称点也在圆C上,则圆C的圆心坐标为________.[解析] 因为点P关于直线x+y-1=0的对称点也在圆上,该直线过圆心,即圆心满足方程x+y-1=0,因此-+1-1=0,解得a=0,因此圆心坐标为(0,1).[答案] (0,1)3.已知圆心在直线y=-4x上,且圆与直线l:x+y-1=0相切于点P(3,-2),则该圆的方程是________.[解析] 过切点且与x+y-1=0垂直的直线为y+2=x-3,与y=-4x联立可求得圆心为(1,-4).半径r=2,所求圆的方程为(x-1)2+(y+4)2=8.[答案] (x-1)2+(y+4)2=84.(2021江苏常州模拟)已知实数x,y满足x2+y2-4x+6y+12=0,则|2x-y |的最小值为________.[解析] x2+y2-4x+6y+12=0配方得(x-2)2+(y+3)2=1,令x=2+cos ,y=-3+sin ,则|2x-y|=|4+2cos +3-sin |=|7-sin (-7-(tan =2).[答案] 7-5.已知圆x2+y2+4x-8y+1=0关于直线2ax-by+8=0(a0,b0)对称,则+的最小值是________.[解析] 由圆的对称性可得,直线2ax-by+8=0必过圆心(-2,4),因此a+b =2.因此+=+=++52+5=9,由=,则a2=4b2,又由a+b=2,故当且仅当a=,b =时取等号.[答案] 96.(2021南京市、盐都市高三模拟)在平面直角坐标系xOy中,若圆x2 +(y-1)2=4上存在A,B两点关于点P(1,2)成中心对称,则直线AB的方程为________.[解析] 由题意得圆心与P点连线垂直于AB,因此kOP==1,kAB=-1,而直线AB过P点,因此直线AB的方程为y-2=-(x-1),即x+y-3=0.[答案] x+y-3=07.(2021泰州质检)若a,且方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆,则a =________.[解析] 要使方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆,则a2+(2a)2-4(2a2 +a-1)0,解得-20)关于直线x+y+2=0对称.(1)求圆C的方程;(2)设Q为圆C上的一个动点,求的最小值.[解] (1)设圆心C(a,b),由题意得解得则圆C的方程为x2+y2=r2,将点P的坐标代入得r2=2,故圆C的方程为x2+y2=2.(2)设Q(x,y),则x2+y2=2,=(x-1,y-1)(x+2,y+2)=x2+y2+x+y-4=x+y-2.令x=cos ,y=sin ,=x+y-2=(sin +cos )-2=2sin-2,因此的最小值为-4.10.已知圆的圆心为坐标原点,且通过点(-1,).(1)求圆的方程;(2)若直线l1:x-y+b=0与此圆有且只有一个公共点,求b的值;(3)求直线l2:x-y+2=0被此圆截得的弦长.[解] (1)已知圆心为(0,0),半径r==2,因此圆的方程为x2+y2=4.(2)由已知得l1与圆相切,则圆心(0,0)到l1的距离等于半径2,即=2,解得b=4.(3)l2与圆x2+y2=4相交,圆心(0,0)到l2的距离d==,所截弦长l=2=2= 2.一样说来,“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。
高中数学题库1. 求下列函数的值域:解法2 令t =sin x ,则f (t )=-t 2+t +1,∵ |sin x |≤1, ∴ |t |≤1.问题转化为求关于t 的二次函数f (t )在闭区间[-1,1]上的最值.本例题(2)解法2通过换元,将求三角函数的最值问题转化为求二次函数在闭区间上的最值问题,从而达到解决问题的目的,这就是转换的思想.善于从不同角度去观察问题,沟通数学各学科之间的内在联系,是实现转换的关键,转换的目的是将数学问题由陌生化熟悉,由复杂化简单,一句话:由难化易.可见化归是转换的目的,而转换是实现化归段手段。
2. 设有一颗慧星沿一椭圆轨道绕地球运行,地球恰好位于椭圆轨道的焦点处,当此慧星离地球相距m 万千米和m 34万千米时,经过地球和慧星的直线与椭圆的长轴夹角分别为32ππ和,求该慧星与地球的最近距离。
解:建立如下图所示直角坐标系,设地球位于焦点)0,(c F -处,椭圆的方程为12222=+by a x (图见教材P132页例1)。
当过地球和彗星的直线与椭圆的长轴夹角为3π时,由椭圆的几何意义可知,彗星A 只能满足)3(3/ππ=∠=∠xFA xFA 或。
作m FA FB Ox AB 3221B ==⊥,则于故由椭圆第二定义可知得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=-=)32(34)(22m c c a a c m c ca a c m两式相减得,23)4(21.2,3231c c c m c a m a c m =-==∴⋅=代入第一式得 .32.32m c c a m c ==-∴=∴答:彗星与地球的最近距离为m 32万千米。
