pvsyst案例--跟踪支架

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光伏支架成本及选型分析

光伏支架成本及选型分析

太 阳 能第10期 总第354期2023年10月No.10 Total No.354Oct., 2023SOLAR ENERGY0 引言国际能源署预计,2030年全球光伏发电新增装机容量将达到630 GW,光伏发电继续呈高速发展态势。

随着光伏电站对于降本增效日益关注,其对光伏支架的要求也越来越高。

不同类型光伏支架所带来的发电收益及其对造价的影响,亟待进行科学分析 [1-2]。

光伏发电量和造价水平决定了光伏电站的经济性[3-4]。

光伏支架作为光伏电站的重要组成部分,一方面其会影响光伏电站的安全性;另一方面其结构形式决定了光伏组件安装倾角,从而影响光伏电站发电量,进而影响光伏电站经济性[5-6]。

而不同类型光伏支架对发电量的影响暂无权威统计数据,且采用不同类型光伏支架所产生的成本也需要科学论证。

按照类型不同,光伏支架可分为固定式光伏支架和跟踪式光伏支架,不同类型光伏支架的优缺点明显,且适用场景分明。

固定式光伏支架的强度高、性能稳定、造价低、维修概率低,因此,采用此类光伏支架的光伏电站初始投资和运维成本均较低,但由于其不能跟踪太阳运行轨迹,电站光伏发电量较低[7]。

跟踪式光伏支架由结构系统、驱动系统、控制系统组成,光伏组件安装倾角由电机控制以匹配太阳高度角和方位角,使入射角尽量小,从而达到接收更多太阳辐射的目的,可提高光伏发电量;缺点是占地面积大、转动部件多且容易磨损、故障率高,因此,当采用此类光伏支架时,光伏电站的初始投资和人工运维成本均较高。

跟踪式光伏支架对纬度、地形及气候等条件的适应性差,建于不同地区的光伏电站采用跟踪式光伏支架时得到的发电量提升程度也不同。

因此,对于不同的光伏发电项目需要采用不同的支架方案,在满足光伏电站正常运行的前提下,借助经济测算来判断采用何种光伏支架[8-10]。

本文以长沙地区为例,从占地面积、发电量、运行成本、平准化度电成本(LCOE)等角度对采用不同类型光伏支架时光伏电站的LCOE及不同场景下的光伏支架选型进行分析。

光伏发电双轴自动跟踪控制系统的设计与应用

光伏发电双轴自动跟踪控制系统的设计与应用

及 方 位 角 %。该 数 据 值 由 天 文 算 法 [M)计 算 得 到 :
sin y 0 = sin^?sin5 + cos^cos^cosw
( 1)
sin^?siny0 - sin5
c o s r〇= ------------------------
(2)
cos^>cosy0
式中:% 为太阳光初始高度角; 为太阳光初始方位
本文的研究对象是新型光伏电池板双轴跟踪系 统 其 系 统 外 观 结 构 如 图 1 所示。
图 1 中 :电 机 1 控 制 电 池 板 的 水 平 方 向 (东 、西方 向 )转 动 ,跟 踪 太 阳光的方位角;电 机 2 控制光伏电池 板垂直方向(南 、北 方 向 )转 动 ,跟 踪 太 阳 光 的 高 度 角 , 最 终 使 得 电 池 板 平 面 与 太 阳 光 实 时 保 持 垂 直 ,提 升 光 伏电站的发电量。该 双 轴 跟 踪 支 架 结 构 设 计 简 单 、巧 妙 ,具有控制灵活、精度高的优点。 1 . 2 系统工作原理
A b stra c t:With the continuous development of photovoltaic industry, in order to improve the power generation of photovoltaic panels and power stations, the tracking control system based on field programmable gate array ( FPGA) control chip is proposed based on a new type of photovoltaic panel dual axis automatic tracking bracket. The azimuth and altitude angles of sunlight are calculated by astronomical calculation method and photoelectric sensor analog correction method. Then, according to the mathematical relationship between the positions of photovotaic ( P V ) panel and feedback, three phase pulse control signal is obtained. The forward and reverse rotation of the two motors are controlled by time sharing in the working process. The sunlight is always perpendicular to the plane of the panel, which realizes the real-time tracking of the sunlight angle. Finally, a project in Xinjiang is taken as an example, the measured data results are compared with the simulation results based on PVsyst software. The Comparison results show that the control system can accurately track the sunlight, which verifies the effectiveness of the system design. Compared with the fixed mode, the photovoltaic power generation can be increased by more than 30% using the dual axis automatic tracking system. The system can be applied in the following engineering projects, and can increase the revenue of photovoltaic power station. Keywords :Field programmable gate array ( FPG A ) ; Photoelectric sensor; Time sharing control; Propotion integral ( PI ) regulator;Pulse width modulation( PWM) ;Three phase full bridge circuit;PVsyst;Dual axis automatic tracking system

