2018高考数学二轮复习每日一题规范练(第三周)文

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2018高考数学理二轮复习每日一题 规范练第二周 含答案 精品

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每日一题 规范练(第二周)第二周 星期一 2018年3月26日[题目1] (本小题满分12分)已知a ,b 分别是△ABC 内角A ,B 的对边,且b sin 2A =3a cos A sin B ,函数f (x )=sin A cos 2x -sin 2A 2sin 2x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.(1)求A ;(2)求函数f (x )的值域.解:(1)在△ABC 中,b sin 2A =3a cos A sinB , 由正弦定理得,sin B sin 2A =3sin A cos A sinB , 所以tan A =sin Acos A= 3. 又A ∈(0,π),所以A =π3.(2)由A =π3,得 f (x )=32cos 2x -14sin 2x =34(1+cos 2x )-14sin 2x = 12⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos 2x -12sin 2x +34=34-12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3. 因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2, 所以-π3≤2x -π3≤2π3, 所以-32≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3≤1,所以3-24≤-12sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3+34≤ 32,所以f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3-24,32. 第二周 星期二 2018年3月27日[题目2] (本小题满分12分)已知数列{a n }的前n 项和S n ,且3a n +S n =4(n ∈N *). (1)证明:{a n }是等比数列;(2)在a n 和a n +1之间插入n 个数,使这n +2个数成等差数列.记插入的n 个数的和为T n ,求T n 的最大值.(1)证明:因为3a n +S n =4,所以S n =4-3a n (n ∈N *), 所以,当n ≥2时,有S n -1=4-3a n -1, 上述两式相减,得a n =-3a n +3a n -1, 即当n ≥2时,a n a n -1=34. 又n =1时,a 1=4-3a 1,a 1=1.所以{a n }是首项为1,公比为34的等比数列.(2)解:由(1)得a n =a 1·q n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫34n -1,所以T n =n (a n +a n +1)2=n 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫34n -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫34n =7n 8⎝ ⎛⎭⎪⎫34n -1, 因为T n +1-T n =7(n +1)8⎝ ⎛⎭⎪⎫34n -7n 8⎝ ⎛⎭⎪⎫34n -1=7(3-n )32⎝ ⎛⎭⎪⎫34n -1, 所以T 1<T 2<T 3,T 3=T 4,T 4>T 5>T 6… 所以T n 的最大值为T 3=T 4=189128.第二周 星期三 2018年3月28日[题目3] (本小题满分12分)如图,在直角梯形BB 1C 1C 中,∠CC 1B 1=90°,BB 1∥CC 1,CC 1=B 1C 1=2BB 1=2,D 是CC 1的中点.四边形AA 1C 1C 可以通过直角梯形BB 1C 1C 以CC 1为轴旋转得到,且二面角B 1­CC 1­A 为120°.(导学号 54850154)(1)若点E 是线段A 1B 1上的动点,求证:DE ∥平面ABC ; (2)求二面角B ­AC ­A 1的余弦值.(1)证明:如图所示,连接B 1D ,DA 1.由已知可得BB 1綊12CC 1綊CD ,所以四边形B 1BCD 是平行四边形,所以B 1D ∥BC . 又BC ⊂平面ABC ,B 1D ⊄平面ABC ; 所以B 1D ∥平面ABC . 同理可得DA 1∥平面ABC .又A 1D ∩DB 1=D ,所以平面B 1DA 1∥平面ABC . 因为DE ⊂平面B 1DA 1, 所以DE ∥平面ABC .(2)解:作C 1M ⊥C 1B 1交A 1B 1于点M ,分别以C 1M ,C 1B 1,C 1C 为x 轴、y 轴、z 轴,建立空间直角坐标系.则C 1(0,0,0),A 1(3,-1,0),B (0,2,1),C (0,0,2),A (3,-1,1).CA →=(3,-1,-1),CB →=(0,2,-1),C 1C →=(0,0,2).设平面ABC 的法向量为m =(x 1,y 1,z 1),则⎩⎪⎨⎪⎧m ·CA →=0m ·CB →=0,即⎩⎨⎧3x 1-y 1-z 1=02y 1-z 1=0.取m =(3,1,2).设平面A 1ACC 1的法向量为n =(x 2,y 2,z 2),则⎩⎪⎨⎪⎧n ·CA →=0n ·C 1C →=0,即⎩⎨⎧3x 2-y 2-z 2=02z 2=0.取n =(1,3,0).所以cos 〈m ,n 〉=m ·n |m ||n |=238×4=64.所以二面角B ­AC ­A 1的余弦值是64. 第二周 星期四 2018年3月29日[题目4] (本小题满分12分)随着生活水平和消费观念的转变,“三品一标”(无公害农产品、绿色食品、有机食品和农产品地理标志)已成为不少人的选择,为此某品牌植物油企业成立了有机食品快速检测室.假设该品牌植物油每瓶含有机物A 的概率为p (0<p <1),需要通过抽取少量油样化验来确定该瓶油中是否含有有机物A ,若化验结果呈阳性则含A ,呈阴性则不含A .若多瓶该种植物油检验时,可逐个抽样化验,也可将若干瓶植物油的油样混在一起化验,仅当至少有一瓶油含有有机物A 时混合油样呈阳性,若混合油样呈阳性,则该组植物油必须每瓶重新抽取油样并全部逐个化验.(1)若p =13,试求3瓶该植物油混合油样呈阳性的概率;(2)现有4瓶该种植物油需要化验,有以下两种方案: 方案一:均分成两组化验; 方案二:混在一起化验;请问哪种方案更适合(即化验次数的期望值更小),并说明理由.解:(1)设X 为3瓶该植物油中油样呈阳性的瓶数,所求的概率为P (X ≥1)=1-P (X =0)=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1-133=1927,所以3瓶该种植物油的混合油样呈阳性的概率为1927.(2)设q =1-p ,则0<q <1.方案一:设所需化验的次数为Y ,则Y 的所有可能取值为2,4,6次,P (Y =2)=q 4,P (Y =4)=C 12(1-q 2)q 2,P (Y =6)=(1-q 2)2,E (Y )=2×q 4+4×C 12(1-q 2)q 2+6×(1-q 2)2=6-4q 2.方案二:设所需化验的次数为Z ,则Z 的所有可能取值为1,5,P (Z =1)=q 4,P (Z =5)=1-q 4, E (Z )=1×q 4+5×(1-q 4)=5-4q 4.因为E (Y )-E (Z )=6-4q 2-(5-4q 4)=(2q 2-1)2≥0, 即E (Y )≥E (Z ),所以方案二更适合.第二周 星期五 2018年3月30日[题目5] (本小题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,设点F 1,F 2与椭圆短轴的一个端点构成斜边长为4的直角三角形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设A ,B ,P 为椭圆C 上三点,满足OP →=35OA →+45OB →,记线段AB 中点Q 的轨迹为E ,若直线l :y =x +1与轨迹E 交于M ,N 两点,求|MN |.解:(1)由已知得2c =4,b =2, 故c =2,a =2 2.故椭圆C 的标准方程为x 28+y 24=1.(2)法一 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 因为OP →=35OA →+45OB →,所以OP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫35x 1+45x 2,35y 1+45y 2,由于点P 在椭圆C 上,故有18⎝ ⎛⎭⎪⎫35x 1+45x 22+14⎝ ⎛⎭⎪⎫35y 1+45y 22=1,925⎝ ⎛⎭⎪⎫x 218+y 214+1625⎝ ⎛⎭⎪⎫x 228+y 224+2425⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 28+y 1y 24=1, 即925+1625+2425⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 28+y 1y 24=1,即x 1x 28+y 1y 24=0. 令线段AB 的中点坐标为Q (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+x22y =y 1+y 22.因A ,B 在椭圆C 上,故有相加有x 21+x 228+y 21+y 224=2.故(x 1+x 2)2-2x 1x 28+(y 1+y 2)2-2y 1y 24=2,由于x 1x 28+y 1y 24=0,故(2x )28+(2y )24=2,即Q 点的轨迹E 的方程为x 24+y 22=1.联立⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 22=1y =x +1,得3x 2+4x -2=0.设M (x 3,y 3),N (x 4,y 4), 所以x 3+x 4=-43,x 3x 4=-23.故|MN |=1+k 2|x 3-x 4|=1+k2(x 3+x 4)2-4x 3x 4=453. 法二 设A (22cos α,2sin α),B (22cos β,2sin β),因为OP →=35OA →+45OB →,所以OP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫62cos α+82cos β5,6sin α+8sin β5,因为点P 在椭圆上,所以(3cos α+4cos β)2+(3sin α+4sin β)2=25, 所以cos αcos β+sin αsin β=0,所以cos(α-β)=0, 所以α-β=π2,所以B (22sin α,-2cos α),所以AB 中点Q 的坐标为(2cos α+2sin α,sin α-cos α),设Q 的点坐标为(x ,y ),所以x =2cos α+2sin α,y =sin α-cos α, 所以x 22=cos 2α+2cos αsin α+sin 2α=1+2cos αsin α,y 2=cos 2α-2cos αsin α+sin 2α=1-2cos αsin α, 所以x 22+y 2=2,即线段AB 中点Q 的轨迹为E 的方程为x 24+y 22=1.设M ,N 两点的坐标为(x 1,y 1),(x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 22=1y =x +1,消y ,整理得3x 2+4x -2=0, 所以x 1+x 2=-43,x 1x 2=-23,所以|MN |=1+k 2|x 1-x 2|=2×(x 1+x 2)2-4x 1x 2= 453. 第二周 星期六 2018年3月31日[题目6] (本小题满分12分)已知函数f (x )=ln x +ax -1x+b .(导学号 54850155)(1)若函数g (x )=f (x )+2x为减函数,求a 的取值范围;(2)若f (x )≤0恒成立,证明:a ≤1-b .(1)解:因为g (x )=f (x )+2x =ln x +ax +1x+b ,x >0.所以g ′(x )=1x +a -1x2,x >0.因为g (x )为减函数,所以g ′(x )≤0恒成立. 则a ≤1x 2-1x =⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -122-14恒成立.所以a ≤-14.(2)证明:f ′(x )=1x +1x 2+a =ax 2+x +1x2(x >0), 令y =ax 2+x +1,当a ≥0时,f ′(x )>0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增, 不满足f (x )≤0恒成立; 当a <0时,Δ=1-4a >0, 当ax 2+x +1=0,得x =-1-1-4a 2a >0或x =-1+1-4a2a<0,设x 0=-1-1-4a2a ,函数f (x )在(0,x 0)上单调递增;在(x 0,+∞)上单调递减.又f (x )≤0恒成立,所以f (x 0)≤0, 即ln x 0+ax 0-1x 0+b ≤0.由上式可得b ≤1x 0-ax 0-ln x 0,由ax 20+x 0+1=0,得a =-x 0+1x 20, 所以a +b ≤1x 0-ax 0-ln x 0-x 0+1x 20=-ln x 0+1x 0-1x 20+1.令t =1x 0,t >0,h (t )=ln t +t -t 2+1,h ′(t )=1+t -2t2t=-(2t +1)(t -1)t,当0<t <1时,h ′(t )>0,函数h (t )在(0,1)上单调递增,当t ≥1时,h ′(t )≤0,函数h (t )在(1,+∞)上单调递减,h (t )≤h (1)=1.故a +b ≤1,即a ≤1-b .第二周 星期天 2018年4月1日[题目7] 请考生在下面两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 1.(本小题满分10分)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos αy =2+2sin α(α为参数),直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3-32t y =3+12t (t 为参数),在以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,过极点O 的射线与曲线C 相交于不同于极点的点A ,且点A 的极坐标为(23,θ),其中θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π. (1)求θ的值;(2)若射线OA 与直线l 相交于点B ,求|AB |的值. 解:(1)曲线C 的参数方程为错误!(α为参数),普通方程为x 2+(y -2)2=4,极坐标方程为ρ=4sin θ, 因为点A 的极坐标为(23,θ),θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以θ=2π3.(2)直线l 的参数方程为错误!(t 为参数),普通方程为x +错误!y -4错误!=0,点A 的直角坐标为(-3,3),射线OA 的方程为y =-3x ,代入x +3y -43=0,可得B (-23,6), 因此|AB |=(-3+23)2+(3-6)2=2 3. 2.(本小题满分10分)已知函数f (x )=4-|x |-|x -3|.求不等式f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32≥0的解集.解:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32≥0,即⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +32+⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -32≤4, 当x ≤-32时,不等式可化为-x -32-x +32≤4,所以x ≥-2,所以-2≤x ≤-32;当-32<x <32时,不等式化为x +32-x +32≤4恒成立;当x ≥32时,不等式可化为x +32+x -32≤4,所以x ≤2,所以32≤x ≤2.综上所述,不等式的解集为[-2,2].。