说明:(1)在天体运行中,彗星绕恒星运行的轨道一般都是椭圆,而恒星正是它的一个焦点,该椭圆的两个焦点,一个是近地点,另一个则是远地点,这两点到恒星的距离一个是c a -,另一个是.c a +(2)以上给出的解答是建立在椭圆的概念和几何意义之上的,以数学概念为根基充分体现了数形结合的思想。
2019-2020年高三数学二轮复习高考小题标准练十理新人教版一、选择题(本大题共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.已知集合A={x|lg(x+1)≤0},集合B={x|2x≤1},则A∩B=( )A.{x|-1<x≤1}B.{x|x≤0}C.{x|-1<x≤0}D.{x|x≤1}【解析】选C.集合A={x|lg(x+1)≤0}=(-1,0],集合B={x|2x≤1}=(-∞,0],则A∩B=(-1,0].2.若i为虚数单位,复数z=1+2i,则=( )A.-+iB.-iC.1+ID.1-i【解析】选A.因为z=1+2i,所以z2=(1+2i)2=-3+4i,|z|=,所以==-+i.3.“a≤-2”是“函数f(x)=|x-a|在[-1,+∞)上单调递增”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解析】选A.结合图象可知函数f(x)=|x-a|在[a,+∞)上单调递增,易知当a≤-2时,函数f(x)=|x-a|在[-1,+∞)上单调递增,但反之不一定成立.4.已知抛物线C的顶点是椭圆+=1的中心,焦点与该椭圆的右焦点F2重合,若抛物线C与该椭圆在第一象限的交点为P,椭圆的左焦点为F1,则=( )A. B. C. D.2【解析】选B.由椭圆的方程可得a2=4,b2=3,所以c==1,故椭圆的右焦点F2为,即抛物线C的焦点为,所以=1,p=2,2p=4.所以抛物线C的方程为y2=4x,联立得所以或因为P为第一象限的点,所以P,所以=,所以=4-=.5.某少数民族的刺绣有着悠久的历史,如图(1),(2),(3),(4)为她们刺绣最简单的四个图案,这些图案都由小正方形构成,小正方形数越多刺绣越漂亮,现按同样的规律刺绣(小正方形的摆放规律相同),设第n个图形包含f(n)个小正方形.则f(20)等于( )A.761B.762C.841D.842【解析】选A.因为f(n)=[1+3+…+(2n-1)]+[1+3+…+(2n-3)]=2··(n-1)+(2n-1)=2n2-2n+1(n>1)所以f(20)=2·202-39=761.6.函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象如图所示,为了得到g(x)=sinωx的图象,则只要将f(x)的图象( )A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度【解析】选B.根据函数图象先确定参数值,由图象知函数周期为π,故ω=2,图象经过,则+φ=2kπ+π,k∈Z,因为|φ|<,故φ=.根据图象平移的规律,可知f(x)的图象向右平移个单位长度可得到g(x)的图象.7.如图是一个算法的程序框图,若输出的结果是255,则判断框中的整数N的值为( )A.6B.7C.8D.9【解析】选B.若输出结果是255,则该程序框图共运行7次,此时S=1+2+22+…+27=28-1=255,则7≤N成立,8≤N不成立,所以7≤N<8,判断框内的整数N的值为7.8.已知某几何体的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形,正视图为直角梯形,则此几何体的体积V为( )A. B. C. D.40【解析】选 B.观察三视图可知,该几何体为四棱锥,底面为直角梯形,两个侧面与底面垂直,棱锥的高为4,由图中数据得该几何体的体积为××4×4=.9.在△ABC中,·=0,AB=2,AC=1,E,F为BC的三等分点,则·=( )A. B. C. D.【解析】选B.由·=0,又因为AB和AC为三角形的两条边,不可能为0,所以与垂直,所以△ABC为直角三角形.以AC为x轴,以AB为y轴建立平面直角坐标系,如图所示,则A(0,0),B(0,2),C(1,0),由E,F为BC的三等分点知E,F,所以=,=,所以·=×+×=.10.已知函数f(x)=lnx-ax2+ax恰有两个零点,则实数a的取值范围为( )A.(-∞,0)B.(0,+∞)C.(0,1)∪(1,+∞)D.(-∞,0)∪{1}【解析】选C.函数f(x)的定义域为(0,+∞),由题知方程lnx-ax2+ax=0,即方程=a(x-1)恰有两解,设g(x)=,则g′(x)=,当0<x<e时,g′(x)>0,当x>e时,g′(x)<0,所以g(x)在(0,e)上是增函数,在(e,+∞)上是减函数,且g(1)=0,当x>e时,g(x)>0,g′(1)=1.