01pvsyst认识

01pvsyst认识

01pvsyst认识01 PVSYST认识1.1PVSYST软件功能一、pvsyst简介PVsyst软件是一套应用广泛的光伏系统仿真模拟软件,由瑞士Geneva大学环境科学院开发。

PVsyst软件主要用来对光伏发电系统进行建模仿真,分析影响发电量的各种因素,并最终计算得出光伏发电系统的发电量,可应用于并网系统、离网系统、水泵和直流系统等,也可可模拟不同类型的光伏系统,如地面电站、屋顶电站、农光互补、跟踪支架、离网系统等,计算系统发电量、发电效率PR和发电损耗,辅助光伏系统的设计与优化。

软件含有丰富的NASA和Meteonorm 等丰富气象数据库、组件数据库、逆变器数据库及定量分析工具等,深受国内外工程设计、产品研发、设计院和高校等光伏人士的认可。

二、PVSYST功能1. 三维建模和近场阴影仿真(1)具有三维建模功能,可构建建筑物对光伏系统遮挡阴影影响评估,计算阴影时间及遮挡阴影比例;(2)内置三维建模模块,含有丰富的各类建筑物、遮挡模型,尺寸大小可定义;(3)支持SketechUp和山地设计软件Helios3D的光伏组件阵列和建筑物3D模型,比进行遮挡影响评估。

支持SCV格式的三维地形数据,并可自由编辑高度和尺寸;(4)可设置障碍物或光伏组件是否产生阴影遮挡,快速计算阴影遮挡损失;(5)对于任意面积或形状的光伏厂区,可实现光伏组件方阵的批量填充和编辑,可自定义参数,包括方阵尺寸、倾斜角、前后左右间距和离地高度等。

2. 阵列布局分析(1)支持固定倾斜角阵列、跟踪系统阵列、多方位角阵列的功能不同的阵列运行方式;(2)可用于平台地面或坡地的方阵最佳倾斜角、阵列前后和左右最佳间距的优化设计;(3)可用于辅助光伏电缆经济界面选取分析、直流汇集和交流汇集方式的选取分析。

3. 精细化模拟分析可根据系统设计设计情况对各编号的的组串内部组件进行电气连接,可模拟更加准确的电性能。

4. 数据库管理(1)支持导入Nasa、Metemrorm、Solargis、Retscreen以及现场实测气象数据等,可导入的参数包括水平辐射、方阵斜面辐射、环境温度、组件温度、风速等;(2)拥有丰富的组件数据库,通过组件PANfile模型,可分析在不同温度或辐照度下的I-v 曲线和P-V曲线、开路电压、短路电流、弱光性能和光谱响应等特性;(3)拥有丰富的逆变器数据库,可通过逆变器模型分析逆变器的效率曲线。

基于LCOE_的平单轴光伏发电项目设计优化研究

基于LCOE_的平单轴光伏发电项目设计优化研究

太 阳 能第09期 总第353期2023年09月No.09 Total No.353Sep., 2023SOLAR ENERGY0 引言2020年9月,中国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的目标。

2021年3月通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,进一步强调要大力发展清洁能源。

光伏发电作为主要的清洁能源应用形式,其发展具有重要意义。

光伏发电系统中的光伏支架种类主要包括固定倾角光伏支架、固定可调光伏支架、平单轴光伏支架及斜单轴光伏支架。

其中,平单轴光伏支架具有广泛的应用前景,不少研究学者对采用平单轴光伏支架的光伏发电项目(下文简称为“平单轴光伏发电项目”)进行了研究。

其中,谢磊等[1]研究了不同地域的平单轴光伏发电项目的容配比对其发电量及收益率的影响;袁炜东[2]以陕西省某光伏电站为例,研究了峰值功率为380 W 的光伏组件采用平单轴光伏支架时东西向间距的优化设计;马竞涛[3]以峰值功率为370 W的双面光伏组件为例,研究了平单轴光伏支架高度对双面光伏组件发电量的影响。

