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迎战高考物理一轮复习课件专题20光学综合 共29页PPT资料
【变式题1】 (2019·上海宝山模拟)在光的单缝衍射实 验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,下列四幅图片 中属于光的单缝衍射图样的是( ) D A.a、c B.b、c
C.a、d D.b、d
图11-4-1 【解析】单缝衍射的条纹是不等间距,中央亮纹又宽又 亮.
04.12.2019
t 2v0
【评析】 本题是光的直线传播与运动学知识的综合, 解题过程中应分析光路的运动轨迹,由物体的运动规 律建立方程,并由几何关系建立辅助方程求出影子的 位移与时间关系,从而确定运动情况.
04.12.2019
【 变 式 题 2】 生 活 中 经 常 用 “呼 啸 而 来 ”形 容 正 在 驶
近的车辆,这是声波在传播过程中对接收者而言
的可见光分布在a、b两点之间,则( )
A.从a点射出的光是红光,从b点射出的光是紫光
B.从a点射出的光是紫光,从b点射出的光是红光
C.从a点和b点射出的光都是红光,
从ab中点射出的光是紫光
D.从a点和b点射出的光都是紫光,
04.12.从2019ab中点射出的光是红光
图11-3-1
【解析】 棱镜作用能使光束方向偏折,从真空射向玻璃, 光束向底面偏折,也可根据折射定律作图,但本题是光束 是从水中射向空气,光束会向顶角偏折,由于红光的折射 率小,在空气中偏折角小,所以从a点射出的光是紫光, 从b点射出的光是红光.选取B. 【答案】 B 【评析】 本题考查了棱镜的折射,光的色散,红、橙、 黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光的不同特性,要求学生 能熟练掌握运用,更重要的是本题创设了新情景,光束 从光密到光疏的色散现象,让学生能运用所学知识进行 类0推4.12,.2019灵活运用.
动 . 设 小 球 从 S 处 平 抛 运 动 的 水 平 距 离 为 x, 竖 直 位
浙江专版2025届高考物理一轮总复习第13单元光学第34讲光的波动性课件新人教版
第34讲 光的波动性落实基础主干一、光的干涉1.定义:在两列光波叠加的区域,某些区域相互加强,出现亮条纹,某些区域相互减弱,出现暗条纹,且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。
2.条件:两束光的频率相同、相位差恒定。
3.双缝干涉图样的特点(1)单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹;白光照射时,中央为白色亮条纹,其余为彩色条纹。
4.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的。
图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同。
二、光的衍射1.发生明显衍射现象的条件:只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显。
2.几种常见的衍射图样3.双缝干涉与单缝衍射图样对比单色光的双缝干涉条纹是等间距的,而单缝衍射条纹宽度不均匀,中央条纹最宽最亮,两边依次变窄变暗。
三、光的偏振 激光1.自然光:包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
2.偏振光:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光。
3.偏振光的形成(1)让自然光通过偏振片形成偏振光。
(2)让自然光在两种介质的界面发生反射和折射,反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。
4.激光的特点及应用特点应用相干性强:激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点,是人工产生的相干光,具有高度的相干性光纤通信平行度好:激光的平行度非常好,传播很远的距离后仍能保持一定的强度激光测距,提供目标指引亮度高:它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量用激光束切割、焊接,医学上可以用激光做“光刀”等[练一练]1.判断下列说法对错(1)若用白光作光源,干涉条纹是明暗相间的条纹。
( )(2)水面上的油膜呈现彩色条纹,是油膜表面反射光与入射光叠加的结果。
( )(3)衍射和干涉条纹都是明暗相间的,所以二者是一样的。
( )(4)横波和纵波都能产生偏振现象。
( )(5)激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好。
2024新高考物理第一轮章节复习--专题十六光学
专题十六光学基础篇考点一光的折射、全反射1.(2021浙江6月选考,12,3分)用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。
入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处,空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d。
已知光束a和b间的夹角为90°,则()A.光盘材料的折射率n=2B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二C.光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度D.光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度答案 D2.(2022山东,7,3分)柱状光学器件横截面如图所示,OP右侧是以O为圆心、半径为R的1圆,左4侧是直角梯形,AP长为R,AC与CO夹角45°,AC中点为B。
a、b两种频率的细激光束,垂直AB 面入射,器件介质对a、b光的折射率分别为1.42、1.40。
保持光的入射方向不变,入射点从A 向B移动过程中,能在PM面全反射后,从OM面出射的光是(不考虑三次反射以后的光)()A.仅有a光B.仅有b光C.a、b光都可以D.a、b光都不可以答案 A3.[2021全国甲,34(1),5分]如图,单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0 cm的玻璃板上表面射入。
已知真空中的光速为3.0×108 m/s,则该单色光在玻璃板内传播的速度为m/s;对于所有可能的入射角,该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是s≤t<s(不考虑反射)。
答案2.0×1085×10-103√5×10-104.(2022江苏,12,8分)如图所示,两条距离为D的平行光线,以入射角θ从空气射入平静水面,反射光线与折射光线垂直。
求:(1)水的折射率n;(2)两条折射光线之间的距离d。
答案(1)tan θ(2)D·tan θ5.[2022全国甲,34(2),10分]如图,边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面,M为AB边的中点。
2024年新人教版高考物理一轮复习课件 第14章 第2讲 光的干涉、衍射和偏振
由公式 Δx=dl λ 可知P3P0=dl λ1,当改用波长为 600 nm 的光实验时,则 有PnP0=dl λ2,即n3=λλ12=460000,解得 n=2,即 P 处将呈现第 2 条亮条纹, A 正确.