作出函数y=g(x)与函数y=a(x-1)的图象如图所示,由图可知,函数y=g(x)的图象与函数y=a(x-1)的图象恰有2个交点的充要条件为0<a<1或a>1.11.已知x,y满足约束条件则下列目标函数中,在点(3,1)处取得最小值的是( )A.z=2x-yB.z=-2x+yC.z=-x-yD.z=2x+y【解析】选B.作出不等式组表示的平面区域如图所示.A,由z=2x-y得y=2x-z,平移直线可得当直线经过点A(3,1)时,截距最小,此时z最大;B,由z=-2x+y得y=2x+z,平移直线可得当直线经过点A(3,1)时,截距最小,此时z最小,符合题意;C,由z=-x-y得y=-x-z,平移直线可得当直线经过点B时,截距最大,此时z最小;D,由z=2x+y得y=-2x-z,平移直线可得当直线经过点A(3,1)时,截距最大,此时z最大,不符合题意.12.已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,·=2(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是( )A.2B.3C.D.【解析】选B.设直线AB的方程为x=ny+m(如图),A(x1,y1),B(x2,y2),因为·=2,所以x1x2+y1y2=2.又=x1,=x2,所以y1y2=-2.联立得y2-ny-m=0,所以y1y2=-m=-2,所以m=2,即点M(2,0).又S△ABO=S△AMO+S△BMO=|OM||y1|+|OM||y2|=y1-y2,S△AFO=|OF|·|y1|=y1,所以S△ABO+S△AFO=y1-y2+y1=y1+≥2=3,当且仅当y1=时,等号成立.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.设a=2xdx,则的展开式中常数项为________.【解析】因为a=2xdx=x2=3,故二项式展开式的通项公式为T r+1=(3x)6-r(-1)r x-r=36-r(-1)r x6-2r,令6-2r=0,解得r=3,故所求常数项为·33·(-1)3=-540. 答案:-54014.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1·a n=2n(n∈N*),则S xx=________.【解析】由a n+1·a n=2n可知,a n+2·a n+1=2n+1,得=2,因此a1,a3,a5…构成一个以1为首项,2为公比的等比数列,因此a2,a4,a6…构成一个以2为首项,2为公比的等比数列,从而S xx=(a1+a3+…+a xx)+(a2+a4+…+a xx)=+2×=3(21008-1).答案:3(21008-1)15.若△ΑΒC的内角Α,Β满足=2cos,则当Β取最大值时,角C的大小为________. 【解析】由=2cos(A+B)可得sinB=-2sinAcosC,3sinAcosC=-cosAsinC,得tanC=-3tanA,所以tanB=-tan(A+C)=-=≤=.当且仅当tanA=,即tanC=-时取等号,因此当B取最大值时,角C=.答案:16.已知函数f(x)=(x2-1)(x2+ax+b)的图象关于直线x=3对称,则函数f(x)的值域为________.【解析】由题知f(-1)=0,f(1)=0,因为函数f(x)的图象关于直线x=3对称,所以f(7)=f(-1)=0且f(5)=f(1)=0,即解得a=-12,b=35,所以f(x)=(x2-1)(x2-12x+35)=(x+1)(x-1)(x-5)(x-7)=(x2-6x+5)(x2-6x-7),设t=x2-6x-1(t≥-10),则f(t)=(t+6)(t-6)(t≥-10)=t2-36≥-36,故函数的值域为[-36,+∞).答案:。
2019-2020年高三数学二轮复习高考小题标准练十三理新人教版一、选择题(本大题共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.命题“∃x0∈(0,+∞),lnx0=x0-1”的否定是( )A.∀x∈(0,+∞),lnx≠x-1B.∀x∉(0,+∞),lnx=x-1C.∃x0∈(0,+∞),lnx0≠x0-1D.∃x0∉(0,+∞),lnx0=x0-1【解析】选A.改变原命题中的三个地方即可得其否定,∃改为∀,x0改为x,否定结论,即lnx≠x-1.2.在△ABC中,AB=AC=3,∠BAC=30°,CD是边AB上的高,则·=( )A.-B.C.D.-【解析】选B.依题意得CD=ACsin30°=,在方向上的投影等于,因此·=×=.3.如果复数a(a-1)+i(a∈R)为纯虚数,则a=( )A.-2B.0C.1D.2【解析】选C.由已知得a(a-1)=0,且a≠0,解得a=1.4.实数m为[0,6]上的随机数,则关于x的方程x2-mx+4=0有实根的概率为( )A. B. C. D.【解析】选B.若方程x2-mx+4=0有实数根,则Δ=m2-16≥0,解得m≤-4或m≥4,故所求概率P==.5.