高考数学二轮复习专题三数列第1讲等差数列与等比数列课时规范练文20171205339-数学备课大师【全免费】

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第1讲等差数列与等比数列一、选择题1.已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100=()A .100B .99C .98D .97解析:由S 9=9(a 1+a 9)2=9×2a 52=9a 5=27,得a 5=3, 又a 10=8,因此公差d =a 10-a 510-5=1,所以a 100=a 10+90d =98.答案:C2.5个数依次组成等比数列,且公比为-2,则其中奇数项和与偶数项和的比值为()A .-2120B .-2C .-2110D .-215 解析:由题意,设这5个数分别为a ,-2a ,4a ,-8a ,16a (a ≠0).则S 奇S 偶=a +4a +16a -2a -8a =-2110. 答案:C3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4=-4,S 6=6,则S 5=()A .-1B .0C .-2D .4解析:设等差数列{a n }的公差为d ,因为S 4=-4,S 6=6,所以4a 1+4×32d =-4, 且6a 1+6×52d =6, 解得a 1=-4,d =2.则S 5=5×(-4)+5×42×2=0. 答案:B4.在我国明代数学家吴敬所著的《九章算术比类大全》中,有一道数学名题叫“宝塔装灯”,内容为“远望巍巍塔七层,红灯点点倍加增;共灯三百八十一,请问顶层几盏灯?”(“倍加增”指灯的数量从塔的顶层到底层按公比为2的等比数列递增)根据此诗,可以得出塔的顶层与底层共有()A .3盏灯B .192盏灯C .195盏灯D .200盏灯解析:由题意设顶层的灯盏数为a 1,从顶层到底层的灯的盏数构成以a 1为首项,以2为公比的等比数列.则有S 7=a 1(1-27)1-2=381,解得a 1=3, 所以a 7=a 1×26=3×26=192,所以a 1+a 7=195.答案:C5.等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 3,a 5,a 15成等比数列,若a 5=5,S n 为数列{a n }的前n 项和,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和取最小值时的n 为() (导学号55410112)A .3B .3或4C .4D .5解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧(a 1+2d )(a 1+14d )=25,a 1+4d =5, 由d ≠0,解得a 1=-3,d =2,所以S n n =na 1+n (n -1)2d n =-3+n -1=n -4.由n -4≥0,得n ≥4.且S 44=0. 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和取最小值时的n 的值为3或4. 答案:B二、填空题6.等差数列{a n }中的a 1,a 4033是函数f (x )=13x 3-4x 2+6x -1的极值点,则log 2a 2017=________.解析:因为f ′(x )=x 2-8x +6,依题意,a 1,a 4033是方程f ′(x )=x 2-8x +6=0的两根. 所以a 1+a 4033=8,则a 2017=4.所以log 2a 2017=log 24=2.答案:27.等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8=________. 解:设数列{a n }首项为a 1,公比为q (q ≠1),则⎩⎪⎨⎪⎧S 3=a 1(1-q 3)1-q =74,S 6=a 1(1-q 6)1-q =634,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=14,q =2, 所以a 8=a 1q 7=14×27=32. 答案:328.设数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1=________,S 5=________.解:因为a n +1=2S n +1,所以S n +1-S n =2S n +1,所以S n +1=3S n +1,所以S n +1+12=3⎝⎛⎭⎪⎫S n +12, 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n +12是公比为3的等比数列, 所以S 2+12S 1+12=3.又S 2=4,所以S 1=1,所以a 1=1, 所以S 5+12=⎝ ⎛⎭⎪⎫S 1+12×34=32×34=2432, 所以S 5=121.答案:1121三、解答题9.已知各项都为正数的数列{a n }满足a 1=1,a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0.(1)求a 2,a 3;(2)求{a n }的通项公式.解:(1)由a 1=1,a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0,令n =1,得a 2=12, 令n =2,得a 22-(2a 3-1)a 2-2a 3=0,则a 3=14. (2)由a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0,得2a n +1(a n +1)=a n (a n +1), 因为{a n }的各项都为正数,所以a n +1a n =12. 故{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,因此a n =12n -1. 10.对于给定的正整数k ,若数列{a n }满足:a n -k +a n -k +1+…+a n -1+a n +1+…+a n +k -1+a n +k =2ka n ,对任意正整数n (n >k )总成立,则称数列{a n }是“P (k )数列”.(导学号55410113)(1)证明:等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”,又是“P (3)数列”,证明:{a n }是等差数列. 证明:(1)因为{a n }是等差数列,设其公差为d ,则 a n =a 1+(n -1)d ,从而,当n ≥4时,a n -k +a n +k =a 1+(n -k -1)d +a 1+(n +k -1)d =2a 1+2(n -1)d =2a n ,k =1,2,3, 所以a n -3+a n -2+a n -1+a n +1+a n +2+a n +3=6a n , 因此等差数列{a n }是“P (3)数列”.(2)数列{a n }既是“P (2)数列”,又是“P (3)数列”,因此, 当n ≥3时,a n -2+a n -1+a n +1+a n +2=4a n ,① 当n ≥4时,a n -3+a n -2+a n -1+a n +1+a n +2+a n +3=6a n .② 由①知,a n -3+a n -2=4a n -1-(a n +a n +1),③ a n +2+a n +3=4a n +1-(a n -1+a n ).④将③④代入②,得a n -1+a n +1=2a n ,其中n ≥4, 所以a 3,a 4,a 5,…是等差数列,设其公差为d ′. 在①中,取n =4,则a 2+a 3+a 5+a 6=4a 4, 所以a 2=a 3-d ′,在①中,取n =3,则a 1+a 2+a 4+a 5=4a 3, 所以a 1=a 3-2d ′,所以数列{a n }是等差数列.11.已知数列{a n }是等比数列,并用a 1,a 2+1,a 3是公差为-3的等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a 2n ,记S n 为数列{b n }的前n 项和,证明:S n <163. (1)解:设等比数列{a n }的公比为q ,因为a 1,a 2+1,a 3是公差为-3的等差数列,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2+1=a 1-3,a 3=(a 2+1)-3, 即⎩⎪⎨⎪⎧a 1q -a 1=-4,a 1q 2-a 1q =-2,解得a 1=8,q =12. 所以a n =a 1q n -1=8×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=24-n .(2)证明:因为b n +1b n =a 2n +2a 2n =14,所以数列{b n }是以b 1=a 2=4为首项,14为公比的等比数列. 所以S n =4⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫14n 1-14=163·⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫14n <163.。

2018高考数学理二轮复习课时规范练:第二部分 专题七

2018高考数学理二轮复习课时规范练:第二部分 专题七

专题七 选修4系列第1讲 坐标系与参数方程(选修4-4)1.(2017·江苏卷)在平面坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-8+t ,y =t 2(t为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2s 2,y =22s(s 为参数).设P 为曲线C 上的动点,求点P 到直线l 的距离的最小值.(导学号 54850137)解:由⎩⎪⎨⎪⎧x =-8+t ,y =t 2消去t ,得l 的普通方程为x -2y +8=0,因为点P 在曲线C 上,设点P (2s 2,22s ). 则点P 到直线l 的距离d =|2s 2-42s +8|5=2(s -2)2+45,所以当s =2时,d 有最小值45=455.2.(2016·北京卷改编)在极坐标系中,已知极坐标方程C 1:ρcos θ-3ρsin θ-1=0,C 2:ρ=2cos θ.(1)求曲线C 1,C 2的直角坐标方程,并判断两曲线的形状; (2)若曲线C 1,C 2交于A ,B 两点,求两点间的距离. 解:(1)由C 1:ρcos θ-3ρsin θ-1=0, 所以x -3y -1=0,表示一条直线. 由C 2:ρ=2cos θ,得ρ2=2ρcos θ. 所以x 2+y 2=2x ,则(x -1)2+y 2=1, 所以C 2是圆心为(1,0),半径为1的圆. (2)由(1)知,点(1,0)在直线x -3y -1=0上, 因此直线C 1过圆C 2的圆心.所以两交点A ,B 的连线段是圆C 2的直径, 因此两交点A ,B 间的距离|AB |=2r =2.3.(2017·全国卷Ⅲ)在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =kt (t 为参数),直线l 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+m ,y =m k(m 为参数).设l 1与l 2的交点为P ,当k 变化时,P 的轨迹为曲线C .(1)写出C 的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l 3:ρ(cos θ+sin θ)-2=0,M 为l 3与C 的交点,求M 的极径.解:(1)直线l 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =kt (t 为参数)化为普通方程y =k (x -2).① 直线l 2化为普通方程x +2=ky .② 联立①,②消去k ,得x 2-y 2=4(y ≠0). 所以C 的普通方程为x 2-y 2=4(y ≠0). (2)将直线l 3化为普通方程为x +y =2, 联立⎩⎨⎧x +y =2,x 2-y 2=4得⎩⎪⎨⎪⎧x =322,y =-22,所以ρ2=x 2+y 2=184+24=5, 所以与C 的交点M 的极径为 5.4.(2017·西安调研)已知曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π6=4.(导学号 54850138)(1)写出曲线C 的极坐标方程和直线l 的直角坐标方程;(2)若射线θ=π3与曲线C 交于O ,A 两点,与直线l 交于B 点,射线θ=11π6与曲线C 交于O ,P 两点,求△PAB 的面积.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),消去θ.普通方程为(x -2)2+y 2=4.从而曲线C 的极坐标方程为ρ2-4ρcos θ=0,即ρ=4co s θ,因为直线l 的极坐标方程为ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π6=4,即32ρsin θ+12ρcos θ=4,所以直线l 的直角坐标方程为x +3y -8=0. (2)依题意,点A ⎝⎛⎭⎪⎫2,π3,B ⎝⎛⎭⎪⎫4,π3, 联立射线θ=11π6与曲线C 的极坐标方程可得,P ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,11π6.所以|AB |=2,所以S △PAB =12×2×23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π6=2 3.5.(2016·全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为(x +6)2+y 2=25. (1)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程;(2)直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos α,y =t sin α(t 为参数),l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=10,求l 的斜率.解:(1)由x =ρcos θ,y =ρsin θ可得圆C 的极坐标方程为ρ2+12ρcos θ+11=0.(2)在(1)中建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为θ=α(ρ∈R).设A ,B 所对应的极径分别为ρ1,ρ2,将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程是ρ2+12ρcos α+11=0.于是ρ1+ρ2=-12cos α,ρ1ρ2=11.|AB |=|ρ1-ρ2|=(ρ1+ρ2)2-4ρ1ρ2=144cos 2α-44. 由|AB |=10得cos 2α=38,tan α=±153.所以l 的斜率为153或-153. 6.(2017·长郡中学联考)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos α,y =1+t sin α(t 为参数,0≤α<π),以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,并取相同的长度单位,建立极坐标系,曲线C 1:ρ=1.(1)若直线l 与曲线C 1相交于点A ,B ,点M (1,1),证明:|MA |·|MB |为定值; (2)将曲线C 1上的任意点(x ,y )作伸缩变换⎩⎨⎧x ′=3x ,y ′=y后,得到曲线C 2上的点(x ′,y ′),求曲线C 2的内接矩形A BCD 周长的最大值.解:(1)由ρ=1得ρ2=1,所以曲线C 1的直角坐标方程为x 2+y 2=1.①又直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos α,y =1+t sin α,代入①式得t 2+2t (cos α+sin α)+1=0.所以t 1t 2=1,由参数t 的几何意义,得|MA |·|MB |=|t 1t 2|=1.(2)由⎩⎨⎧x ′=3x ,y ′=y 得曲线C 2:x 23+y 2=1.所以曲线C 2的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos θ,y =sin θ.不妨设点A (m ,n )在第一象限,θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2. 利用对称性,矩形ABCD 的周长为4(m +n )=4(3cos θ+sin θ)=8sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3≤8, 当θ=π6时,等号成立,故周长最大值为8.7.(2016·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos t ,y =1+a sin t(t 为参数,a >0).在以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:ρ=4cos θ.(1)说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;(2)直线C 3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tan α0=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a .解:(1)消去参数t 得到C 1的普通方程x 2+(y -1)2=a 2,C 1是以(0,1)为圆心,a 为半径的圆.将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入C 1的普通方程中,得到C 1的极坐标方程为ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0.(2)曲线C 1,C 2的公共点的极坐标满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0,ρ=4cos θ. 若ρ≠0,由方程组得16cos 2θ-8sin θcos θ+1-a 2=0, 由已知tan θ=2,得16cos 2θ-8sin θcos θ=0, 从而1-a 2=0,所以a =1(a >0).当a =1时,极点也为C 1,C 2的公共点,在直线C 3上. 所以实数a =1.8.(2017·乐山二模)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos θ,y =t sin θ(t 为参数,0≤θ<π),以坐标原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为ρ=-4cos α,圆C 的圆心到直线l 的距离为32.(导学号 54850139)(1)求θ的值;(2)已知P (1,0),若直线l 与圆C 交于A ,B 两点,求1|PA |+1|PB |的值. 解:(1)由直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos θ,y =t sin θ(t 为参数,0≤θ<π),消去参数t ,可得:x sin θ-y cos θ-sin θ=0.圆C 的极坐标方程为ρ=-4cos α,即ρ2=-4ρcos α. 所以圆C 的普通坐标方程为x 2+y 2+4x =0, 则C (-2,0).所以圆心C (-2,0)到直线l 的距离d =|-2sin θ-sin θ|sin 2 θ+cos 2θ=3sin θ. 由题意d =32,即3sin θ=32,则sin θ=12,因为0≤θ<π,所以θ=π6或θ=5π6. (2)已知P (1,0),点P 在直线l 上,直线l 与圆C 交于A ,B 两点,将⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos θ,y =t sin θ代入圆C 的普通坐标方程x 2+y 2+4x =0,得(1+t cos θ)2+(t sin θ)2+4(1+t cos θ)=0, 所以t 2+6t cos θ+5=0.设A ,B 对应参数为t 1,t 2,则t 1+t 2=-6cos θ,t 1·t 2=5, 因为t 1·t 2>0,t 1,t 2是同号.所以1|PA |+1|PB |=1|t 1|+1|t 2|=|t 1|+|t 2||t 1t 2|=335.。