随着光伏组件技术的发展,目前峰值功率为500+ W、600+ W的光伏组件已成为市场主流产品,平单轴光伏支架技术也得到了迅速发展,反向跟踪和太阳入射光优化的控制技术方案已基本成熟,但目前针对以上技术方案的研究相对欠缺。

平准化度电成本(LCOE)是国内外常用的分析发电技术成本的指标,该指标是对项目生命周期内的成本和上网电量先进行平准化,再计算得到的发电成本,用于项目技术方案之间的横向对比时,可评判单位电量的成本高低。

Aldersey- Williams等[4]对国外关于LCOE建模的研究进行DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20220628.02 文章编号:1003-0417(2023)09-84-09基于LCOE的平单轴光伏发电项目设计优化研究贺 坤*,龚 震(国家电投集团科学技术研究院有限公司,北京 102209)摘 要:平单轴光伏支架广泛应用于光伏发电项目中,但目前基于平单轴光伏支架优化控制策略设计参数的研究相对欠缺。

浅析纬度因素对于光伏电站平单轴跟踪支架系统效益的影响

浅析纬度因素对于光伏电站平单轴跟踪支架系统效益的影响

浅析纬度因素对于光伏电站平单轴跟踪支架系统效益的影响1.四川晟天新能源发展有限公司四川成都 610000 2.四川宏华石油设备有限公司四川成都 610000摘要:在光伏电站中,采用跟踪支架系统由于可以提高接受到的太阳辐射量而提升电站整体经济效益。

本文以平单轴跟踪支架系统为例,在不同纬度地区,与采用固定支架系统进行对比,通过仿真模拟,浅析纬度因素对于光伏电站采用平单轴跟踪支架系统对电站发电量和经济效益提升带来的影响。

关键词:纬度平单轴跟踪效益1.引言在国家碳达峰、碳中和的长期目标下,光伏发电将继续保持高速增长,随着光伏进入平价时代,度电成本逐渐成为投资业主最主要需要考虑的因素。

对于光伏电站,跟踪支架系统相对于固定支架,可根据光照的情况自动调整组件朝向,从而捕捉更多的太阳辐射,有效提升光伏电站发电量。

但是对于跟踪支架系统来说,地形与纬度会较大程度影响其适用性,文中以平单轴跟踪系统为例,主要分析纬度对于其发电小时数、电站经济性效益带来的影响。

1.分析方案平单轴跟踪支架系统,只需要在东西方向进行旋转跟踪,以保证每一时刻太阳光与光伏组件的法线夹脚为最小,以此来获得较大发电量。

与固定支架系统相比,其占地面积,支架造价、运维成本会相应增加,对于平单轴跟踪支架系统本身而言,不同纬度地区带来的发电量增益也存在一定差距。

表1给出选择的三个不同纬度区域情况。

表1 选定三个纬度不同区域情况选择三个经度位置基本一致,纬度相差在5°左右的三个区域进行模型建立,具体对比固定支架和平单轴支架系统之间发电量差异,同时加入选择单面组件和双面组件的差异。

1.发电量增益分析对于光伏电站而言,接受不同的太阳辐射决定了发电量,不同支架形式接受的太阳辐射量不一样。

对于上述选择的三个区域,利用PVsyst软件对其电站进行模拟仿真,在不考虑遮挡,忽略地形影响的理想情况下,对于选择不同支架、不同纬度的三个区域进行仿真,首年发电利用小时数及发电量增益如表2。

基于PVsyst软件对光伏系统使用单轴跟踪方案降低度电成本的分析

基于PVsyst软件对光伏系统使用单轴跟踪方案降低度电成本的分析
1 基础 数据
项 目本 次 选 择 功 率 为 290 Wp的 组 件 ,50 kW 的 逆 变 器 ,根 据 串 并 联 计 算 公 式 计 算 出 系 统 所 需 的 串
Meteonorm 数 据 库 资 料 ,项 目建 设 区 域 的 各 月 水 平 面 年 辐 射 值 见 表 1所 示 。
水 力 发 电
第 44卷第 7期 2018年 7月
基 于 PVsyst软 件 对 光伏 系统 使用 单轴 跟 踪 方 案 降低 度 电 成 本 的 分析
唐 金 燕 ,王 建 宝 ,黎 发 贵 ,王 瑾
(中 国 电建 集 团贵 阳勘 测 设 计 研 究 院 有 限公 司 ,贵 州 贵 阳 550081)
A nalysis of Reducing Electricity Cost U sing Uniaxial Tracking Schem e for PV System Based on PVsyst Software TANG Jinyan,W ANG Jianbao,LI Fagui,W ANG Jin
(PowerChina Guiyang Engineering Corporation Limited,Guiyang 55008 1,Guizhou,China)
Abstract: A uniaxial tracking photovohaic power generation system m odel based on PVsyst software is established,and combined with the financial conditions to calculate the electricity price of photovohaic power generation system . The model considers the correlation between the investment of photovohaic power plant and the power generation, and achieves the lowest electricity cost of