设F1,F2是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两个焦点,P是C上一点,若|PF1|+|PF2|=6a,且△PF1F2的最小内角为30°,则C的离心率为( )A. B.2 C. D.【解析】选C.设P点在双曲线右支上,由题意得故|PF1|=4a,|PF2|=2a.由条件得∠PF1F2=30°,由=,得sin∠PF2F1=1,所以∠PF2F1=90°,在Rt△PF2F1中,2c==2a,所以e==.6.若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x)且x∈[0,1]时,f(x)=x,则方程f(x)=log3|x|的零点个数是( )A.2个B.3个C.4个D.多于4个【解析】选C.函数f(x)是以2为周期的周期函数,且是偶函数,根据[0,1]上的解析式,图象关于y轴对称,可以绘制[-1,0]上的图象,根据周期性,可以绘制[1,2],[2,3],[3,4]上的图象,而y=log3|x|是偶函数,绘制其在y轴右侧图象可知两图象在y轴右侧有两个交点,根据对称性可得共有四个交点.7.《九章算术》是我国古代著名数学经典.其中对勾股定理的论述比西方早一千多年,其中有这样一个问题:“今有圆材埋在壁中,不知大小.以锯锯之,深一寸,锯道长一尺.问径几何?”其意为:今有一圆柱形木材,埋在墙壁中,不知其大小.用锯去锯该材料,锯口深1寸,锯道长1尺.问这块圆柱形木料的直径是多少?长为1丈的圆柱形木材部分镶嵌在墙体中,截面图如图所示(阴影部分为镶嵌在墙体内的部分).已知弦AB=1尺,弓形高CD=1寸,估算该木材镶嵌在墙中的体积约为(注:1丈=10尺=100寸,π≈3.14,sin22.5°≈)( )A.600立方寸B.610立方寸C.620立方寸D.633立方寸【解析】选D.连接OA,OB,OD,设☉Ο的半径为R,则(R-1)2+52=R2,所以R=13,sin∠AOD==.所以∠AOD≈22.5°,即∠AOB≈45°.所以S弓形ACB=S扇形OACB-S△OAB=-×10×12≈6.33平方寸.所以该木材镶嵌在墙中的体积为V=S弓形ACB×100≈633立方寸.8.已知函数f=Αsin(ωx+φ)(Α>0,ω>0,<)的部分图象如图所示,则f的递增区间为( )A.,k∈ΖB.,k∈ΖC.,k∈ΖD.,k∈Ζ【解析】选B.由图象可知A=2,T=-=,所以T=π,故ω=2.由f=-2,得φ=2kπ-(k∈Z).因为=,所以φ=-,所以f(x)=2sin.由2x-∈(k∈Z),得x∈(k∈Z).或:T=-=,所以T=π,-=-=-,+=+=,所以f(x)的递增区间是(k∈Z).9.执行如图所示的程序框图,则输出的结果是( )A.6B.8C.10D.15【解析】选C.该程序框图运行3次,各次S的值依次是3,6,10,所以输出的结果是10.10.已知展开式中常数项为1120,其中a是常数,则展开式中各项系数的和是( )A.28B.38C.1或38D.1或28【解析】选C.由题意知·(-a)4=1120,解得a=±2,令x=1,可得展开式中各项系数的和为(1-a)8=1或38.11.如图所示,网格纸中每个小网格代表边长为1的正方形,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )A. B. C. D.【解析】选C.由题意知该几何体是一个组合体,左侧是一个放倒的圆柱,底面半径为1,高为2,右侧是一个半径为1的四分之一球,则该几何体的体积为π×12×2+××13=.12.已知函数f=2x-x3(x>0),以点(n,f)为切点作该函数图象的切线l n(n∈N*),直线x=与函数y=f的图象及切线l n分别相交于点P n,Q n,记a n=,则a n的最大值为( )A.1B.2C.D.【解析】选D.对f=2x-x3(x>0)求导,得f′=2-3x2,所以切线l n的斜率为f′=2-3n2,则切线l n的方程为y-=,即y=x+2n3,易知P n,Q n,即y n=-,u n=,故a n==1-n2.因为n∈N*,所以当n=1时,a n有最大值,a n的最大值为1-=.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.设等比数列{a n}的公比q=2,前n项的和为S n,则的值为________.【解析】因为S4=,a3=a1q2,所以=.答案:14.设函数f(x)=xsinx在x=x0处取极值,则(1+)·cos2x0=____________.【解析】因为f′(x)=sinx+xcosx,又函数f(x)=xsinx在x=x0处取极值,所以f′(x0)=sinx0+x0cosx0=0⇒sinx0=-x0cosx0⇒x0=-,从而(1+)·cos2x0=·cos2x0=·cos2x0=1.答案:115.已知点P的坐标(x,y)满足过点P的直线l与圆C:x2+y2=14相交于A,B两点,则|AB|的最小值为________.【解析】要使弦AB最短,只需弦心距最大,根据图象知点P(1,3)到圆心的距离最大,则|OP|=,圆的半径为,所以|AB|min=2=4.答案:416.已知点P为双曲线C:-=1(n>0)右支上的一点,其右焦点为F2,M为线段PF2的中点,若+的最小值为3(O为坐标原点),则双曲线C的离心率为________.【解析】设双曲线C的左焦点为F1,连接PF1,因为M为线段PF2的中点,O是线段F1F2的中点,故=,=,由已知得a=2,由于点P在双曲线右支上,根据双曲线定义得-=2a,所以+=(+)=(2a+2)=2+≥2+(c-a)=c,即+的最小值为c,所以c=3,故双曲线C的离心率为e==. 答案:。