高考理科数学二轮复习练习:大题规范练1“17题~19题+二选一”46分练

高考理科数学二轮复习练习:大题规范练1“17题~19题+二选一”46分练

大题规范练(一)“17题~19题+二选一”46分练(时间:45 分钟分值:46 分)解答题(本大题共 4 小题,共46 分,第22~23题为选考题.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.已知正项等差数列{ a n} 的前n项和为S n,且知足a1+a5=2a723,S7=63.(1)求数列{a n} 的通项公式a n;(2)若数列{b n}知足b1=a1 且b n+1-b n=a n+1,求数列1b n的前n项和T n.【导学号:07804229】[解] (1)法一:(等差数列的基本量)设正项等差数列{a n} 的首项为a1,公差为d,易知a n>0,2a1+a1+4d=1+2d7 a则2,7a1+21d=63a=31解得,d 2=∴a n=2n+1.22法二:(等差数列的性质)∵{ a n} 是等差数列且a1+a5=3,∴2a3=a7 272 a3,又a n>0,∴a3=7.∵S7=a1+a72=7a4=63,∴a4=9,∴d=a4-a3=2,∴a n=a3+( n-3)d=2n+1.+1-b n=a n+1 且a n=2n+1,(2)∵b n∴b n+1-b n=2n+3,当n≥2时,b n=( b n-b n -1-b n-2)+⋯+(b2-b1)+b1=(2 n+1)+(2n-1)+⋯+5+3=-1)+(b nn(n+2),当n=1时,b1=3知足上式,故b n=n( n+2).1 1 ∴=b nn n+=121 1-n n+2.1 ∴T n=+b11+⋯+b21+b n-1-11b n1=2 1-13+1 1-2 4+1-315+⋯+1-n-11n+1+1n-1n+212=1+12-1 1-n+1 n+23 =-42n+3n+n+.18.如图1,已知直角梯形ABCD 中,AB=AD=12CD=2,AB∥DC,AB⊥AD,E为C D 的中点,沿AE 把△DAE 折起到△PAE 的地点(D 折后变成P),使得PB=2,如图2.(1)求证:平面PAE⊥平面ABCE;(2)求直线P B 和平面PCE 所成角的正弦值.[解] (1)证明:如图(1),取AE 的中点O,连结PO,OB,BE.因为在平面图形中,如题图(图1),连结BD,BE,易知四边形ABED为正方形,图(1)因此在立体图形中,△PAE,△BAE为等腰直角三角形,因此PO⊥AE,OB⊥AE,PO=OB=2,因为PB=2,因此PO2+OB2=PB2,因此PO⊥OB,又AE∩OB=O,因此PO⊥平面ABCE,因为PO? 平面PAE,因此平面PAE⊥平面ABCE .(2)由(1)知,OB,OE,OP 两两垂直,以O为坐标原点,以OB,OE,OP 所在直线分别为x轴、y轴、z轴成立空间直角坐标系,如图(2),则O(0,0,0),P(0,0,2),B( 2,0,0),E(0,→→→=( 2,0,-2),EP=(0,-2,2),EC=( 2,2,0).2,0),C( 2,2 2,0),PB图(2)设平面PCE 的法向量为n=(x,y,z),→n·EP则→=0,=0,n·EC 即-2y+2z=0,2x+2y=0,令x=1,得y=-1,z=-1,故平面PCE 的一个法向量为n=(1,-1,-1).→因此cos〈PB,n〉=→PB·n 2 2==→2 3|PB| ·|n|6,36因此直线P B 和平面PCE 所成角的正弦值为.319.某学校为鼓舞家校互动,与某手机通信商合作,为教师办理流量套餐.为认识该校教师手机流量使用状况,经过抽样,获得100 位教师近 2 年每人手机月均匀使用流量L(单位:M) 的数据,其频次散布直方图以下:图3若将每位教师的手机月均匀使用流量分别视为其手机月使用流量,并将频次视为概率,回答以下问题.(1)从该校教师中随机抽取 3 人,求这3人中至多有 1 人手机月使用流量不超出300 M 的概率;(2)现该通信商推出三款流量套餐,详情以下:套餐名称月套餐费/元月套餐流量/MA 20 300B 30 500C 38 700这三款套餐都有以下附带条款:套餐费月初一次性收取,手机使用流量一旦高出套餐流量,系统就自动帮用户充值200 M 流量,资费20 元;假如又高出充值流量,系统就再次自动帮用户充值200 M 流量,资费20 元,以此类推,假如当月流量有节余,系统将自动清零,无法转入次月使用.学校欲订购此中一款流量套餐,为教师支付月套餐费,并肩负系统自动充值的流量资费的75%,其他部分由教师个人肩负,问学校正购哪一款套餐最经济?说明原因.[解] (1)记“从该校随机抽取 1 位教师,该教师手机月使用流量不超出300 M ”为事件 D.依题意,P(D )=(0.000 8+0.002 2) ×100=0.3.X~这3 人中手机月使用流量不超出300 M 的人数为X,则中随机抽取 3 人,设从该校教师B(3,0.3),中随机抽取 3 人,至多有 1 人手机月使用流量不超出300 M 的概率为P(X=校教师因此从该0 03+C31×0.3 ×(1-0.3)2=0.343+0.441=0.784.0)+P(X=1)=C3×0.3 ×(1-0.3)(2)依题意,从该校随机抽取 1 位教师,该教师手机月使用流量L∈(300,500] 的概率为(0.002 5(0.000 8+0.000 2) ×100=0.1.+0.003 5) ×100=0.6,L∈(500,700] 的概率为X1 元,则X1 的全部可能取值为当学校正购A 套餐时,设为学校为1位教师肩负的月花费20,35,50,且P(X1=20)=0.3,P(X1=35)=0.6,P( X1=50)=0.1,因此X1 的散布列为X1 20 35 50P 0.3 0.6 0.1因此E(X1)=20×0.3+35×0.6+50×0.1=32(元).费X2元,则X2的全部可能取值为30,45,肩负的月花为当学校正购B 套餐时,设学校为1位教师且P(X2=30)=0.3+0.6=0.9,P(X2=45)=0.1,因此X2 的散布列为X2 30 45P 0.9 0.1因此E(X2)=30×0.9+45×0.1=31.5(元).为费X3 元,则X3 的全部可能取值为38,当学校正购C 套餐时,设学校为1位教师肩负的月花且P(X3=38)=1,因此E(X3)=38×1=38(元).因为E(X2)<E(X1)<E(X3),.济因此学校正购B 套餐最经(请在第22~23题中选一题作答,假如多做,则依据所做第一题计分)22.选修4-4:坐标系与参数方程在极坐标方程为ρ系中,圆C的极坐标2=4ρ(cos θ+sin θ)-3.若以极点O为原点,极轴所在成立平面直角坐标系.为x轴直线【导学号:07804230】(1)求圆C的参数方程;(2)在直角坐标系中,点P(x,y)是圆C上的动点,试求x+2y 的最大值,并求出此时点P 的.直角坐标2=4ρ(cos θ+sin θ)-3,[解] (1)因为ρ因此x2+y2-4x-4y+3=0,即(x-2)2+(y-2)2=5为方程,圆C 的直角坐标(θ为参数).x=2+5cos θy=2+5sin θC的参数方程为因此圆2+y2-4x-4y+3=0,整理得5y2+4(1-t)y+t2 (2)法一:设x+2y=t,得x=t-2y,代入x-4t+3=0 (*) ,则对于y 的方程必有实数根.因此Δ=16(1-t)2-20(t2-4t+3) ≥0,化简得t2-12t+11≤0,解得1≤t≤ 1 1,即x+2y 的最大值为11.将t=11 代入方程(*) 得y2-8y+16=0,解得y=4,代入x+2y=11,得x=3,故x+2y 的最大值为11时,点P 的直角坐标为(3,4).法二:由(1)可设点P(2+5cos θ,2+5sin θ),则x+2y=6+5cos θ+2 5sin θ=6+55 2 55 cos θ+ 5 sin θ,设s in α=5 2 5,则c os α=,因此x+2y=6+5sin(θ+α),5 5当sin(θ+α)=1时,(x+2y)max=11,π此时,θ+α=+2kπ,k∈Z,即θ=2 π-α+2kπk(∈Z),2因此sin θ=cos α=2 55,cos θ=sin α=5,故点P 的直角坐标为(3,4).523.选修4-5:不等式选讲已知函数f(x)=|x-2|+2,g(x)=m|x|(m∈R).(1)解对于x 的不等式f( x)>5;(2)若不等式f(x) ≥g(x)对随意x∈R恒成立,求m 的取值范围.[解] (1)由f(x)>5,得|x-2|>3,∴x-2<-3 或x-2>3,解得x<-1 或x>5.故原不等式的解集为{ x|x<-1 或x>5} .(2)由f(x) ≥g(x),得|x-2|+2≥m|x|对随意x∈R恒成立,当x=0时,不等式|x-2|+2≥0恒成立,|x-2|+2当x≠0时,问题等价于m≤对随意非零实数恒成立,|x||x-2|+2 |x-2+2|∵=1,∴m≤1,即m 的取值范围是(-∞,1].≥|x| |x|。

2019高考数学二轮复习 三、大题分层,规范特训(一)基础得分,天天练 规范练3 理

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规范练(三)(时间:45分钟 满分:46分)1.(12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足cos 2A +cos 2C -cos 2B =1+sin A sinC .(1)求角B 的大小;(2)若a =3,点D 在AC 边上且BD ⊥AC ,BD =15314,求c .[规范解答及评分标准] (1)由cos 2A +cos 2C -cos 2B =1+sin A sinC 得1-sin 2A +1-sin 2C -(1-sin 2B )=1+sin A sinC .即sin 2A +sin 2C -sin 2B =-sin A sinC .(3分) 由正弦定理得a 2+c 2-b 2=-ac ,由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =-12.因为B ∈(0,π),所以B =2π3.(6分) (2)由(1)及a =3知,b 2=a 2+c 229. 因为BD ⊥AC ,所以△ABC 的面积S =12ac sin ∠)b =75c .负值已舍去).(12分)中,△PAD 为等边三角形,AB ∥CD ,AB =2CD ,∠BAD(1)求证:平面PAB ⊥平面CDE ;(2)若直线PC 与平面PAD 所成角为45°,求二面角A —DE —C 的余弦值. [规范解答及评分标准] (1)证明:如图,取AP 的中点为F ,连接EF ,DF .∵E 为PB 的中点,∴EF 綊12AB .又∵CD 綊12AB ,∴CD 綊EF .∴四边形CDFE 为平行四边形.∴DF ∥CE .∵△PAD 为等边三角形,∴PA ⊥DF ,从而PA ⊥CE .(3分) 又PA ⊥CD ,CD ∩CE =C ,∴PA ⊥平面CDE . 又PA ⊂平面PAB ,∴平面PAB ⊥平面CDE .(6分) (2)∵AB ∥CD ,PA ⊥CD ,∴PA ⊥AB .∵∠BAD =90°,∴AB ⊥AD . 又∵PA ∩AD =A ,∴AB ⊥平面PAD .∴CD ⊥平面PAD ,∴∠CPD 为PC 与平面PAD 所成的角,即∠CPD =45°,∴CD =PD . ∵△PAD 为等边三角形,∴PD =AD ,∴CD =AD . 以A 为原点,建立如图所示的空间直角坐标系.设AD =4,则A (0,0,0),B (8,0,0),P (0,2,23),D (0,4,0),E (4,1,3), ∴AE →=(4,1,3),AD →=(0,4,0).(8分)设平面ADE 的法向量为n =(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧n ·AE →=0,n ·AD →=0,即⎩⎨⎧4x +y +3z =0,4y =0.令z =-4,则x =3,y =0.∴n =(3,0,-4).(9分) 由(1)知,平面CDE 的一个法向量为AP →=(0,2,23),(10分) ∴cos 〈AP →,n 〉=AP →·n |AP →||n |=-25719.(11分)由图可知二面角A —DE —C 的平面角为钝角, ∴二面角A —DE —C 的余弦值为-25719.(12分)3.(12分)某电商2018年计划与所在地区的樱桃果园合作进行樱桃的销售,为了了解该地区果园的樱桃销售情况,现从中随机抽取60个樱桃果园,统计各果园2017年的销售量(单位:万斤),得到下面的频率分布直方图.(1)从样本中销售量不低于9万斤的果园中随机选取3个,求销售量不低于10万斤的果园的个数X 的分布列及其数学期望;(2)该电商经过6天的试运营,得到销售量(单位:万斤)的情况统计表如下:n 乘法得回归直线方程为T ^=1.78n +a ^,用样本估计总体的思想,预测该电商至少运营多少天可使总销量不低于该地区各果园2017年的平均销量的2倍.注:1.前n 天累计总销售量T n =∑i =1ny i .2.在频率分布直方图中,同一组数据用该区间的中点值作为代表. 3.1斤=0.5千克.[规范解答及评分标准] (1)由频率分布直方图可得样本中2017年销售量不低于9万斤的果园有(0.10+0.05)×60=9(个),销售量不低于10万斤的果园有0.05×60=3(个).(2分)随机变量X 的可能取值为0,1,2,3. P (X =0)=C 36C 39=521,P (X =1)=C 26×C 13C 39=1528,n 4.5×0.05+5.5×0.15+6.5×0.20+7.5×0.30+8.5×0.15+9.5×0.10+10.5×0.05=7.35(万斤).由题意,得1.78n -1.01≥14.7,解得n ≥8.83(11分)∵n ∈N *,∴该电商至少运营9天可使总销量不低于该地区各果园2017年的平均销量的2倍.(12分)选考题:共10分.请考生在第4、5题中任选一题作答.如果多做,那么按所做的第一题计分.4.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分) 已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t cos α,y =1+t sin α(t 为参数).以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ=ρcos θ+2.(1)写出直线l 经过的定点的直角坐标,并求出曲线C 的普通方程;(2)若α=π4,求直线l 的极坐标方程,以及直线l 与曲线C 的交点的极坐标.[规范解答及评分标准] (1)直线l 经过定点(-1,1). 由ρ=ρcos θ+2得ρ2=(ρcos θ+2)2, 所以曲线C 的普通方程为x 2+y 2=(x +2)2, 化简,得y 2=4x +4.(4分) (2)若α=π4,则⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+22t ,y =1+22t ,所以直线l 的普通方程为y =x +2,所以直线l 的极坐标方程为ρsin θ=ρcos θ+2.(6分)由⎩⎪⎨⎪⎧ρ=ρcos θ+2,ρsin θ=ρcos θ+2,得ρ=ρsin θ.因为ρ≠0,所以sin θ=1.取θ=π2,得ρ=2.所以直线l 与曲线C 的交点的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2,π2.(10分)5.[选修4-5:不等式选讲](10分)已知函数f (x )=|x -1|+|x -2|,记f (x )的最小值为k . (1)解不等式f (x )≤x +1;(2)是否存在正数a ,b 同时满足2a +b =k ,1a +2b=4?说明理由.[规范解答及评分标准] (1)不等式f (x )≤x +1等价于|x -1|+|x -2|-x -1≤0. 设函数y =|x -1|+|x -2|-x -1,则y =⎩⎪⎨⎪⎧2-3x ,x <1,-x ,1≤x ≤2,x -4,x >2.令y ≤0,解得23≤x ≤4.∴原不等式的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪23≤x ≤4.(4分) (2)f (x )=|x -1|+|x -2|≥|x -1-x +2|=1,当且仅当(x -1)(x -2)≤0,即1≤x ≤2时取等号,所以f (x )的最小值为1,故k =1.(6分)假设存在符合条件的正数a ,b ,则2a +b =1, ∴1a +2b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b (2a +b )=4+b a +4ab≥4+2b a ·4a b =8,当且仅当b a =4ab时取等号,又∵2a +b =1,∴a =14,b =12.(8分)∴1a +2b 的最小值为8,即1a +2b>4.∴不存在正数a ,b ,使得2a +b =1,1a +2b=4同时成立.(10分)。

