专题10 双曲线-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

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2020年江苏省高考数学试卷 试题详解

2020年江苏省高考数学试卷 试题详解

2020年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数 学 Ⅰ注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。

本卷满分为160分,考试时间为120分钟。

考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员从答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.参考公式:柱体的体积V Sh =,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位......置上... 1.已知集合{1,0,1,2},{0,2,3}A B =-=,则AB =_____. 【答案】{}0,2【解析】∵{}1,0,1,2A =-,{}0,2,3B =,∴{}0,2AB =. 2.已知i 是虚数单位,则复数(1i)(2i)z =+-的实部是_____.【答案】3【解析】∵复数()()12z i i =+-,∴2223z i i i i =-+-=+∴复数的实部为3.故答案为3.3.已知一组数据4,2,3,5,6a a -的平均数为4,则a 的值是_____.【答案】2【解析】∵数据4,2,3,5,6a a -的平均数为4∴4235620a a ++-++=,即2a =.4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是_____. 【答案】19 【解析】根据题意可得基本事件数总为6636⨯=个. 点数和为5的基本事件有()1,4,()4,1,()2,3,()3,2共4个.∴出现向上的点数和为5的概率为41369P ==. 5.如图是一个算法流程图,若输出y 的值为2-,则输入x 的值是_____.【答案】3-【解析】由于20x >,所以12y x =+=-,解得3x =-.6.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线()222105x y a a-=>的一条渐近线方程为5y x =,则该双曲线的离心率是____. 【答案】32 【解析】∵双曲线22215x y a -=,∴5b =. 由于双曲线的一条渐近线方程为52y x =,即522b a a =⇒=, ∴22453c a b =+=+=,∴双曲线的离心率为32c a =. 7.已知()y f x =是奇函数,当0x ≥时()23 f x x =,则()8f -的值是____.【答案】4-【解析】23(8)84f ==,∵()f x 为奇函数,∴(8)(8)4f f -=-=-.8.已知2sin ()4πα+ =23,则sin2α的值是____. 【答案】13【解析】∵22221sin ()(cos sin )(1sin 2)42παααα+=+=+, ∴12(1sin 2)23α+=,∴1sin 23α=. 9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知螺帽的底面正六边形边长为2 cm ,高为2 cm ,内孔半轻为0.5 cm ,则此六角螺帽毛坯的体积是____cm.【答案】1232π【解析】正六棱柱体积为23622=1234⨯⨯,圆柱体积为21()222ππ⋅= ∴所求几何体体积为1232π.10.将函数πsin(32)4y x =﹢的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是____.【答案】524x π=- 【解析】3sin[2()]3sin(2)6412y x x πππ=-+=- 令2()122x k k Z πππ-=+∈,得7()242k x k Z ππ=+∈。

专题12 立体几何-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题12 立体几何-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题12 立体几何【真题感悟】1、【2019年江苏,16】如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分别为BC,AC的中点,AB=BC.求证:(1)A1B1∥平面DEC1;(2)BE⊥C1E.【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)因为D,E分别为BC,AC的中点,所以ED∥AB.在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB∥A1B1,所以A1B1∥ED.又因为ED⊂平面DEC1,A1B1 平面DEC1,所以A1B1∥平面DEC1.(2)因为AB=BC,E为AC的中点,所以BE⊥AC.因为三棱柱ABC-A1B1C1是直棱柱,所以CC1⊥平面ABC.又因为BE⊂平面ABC,所以CC1⊥BE.因为C 1C ⊂平面A 1ACC 1,AC ⊂平面A 1ACC 1,C 1C ∩AC =C , 所以BE ⊥平面A 1ACC 1.因为C 1E ⊂平面A 1ACC 1,所以BE ⊥C 1E .2、【2019江苏,9】如图,长方体1111ABCD A B C D -的体积是120,E 为1CC 的中点,则三棱锥E -BCD 的体积是_____.【答案】10. 【解析】因为长方体1111ABCD A B C D -的体积为120, 所以1120AB BC CC ⋅⋅=, 因为E 为1CC 的中点, 所以112CE CC =, 由长方体的性质知1CC ⊥底面ABCD ,所以CE 是三棱锥E BCD -的底面BCD 上的高, 所以三棱锥E BCD -的体积1132V AB BC CE =⨯⋅⋅=111111201032212AB BC CC =⨯⋅⋅=⨯=. 3. 【2018江苏,理10】如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为 ▲ .【答案】43【解析】由图可知,该多面体为两个全等正四棱锥的组合体,正四棱锥的高为1,,所以该多面体的体积为21421.33⨯⨯⨯=4.【2017江苏,理6】如图,在圆柱12,O O 内有一个球O ,该球与圆柱的上、下面及母线均相切.记圆柱12,O O 的体积为1V ,球O 的体积为2V ,则12V V 的值是 ▲ .【答案】32【解析】设球半径为r ,则213223423V r r V r ππ⨯==.故答案为32.5.【2015江苏,理9】现有橡皮泥制作的底面半径为5、高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个。

解析2020年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学

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机密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。