新高三数学起始考复习练习题1学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________新高三数学起始考复习练习题1学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、解答题1.在等差数列{}n a 中,38a =,724a a a =+. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设1n nb na =,求数列{}n b 的前n 项和n S .2.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知36a =-,728S =-. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求n S ,并求n S 的最小值.3.等差数列{}n a 中,1239a a a ++=,12n n a a +-=. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求{}2nn a +的前n 项和nS.4.如图,在四棱锥P ABCD -中,PD ⊥底面ABCD ,底面ABCD 为矩形,E 为PC 的中点,且3PD =,2AD =,4AB =. (1)求证:PA 平面BDE ;(2)若点F 为线段PC 上一点,且AF BD ⊥,求四棱锥F ABCD -的体积.5.如图,已知PA ⊥平面ABCD ,ABCD 为矩形,M N 、分别为AB PC 、的中点,,2,PA AD AB AD ===.(1)求证:MN ∥平面PAD ; (2)求证:面MPC ⊥平面PCD ; (3)求点B 到平面MNC 的距离.6.如图所示,在四棱锥P ABCD -中,四边形ABCD 为矩形,PAD ∆为等腰三角形,APD 90︒∠=,平面PAD ⊥平面ABCD ,且1,2,,AB AD E F ==分别为,PC BD的中点.(1)证明://EF 平面PAD ; (2)证明:平面PDC ⊥平面PAD ; (3)求三棱锥E ABD -的体积.7.已知函数2()cos 2cos f x x x x =+. (I )求()f x 最小正周期; (Ⅱ)求()f x 在闭区间,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.8.已知函数())cos()f x x x ωϕωϕ=+++,0,02πωϕ⎛⎫><< ⎪⎝⎭的图像经过点3π⎛⎝且相邻两条对称轴间的距离为π. (1)求函数()f x 的解析式和单调减区间; (2)若将()f x 的图像上所有点的横坐标变为原来的13,纵坐标不变,得到函数()h x 的图像,求函数()h x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上的值域.9.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且b 2+c 2-a 2=bc . (1)求角A 的大小;(2)设函数2()sin cos 222x x xf x =,当f (B )取最大值时,判断△ABC 的形状.10.在ABC ∆中,已知角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且cos cos a B b A b c -=+. (1)求角A 的大小;(2)若4a =,b c +=ABC ∆的面积.11.在ABC ∆中,已知()cos cos 2sin cos 0B A A C +-=. (1)求角C 的余弦值;(2)若BC =,AB 边上的中线CD =,求ABC ∆的面积.12.已知函数()222cos 1f x x x =--,x ∈R(1)求函数()f x 的最小正周期;(2)设ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且c =()0f C =,()sin sin 2sin 2C B A A +-=,求ABC ∆的面积.13.