2019高考数学二轮复习 三、大题分层,规范特训(一)基础得分,天天练 规范练3 理

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规范练(三)(时间:45分钟 满分:46分)1.(12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足cos 2A +cos 2C -cos 2B =1+sin A sinC .(1)求角B 的大小;(2)若a =3,点D 在AC 边上且BD ⊥AC ,BD =15314,求c .[规范解答及评分标准] (1)由cos 2A +cos 2C -cos 2B =1+sin A sinC 得1-sin 2A +1-sin 2C -(1-sin 2B )=1+sin A sinC .即sin 2A +sin 2C -sin 2B =-sin A sinC .(3分) 由正弦定理得a 2+c 2-b 2=-ac ,由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =-12.因为B ∈(0,π),所以B =2π3.(6分) (2)由(1)及a =3知,b 2=a 2+c 229. 因为BD ⊥AC ,所以△ABC 的面积S =12ac sin ∠)b =75c .负值已舍去).(12分)中,△PAD 为等边三角形,AB ∥CD ,AB =2CD ,∠BAD(1)求证:平面PAB ⊥平面CDE ;(2)若直线PC 与平面PAD 所成角为45°,求二面角A —DE —C 的余弦值. [规范解答及评分标准] (1)证明:如图,取AP 的中点为F ,连接EF ,DF .∵E 为PB 的中点,∴EF 綊12AB .又∵CD 綊12AB ,∴CD 綊EF .∴四边形CDFE 为平行四边形.∴DF ∥CE .∵△PAD 为等边三角形,∴PA ⊥DF ,从而PA ⊥CE .(3分) 又PA ⊥CD ,CD ∩CE =C ,∴PA ⊥平面CDE . 又PA ⊂平面PAB ,∴平面PAB ⊥平面CDE .(6分) (2)∵AB ∥CD ,PA ⊥CD ,∴PA ⊥AB .∵∠BAD =90°,∴AB ⊥AD . 又∵PA ∩AD =A ,∴AB ⊥平面PAD .∴CD ⊥平面PAD ,∴∠CPD 为PC 与平面PAD 所成的角,即∠CPD =45°,∴CD =PD . ∵△PAD 为等边三角形,∴PD =AD ,∴CD =AD . 以A 为原点,建立如图所示的空间直角坐标系.设AD =4,则A (0,0,0),B (8,0,0),P (0,2,23),D (0,4,0),E (4,1,3), ∴AE →=(4,1,3),AD →=(0,4,0).(8分)设平面ADE 的法向量为n =(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧n ·AE →=0,n ·AD →=0,即⎩⎨⎧4x +y +3z =0,4y =0.令z =-4,则x =3,y =0.∴n =(3,0,-4).(9分) 由(1)知,平面CDE 的一个法向量为AP →=(0,2,23),(10分) ∴cos 〈AP →,n 〉=AP →·n |AP →||n |=-25719.(11分)由图可知二面角A —DE —C 的平面角为钝角, ∴二面角A —DE —C 的余弦值为-25719.(12分)3.(12分)某电商2018年计划与所在地区的樱桃果园合作进行樱桃的销售,为了了解该地区果园的樱桃销售情况,现从中随机抽取60个樱桃果园,统计各果园2017年的销售量(单位:万斤),得到下面的频率分布直方图.(1)从样本中销售量不低于9万斤的果园中随机选取3个,求销售量不低于10万斤的果园的个数X 的分布列及其数学期望;(2)该电商经过6天的试运营,得到销售量(单位:万斤)的情况统计表如下:n 乘法得回归直线方程为T ^=1.78n +a ^,用样本估计总体的思想,预测该电商至少运营多少天可使总销量不低于该地区各果园2017年的平均销量的2倍.注:1.前n 天累计总销售量T n =∑i =1ny i .2.在频率分布直方图中,同一组数据用该区间的中点值作为代表. 3.1斤=0.5千克.[规范解答及评分标准] (1)由频率分布直方图可得样本中2017年销售量不低于9万斤的果园有(0.10+0.05)×60=9(个),销售量不低于10万斤的果园有0.05×60=3(个).(2分)随机变量X 的可能取值为0,1,2,3. P (X =0)=C 36C 39=521,P (X =1)=C 26×C 13C 39=1528,n 4.5×0.05+5.5×0.15+6.5×0.20+7.5×0.30+8.5×0.15+9.5×0.10+10.5×0.05=7.35(万斤).由题意,得1.78n -1.01≥14.7,解得n ≥8.83(11分)∵n ∈N *,∴该电商至少运营9天可使总销量不低于该地区各果园2017年的平均销量的2倍.(12分)选考题:共10分.请考生在第4、5题中任选一题作答.如果多做,那么按所做的第一题计分.4.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分) 已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t cos α,y =1+t sin α(t 为参数).以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ=ρcos θ+2.(1)写出直线l 经过的定点的直角坐标,并求出曲线C 的普通方程;(2)若α=π4,求直线l 的极坐标方程,以及直线l 与曲线C 的交点的极坐标.[规范解答及评分标准] (1)直线l 经过定点(-1,1). 由ρ=ρcos θ+2得ρ2=(ρcos θ+2)2, 所以曲线C 的普通方程为x 2+y 2=(x +2)2, 化简,得y 2=4x +4.(4分) (2)若α=π4,则⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+22t ,y =1+22t ,所以直线l 的普通方程为y =x +2,所以直线l 的极坐标方程为ρsin θ=ρcos θ+2.(6分)由⎩⎪⎨⎪⎧ρ=ρcos θ+2,ρsin θ=ρcos θ+2,得ρ=ρsin θ.因为ρ≠0,所以sin θ=1.取θ=π2,得ρ=2.所以直线l 与曲线C 的交点的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2,π2.(10分)5.[选修4-5:不等式选讲](10分)已知函数f (x )=|x -1|+|x -2|,记f (x )的最小值为k . (1)解不等式f (x )≤x +1;(2)是否存在正数a ,b 同时满足2a +b =k ,1a +2b=4?说明理由.[规范解答及评分标准] (1)不等式f (x )≤x +1等价于|x -1|+|x -2|-x -1≤0. 设函数y =|x -1|+|x -2|-x -1,则y =⎩⎪⎨⎪⎧2-3x ,x <1,-x ,1≤x ≤2,x -4,x >2.令y ≤0,解得23≤x ≤4.∴原不等式的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪23≤x ≤4.(4分) (2)f (x )=|x -1|+|x -2|≥|x -1-x +2|=1,当且仅当(x -1)(x -2)≤0,即1≤x ≤2时取等号,所以f (x )的最小值为1,故k =1.(6分)假设存在符合条件的正数a ,b ,则2a +b =1, ∴1a +2b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b (2a +b )=4+b a +4ab≥4+2b a ·4a b =8,当且仅当b a =4ab时取等号,又∵2a +b =1,∴a =14,b =12.(8分)∴1a +2b 的最小值为8,即1a +2b>4.∴不存在正数a ,b ,使得2a +b =1,1a +2b=4同时成立.(10分)。

高考数学解答题如何考满分:大题规范练三

1 大题规范练(三) 解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 1.(本题满分12分)等差数列{an}的前n项和为Sn,数列{bn}是等比数列,满足a1=3,b1=1,b2+S2=10,a5-2b2=a3. (1)求数列{an}和{bn}的通项公式; (2)令cn=anbn,设数列{cn}的前n项和为Tn,求Tn. 解:(1)设数列{an}的公差为d,数列{bn}的公比为q,则

由b2+S2=10,a5-2b2=a3,得q+6+d=10,3+4d-2q=3+2d,

解得d=2,q=2, ∴an=3+2(n-1)=2n+1,bn=2n-1, (2)由(1)可知cn=(2n+1)·2n-1, ∴Tn=3·20+5·21+7·22+…+(2n-1)·2n-2+(2n+1)·2n-1,① 2Tn=3·21+5·22+7·23+…+(2n-1)·2n-1+(2n+1)·2n,② ①-②得:-Tn=3+2·21+2·22+…+2·2n-1-(2n+1)·2n=1+2+22+…+2n-(2n+1)·2n=2n+1-1-(2n+1)·2n=(1-2n)·2n-1, ∴Tn=(2n-1)·2n+1. 2.(本题满分12分)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面ACC1A1⊥平面ABC,AB⊥AC,AA1=22,A1C=CA=AB=2. (1)若D是AA1的中点,求证:CD⊥平面ABB1A1; (2)若E是侧棱BB1上的点,且3EB1=BB1,求二面角E-A1C1-A的大小. 解:(1)∵平面ACC1A1⊥平面ABC,平面ACC1A1∩平面ABC=AC,AB⊂平面ABC,

AB⊥AC, ∴AB⊥平面ACC1A1. ∵CD⊂平面ACC1A1, ∴AB⊥CD. 2

∵A1C=CA,D是AA1的中点, ∴A1A⊥CD. ∵A1A∩AB=A,∴CD⊥平面ABB1A1. (2)以点A为坐标原点,AB所在直线为x轴,AC所在直线为y轴,过点A且垂直于平面ABC的直线为z轴,建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz. 易知C(0,2,0),A1(0,2,2),B(2,0,0),B1(2,2,2),C1(0,4,2),A1C1→=(0,2,0). 设E(x0,y0,z0), 由3EB1→=BB1→,得3(2-x0,2-y0,2-z0)=(0,2,2) ∴E2,2-233,2-233, 则A1E→=2,-233,-233. 设平面A1C1E的法向量为n1=(x1,y1,z1),