本卷满分为160分,考试时间为120分钟。

考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。

2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。

3.请认真核对监考员从答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。

4.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。

5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。

参考公式:,其中S是柱体的底面积,h是柱体的高.柱体的体积V Sh一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置.......上..1.已知集合A={-1,0,1,2},B={0,2,3},则A∩B=.【命题意图】本题考查集合中的简单的交集计算.【解析】由集合A={-1,0,1,2},B={0,2,3},所以A∩B={0,2}.答案:{0,2}2.已知i是虚数单位,则复数z=(1+i)(2−i)的实部是.【命题意图】本题主要考查复数的四则运算.【解析】z=(1+i)(2−i)=3+i,则实部为3.答案:33.已知一组数据4,2a,3-a,5,6的平均数为4,则a的值是.【命题意图】本题主要考查数据特征中的平均数的计算.=4可知a=2.【解析】由4+2a+(3-a)+5+65答案:24.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是.【命题意图】本题主要考查古典概型.【解析】总事件数为6×6=36,满足条件的事件有(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)共4种,则点数和为5的概率为436=19.答案:195.如图是一个算法流程图,若输出y 的值为-2,则输入x 的值为 .【命题意图】本题主要考查流程图选择问题,注意选择条件. 【解析】由题可知y ={2x ,x>1,x+1,x≤1,当y =-2时,得x +1=-2,则x =-3. 答案:-36.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2a 2 -y 25=1(a >0)的一条渐近线方程为y =√52x ,则该双曲线的离心率是 .【命题意图】本题主要考查双曲线的性质,渐近线问题. 【解析】由x 2a2−y 25=0得渐近线方程为y =±√5ax , 又a >0,则a =2,由c 2=a 2+5=9,c =3,得离心率e =c a =32. 答案:32【光速解题】e =√1+(√52)2=32.答案:327.已知y =f (x )是奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 23,则f (-8)的值是 . 【命题意图】本题主要考查函数性质,利用奇偶性求函数值. 【解析】y =f (x )是奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 23, 则f (-8)=-f (8)=-823=-4.答案:-48.已知sin 2(π4+α)=23,则sin 2α的值是 .【命题意图】本题主要考查三角函数恒等变换,利用整体思想求值. 【解析】方法一:因为sin 2(π4+α)=23, 由sin 2(π4+α)=12[1−cos (π2+2α)] =12(1+sin 2α)=23,解得sin 2α=13. 方法二:sin 2α=-cos (π2+2α) =2sin 2(π4+α)-1=13.答案:139.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的,已知螺帽的底面正六边形边长为2 cm,高为2 cm,内孔半径为0.5 cm,则此六角螺帽毛坯的体积是 cm 3.【命题意图】本题主要考查正棱柱、圆柱的体积计算,要求学生要熟记公式.【解析】记此六角螺帽毛坯的体积为V ,正六棱柱的体积为V 1,圆柱的体积为V 2,则V 1=6×12×2×2×sin 60°×2=12√3(cm 3),V 2=π×(0.5)2×2=π2(cm 3), 所以V =V 1-V 2=12√3-π2(cm 3).答案:12√3-π210.将函数y =3sin (2x +π4)的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象与y 轴最近的对称轴方程是 .【命题意图】本题主要考查三角函数的图象的平移变换和性质.重点考查直观想象的数学核心素养. 【解析】设f (x )=y =3sin (2x +π4),将函数f (x )=3sin (2x +π4)的图象向右平移π6个单位长度得g (x )=f (x -π6)= 3sin (2x -π3+π4)=3sin (2x -π12),则y =g (x )的图象的对称轴为2x - π12=π2+k π,k ∈Z,即x =7π24+kπ2,k ∈Z,k =0时,x =7π24,k =-1时,x =-5π24,所以平移后的图象与y 轴最近的对称轴的方程是x =-5π24. 答案:x =-5π24【误区警示】解决本题时一定要看清要求的对称轴方程是平移后的图象与y 轴最近的对称轴方程.求出平移后的图象的对称轴方程为x =7π24+kπ2(k ∈Z),不要误认为k =0时,x =7π24就是本题的答案,还应验证k =-1时,x =-5π24,两者进行比较,才能得出答案.11.设{a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列,已知数列{a n +b n }的前n 项和S n =n 2-n +2n -1(n ∈N *),则d +q 的值是 .