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的右焦点为()1,0F ,点()2,0A 在椭圆C 上,过F 点的直线l 与椭圆C 交于不同两点M 、N . (1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 斜率为1,求线段MN 的长;(3)设线段MN 的垂直平分线交y 轴于点()00,p y ,求0y 的取值范围.14.已知椭圆C 的焦点为1F (-和2F ,长轴长为6,设直线y=x+2交椭圆C 于A 、B 两点.求:(1)椭圆C 的标准方程; (2)弦AB 的中点坐标及弦长.15.已知椭圆22221(0)x y E a b a b =+=>>CH 在椭圆上.(1)求椭圆E 的方程;(2)①直线:(0)l y kx m k =+≠与椭圆E 交于两点,A B .求AB 的弦长;②若直线l 与椭圆E 交于两点,A B .且线段AB 的垂直平分线经过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭,求AOB∆的面积的最大值.(O 为原点)16.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的短轴长为12,直线l :()1y k x =-与椭圆C 交于不同的两点M ,N ,A 为椭圆C 的左顶点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)当AMN ∆的面积为7时,求l 的方程.一、解答题1.在等差数列{}n a 中,38a =,724a a a =+. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设1n nb na =,求数列{}n b 的前n 项和n S .【答案】(1)22n a n =+(2)22nn +【解析】 【分析】(1)利用等差数列的性质可求出1,a d ,进而可求出{}n a 的通项公式;(2)()1121n n b na n n ==+11121n n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,由裂项相消求和法可求出n S . 【详解】解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,则()11n a a n d +-=.因为37248,a a a a =⎧⎨=+⎩所以11112863a d a d a d a d +=⎧⎨+=+++⎩,解得14a =,2d =,所以数列{}n a 的通项公式为22n a n =+. (2)由题意知()1121n n b na n n ==+11121n n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭, 所以111111122231n S n n ⎛⎫=-+-++-= ⎪+⎝⎭1112122n n n ⎛⎫-= ⎪++⎝⎭. 【点睛】本题考查了等差数列的通项公式的求法,考查了利用裂项相消求数列的前n 项和,属于基础题.2.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知36a =-,728S =-. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求n S ,并求n S 的最小值.【答案】(1)212n a n =-;(2)2212111( 5.5)4n S n n n =-=--,30-. 【解析】 【分析】(1)先求出公差d 和首项1a ,可得通项公式;(2)由(1)可得前n 项和n S ,由二次函数性质可得最小值(只要注意n 取正整数). 【详解】(1)设{}n a 的公差为d ,由题意得126a d +=-,17(3)28a d +=-, 解得110a =-,2d =.所以{}n a 的通项公式为212n a n =-. (2)由(1)得22(10212)12111( 5.5)24n n n S n n n -+-==-=--因为*n N ∈所以当5n =或6n =时,n S 取得最小值,最小值为-30. 【点睛】本题考查等差数列的通项公式和前n 项和公式,方法叫基本量法. 3.等差数列{}n a 中,1239a a a ++=,12n n a a +-=. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求{}2nn a +的前n 项和nS.【答案】(1)21n a n =-;(2)2122n n S n +=+-.【解析】 【分析】(1)由12n n a a +-=得出等差数列{}n a 的公差为2,再利用1239a a a ++=,得出1a 的值,再利用等差数列的通项公式求出数列{}n a 的通项公式; (2)求出数列{}2nn a +的通项公式,再利用分组求和法求出nS.s【详解】(1)12n n a a +-=Q ,∴等差数列{}n a 的公差为2,()()1231111222369a a a a a a a ∴++=++++⨯=+=,解得11a =,因此,()12121n a n n =+-=-; (2)()2212nnn a n ∴+=-+,()()()()123123252212nn S n ⎡⎤∴=+++++++-+⎣⎦L()()123135212222nn =++++-+++++⎡⎤⎣⎦L L()()2121212122212nn n n n+-+-=+=+--,因此,2122n n S n +=+-.【点睛】本题考查等差数列的通项与分组求和法,对于等差数列通项,一般利用首项和公差建立方程组求解,对于等差与等比相加所构成的新数列,一般利用分组求和法进行求和,考查计算能力,属于基础题。