考向2 薄膜干涉
例2 (多选)图甲是用光的干涉法来检查物体平面平整程度的装置,其中 A为标准平板,B为待检查的物体,C为入射光,图乙为观察到的干涉条 纹,下列说法正确的是
n 界角小于b光的临界角,故B错误; 对于任一光束研究:设入射角为i,折射角为r,玻璃砖的半径为R, 则折射率为 n=ssiinn ri,光在玻璃中传播速度为 v=nc,光在玻璃中传播 距离为 s=2Rsin r,光在玻璃中传播时间为 t=vs,
联立以上可得 t=2Rscin i,i、R、c 均相等,所以 在玻璃砖中 a 单色光从 O 到 A 的传播时间等于 b 单色光从 O 到 B 的传播时间,故 C 错误; 根据折射率大,频率高,波长短,可知a光的折射率大于b光的折射 率,则a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长,根据双缝干涉 条纹间距公式,可知a光产生的干涉条纹间距比b光小,故D正确.
例4 如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个
双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成
的衍射图样(黑色部分表示亮条纹).在下面的4幅图中从左往右排列,亮条
纹的颜色依次是
A.红黄蓝紫 C.蓝紫红黄
√B.红紫蓝黄
D.蓝黄红紫
双缝干涉条纹是等间距的,而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽、最亮之外,
√A.甲对应单缝,乙对应双缝
B.甲对应双缝,乙对应单缝 C.都是单缝,甲对应的缝宽较大 D.都是双缝,甲对应的双缝间距较大
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2024年新人教版高考物理一轮复习课件 第14章 第1讲 光的折射 全反射
即光路为圆的内接正方形,从S发出的光线经多次全反射回到S点的
时间最短,
则正方形的边长 x=
2R,则最短时间为
t=4vx=4
6R c.
例7 (2022·全国甲卷·34(2))如图,边长为a的正方形 ABCD为一棱镜的横截面,M为AB边的中点.在截面所 在的平面,一光线自M点射入棱镜,入射角为60°, 经折射后在BC边的N点恰好发生全反射,反射光线从 CD边的P点射出棱镜,求棱镜的折射率以及P、C两 点之间的距离.
2.光路的可逆性 在光的折射现象中,光路是可逆的.如果让光线逆着原来的折射光线射到 界面上,光线就会逆着原来的入射光线发生折射.
3.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体(球)
对光线 的作用 通过平行玻璃砖的
光线不改变传播方 向,但要发生侧移
圆界面的法线是过 通过三棱镜的光线经
√C.从玻璃砖下表面射出后,两束光之间的距离一定增大了
D.从玻璃砖下表面射出后,两束光之间的距离可能和射入前相同
玻璃对单色光b的折射率较小,那么光路图如图所示,光在介质中的
传播速度为v=
c n
,因为玻璃对单色光b的折射率较小,所以a光束在
玻璃砖中传播速度比b光小,故A正确;
根据光路的可逆性可知:下表面出射角等于上表面
圆心的直线,光线 两次折射后,出射光
经过两次折射后向 线向棱镜底面偏折
圆心偏折
例1 (多选)如图所示,两细束平行的单色光a、b射向同一块上、下表面
平行的玻璃砖的上表面,最终都从玻璃砖的下表面射出.已知玻璃对单色
光b的折射率较小,那么下列说法中正确的有
√A.a光束在玻璃砖中传播速度比b光小
2024版高考物理一轮复习教材基础练第十四章光学第2讲光的干涉衍射和偏振教学课件
知识点91 光的衍射和偏振
教材知识萃取
知识点91