平单轴V1

利用PVSYST软件对于平单轴 跟踪系统
建模与发电量仿真的实例
讲师:Jacky Ti
坎德拉学院
双轴跟踪系统: 双轴跟踪 联动式双轴,南北跟踪框 联动式双轴,东西跟踪框 单轴跟踪系统: 斜单或平单,南北向转动轴 水平单轴,东西向转动轴 垂直(方位角)跟踪单轴 跟踪式遮阳棚
坎德拉学院
坎德拉学院
逆跟踪(反向跟踪)
方位角范 方阵总容 单元布围量源自置初始 东西 间距
初始南 北间距
平单轴 20 20*1 横排 0° ±45° 61.2kW 1*12 5m /
坎德拉学院
支架类型
矫正后东西 间距(m)
矫正后南北 间距(m)
方阵长 方阵宽 度(m) 度(m)
占地面积
年发电 量
(m2) (Mwh)
PR
平单轴
/
0
平单轴B
/
0
注:B代表为系统设置了逆跟踪功能
本PPT为Jacky Ti老师《利用 PVSYST软件对于平单轴跟踪 系统建模与发电量仿真的实 例》系列课程讲义资料.请百 度搜索”坎德拉学院”,观 看本节课程视频.
当矩阵阵列中任意一太阳能发电装置的控制机构判断出其所在的支架安装面 被与其相邻的太阳能发电装置的支架安装面遮挡产生阴影时,矩阵阵列中的 所有太阳能发电装置的控制机构控制调整机构来调整支架安装面趋向水平方 向运行直至阴影消除。采用反向跟踪功能,减少阴影遮挡,实现发电量最大 化。
坎德拉学院
支架类 单元组 组件 组件 倾角 型 件块数 布置 摆放 范围

平单轴跟踪支架东西向间距的优化研究

反向跟踪功能是指跟踪支架为避免东西向光 伏阵列之间产生阴影遮挡而放弃跟踪太阳方位, 从而缓慢放平光伏阵列的功能。
支架离地高度可影响双面光伏组件背面接收 太阳散射光的量,支架离地高度较高有利于提升 双面光伏组件背面的发电量增益。
支架东西向间距可影响平单轴跟踪支架跟
收稿日期:2020-04-02 通信作者:袁炜东 (1988—),男,硕士、工程师,主要从事新能源发电方面的设计与研究。ywd-hello@
支架离地高度
如图 1 所示。
最大跟踪角度 最大跟踪角度
支架东西向间距
图 1 平单轴跟踪支架的部分参数示意图 Fig. 1 Schematic diagram of some parameters of horizontal
single-axis tracking bracket
最大跟踪角度决定了平单轴跟踪支架可跟踪 的最小太阳高度角,特别是在支架东西向间距较 大的情况下,适当增大最大跟踪角度的范围有利 于提升光伏组件表面接收的太阳辐射量。
2.5
每 MW 光伏组件占地面积 /hm2
2.0
1.5
1.0 0.5
0.0 2.1 2.6 3.1 3.6 4.1 4.6 5.1 5.6 6.1 6.6 7.1 7.6 8.1 支架东西向间距 /m
图 2 支架东西向间距不同时每 MW 光伏组件的占地面积 Fig. 2 Area of each MW PV module at different spacing in
2 发电量计算结果对比 在光伏电站占地面积一定的情况下,支架东
西向间距不同时,会使单位容量光伏组件的占地 面积不同,从而场地内安装的组件容量也会不同, 导致光伏电站的发电量也存在差异。支架东西向 间距不同时每 MW 光伏组件的占地面积情况如 图 2 所示。当光伏电站占地面积为 1 hm2 时,支 架东西向间距不同时光伏组件的安装容量与光伏 电站的年发电量情况如图 3 所示。