2019-2020年高三数学二轮复习高考小题标准练十一理新人教版一、选择题(本大题共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.设全集U=R,集合A=,B=,则()∩A=( )A.[4,6)B.(4,9]C.[1,2]D.[-2,1] 【解析】选D.由7-6x-x2≥0⇒(x-1)(x+7)≤0⇒-7≤x≤1,即A=,又由(x+2)(x-4)>0⇒x<-2或x>4,即B={x|x<-2或x>4},从而=,故()∩A=.2.欧拉公式e ix=cosx+isinx(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,它在复变函数论里占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”,根据欧拉公式可知,e2i表示的复数在复平面中位于( ) A.第一象限 B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解析】选B.e2i=cos2+isin2,对应点为(cos2,sin2),由于<2<π,因此cos2<0,sin2>0,点(cos2,sin2)在第二象限.3.已知函数y=f是定义在R上的偶函数,当x∈时,f为减函数,若a=f,b=f,c=f,则a,b,c的大小关系是( )A.a>b>cB.c>b>aC.c>a>bD.a>c>b【解析】选B.由已知,f(x)在上为增函数,b=f(-2)=f(2),而1<20.3<2<log25,故c>b>a.4.已知x>1,y>1,且lnx,,lny成等比数列,则xy有( )A.最小值eB.最小值C.最大值eD.最大值【解析】选A.依题意得lnx·lny=(lnx>0,lny>0),lnx+lny≥2=1,即ln(xy)≥1,xy≥e,当且仅当x=y=时取等号,因此xy有最小值e.5.已知圆C:(x-a)2+(y-2)2=4(a<0)及直线l:x-y+3=0,若直线l被圆C截得的弦长为2,则a的值为( )A.--1B.-C.--1D.-【解析】选A.由于圆C的半径为2,弦长为2,因此,弦心距为d==1,即圆心到直线的距离为=1,解得a=-1±,又因为a<0,所以a=--1.6.已知sin2β=,则sin2=( )A. B. C. D.【解析】选D.sin2====.7.函数f(x)=ln-的零点一定位于区间( )A.(1,2)B.(2,3)C.(3,4)D.(4,5)【解析】选 A.由函数零点存在定理,函数的零点在某区间,应满足区间端点函数值异号,据此加以检验知,ln<1,f(1)=ln-2<0,ln3>1,f(2)=ln3-1>0,所以,函数f(x)=ln-的零点一定位于区间(1,2).8.某程序框图如图所示,若输出的S=57,则判断框内应填入( )A.k>7?B.k>6?C.k>5?D.k>4?【解析】选D.由程序框图可知,程序在运行过程中各变量值变化如下表:k S 是否满足条件循环前 1 1 否第一次循环 2 4 否第二次循环 3 11 否第三次循环 4 26 否第四次循环 5 57 是所以退出循环的条件应为k>4.9.设不等式组所表示的平面区域是Ω1,平面区域Ω2与Ω1关于直线3x-4y-9=0对称,对于Ω1中的任意一点A与Ω2中的任意一点B,|AB|的最小值为( )A.2B.4C.6D.8【解析】选B.依题意,在坐标平面内画出不等式组表示的平面区域Ω1及直线3x-4y-9=0,结合图形可知,在该平面区域内所有的点中,点(1,1)到直线3x-4y-9=0的距离最近,该距离等于=2,因此|AB|的最小值等于2×2=4.10.已知四棱锥V-ABCD的顶点都在同一球面上,底面ABCD为矩形,AC∩BD=G,VG⊥平面ABCD,AB=,AD=3,VG=,则该球的体积为( )A.4πB.9πC.12πD.4π【解析】选D.依题意,底面矩形ABCD的对角线长为=2,因此矩形ABCD的中心到该四棱锥的各个顶点的距离均为,题中的球的半径是,其体积为×()3=4π.11.P为双曲线-=1的右支上一点,M,N分别是圆(x+5)2+y2=4和圆(x-5)2+y2=1上的点,则|PM|-|PN|的最大值为( )A.8B.9C.10D.7【解析】选B.