光的衍射和偏振
教材素材变式
1. 将两支铅笔并排放在一起,中间留一条狭缝,通过这条狭缝去看与其平行的日光灯,能观察到彩色条纹,这是由于
光的
(选填“折射”“干涉”或“衍射”)。当缝的宽度
(选填“远大于”或“接近”)光波的波长时,这
种现象十分明显。
弱,故C错误;用不同波长的光做实验,衍射图样并不相同,因为波长越长,对同一圆孔而言,衍射现象越明显,故D错
误。
知识点90
光的干涉
教材素材变式
5. 把一个凸透镜压在一块平面玻璃上(图甲),在透镜的下表面和平面玻璃的上表面之间形成一个很薄的空气狭缝
层。让单色光从上方射入(示意图如图乙),从上往下看凸透镜,可以观察到环状圆形条纹,这些条纹叫作牛顿环,则
下列说法正确的是
A.牛顿环是由凸透镜上、下两表面的反射光叠加产生的
SP向A平移至何位置,透过A的偏振光的振动方向始终与B的透振方向垂直,在P处始终看不到光亮,故D错误。
知识点91
光的衍射和偏振
教材素材变式
6. 用如图1所示的装置做圆孔衍射实验,在屏上得到的衍射图样如图2所示,实验发现,光绕过孔的边缘,传播到了相
当大的范围。下列说法正确的是
A.此实验说明了光沿直线传播
P点处是P0上方第2条亮条纹的中心。则
A.Δx2大于Δx1
Δ
B.该矿泉水的折射率为Δ1
2
C.当介质为空气时,P0上方第2条亮纹的中心在P点的下方
D.仅将S0水平向左移动少许,就不能观察到干涉图样了
知识点90
光的干涉
教材素材变式
答案
4.B 由Δx=λ可知,干涉条纹间距正比于波长,设入射光在空气中的波长为λ,在矿泉水中的波长为λ',矿泉水的折射
高考物理第一轮总复习-光的有关现象课件
2. 光的直线传播与光的衍射的关系 光的直线传播只是一种特殊情况和近似说法. 光在没 有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,在障碍物的尺寸 比光的波长大得多的情况下,衍射现象不明显,也可以认 为光是沿直线传播的. 在障碍物的尺寸可以与光的波长相 比,甚至比光的波长还小时,衍射现象十分明显,这时就 不能说光是沿直线传播的了.
2.薄膜干涉 (1)薄膜干涉的成因 由薄膜的 前、后表面 反射的两列光波叠加而成.劈 形薄膜干涉可产生平行且明暗相间的条纹. (2)薄膜干涉的应用 ①增透膜: 透镜和棱镜表面的增透膜的厚度是入射光 在薄膜中波长的 .
②检查平整程度: 待检平面和标准平面之间的楔形空 气薄膜,用单色光进行照射,入射光从空气膜的上、下表 面反射出两列光波,形成干涉条纹.待检平面若是平的, 空气膜厚度相同的各点就位于同一条直线上,干涉条纹是 平行的;反之,干涉条纹有 弯曲现象.
光折射角为90°时的入射角C叫做临界角,可见发生 全反射的条件是: (1)光线从光密介质射入光疏介质.
(2)入射角≥临界角(C)时,对于临界角有: sinC= .
温故自查
光导纤维之所以能传光传像,就是利用了光的全反
射现象,光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝,直径只有 1~100μm左右. 如图所示,它是由内芯和外套两层组成, 内芯的折射率 大于 外套的折射率,光由一端进入,在两 层的界面上经过多次全反射,从另一端射出.
2. 光发生明显衍射现象的条件 当孔或障碍物的尺寸比光波波长 小 ,或者跟波长 差不多时,光才能发生明显的衍射现象.
3.各种衍射图样 (1)单缝衍射: 中央为 亮条纹 ,两侧有明暗相间的条 纹,但间距和亮度不同,白光衍射时,中央仍为白光,最 靠近中央的是 紫光 ,最远离中央的是 红光. (2)圆孔衍射: 明暗相间的不等距 圆环. (3)泊松亮斑: 光照射到一个 半径很小 的圆板后, 在圆板的阴影中心出现的亮斑,这是光能发生衍射的有力 证据之一.