高考数学文科二轮复习专题五解析几何第3讲圆锥曲线的综合问题课时规范练

第 3 讲 圆锥曲线的综合问题一、选择题2→ →1.已知 F 1, F 2 是椭圆 x+y 2= 1 的左、右焦点,点P 在椭圆上运动,则 PF 1· PF 2的最4 大值是 ()A .- 2B . 1C .2D .4→ →分析:设 P(x , y),依题意得点 F 1(- 3, 0), F 2 (3, 0), PF 1· PF 2=(- 3-x)( 3-2 223 2 3 2→ →- 2≤1,所以 PF · PF 的最大值是x)+ y = x+ y - 3= 4x- 2 ,由于- 2≤x ≤2,所以- 2≤4x12 1.答案: B2. (2017 沈·阳二模 )若点 P 为抛物线 y = 2x 2 上的动点, F 为抛物线的焦点,则 |PF|的最小值为 ()1 A . 2B.21 1 C.4D.8分析:依据题意,点P 在抛物线 y = 2x 2 上,设 P 到准线的距离为d ,则有 |PF|= d ,抛物线的方程为 y = 2x 2,即 x 2= 1y ,其准线方程为 y =- 1,所以当点 P 在抛物线的极点时, d2 8 有最小值 1,即 |PF|min = 1.88答案: D22x23. (2017 ·京西城区调研北 )过抛物线y = 4 3x 的焦点的直线 l 与双曲线 C :- y = 1的两个交点分别为 (x 1,y 1),(x 2,y 2),若 x 1·x 2>0,则 k 的取值范围是 ()(导学号 55410132)11A.-,B. -∞,- 1 ∪ 1,+ ∞2 222C.- ,22D. -∞,- 2 ∪ 2 ,+∞分析:易知双曲线两渐近线22或 k <-2 与双曲线的右支有两y = ± x ,当 k >2时, l22个交点,知足 x 1x 2> 0.答案: D22x+y= 1 的焦点在 x 轴上,点 A ,B 是长轴的两头点,4.(2017 全·国卷Ⅰ改编 )椭圆 C : 3 m若曲线 C 上存在点 M 知足∠ AMB = 120°,则实数 m 的取值范围是 ()A .(3,+ ∞ )B .[1,3)C .(0, 3)D .(0, 1]分析:依题意,当0< m < 3 时,焦距在 x 轴上,要在曲线 C 上存在点 M 知足∠ AMB =120°,则 a≥ tan 60°,即3≥ 3.解得 0<m ≤1.b m答案: D5.在直线 y =- 2 上任取一点 Q ,过 Q 作抛物线2A ,B ,则x =4y 的切线,切点分别为 直线 AB 恒过的点的坐标为 ()A .(0, 1)B .(0,2)C .(2, 0)D .(1, 0)分析:设 Q(t ,- 2), A(x 1,y 1),B(x 2, y 2),抛物线方程变成 y =1x 2,则 y ′=1x ,则在点4 2 1 x 1(x -x 1 ),化简得 y =- 1 A 处的切线方程为 y - y 1= x 1x - y 1, 2 2同理,在点 B 处的切线方程为1y =- 2x 2 x - y 2,又点 Q(t ,- 2)的坐标合适这两个方程,代入得- 2=- 1x 1 t - y 1 ,- 2=- 1x 2t -y 2,22这说明 A(x 1,y 1) , B(x 2 ,y 2)都知足方程1- 2=- xt - y ,2则直线 AB 的方程为 y - 2=-1tx ,直线 AB 恒过点 (0,2) .2答案: B 二、填空题x 2y 226.设双曲线 C :a 2- b 2= 1(a > 0, b >0)的一条渐近线与抛物线y = x 的一个交点的横坐标为 x 0,若 x 0> 1,则双曲线 C 的离心率 e 的取值范围是 ________.分析:双曲线C:x2y2b2-2=1的一条渐近线为y= x,a b ay2= x,b22联立b= x.消去 y,得2xy=a x ab222由 x0>1,知a2< 1, b< a .2 c2a2+b2所以 e=a2=a2< 2,所以 1< e< 2.答案: (1, 2)7.已知抛物线 C: x2= 8y 的焦点为 F ,动点 Q 在 C 上,圆 Q 的半径为1,过点 F 的直→→线与圆 Q 切于点 P,则 FP ·FQ 的最小值为 ________.→→→→分析:如图, FP· FQ = |FP|2= |FQ |2- 1.→由抛物线的定义知:|FQ |= d(d 为点 Q 到准线的距离 ),易知,抛物线的极点到准线的距→→→离最短,所以 |FQ |min= 2,所以 FP· FQ 的最小值为 3.答案: 38. (2017 济·南模拟 )已知抛物线y2= 4x,过焦点 F 的直线与抛物线交于A,B 两点,过A, B 分别作 x 轴, y 轴的垂线,垂足分别为C, D,则 |AC|+ |BD|的最小值为 ________.分析:不如设A(x1, y1)(y1> 0), B(x2, y2)(y2< 0).2y2则 |AC|+ |BD |= x2+ y1=4+ y1.又 y1y2=- p2=- 4.2y24所以 |AC|+ |BD |=-(y2< 0).2y 24利用导数易知 y = - 在( -∞,- 2)上递减,在 (- 2, 0)上递加.所以当y 2=- 2 时,|AC |+ |BD|的最小值为 3.答案: 3三、解答题22 3,点 P3在椭x 2 y29. (2017 ·西安调研 )已知椭圆 E : a + b = 1(a >b > 0)的离心率为 21, 2圆E 上.(1)求椭圆 E 的方程;(2)过点 P 且斜率为 k 的直线 l 交椭圆 E 于点 Q (x Q , y Q )(点 Q 异于点 P),若 0<x Q < 1,求直线 l 斜率 k 的取值范围.c = 3,a 2a = 2, 解: (1)由题意得1 3解得 b = 1,a 2 +4b 2= 1,c = 3,a 2=b 2+c 2,x 22故椭圆 E 的方程为 4 + y = 1.2(2)设直线 l 的方程为 y -3= k(x - 1),代入方程 x+ y 2= 1,2 4消去 y ,得 (1+ 4k 2)x 2 +(43k -8k 2)x + (4k 2- 4 3k - 1)=0,所以 x Q · 1= 4k 2 - 4 3k -11+ 4k 2.由于 0< x Q <1,所以 0< 4k 2- 4 3k - 1< 1,21+4k4k 2- 4 3k - 12 > 0,1+ 4k即4k 2-4 3k -11+ 4k 2 < 1.解得-3< k < 3- 2或 k > 3+ 2,经查验,知足题意.622所以直线 l 斜率 k 的取值范围是-3< k < 3- 2或 k > 3+ 2 .6 2 210. (2017 ·乡三模新 )已知抛物线 C : x 2= 2py(p >0)的焦点为 F ,直线 2x - y +2= 0 交抛物线 C 于 A ,B 两点, P 是线段 AB 的中点,过 P 作 x 轴的垂线交抛物线 C 于点 Q.(导学号55410133)(1)D 是抛物线 C 上的动点, 点 E(- 1,3),若直线 AB 过焦点 F ,求|DF |+ |DE |的最小值;→ → → →(2)能否存在实数p ,使 |2QA + QB|= |2QA - QB|?若存在, 求出 p 的值; 若不存在, 说明原因.解: (1)由于直线 2x - y +2= 0 与 y 轴的交点为 (0, 2),2所以 F(0, 2),则抛物线 C 的方程为 x = 8y ,准线 l :y =- 2.当 E , D ,G 三点共线时, |DF |+ |DE |取最小值为 2+ 3= 5.(2)假定存在 实数 p ,知足条件等式建立. 联立 x 2= 2py 与 2x - y + 2= 0,消去 y ,得 x 2- 4px - 4p = 0.设 A(x 1, y 1), B(x 2, y 2),则 x 1+ x 2= 4p , x 1x 2=- 4p ,所以 Q(2p ,2p).→ →→ →由于 |2QA +QB|= |2QA - QB|,→ →所以 QA ⊥QB ,则 QA · QB = 0.所以 (x 1- 2p)(x 2- 2p)+ (y 1- 2p)(y 2-2p)= 0.(x 1- 2 p)( x 2- 2p)+ (2x 1+ 2- 2p) ·(2x 2+ 2- 2p)= 0, 5x 1x 2+ (4- 6p)(x 1+x 2)+ 8p 2- 8p + 4= 0,把 x 1+ x 2= 4p , x 1x 2=- 4p 代入得 4p 2+ 3p - 1= 0,解得 p =1或 p =- 1(舍去 ).4→ → →→所以存在实数p = 1,使得 |2QA + QB|= |2QA - QB |建立.4x 2 y 22 a11. (2017 唐·山一模 )已知椭圆 C : a 2+b 2 =1(a > b > 0)的离心率为 2,点 Q b ,b 在椭圆上, O 为坐标原点.(1)求椭圆 C 的方程;(2)已知点 P , M , N 为椭圆 C 上的三点,若四边形OPMN 为平行四边形,证明四边形OPMN 的面 积 S 为定值,并求该定值.解: (1)由于椭圆x 2y 22,a 2+b 2= 1(a >b > 0)的离心率为222 -b 2所以 e 2=c2=a = 1,得 a 2 =2b 2,①2aa2又点 Qa在椭圆 C 上,b ,bb2a2所以 2 + 4=1,②a b联立①、②得 a 2= 8,且 b 2= 4. 22所以椭圆 C 的方程为 x+ y= 1.8 4(2)当直线 PN 的斜率 k 不存在时, PN 的方程为 x = 2或 x =- 2,进而有 |PN|= 2 3,S = 1 |PN|· |OM |= 1×2 3×2 2=2 6; 2 2当直线 PN 的斜率 k 存在时,设直线 PN 的方程为 y = kx + m(m ≠0),P(x 1, y 1),N(x 2, y 2);将 PN 的方程代入 C 整理得 (1+ 2k 2)x 2+ 4kmx + 2m 2- 8= 0,所以 x 1+ x 2= - 4km2m 2- 82, x 1· x 2= 2k 2 ,1+ 2k 1+ y 1+ y 2= k(x 1+ x 2 )+ 2m = 2m 2.1+2k→ → →由 OM = OP + ON ,得 M -4km 2m2, 2.1+2k 1+ 2k将 M 点坐标代入椭圆C 方程得 m 2= 1+ 2k 2.又点 O 到直线 PN 的距离为 d =|m| ,1+ k 2|PN|=1+ k 2|x 1- x 2|,S = d ·|PN|= |m| |x ·1- x 2|= 2·|x 1 - x 2|= 16k 22=2 6. 1+ 2k - 8m +32 综上可知,平行四边形OPMN 的面积 S 为定值 26.[ 典例 ] (本小题满分 2 2的圆心为 A ,直线 l 过点 B(1, 0)12 分) 设圆 x + y + 2x - 15=0且与 x 轴不重合, l 交圆 A 于 C , D 两点,过 B 作 AC 的平行线交 AD 于点 E.(1)证明 |EA|+ |EB |为定值,并写出点 E 的轨迹方程;(2)设点 E 的轨迹为曲线C 1,直线 l 交 C 1 于 M , N 两点,过 B 且与 l 垂直的直线与圆 A交于 P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.规范解答: (1) 由于 |AD |= |AC|, EB ∥ AC ,所以∠ EBD =∠ ACD =∠ ADC ,所以 |EB |= |ED |,故 |EA|+ |EB|= |EA|+ |ED |= |AD |.22又圆 A 的标准方程为 (x + 1) + y = 16,进而圆心 A(- 1, 0), |AD |=4.又由于 B(1, 0),所以 |AB|= 2,由椭圆定义可得点E 的轨迹方程为x 2+ y 2= 1(y ≠0). (4 分 )43(2)解:当 l 与 x 轴不垂直时,设l 的方程为 y = k(x - 1)(k ≠0), M(x 1, y 1) ,N (x 2, y 2).y = k (x - 1),222222由 xy得 (4k + 3)x -8k x + 4k- 12= 0,4+3 = 1则 x 1+ x 2= 8k 2, x 1x 2= 4k 2 -12,2 4k 2 +34k + 3 所以 |MN|=212( k 2+ 1)1+ k |x 1- x 2|=2.(6 分)4k + 3过点 B(1, 0)且与 l 垂直的直线1 2,m : y =- (x - 1),点 A 到直线 m 的距离为2+1kk所以 |PQ|= 222= 44k 2+ 342-k 2+ 1 .(8 分 )k 2+ 1故四边形 MPNQ 的面积 S =11|MN || PQ|= 12 1+ 2.(9 分)24k + 3可适当 l 与 x 轴不垂直时,四边形 MPNQ 面积的取值范围为 (12,8 3). (10 分)当 l 与 x 轴垂直时,其方程为x = 1, |MN |=3, |PQ|= 8,故四边形 MPNQ 的面积为 12.综上可知,四边形MPNQ 面积的取值范围为 [12, 8 3). (12 分)1.正确使用圆锥曲线的定义:切记圆锥曲线的定义,能依据圆锥曲线定义判断曲线种类,如此题第 (1) 问就波及椭圆的定义.2.注意分类议论:当用点斜式表示直线方程时,应分直线的斜率存在和不存在两种情况求解,易出现忽视斜率不存在的状况,致使扣分,如此题第(2)问中的得分 1 0 分,致使失2 分 .3.写全得分重点:在分析几何类解答题中,直线方程与圆锥曲线方程联立后获得的一元二次方程, 依据一元二次方程获得的两根之和与两根之积、弦长、目标函数等一些重点式子和结果都是得分点 ,在解答时必定要写清楚.解题程序第一步:利用条件与几何性质,求 |EA|+ |EB|= 4.第二步:由定义,求点E 的轨迹方程22x+ y = 1(y ≠0). 4 3第三步:联立方程,用斜率k 表示 |MN|.第四步:用 k 表示出 |PQ|,并得出四边形的面积. 第五步:联合函数性质,求出当 k 存在时 S 的取值范围. 第六步:求出斜率不存在时面积S 的值,正确得出结论.[追踪训练 ] (2017 郴·州三模 )已知抛物线 E :y 2= 8x ,圆 M :(x - 2)2+ y 2=4,点 N 为抛物线 E 上的动点, O 为坐标原点,线段ON 的中点 P 的轨迹为曲线 C.(导学号 55410057)(1)求曲线 C 的方程;(2)点 Q(x 0,y 0)(x 0 ≥5) 是曲线 C 上的点,过点 Q 作圆 M 的两条切线, 分别与 x 轴交于 A ,B 两点,求 △ QAB 的面积的最小值.解: (1) 设 P(x ,y),则点 N(2x ,2y)在抛物线 E :y 2= 8x 上,所以 4y 2=16x ,所以曲线 C 的方程为 y 2= 4x ;(2)设切线方程为 y - y 0= k(x - x 0).y 0令 y = 0,得 x = x 0- k .|2k +y 0-kx 0|圆心 (2, 0)到切线的距离 d == 2,222-4= 0.整理得 (x 0- 4x 0)k + (4y 0- 2x 0y 0)k + y 0 设两条切线的斜率分别为k 1, k 2,2x 0y 0- 4y 0y 02- 4 则 k 1+ k 2= 2- 4x 0 , k 1k 2= 2- 4x .x 0x 00所以 △QAB 面积 S = 1 x 0- y 0- x 0- y 0y 0=2k 1 k 2 x 022· x 0- 1.设 t = x 0- 1∈ [4,+ ∞),则 f(t)=1+ 2 在 [4,+ ∞)上单一递加,2 t + t2525 所以 f(t) ≥ ,即 △ QAB 面积的最小值为2.2。