山地光伏电站光伏组件阴影遮挡技改方案的经济性分析

太 阳 能第10期 总第354期2023年10月No.10 Total No.354Oct., 2023SOLAR ENERGY0 引言随着中国光伏电站的大规模建设,地势平坦的土地资源日趋减少,山地光伏电站规模近年来逐步增加。

通常山地光伏电站所处的地形复杂,导致此类电站设计难、施工难、运维难。

早期一些山地光伏电站,由于抢装,造成一系列设计和施工缺陷,导致光伏组件存在阴影遮挡问题,引起光伏组件输出功率偏低,从而降低了光伏电站的发电量[1]。

此外,当光伏组件长期被遮挡时,其内部分电流将会通过反向二极管,导致光伏组件中被遮挡的区域可能成为负载或不能产生电能;当被遮挡的太阳电池的二极管电压超过击穿电压后,该太阳电池将被严重损坏[2-3]。

因此,为提升光伏电站系统效率,降低光伏组件损坏风险,需要对部分山地光伏电站存在的光伏组件阴影遮挡问题进行技术改造(下文简称为“技改”)。

技改的核心考量因素是经济性,即在安全生产的基础上,以最低的造价,获得最佳的效果。

早期建设的光伏电站的上网电价较高,这给技改提供了经济可行性空间。

技改的经济性和技改带来的具体效益需要结合项目情况和具体技改方案进行分析。

本文针对山地光伏电站的光伏组件阴影遮挡问题进行技改方案及其经济性探讨,旨为具有阴影遮挡问题整改需求的光伏电站提供数据参考。

1 光伏组件阴影遮挡技改方案对于山地光伏电站,常见的阴影遮挡类型有前、后排光伏组串间遮挡,东、西相邻光伏组串间遮挡,建、构筑物遮挡和杂草树木对光伏组串遮挡等,如图1所示。

其中通过技改能够改善遮挡影响的主要是光伏组串前、后遮挡和光伏组串东、西向遮挡两种类型。

DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20230607.02 文章编号:1003-0417(2023)10-69-06山地光伏电站光伏组件阴影遮挡技改方案的经济性分析马 月1*,吕永刚2,吴 琼1,惠 超1,王淑娟1(1.西安益通热工技术服务有限责任公司,西安 710032; 2.深圳市禾望科技有限公司,深圳 518055)摘 要:针对山地光伏电站光伏组件阴影遮挡问题,提出了重接线、调整光伏支架立柱高度或光伏组件安装倾角、以大换小、拆除重装4种方案,并针对每种方案进行经济性分析,给出不同新增投资下,投资回收期为5年时,需要提升的等效利用小时数。

集中式光伏发电量影响因素及优化设计研究

集中式光伏发电量影响因素及优化设计研究发布时间:2023-02-24T02:26:06.642Z 来源:《中国建设信息化》2022年第10月第19期作者:王孟1尚欣欣2余伟民3谢晶晶4[导读] 本文通过项目实例,对集中式光伏发电量的影响因素及优化设计进行了分析与探讨,以供类似项目参考。

王孟1尚欣欣2余伟民3谢晶晶4中国电建集团城市规划设计研究院有限公司摘要:本文通过项目实例,对集中式光伏发电量的影响因素及优化设计进行了分析与探讨,以供类似项目参考。

关键词:集中式光伏发电量;影响因素;优化设计一、前言集中式光伏电站是建立的规模相对较大的光伏电站,将其并入公共电网中,可以提高电网的供电水平。

但是在集中式光伏电站运行过程中,一些因素对发电效率产生了影响。

需要加强影响因素的研究工作,同时分析提高集中式光伏电站发电效率的相关措施,才能够充分发挥集中式光伏电站的应用效果,推动我国电力行业的长远可持续发展。

基于此,本文通过项目实例,对集中式光伏发电量的影响因素及优化设计进行了分析与探讨,以供类似项目参考。

二、项目概况国电投惠东多祝200MW光伏项目位于广东省惠州市惠东县多祝镇三胜村、洋口村等地,项目所在地距离多祝镇约4公里,距离惠东县约21公里。

本工程新建220kV升压站,位于光伏场区居中位置,拟考虑通过1回220kV线路接入系统220kV变电站,接入条件较好。

本工程总容量为200MWp,多年均发电量约229980MWh,年平均年利用小时数为1144小时。

本工程太阳电池方阵的安装全部为固定支架安装方式,方阵面与地面成15度角。

方阵南北向阵列间距需满足冬至日时,所有太阳电池组件仍有6小时以上的日照时间,同时能够为施工图设计阶段方阵的微地形详细布置提供一定的可调整空间。

本工程暂按直流侧装机容量为201MWp,共包含50个3.15MW固定式光伏方阵.每个3.15MW 子阵,总并联266串光伏组串,每串光伏组串串联28片540Wp单晶硅双面组件,共接入14台225kW逆变器。