易知两圆圆心分别为双曲线的左,右焦点F1(-5,0),F2(5,0),点P是双曲线右支上一点,由双曲线定义可得|PF1|-|PF2|=2a=6,|PM|-|PN|≤(|PF1|+r1)-(|PF2|-r2)=6+r1+r2=6+2+1=9,即|PM|-|PN|的最大值为9.12.已知函数f(x)=且方程f2(x)-af(x)+2=0恰有四个不同的实根,则实数a的取值范围是( )A.(-∞,-2)∪(2,+∞)B.(2,3)C.(2,3)D.(2,4)【解析】选B.画出函数f(x)的图象如图所示,若方程f2(x)-af(x)+2=0有四个不同的实数根,令f(x)=t,只需t2-at+2=0,t∈(1,2]有两个不同实根.则解得2<a<3.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.已知平面向量a,b满足:a=(1,-2),|b|=2,a·b=-10,则向量b的坐标是___________. 【解析】设向量a,b的夹角为θ,依题意得a·b=|a||b|·cosθ=10cosθ=-10,cosθ=-1,θ=π,又|b|=2|a|,因此b=-2a=(-2,4).答案:(-2,4)14.一个体积为12的正三棱柱的三视图如图所示,则这个三棱柱的侧(左)视图的面积为________.【解析】依题意可得三棱柱的底面是边长为4的正三角形.又由体积为12,可得三棱柱的高为3.所以侧(左)视图的面积为6.答案:615.若双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e,过F2的直线与双曲线的右支相交于A,B两点,若△F1AB是以点A为直角顶点的等腰直角三角形,则e2=________. 【解析】依题意,设|AF1|=|AB|=m,则|BF1|=m,|AF2|=m-2a,|BF2|=m-2a.又|AF2|+|BF2|=|AB|,因此(m-2a)+(m-2a)=m,4a2=.在Rt△AF1F2中,4c2=|F1F2|2=|AF1|2+|AF2|2=m2.因此e2==5-2.答案:5-216.下列说法中正确的有:__________.①已知直线m,n与平面α,β,若m∥α,n⊥β,α⊥β,则m∥n;②用数学归纳法证明(n+1)(n+2)…(n+n)=2n·1·3…(2n+1)(n∈N*),从n=k到n=k+1时,等式左边需增乘的代数式是(2k+1)(2k+2);③对命题“正三角形与其内切圆切于三边中点”可类比猜想:正四面体与其内切球切于各面中心;④在判断两个变量y与x是否相关时,选择了3个不同的模型,它们的相关指数R2分别为:模型1为0.98,模型2为0.80,模型3为0.50.其中拟合效果最好的是模型1.【解析】由题意可知,①中m的位置不确定,因此①错误;②用数学归纳法证明(n+1)(n+2)…(n+n)=2n·1·3…(2n+1)(n∈N*),从n=k到n=k+1时,等式左边需增乘的代数式应为2(2k+1),因此②错误;③满足合情推理,因此③正确;④根据相关指数的定义可知,相关指数越接近于1,模型的拟合效果越好,因此④正确;答案:③④。
新高考19题数学试卷新高考数学模拟题(数列部分)一、题目(第20题)已知数列{a_n}满足a_1 = 1,a_n + 1=2a_n+1(n∈ N^*)。
(1) 证明数列{a_n+ 1}是等比数列;(2) 求数列{a_n}的通项公式。
二、答案。
(1)1. 由a_n + 1=2a_n+1可得:- a_n + 1+1 = 2a_n+1 + 1=2(a_n+1)。
2. 然后,当n = 1时,a_1+1=1 + 1=2。
3. 所以,数列{a_n+1}是以2为首项,2为公比的等比数列。
(2)1. 因为数列{a_n+1}是等比数列,其通项公式为a_n+1 = 2×2^n - 1=2^n。
2. 那么a_n=2^n-1。
三、解析。
(1)1. 证明思路。
- 要证明一个数列是等比数列,需要证明从数列的第二项起,每一项与它的前一项的比值等于同一个常数(公比)。
- 对于数列{a_n+1},我们通过对已知条件a_n + 1=2a_n+1进行变形,得到a_n + 1+1 = 2(a_n+1)。
这就表明了frac{a_n + 1+1}{a_n+1}=2,满足等比数列的定义。
- 同时,我们求出了首项a_1+1 = 2,这样就完整地证明了数列{a_n+1}是等比数列。
2. 详细步骤。
- 对a_n + 1=2a_n+1进行移项变形,得到a_n + 1+1 = 2a_n+2 = 2(a_n+1)。
- 当n = 1时,a_1=1,所以a_1+1 = 2,这就是数列{a_n+1}的首项。
- 由于frac{a_n + 1+1}{a_n+1}=2(n∈ N^*),所以数列{a_n+1}是等比数列。
(2)1. 求解思路。
- 因为已经证明了{a_n+1}是等比数列,且首项a_1+1 = 2,公比q = 2,根据等比数列的通项公式a_m=a_1q^m - 1,这里m=n,a_1=2,q = 2,所以a_n+1 = 2×2^n - 1=2^n。