2018版高考数学二轮复习 大题规范练920题、21题24分练 理

大题规范练(九) “20题、21题”24分练(时间:30分钟 分值:24分)解答题(本大题共2小题,共24分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)20.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,过椭圆的一个焦点作垂直于x 轴的直线l 交椭圆于M ,N 两点,且|MN |=1.P (-b,0),A 为圆O :x 2+y 2=b 2上不同于P 的任意一点,过点P 作与PA 垂直的直线交圆x 2+y 2=a 2于B ,C 两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)试问|BC |2+|CA |2+|AB |2是否为定值,若是,求出定值;若不是,说明理由. [解] (1)假设直线l 过椭圆的右焦点(c,0),把x =c 代入椭圆方程,得c 2a 2+y 2b2=1,即y 2=b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-c 2a 2=b 4a 2,所以|MN |=2b 2a =1. 又b a =1-e 2=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫322=12,所以a =2b ,结合2b 2a =1,可得a =2,b =1, 所以椭圆的方程为x 24+y 2=1. (2)设A (x 0,y 0),B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),由题意知x 20+y 20=1,x 21+y 21=x 22+y 22=4,P (-1,0),所以|BC |2+|CA |2+|AB |2=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2+(x 2-x 0)2+(y 2-y 0)2+(x 1-x 0)2+(y 1-y 0)2=2(x 21+y 21)+2(x 22+y 22)+2(x 20+y 20)-2(x 1x 2+y 1y 2+x 1x 0+y 1y 0+x 2x 0+y 2y 0)=18-2(x 1x 2+y 1y 2+x 1x 0+y 1y 0+x 2x 0+y 2y 0).因为PA ⊥PB ,所以PA →·PB →=0,又PA →=(x 0+1,y 0),PB →=(x 1+1,y 1),所以(x 0+1)·(x 1+1)+y 0y 1=0,即x 0x 1+y 0y 1=-1-(x 0+x 1),所以x 1x 2+y 1y 2+x 1x 0+y 1y 0+x 2x 0+y 2y 0=x 2(x 0+x 1)+y 2(y 0+y 1)-1-(x 0+x 1)=(x 0+x 1)(x 2-1)+y 2(y 0+y 1)-1.①当BC ⊥x 轴时,直线BC 与圆O 仅有一个交点P ,此时A (1,0),|BP |=|CP |=3,|AB |=|CA |=22+32=7,所以|BC |2+|CA |2+|AB |2=(23)2+(7)2+(7)2=26. ②当BC 与x 轴不垂直时,直线BC 与圆O 有2个交点,设直线BC 交圆O 于另一点A ′,由A ′P ⊥AP ,知A ′A 为圆O 的直径,所以A ′(-x 0,-y 0).由线段A ′P 的中点与BC 的中点重合,可知x 1+x 2=-x 0-1,y 1+y 2=-y 0,即x 1+x 0=-1-x 2,y 1+y 0=-y 2,所以x 1x 2+y 1y 2+x 1x 0+y 1y 0+x 2x 0+y 2y 0=(-1-x 2)(x 2-1)+y 2(-y 2)-1=1-(x 22+y 22)-1=-4,所以|BC |2+|CA |2+|AB |2=18-2×(-4)=26.综上,|BC |2+|CA |2+|AB |2是定值,且为26.21.已知函数f (x )=x 2ln x +1-x .(1)求函数f (x )的单调区间;(2)当x ≥1时,f (x )≥a (x -1)2恒成立,求实数a 的取值范围.[解] (1)函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=2x ln x +x -1.当x >1时,2x ln x >0,x -1>0,所以f ′(x )>0;当0<x <1时,2x ln x <0,x -1<0,所以f ′(x )<0,所以函数f (x )的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1).(2)设g (x )=f (x )-a (x -1)2=x 2ln x +1-x -a (x -1)2(x ≥1), g ′(x )=2x ln x +x -1-2a (x -1),g ″(x )=2ln x +3-2a .若3-2a ≥0,即a ≤32,对一切x ≥1时,g ″(x )≥0, 所以g ′(x )在区间[1,+∞)上单调递增,所以g ′(x )≥g ′(1)=0,所以g (x )在区间[1,+∞)上单调递增,所以g (x )≥g (1)=0,符合条件;若3-2a <0,即a >32,存在x 0∈(1,+∞)使得g ″(x )=0, 当x ∈(1,x 0)时,g ″(x )<0,所以函数g ′(x )在区间(1,x 0)上单调递减, 所以当x ∈(1,x 0)时,g ′(x )<g ′(1)=0,所以函数g (x )在区间(1,x 0)上单调递减, 故当x ∈(1,x 0)时,g (x )<g (1)=0,这与题意矛盾.综上,实数a 的取值范围为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,32.。