2023届高考物理一轮复习课件: 原子物理
二、原子模型:
1.汤姆逊:枣糕模型:
2.卢瑟福:核式模型:
c
X射线管
光
阑
0
j
石墨体
X射线谱仪
(散射物质)
二、原子模型:
1.汤姆逊:枣糕模型:
2.卢瑟福:核式模型:
3.波尔:光子
E
n
∞ ---------------- 0 eV
-0.54
5
4
-0.85
3
-1.51
-13.6
例2.(2022·浙江卷)下图为氢原子的能级图。大
量氢原子处于n=3的激发态,在向低能级跃
迁时放出光子,用这些光子照射逸出功为
2.29 eV的金属钠。下列说法正确的是(
B)
A.逸出光电子的最大初动能为10.80 eV
B.n=3跃迁到n=1放出的光电子动量最大
C.有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应
C.分别用甲光、丙光做双缝干涉实验,甲
光的干涉条纹比丙光的宽
D.甲、乙是相同频率的光,甲比乙在单位时间内发射的光子数多
饱和电流跟单位时间跑出来的电子数目决定
第2讲
原子物理
一、光电效应:
①有力地支持“光量子”假设
②证实了光子与电子的碰撞遵
循动量守恒
1.特点:
2.光电流与电压:
3.爱因斯坦:
4.康普顿:
射光电管的阴极K时,会发生光电效应现象,闭合开关S,在阳极A和阴极K
之间加反向电压,通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压,直至电流计中
电流恰为零,此时电压表显示的电压值U称为反向遏止电压。现分别用频率
为ν1和ν2的单色光照射阴极,测量到的反向遏止电压分别为U1和U2。设电子
最新整理高三物理高考物理第一轮复习光学学案.docx
最新整理高三物理20 高考物理第一轮复习光学学案第十六章光学1.光学包括两大部分内容:几何光学和物理光学.几何光学是以光的直线传播为基础,研究光在介质中的传播规律;物理光学是研究光的本性及规律的学科.2.本章重点考查光的折射定律,折射率,临界角,光的干涉;其次考查余反射、光的衍射、光的偏振等基本规律、概念的理解和掌握,以及通过作光路图,结合几何关系的计算考查学生对基本规律的应用.3.从今年的考试要求来看,这一部分的试题难度会有所下降,因此对基本概念、规律的理解要透彻,尤其是一些常识性的知识点.同时,要注意该部分内容与实际生产、生活的联系.第一课时光的折射全反射教学要求1.了解光的折射定律、理解光的折射率。
2.了解光的全反射现象、光的色散现象。
知识再现一、光的折射与折射率1.定义:光由一种介质射入另一种介质,在介面上光路发生改变的现象,叫光的折射.2.折射定律:折射光线跟光线和在同一平面内,光线和光线分别位于的两侧,的正弦跟的正弦成比.3.折射率(1)折射率:光从射入发生折射时,的正弦与的正弦之比,叫作这种介质的折射率.(2)表达式或。
二、全反射与临界角1.全反射现象:光从介质人射到介质的分界面上时,折射光线消失,光全部反射回介质的现象.2.临界角:折射角等于900时的叫临界角.3.发生全反射的条件:①光由介质射向;②入射角临界角.4.应用:光导纤维(如图所示):三、棱镜与光的色散1.棱镜:光线照射到棱镜的一个侧面上时,经两个侧面折射后,出射光线向棱镜的偏折。
物体经棱镜所成的虚像向方向偏移。
2.白光通过棱镜折射后会发生色散现象。
单色光排列的顺序。
光的色散表明:①白光是;②同一介质对不同色光的,频率越高光的折射率越大。
知识点一光的折射与折射率1.折射率反映了材料折光性能的强弱,同一色光在同种介质中折射率相同。
2.折射率等于光线从真空斜射入介质,入射角正弦与折射角正弦的比值,3.折射率等于光在真空中的速度与在介质中的速度之比,n=c/v4.任何材料的折射率都大于1。
高考物理一轮复习总教案:14.1光的传播(几何光学)规律
课题:光的传播(几何光学)规律第1课光的直线传播.光的反射一、光源1.定义:能够自行发光的物体.2.特点:光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能,光在介质中传播就是能量的传播.二、光的直线传播1.光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播,各种频率的光在真空中传播速度:C=3×108m/s;各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度,即v<C。
说明:①直线传播的前提条件是在同一种...介质,而且是均匀..介质。
否则,可能发生偏折。
如从空气进入水中(不是同一种介质);“海市蜃楼”现象(介质不均匀)。
②同一种频率的光在不同介质中的传播速度是不同的。
不同频率的光在同一种介质中传播速度一般也不同。
在同一种介质中,频率越低的光其传播速度越大。
根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过C。
③当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时,发生明显的衍射现象,光线可以偏离原来的传播方向。
④近年来(2019-2019年)科学家们在极低的压强(10-9Pa)和极低的温度(10-9K)下,得到一种物质的凝聚态,光在其中的速度降低到17m/s,甚至停止运动。
2.本影和半影(l)影:影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域.(2)本影:发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域.(3)半影:发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域.(4)日食和月食:人位于月球的本影内能看到日全食,位于月球的半影内能看到日偏食,位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食.当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住,便分别能看到月偏食和月全食.具体来说:若图中的P是月球,则地球上的某区域处在区域A内将看到日全食;处在区域B或C内将看到日偏食;处在区域D内将看到日环食。
若图中的P是地球,则月球处在区域A内将看到月全食;处在区域B或C内将看到月偏食;由于日、月、地的大小及相对位置关系决定看月球不可能运动到区域D内,所以不存在月环食的自然光现象。
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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)。