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江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷(江西师大附中使用)高三理科数学分析一、整体解读试卷紧扣教材和考试说明,从考生熟悉的基础知识入手,多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力,立足基础,先易后难,难易适中,强调应用,不偏不怪,达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。

试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内,几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容,体现了“重点知识重点考查”的原则。

1.回归教材,注重基础试卷遵循了考查基础知识为主体的原则,尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及,其中应用题与抗战胜利70周年为背景,把爱国主义教育渗透到试题当中,使学生感受到了数学的育才价值,所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际,操作性强。

2.适当设置题目难度与区分度选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题,都是综合性问题,难度较大,学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力,以及扎实深厚的数学基本功,而且还要掌握必须的数学思想与方法,否则在有限的时间内,很难完成。

3.布局合理,考查全面,着重数学方法和数学思想的考察在选择题,填空题,解答题和三选一问题中,试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。

包括函数,三角函数,数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。

这些问题都是以知识为载体,立意于能力,让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。

二、亮点试题分析1.【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点,且满足AB AC →→=,则AB AC →→⋅的最小值为( )A .14-B .12-C .34-D .1-【考查方向】本题主要考查了平面向量的线性运算及向量的数量积等知识,是向量与三角的典型综合题。

解法较多,属于较难题,得分率较低。

【易错点】1.不能正确用OA ,OB ,OC 表示其它向量。

2.找不出OB 与OA 的夹角和OB 与OC 的夹角的倍数关系。

【解题思路】1.把向量用OA ,OB ,OC 表示出来。

2.把求最值问题转化为三角函数的最值求解。

【解析】设单位圆的圆心为O ,由AB AC →→=得,22()()OB OA OC OA -=-,因为1OA OB OC ===,所以有,OB OA OC OA ⋅=⋅则()()AB AC OB OA OC OA ⋅=-⋅-2OB OC OB OA OA OC OA =⋅-⋅-⋅+ 21OB OC OB OA =⋅-⋅+设OB 与OA 的夹角为α,则OB 与OC 的夹角为2α所以,cos 22cos 1AB AC αα⋅=-+2112(cos )22α=--即,AB AC ⋅的最小值为12-,故选B 。

【举一反三】【相似较难试题】【2015高考天津,理14】在等腰梯形ABCD 中,已知//,2,1,60AB DC AB BC ABC ==∠= ,动点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且,1,,9BE BC DF DC λλ==则AE AF ⋅的最小值为 .【试题分析】本题主要考查向量的几何运算、向量的数量积与基本不等式.运用向量的几何运算求,AE AF ,体现了数形结合的基本思想,再运用向量数量积的定义计算AE AF ⋅,体现了数学定义的运用,再利用基本不等式求最小值,体现了数学知识的综合应用能力.是思维能力与计算能力的综合体现. 【答案】2918【解析】因为1,9DF DC λ=12DC AB =,119199918CF DF DC DC DC DC AB λλλλλ--=-=-==, AE AB BE AB BC λ=+=+,19191818AF AB BC CF AB BC AB AB BC λλλλ-+=++=++=+,()221919191181818AE AF AB BC AB BC AB BC AB BCλλλλλλλλλ+++⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅+=+++⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19199421cos1201818λλλλ++=⨯++⨯⨯⨯︒2117172992181818λλ=++≥+= 当且仅当2192λλ=即23λ=时AE AF ⋅的最小值为2918. 2.【试卷原题】20. (本小题满分12分)已知抛物线C 的焦点()1,0F ,其准线与x 轴的交点为K ,过点K 的直线l 与C 交于,A B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D . (Ⅰ)证明:点F 在直线BD 上; (Ⅱ)设89FA FB →→⋅=,求BDK ∆内切圆M 的方程. 【考查方向】本题主要考查抛物线的标准方程和性质,直线与抛物线的位置关系,圆的标准方程,韦达定理,点到直线距离公式等知识,考查了解析几何设而不求和化归与转化的数学思想方法,是直线与圆锥曲线的综合问题,属于较难题。