2018届高考理科数学第二轮限时规范训练25(单独成册)-有答案

[限时规范训练] 单独成册A 组——高考热点强化练一、选择题1.已知双曲线C :x 2-y 23=1,其渐近线上的点到焦点的最小距离为( )A.12 B .1 C.32D. 3解析:其最小距离是焦点到渐近线的距离为b = 3. 答案:D2.(2017·上海浦东新区模拟)方程kx 2+4y 2=4k 表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是( ) A .k >4 B .k =4 C .k <4D .0<k <4解析:椭圆方程为x 24+y 2k =1,焦点在x 轴上,∴0<k <4. 答案:D3.已知圆C :x 2+y 2+6x +8y +21=0,抛物线y 2=8x 的准线为l ,设抛物线上任意一点P 到直线l 的距离为m ,则m +|PC |的最小值为( ) A .5 B.41 C.41-2D .4解析:由题得,圆C 的圆心坐标为(-3,-4),抛物线的焦点为F (2,0).根据抛物线的定义,得m +|PC |=|PF |+|PC |≥|FC |=41. 答案:B4.若以椭圆上一点和两个焦点为顶点的三角形面积的最大值为1,则椭圆长轴长的最小值为( ) A .1 B. 2 C .2D .2 2解析:设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),则使三角形面积最大时,三角形在椭圆上的顶点为椭圆短轴端点,所以S =12×2c ×b =bc =1≤b 2+c 22=a 22.所以a 2≥2.所以a ≥ 2. 所以长轴长2a ≥22,故选D. 答案:D5.已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 22-y 2=1上的一点,F 1,F 2是C 的两个焦点.若MF 1→·MF 2→<0,则y 0的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,33B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-36,36C.⎝⎛⎭⎪⎫-223,223 D.⎝⎛⎭⎪⎫-233,233 解析:由题意知a 2=2,b 2=1,所以c 2=3,不妨设F 1(-3,0),F 2(3,0),所以MF 1→=(-3-x 0,-y 0),MF 2→=(3-x 0,-y 0),所以MF 1→·MF 2→=x 20-3+y 20=3y 2-1<0,所以-33<y 0<33,故选A. 答案:A6.(2017·河南适应性模拟)已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,A ,B 是抛物线上横坐标不相等的两点,若AB 的垂直平分线与x 轴的交点是(4,0),则|AB |的最大值为( ) A .2 B .4 C .6D .10解析:本题考查直线和抛物线的位置关系以及焦点弦长公式.因为F (1,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (4,0),由|MA |2=|MB |2得(4-x 1)2+y 21=(4-x 2)2+y 22 ①,又y 21=4x 1,y 22=4x 2,代入①中并展开得16-8x 1+x 21+y 21=16-8x 2+x 22+y 22,即x 21-x 22=4x 1-4x 2,得x 1+x 2=4,所以|AB |≤|AF |+|BF |=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+p 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+p 2=6,当且仅当A ,B ,F 三点共线时等号成立,所以|AB |max =6,故选C. 答案:C7.(2017·高考全国卷Ⅰ)已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A ,B 两点,直线l 2与C 交于D ,E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为( ) A .16 B .14 C .12D .10解析:因为F 为y 2=4x 的焦点,所以F (1,0).由题意直线l 1,l 2的斜率均存在,且不为0,设l 1的斜率为k ,则l 2的斜率为-1k ,故直线l 1,l 2的方程分别为y =k (x -1),y =-1k (x -1). 由⎩⎨⎧y =k (x -1),y 2=4x ,得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=2k 2+4k 2,x 1x 2=1, 所以|AB |=1+k 2·|x 1-x 2| =1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =1+k 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2+4k 22-4 =4(1+k 2)k 2.同理可得|DE |=4(1+k 2).所以|AB |+|DE |=4(1+k 2)k 2+4(1+k 2) =4⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+1+1+k 2=8+4⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2+1k 2≥8+4×2=16.当且仅当k 2=1k 2,即k =±1时,取得等号. 故选A.答案:A8.(2017·高考全国卷Ⅰ)设A ,B 是椭圆C :x 23+y 2m =1长轴的两个端点.若C 上存在点M 满足∠AMB =120°,则m 的取值范围是( ) A .(0,1]∪[9,+∞) B .(0,3]∪[9,+∞) C .(0,1]∪[4,+∞) D .(0,3]∪[4,+∞)解析:法一:设焦点在x 轴上,点M (x ,y ).过点M 作x 轴的垂线,交x 轴于点N ,则N (x,0). 故tan ∠AMB =tan(∠AMN +∠BMN ) =3+x |y |+3-x|y |1-3+x |y |·3-x |y |=23|y |x 2+y 2-3.又tan ∠AMB =tan 120°=-3, 且由x 23+y 2m =1可得x 2=3-3y 2m , 则23|y |3-3y 2m +y 2-3=23|y |⎝ ⎛⎭⎪⎫1-3m y2=- 3. 解得|y |=2m 3-m. 又0<|y |≤m ,即0<2m3-m≤m ,结合0<m <3解得0<m ≤1. 对于焦点在y 轴上的情况,同理亦可得m ≥9. 则m 的取值范围是(0,1]∪[9,+∞). 故选A.法二:当0<m <3时,焦点在x 轴上, 要使C 上存在点M 满足∠AMB =120°, 则a b ≥tan 60°=3,即3m ≥ 3,解得0<m ≤1.当m >3时,焦点在y 轴上,要使C 上存在点M 满足∠AMB =120°, 则a b ≥tan 60°=3,则m 3≥3,解得m ≥9.故m 的取值范围为(0,1]∪[9,+∞). 故选A. 答案:A 二、填空题9.已知过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)右焦点且倾斜角为45°的直线与双曲线右支有两个交点,则双曲线的离心率的取值范围是________.解析:由题意可知双曲线的渐近线y =b a x 的倾斜角小于45°,所以0<ba <1,即b 2<a 2,c 2-a 2<a 2,解得1<e < 2. 答案:(1, 2)10.(2017·云南昆明质检)椭圆x 29+y 225=1上的一点P 到两焦点的距离的乘积为m ,当m 取最大值时,点P 的坐标是________.解析:记椭圆的两个焦点分别为F 1,F 2,有|PF 1|+|PF 2|=2a =10. 则m =|PF 1|·|PF 2|≤⎝⎛⎭⎪⎫|PF 1|+|PF 2|22=25, 当且仅当|PF 1|=|PF 2|=5,即点P 位于椭圆的短轴的顶点处时,m 取得最大值25. ∴点P 的坐标为(-3,0)或(3,0). 答案:(-3,0)或(3,0)11.(2017·德阳模拟)已知椭圆:x 24+y 2b 2=1(0<b <2)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线l 交椭圆于A ,B 两点,若|BF 2|+|AF 2|的最大值为5,则b 的值是________.解析:由椭圆的方程可知a =2,由椭圆的定义可知,|AF 2|+|BF 2|+|AB |=4a =8,所以|AB |=8-(|AF 2|+|BF 2|)≥3,由椭圆的性质可知过椭圆焦点的弦中,通径最短,则2b 2a =3.所以b 2=3,即b = 3. 答案: 312.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,△ABC 的顶点都在抛物线上,且满足F A →+FB →+FC →=0,则1k AB +1k BC +1k CA=________. 解析:由题易知F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),由F A →+FB →+FC →=0知,⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-p 2,y 1+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-p 2,y 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3-p 2,y 3=(0,0), 故y 1+y 2+y 3=0,∵1k AB =x 2-x 1y 2-y 1=12p (y 22-y 21)y 2-y 1=y 1+y 22p ,同理可知1k BC =y 3+y 22p ,1k CA =y 1+y 32p ,∴1k AB +1k BC +1k CA =2(y 1+y 2+y 3)2p =0.答案:0 三、解答题13.(2017·高考浙江卷)如图,已知抛物线x 2=y ,点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,14,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫32, 94,抛物线上的点P (x ,y )⎝ ⎛⎭⎪⎫-12<x <32.过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q.(1)求直线AP 斜率的取值范围; (2)求|P A |·|PQ |的最大值.解析:(1)设直线AP 的斜率为k ,k =x 2-14x +12=x -12, 因为-12<x <32,所以直线AP 斜率的取值范围是(-1,1). (2)联立直线AP 与BQ 的方程 ⎩⎪⎨⎪⎧kx -y +12k +14=0,x +ky -94k -32=0,解得点Q 的横坐标是x Q =-k 2+4k +32(k 2+1).因为|P A |=1+k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=1+k 2(k +1),|PQ |=1+k 2(x Q -x )=-(k -1)(k +1)2k 2+1. 所以|P A |·|PQ |=-(k -1)(k +1)3. 令f (k )=-(k -1)(k +1)3, 因为f ′(k )=-(4k -2)(k +1)2,所以f (k )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12上单调递增,⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上单调递减,因此当k =12时,|P A |·|PQ |取得最大值2716.14.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,线段F 1F 2被抛物线y 2=2bx 的焦点F 内分成了3∶1的两段.(1)求椭圆的离心率;(2)过点C (-1,0)的直线l 交椭圆于不同两点A ,B ,且AC →=2CB →,当△AOB 的面积最大时,求直线l 和椭圆的方程.解析:(1)由题意知c +b 2=3⎝ ⎛⎭⎪⎫c -b 2,∴b =c ,a 2=2b 2,e =ca =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=22. (2)设直线l :x =ky -1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), ∵AC →=2CB →,∴(-1-x 1,-y 1)=2(x 2+1,y 2), 即2y 2+y 1=0, ①由(1)知a 2=2b 2,∴椭圆方程为x 2+2y 2=2b 2.由⎩⎨⎧x =ky -1,x 2+2y 2=2b 2消去x 得(k 2+2)y 2-2ky +1-2b 2=0, ∴y 1+y 2=2kk 2+2, ②y 1y 2=1-2b 2k 2+2, ③由①②知y 2=-2k k 2+2,y 1=4kk 2+2. ∵S △AOB =12|y 1|+12|y 2|=12|y 1-y 2|, ∴S =3·|k |k 2+2=3·12|k |+|k |≤3·12 2|k |·|k |=324,当且仅当|k |2=2,即k =±2时取等号,此时直线的方程为x =2y -1或x =-2y -1.又当|k |2=2时,y 1y 2=-2k k 2+2·4k k 2+2=-8k2(k 2+2)2=-1,∴由y 1y 2=1-2b 2k 2+2得b 2=52,∴椭圆方程为x 25+y 252=1.15.(2017·青岛模拟)已知椭圆C 1:x 26+y 2b 2=1(b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,点F 2也为抛物线C 2:y 2=8x 的焦点,过点F 2的直线l 交抛物线C 2于A ,B 两点. (1)若点P (8,0)满足|P A |=|PB |,求直线l 的方程;(2)T 为直线x =-3上任意一点,过点F 1作TF 1的垂线交椭圆C 1于M ,N 两点,求|TF 1||MN |的最小值. 答案:(1)y =±2(x -2)或x =2 (2)33B 组——高考能力提速练一、选择题1.(2017·赣州模拟)若点A 的坐标为(3,2),F 是抛物线y 2=2x 的焦点,点M 在抛物线上移动时,使|MF |+|MA |取得最小值的M 的坐标为( ) A .(0,0) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C .(1,2)D .(2,2)解析:过M 点作左准线的垂线,垂足是N ,则|MF |+|MA |=|MN |+|MA |,当A ,M ,N 三点共线时,|MF |+|MA |取得最小值,此时M (2,2). 答案:D2.(2017·湖南师大附中月考)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线与抛物线y 2=x 的一个交点的横坐标为x 0,若x 0>1,则双曲线C 的离心率e 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎪⎫1,62B .(2,+∞)C .(1,2) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫62,+∞ 解析:联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=x ,y =ba x ,消去y 得b 2a 2x 2=x ,由x 0>1知b 2a 2<1,即c 2-a 2a 2<1,故e 2<2,又e >1,所以1<e <2,故选C. 答案:C3.如图,已知点B 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的短轴位于x 轴下方的端点,过B 作斜率为1的直线交椭圆于点M ,点P 在y 轴上,且PM ∥x 轴,BP →·BM →=9,若点P 的坐标为(0,t ),则t 的取值范围是( )A .(0,3)B .(0,3] C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,32 解析:因为P (0,t ),B (0,-b ),所以M (t +b ,t ). 所以BP →=(0,t +b ),BM →=(t +b ,t +b ). 因为BP →·BM →=9,所以(t +b )2=9,t +b =3. 因为0<t <b ,所以0<t <3-t . 所以0<t <32,故选C. 答案:C4.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,短轴的一个端点为M ,直线l :3x -4y =0交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF |+|BF |=4,点M 到直线l 的距离不小于45,则椭圆E 的离心率的取值范围是( ) A .0,32 B .0,34 C.32,1D.34,1解析:根据椭圆的对称性及椭圆的定义可得A ,B 两点到椭圆左、右焦点的距离为4a =2(|AF |+|BF |)=8,所以a =2.又d =|3×0-4×b |32+(-4)2≥45,所以1≤b <2,所以e =c a =1-b 2a 2= 1-b 24.因为1≤b <2,所以0<e ≤ 32,故选A. 答案:A5.(2017·南昌调研)已知圆O 1:(x -2)2+y 2=16与圆O 2:x 2+y 2=r 2(0<r <2),动圆M 与圆O 1、圆O 2都相切,动圆圆心M 的轨迹为两个椭圆,这两个椭圆的离心率分别为e 1、e 2(e 1>e 2),则e 1+2e 2的最小值是( ) A.3+224B.32C. 2D.38解析:①当动圆M 与圆O 1、O 2都相内切时,|MO 2|+|MO 1|=4-r =2a ,∴e 1=24-r. ②当动圆M 与圆O 1相内切,与圆O 2相外切时,|MO 1|+|MO 2|=4+r =2a ′, ∴e 2=24+r, ∴e 1+2e 2=24-r +44+r =24-2r 16-r 2,令12-r =t (10<t <12),∴e 1+2e 2=2×124-t -128t ≥2×124-162=112-82=3+224,故选A. 答案:A6.(2017·浙江六校联考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,P 为双曲线上任一点,且PF 1→·PF 2→的最小值的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-34c 2,-12c 2,则该双曲线的离心率的取值范围为( ) A .(1,2] B .[2,2] C .(1,2)D .[2,+∞)解析:设P (m ,n ),则m 2a 2-n 2b 2=1,即m 2=a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+n 2b 2,设F 1(-c,0),F 2(c,0),则PF 1→=(-c -m ,-n ),PF 2→=(c -m ,-n ),则PF 1→·PF 2→=m 2-c 2+n 2=a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+n 2b 2-c 2+n 2=n 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a 2b 2+a 2-c 2≥a 2-c 2(当n =0时取等号),则PF 1→·PF 2→的最小值为a 2-c 2, 由题意可得-34c 2≤a 2-c 2≤-12c 2, 即14c 2≤a 2≤12c 2,即12c ≤a ≤22c , 则2≤e ≤2,故选B. 答案:B7.如图,已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)上有一点A ,它关于原点的对称点为B ,点F 为双曲线的右焦点,且满足AF ⊥BF ,设∠ABF =α,且α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π6,则双曲线的离心率e 的取值范围为( )A .[3,2+3]B .[2,3+1]C .[2,2+3]D .[3,3+1]解析:设双曲线的左焦点为F ′,连接AF ′, 令|AF |=r 1,|AF ′|=r 2,则|BF |=|F ′A |=r 2,∴r 2-r 1=2a ,∵点A 关于原点O 的对称点为B ,AF ⊥BF ,∴|OA |=|OB |=|OF |=c ,∴r 22+r 21=4c 2,∴r 1r 2=2(c 2-a 2),∵S △ABF =2S △AOF , ∴12r 1r 2=2·12c 2·sin 2α,∴r 1r 2=2c 2sin 2α,∴c 2sin 2α=c 2-a 2, ∴e 2=11-sin 2α,∵α=⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π6,∴sin 2α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,32,∴e 2=11-sin 2α∈[2,(3+1)2],∴e ∈[2,3+1],故选B.答案:B8.(2017·湖北华师一附中联考)已知F 是抛物线x 2=4y 的焦点,P 为抛物线上的动点,且A 的坐标为(0,-1),则|PF ||P A |的最小值是( ) A.14 B.12 C.22D.32解析:抛物线的准线为l :y =-1,过点P 作PD ⊥l 于D ,则|PD |=|PF |,且点A 在准线上,如图所示,所以|PF ||P A |=|PD ||P A |=sin ∠P AD ,当直线P A 与抛物线相切时,|PF ||P A |=|PD ||P A |=sin ∠P AD 有最小值,由y =x 24得y ′=x 2,设切点为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0,x 204(x 0>0),则x 204-(-1)x 0=x 02,解得x 0=2,此时∠P AD =π4,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫|PF ||P A |min =sin π4=22,故选C.答案:C 二、填空题9.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则双曲线离心率的取值范围是________.解析:∵双曲线渐近线的斜率为k =b a ,直线的斜率为k 1=tan 60°=3,故有b a ≥3,∴e =c a =a 2+b 2a 2≥1+3=2,∴所求双曲线离心率的取值范围是e ≥2. 答案:[2,+∞)10.(2017·湖北七校联考)已知抛物线方程为y 2=-4x ,直线l 的方程为2x +y -4=0,在抛物线上有一动点A ,点A 到y 轴的距离为m ,到直线l 的距离为n ,则m +n 的最小值为________. 解析:如图,过A 作AH ⊥l ,AN 垂直于抛物线的准线,则|AH |+|AN |=m +n +1,连接AF ,则|AF |+|AH |=m +n +1,由平面几何知识,知当A ,F ,H 三点共线时,|AF |+|AH |=m +n +1取得最小值,最小值为F 到直线l 的距离,即65=655,即m +n 的最小值为655-1.答案:655-111.已知点P 是椭圆x 216+y 28=1(x ≠0,y ≠0)上的动点,F 1,F 2为椭圆的两个焦点,O 是原点,若M 是∠F 1PF 2的角平分线上一点,且F 1M →⊥MP →,则|OM →|的取值范围是________.解析:采用特殊点法,当点P 在椭圆短轴端点,垂足M 与原点重合时,|OM →|最小大于0(x ≠0).当点P 在椭圆长轴端点,垂足M 与F 1重合时,此时|OM →|最大为|OF 1→|=c =22,但此时∠F 1PF 2=0°,所以|OM →|∈(0,22). 答案:(0,22)12.(2017·温州模拟)已知斜率为12的直线l 与抛物线y 2=2px (p >0)交于x 轴上方的不同两点A 、B ,记直线OA 、OB 的斜率分别为k 1、k 2,则k 1+k 2的取值范围是________.解析:设直线l 的方程为y =12x +b (b >0),即x =2y -2b ,代入抛物线方程y 2=2px ,可得y 2-4py +4pb =0,由Δ=16p 2-16pb >0,得p >b ,即pb >1.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),得y 1+y 2=4p ,y 1y 2=4pb , ∴k 1+k 2=y 1x 1+y 2x 2=y 1x 2+x 1y 2x 1x 2=y 1(2y 2-2b )+(2y 1-2b )y 2(2y 1-2b )(2y 2-2b )=16pb -8pb 16pb -16pb +4b 2=2pb>2.答案:(2,+∞) 三、解答题13.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C :2x 2-y 2=1.(1)设F 是C 的左焦点,M 是C 右支上一点.若|MF |=22,求点M 的坐标;(2)过C 的左顶点作C 的两条渐近线的平行线,求这两组平行线围成的平行四边形的面积; (3)设斜率为k (|k |<2)的直线l 交C 于P 、Q 两点.若l 与圆x 2+y 2=1相切,求证:OP ⊥OQ . 解析:(1)双曲线C :x 212-y 2=1,左焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-62,0.设M (x ,y ),则|MF |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +622+y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +222,由M 点是右支上一点,知x ≥22, 所以|MF |=3x +22=22,得x =62. 所以M ⎝ ⎛⎭⎪⎫62,±2.(2)左顶点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0,渐近线方程为y =±2x .过点A 与渐近线y =2x 平行的直线方程为 y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +22,即y =2x +1.解方程组⎩⎨⎧y =-2x ,y =2x +1得⎩⎪⎨⎪⎧x =-24,y =12.所求平行四边形的面积为S =|OA ||y |=24.(3)证明:设直线PQ 的方程是y =kx +b .因直线PQ 与已知圆相切,故|b |k 2+1=1, 即b 2=k 2+1.(*)由⎩⎨⎧y =kx +b ,2x 2-y 2=1得(2-k 2)x 2-2kbx -b 2-1=0, 设P (x 1,y 1)、Q (x 2,y 2), 则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2kb2-k 2,x 1x 2=-1-b 22-k 2.又y 1y 2=(kx 1+b )(kx 2+b ),所以OP →·OQ →=x 1x 2+y 1y 2=(1+k 2)x 1x 2+kb (x 1+x 2)+b 2=(1+k 2)(-1-b 2)2-k 2+2k 2b 22-k 2+b 2=-1+b 2-k 22-k 2.由(*)知,OP →·OQ →=0,所以OP ⊥OQ .14.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为223,B (0,1)为椭圆的一个顶点,直线l 交椭圆于P ,Q (异于点B )两点,BP ⊥BQ . (1)求椭圆方程;(2)求△BPQ 面积的最大值.解析:(1)依题意b =1,c a =223,b 2=a 2-c 2,解得a =3, 所以椭圆方程为x 29+y 2=1.(2)设l :y =kx +m 代入x29+y 2=1, 得(9k 2+1)x 2+18kmx +9m 2-9=0, 由Δ=(18km )2-4(9k 2+1)(9m 2-9)>0, 得9k 2+1-m 2>0, 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), x 1+x 2=-18km 9k 2+1,x 1x 2=9m 2-99k 2+1,BP ⊥BQ ⇒BP →·BQ →=x 1x 2+(y 1-1)·(y 2-1)=0, (k 2+1)x 1x 2+k (m -1)(x 1+x 2)+(m -1)2=0, (k 2+1)9m 2-99k 2+1+k (m -1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-18km 9k 2+1+(m -1)2=0. 整理得5m 2-m -4=0,m =-45或m =1(舍).直线l :y =kx +m 过定点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-45,S =12|BM ||x 1-x 2|=910(x 1+x 2)2-4x 1x 2=910·(18km )2-4(9k 2+1)(9m 2-9)9k 2+1 =275·9k 2+1-m 29k 2+1=275·9k 2+9259k 2+1=2759k 2+925+16259k 2+925≤278.此时9k 2+925=16259k 2+925,k 2=7225,k =±715, △BPQ 面积的最大值为278.15.(2017·高考山东卷)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,焦距为2.(1)求椭圆E 的方程;(2)如图,动直线l :y =k 1x -32交椭圆E 于A ,B 两点,C 是椭圆E 上一点,直线OC 的斜率为k 2,且k 1k 2=24.M 是线段OC 延长线上一点,且|MC |∶|AB |=2∶3,⊙M 的半径为|MC |,OS ,OT 是⊙M 的两条切线,切点分别为S ,T .求∠SOT 的最大值,并求取得最大值时直线l 的斜率. 解析:(1)由题意知e =c a =22,2c =2,所以a =2,b =1, 所以椭圆E 的方程为x 22+y 2=1. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =k 1x -32,得(4k 21+2)x 2-43k 1x -1=0.由题意知Δ>0,且x 1+x 2=23k 12k 21+1,x 1x 2=-12(2k 21+1), 所以|AB |=1+k 21|x 1-x 2|=21+k 211+8k 212k 21+1. 由题意可知圆M 的半径r 为r =23|AB |=2231+k 211+8k 212k 21+1.由题设知k 1k 2=24,所以k 2=24k 1,因此直线OC 的方程为y =24k 1x .联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =24k 1x ,得x 2=8k 211+4k 21,y 2=11+4k 21, 因此|OC |=x 2+y 2=1+8k 211+4k 21. 由题意可知sin∠SOT 2=rr +|OC |=11+|OC |r, 而|OC |r =1+8k 211+4k 212231+k 211+8k 211+2k 21=3241+2k 211+4k 211+k 21, 令t =1+2k 21,则t >1,1t ∈(0,1), 因此|OC |r =32t 2t 2+t -1=3212+1t -1t2=321-⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -122+94≥1,当且仅当1t =12,即t =2时等号成立,此时k 1=±22, 所以sin∠SOT 2≤12,因此∠SOT 2≤π6,所以∠SOT 的最大值为π3.综上所述,∠SOT 的最大值为π3,取得最大值时直线l 的斜率为k 1=±22.。

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1 每日一题 规范练(第三周) [题目1] (本小题满分12分)已知数列{an}满足an=2+2cos2nπ2,n∈N*,等差数列{bn}满足a1=2b1,a2=b2. (1)求bn; (2)记cn=a2n-1b2n-1+a2nb2n,求cn; (3)求数列{anbn}前2n项和S2n. 解:(1)由题意知an=3+cos nπ,当n为奇数,an=2;当n为偶数,an=4.

于是b1=12·a1=1,b2=a2=4.故数列{bn}的公差为3. 故bn=1+(n-1)·3=3n-2. (2)cn=2[3(2n-1)-2]+4[3(2n)-2]=36n-18. (3)由(2)知,数列{cn}为等差数列,

故S2n=a1b1+a2b2+a2n-1b2n-1+a2nb2n=c1+c2+…+cn=n(c1+cn)2=18n2. [题目2] (本小题满分12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足

cos A2=255,AB→·AC→=15.(导学号 55410156) (1)求△ABC的面积; (2)若tan B=2,求a的值.

解:因为cos A2=255,且A∈(0,π). 所以cos A=2cos2A2-1=2×45-1=35,sin A=1-cos2A=45. 又AB→·AC→=bccos A=35bc=15. 所以bc=25. 所以S△ABC=12bcsin A=12×25×45=10.

(2)由tan A=43,tan B=2,所以tan(A+B)=tan A+tan B1-tan Atan B=-2, 所以△ABC中,tan C=-tan(A+B)=2, 则B=C,所以b=c=5. 所以a2=b2+c2-2bccos A=20,解得a=25. 2

[题目3] (本小题满分12分)某中学举行了一次“环保知识竞赛”,全校学生参加了这次竞赛,为了了解本次竞赛成绩情况,从中抽取了部分学生的成绩(得分取正整数,满分为100分)作为样本进行统计,请根据下面尚未完成并有局部污损的频率分布表(如图所示),解决下列问题.

组别 分组 频数 频率 第1组 [50,60) 8 0.16 第2组 [60,70) a ■ 第3组 [70,80) 20 0.40 第4组 [80,90) ■ 0.08 第5组 [90,100] 2 b 合计 ■ ■ (1)求出a,b的值; (2)在选取的样本中,从竞赛成绩是80分以上(含80分)的同学中随机抽取2名同学到广场参加环保知识的志愿宣传活动. ①求所抽取的2名同学中至少有1名同学来自第5组的概率; ②求所抽取的2名同学来自同一组的概率.

解:(1)由题意可知,样本总人数为80.16=50,所以b=250=0.04. 又50×0.08=4,所以a=50-8-20-4-2=16. (2)①由题意可知,第4组共有4人,记为A,B,C,D,第5组共有2人,记为X,Y. 从竞赛成绩是80分以上(含80分)的同学中随机抽取2名同学有AB,AC,AD,BC,BD,CD,AX,AY,BX,BY,CX,CY,DX,DY,XY共15种情况.

设“随机抽取的2名同学中至少有1名同学来自第5组”为事件E,有AX,AY,BX,BY,CX,CY,DX,DY,XY共9种情况.

所以P(E)=915=35.

即随机抽取的2名同学中至少有1名同学来自第5组的概率是35. ②设“随机抽取的2名同学来自同一组”为事件F,有AB,AC,AD,BC,BD,CD,XY共7种情况.

所以P(F)=715,即随机抽取的2名同学来自同一组的概率是715. [题目4] (本小题满分12分)(2017·全国卷Ⅲ)如图,四面体ABCD中,△ABC是正三角形,AD=CD.(导学号 55410157) 3

(1)证明:AC⊥BD; (2)已知△ACD是直角三角形,AB=BD.若E为棱BD上与D不重合的点,且AE⊥EC,求四面体ABCE与四面体ACDE的体积比. (1)证明:取AC中点O,连接OD,OB 因为AD=CD,所以AC⊥OD,

又由于△ABC是正三角形, 所以AC⊥OB,且OB∩OD=O, 从而AC⊥平面OBD,BD⊂平面OBD,故AC⊥BD. (2)解:连接EO,由(1)及题设知∠ADC=90°, 所以DO=AO. 在Rt△AOB中,BO2+AO2=AB2. 又AB=BD,所以BO2+DO2=BO2+AO2=AB2=BD2,故∠DOB=90°.

由题设知,△AEC为直角三角形,所以EO=12AC.

又△ABC是正三角形,且AB=BD,所以EO=12BD. 故E为BD的中点,从而E到平面ABC的距离为D到平面ABC的距离的12,四面体ABCE的体积为四面体ABCD的体积的12,即四面体ABCE与四面体ACDE的体积比为1∶1. [题目5] (本小题满分12分)已知函数f(x)=(2x+b)ex,F(x)=bx-ln x,b∈R. (1)若b<0,且存在区间M,使f(x)和F(x)在区间M上具有相同的单调性,求b的取值范围; (2)若F(x+1)>b对任意x∈(0,+∞)恒成立,求b的取值范围. 解:(1)f′(x)=ex(2x+b+2),

由f′(x)<0得x<-b+22;由f′(x)>0得x>-b+22. 4

F(x)的定义域为(0,+∞),且F′(x)=b-1x=bx-1x,

因为b<0,所以F′(x)<0,即F(x)在(0,+∞)上单调递减. 因为f(x)和F(x)在区间M上具有相同的单调性,

所以-b+22>0,得b<-2, 即b的取值范围是(-∞,-2). (2)F(x+1)=b(x+1)-ln(x+1). 要使F(x+1)>b对任意x∈(0,+∞)恒成立, 即bx-ln(x+1)>0对任意x∈(0,+∞)恒成立, 令g(x)=bx-ln(x+1).

则g′(x)=b-1x+1=bx+b-1x+1(x>0). 若b≤0,则g′(x)<0,g(x)在(0,+∞)上为减函数, 而g(0)=0,不合题意;

若0<b<1,则当x∈0,1-bb时, g′(x)<0,

当x∈1-bb,+∞时,g′(x)>0,

所以g(x)min=g1-bb=1-b+ln b>0,得b∈∅; 若b≥1,则1-bb≤0,g′(x)>0在(0,+∞)上恒成立, g(x)在(0,+∞)上为增函数,g(x)>g(0)=0,

综上可知,b的取值范围是[1,+∞). [题目6] (本小题满分12分)已知抛物线C:y2=4x和直线l:x=-1. (1)若曲线C上存在一点Q,它到l的距离与到坐标原点O的距离相等,求Q点的坐标; (2)过直线l上任一点P作抛物线的两条切线,切点记为A,B,求证:直线AB过定点. (1)解:设Q(x,y),则(x+1)2=x2+y2,即y2=2x+1,

由y2=2x+1,y2=4x,解得Q12,±2. (2)证明:设过点(-1,t)的直线方程为y-t=k(x+1)(k≠0), 代入y2=4x,得ky2-4y+4t+4k=0, 由Δ=0,得k2+kt-1=0, 特别地,当t=0时,k=±1,切点为A(1,2),B(1,-2),显然AB过定点F(1,0). 5

一般地,方程k2+kt-1=0有两个根, 所以k1+k2=-t,k1k2=-1,

所以两切点分别为A1k21,2k1,B1k22,2k2,

所以FA→=1k21-1,2k1, FB→=1k22-1,2k2,

又1k21-12k2-1k22-12k1=21k1k2+11k1-1k2=0, 所以FA→∥FB→,所以AB过点F(1,0), 综上可知,直线AB过定点F(1,0). [题目7] 请考生在下面两题中任选一题作答,如多做,则按所做的第一题计分. 1.(本小题满分10分)在直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立

极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ-2cos θ-6sin θ+1ρ=0,直线l的参数方程为

x=3+12t,

y=3+32t(t为参数).

(1)求曲线C的直角坐标方程; (2)若直线l与曲线C交于A,B两点,点P的坐标为(3,3),求|PA|+|PB|的值.

解:(1)曲线C的极坐标方程为ρ-2cos θ-6sin θ+1ρ=0. 可得ρ2-2ρcos θ-6ρsin θ+1=0, 可得x2+y2-2x-6y+1=0, 曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x-6y+1=0.

(2)由于直线l的参数方程为x=3+12t,y=3+32t(t为参数). 把它代入圆的方程整理得t2+2t-5=0, 所以t1+t2=-2,t1t2=-5, |PA|=|t1|,|PB|=|t2|, 则|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=(t1+t2)2-4t1t2=26, 所以|PA|+|PB|的值为26.

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