【易错点】1.设直线l 的方程为(1)y m x =+,致使解法不严密。

2.不能正确运用韦达定理,设而不求,使得运算繁琐,最后得不到正确答案。

【解题思路】1.设出点的坐标,列出方程。

2.利用韦达定理,设而不求,简化运算过程。

3.根据圆的性质,巧用点到直线的距离公式求解。

【解析】(Ⅰ)由题可知()1,0K -,抛物线的方程为24y x =则可设直线l 的方程为1x my =-,()()()112211,,,,,A x y B x y D x y -,故214x my y x =-⎧⎨=⎩整理得2440y my -+=,故121244y y m y y +=⎧⎨=⎩则直线BD 的方程为()212221y y y y x x x x +-=--即2222144y y y x y y ⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭令0y =,得1214y yx ==,所以()1,0F 在直线BD 上.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知121244y y m y y +=⎧⎨=⎩,所以()()212121142x x my my m +=-+-=-,()()1211111x x my my =--= 又()111,FA x y →=-,()221,FB x y →=-故()()()21212121211584FA FB x x y y x x x x m →→⋅=--+=-++=-,则28484,93m m -=∴=±,故直线l 的方程为3430x y ++=或3430x y -+=213y y -===±,故直线BD 的方程330x -=或330x -=,又KF 为BKD ∠的平分线,故可设圆心()(),011M t t -<<,(),0M t 到直线l 及BD 的距离分别为3131,54t t +--------------10分 由313154t t +-=得19t =或9t =(舍去).故圆M 的半径为31253t r +== 所以圆M 的方程为221499x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭【举一反三】【相似较难试题】【2014高考全国,22】 已知抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为F ,直线y =4与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF|=54|PQ|.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,若AB 的垂直平分线l′与C 相交于M ,N 两点,且A ,M ,B ,N 四点在同一圆上,求l 的方程.【试题分析】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理,弦长公式的应用,解法及所涉及的知识和上题基本相同. 【答案】(1)y 2=4x. (2)x -y -1=0或x +y -1=0. 【解析】(1)设Q(x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p,所以|PQ|=8p ,|QF|=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54×8p ,解得p =-2(舍去)或p =2,所以C 的方程为y 2=4x.(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m≠0). 代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.故线段的AB 的中点为D(2m 2+1,2m), |AB|=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1).又直线l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1m y +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4m y -4(2m 2+3)=0.设M(x 3,y 3),N(x 4,y 4),则y 3+y 4=-4m,y 3y 4=-4(2m 2+3).故线段MN 的中点为E ⎝ ⎛⎭⎪⎫2m2+2m 2+3,-2m ,|MN|=1+1m 2|y 3-y 4|=4(m 2+1)2m 2+1m 2.由于线段MN 垂直平分线段AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=12|MN|,从而14|AB|2+|DE|2=14|MN|2,即 4(m 2+1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +2m 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m 2+22=4(m 2+1)2(2m 2+1)m 4,化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1, 故所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0.三、考卷比较本试卷新课标全国卷Ⅰ相比较,基本相似,具体表现在以下方面: 1. 对学生的考查要求上完全一致。

即在考查基础知识的同时,注重考查能力的原则,确立以能力立意命题的指导思想,将知识、能力和素质融为一体,全面检测考生的数学素养,既考查了考生对中学数学的基础知识、基本技能的掌握程度,又考查了对数学思想方法和数学本质的理解水平,符合考试大纲所提倡的“高考应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度”的原则. 2. 试题结构形式大体相同,即选择题12个,每题5分,填空题4 个,每题5分,解答题8个(必做题5个),其中第22,23,24题是三选一题。

题型分值完全一样。

选择题、填空题考查了复数、三角函数、简易逻辑、概率、解析几何、向量、框图、二项式定理、线性规划等知识点,大部分属于常规题型,是学生在平时训练中常见的类型.解答题中仍涵盖了数列,三角函数,立体何,解析几何,导数等重点内容。

3. 在考查范围上略有不同,如本试卷第3题,是一个积分题,尽管简单,但全国卷已经不考查了。

四、本考试卷考点分析表(考点/知识点,难易程度、分值、解题方式、易错点、是否区分度题)。

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