【命题意图】本题主要考查根据前n 项和求数列的通项公式,多写一项,进行作差运算,根据结构得到数列通项.重点考查学生数学运算的核心素养.【解析】设数列{a n },{b n }的首项分别为a 1,b 1,前n 项和分别为A n ,B n ,则A n =d2n 2+(a 1-d2)n ,B n =b1q -1q n +b11−q ,结合S n =n 2-n +2n -1,得{d2=1,q =2,解得{d =2,q =2,所以d +q =4.答案:412.已知5x 2y 2+y 4=1(x ,y ∈R),则x 2+y 2的最小值是 .【命题意图】本题主要考查不等式,利用消元法结合基本不等式求最值. 【解析】因为5x 2y 2+y 4=1(x ,y ∈R),所以y ≠0, 所以x 2=1−y 45y 2,则x 2+y 2=15y 2+45y 2≥2√425=45, 当且仅当15y 2=45y 2时,即y 2=12, x 2=310时,x 2+y 2的最小值是45.答案:45【光速解题】4=(5x 2+y 2)·4y 2≤[(5x 2+y 2)+4y 22]2=254(x 2+y 2)2,故x 2+y 2≥45,当且仅当5x 2+y 2=4y 2=2,即x 2=310,y 2=12时,取等号.所以(x 2+y 2)min =45. 答案:4513.在△ABC中,AB=4,AC=3,∠BAC=90°,D在边BC上,延长AD到P,使得AP=9,若=m+(32-m)(m 为常数),则CD的长度是.【命题意图】本题主要考查平面向量共线的应用.重点考查直观想象及数学运算的核心素养.【解析】作AE⊥BC,交BC于点E.设=λ=λm+λ(32-m),因为C,D,B三点共线,所以λm+λ(32-m)=1,解得λ=23,所以AD=3=AC,所以CD=2·AC·cos C=185.答案:18514.在平面直角坐标系xOy中,已知P(√32,0),A,B是圆C:x2+(y-12)2=36上的两个动点,满足P A=PB,则△P AB面积的最大值是.【命题意图】本题主要考查直线与圆相交问题,通过设圆心角表示面积,利用导数求最值.突出考查数学运算的核心素养.【解析】方法一:如图,作PC所在直径EF,交AB于点D,因为P A=PB,CA=CB=R=6,所以PC⊥AB.要使面积S△P AB最大,则P,D位于C的两侧,并设CD=x,计算可知PC=1,故PD=1+x,AB=2BD=2√36−x2,故S△P AB=12AB·PD=(1+x)√36−x2,设∠BCD=θ,则x=6cos θ,S△P AB=(1+x)√36−x2=(1+6cos θ)·6sin θ=6sin θ+18sin 2θ,0<θ<π2, 记函数f (θ)=6sin θ+18sin 2θ,则f'(θ)=6cos θ+36cos 2θ=6(12cos 2θ+cos θ-6), 令f'(θ)=6(12cos 2θ+cos θ-6)=0, 解得cos θ=23(cos θ=-34<0舍去),显然,当0<cos θ<23时,f'(θ)<0,f (θ)单调递减;当23<cos θ<1时,f'(θ)>0,f (θ)单调递增; 结合cos θ在(0,π2)上单调递减,故cos θ=23时,f (θ)最大,此时sin θ=√1−cos 2θ=√53, 故f (θ)max =6×√53+36×√53×23=10√5,即△P AB 面积的最大值是10√5.方法二:由已知PC =1,设12∠ACB =α(α∈(0,π2)),则△P AB 的面积S =12·(6cosα+1)·12sin α=6sin α(6cos α+1), 令S'=6(12cos 2α+cos α-6) =6(4cos α+3)(3cos α-2)=0,解得cos α0=23(负值舍去),所以S 在(0,α0)上单调递增,在(α0,π2)上单调递减,所以S max =6×√53×5=10√5. 答案:10√5二、解答题:本大题共6小题,共计90分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB ⊥AC ,B 1C ⊥平面ABC ,E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点. (1)求证:EF ∥平面AB 1C 1; (2)求证:平面AB 1C ⊥平面ABB 1.【命题意图】本题主要考查立体几何线面平行、面面垂直的证明,考查学生空间想象能力和推理能力.【证明】(1)因为E,F分别是AC,B1C的中点,所以EF∥AB1,因为EF⊄平面AB1C1,AB1⊂平面AB1C1,所以EF∥平面AB1C1.(2)因为B1C⊥平面ABC,AB⊂平面ABC,所以B1C⊥AB,又因为AB⊥AC,AC∩B1C=C,AC⊂平面AB1C,B1C⊂平面AB1C,所以AB⊥平面AB1C,因为AB⊂平面ABB1,所以平面AB1C⊥平面ABB1.16.(本小题满分14分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=3,c=√2,B=45°.(1)求sin C的值;(2)在边BC上取一点D,使得cos∠ADC=-45,求tan∠DAC的值.【命题意图】本题主要考查正余弦定理及两角和差公式的应用,考查学生解题的严谨性.【解析】(1)由余弦定理,得cos B=cos 45°=a 2+c2-b22ac=26√2=√22,因此b2=5,即b=√5,由正弦定理csinC =bsinB,得√2sinC=√5√22,因此sin C=√55.(2)因为cos∠ADC=-45,所以sin∠ADC=√1−cos2∠ADC=35,因为∠ADC∈(π2,π),所以C∈(0,π2),所以cos C=√1−sin2C=2√55,所以sin∠DAC=sin(π-∠DAC)=sin(∠ADC+∠C)=sin∠ADC cos C+cos∠ADC sin C=2√525,因为∠DAC ∈(0,π2),所以cos ∠DAC =√1−sin 2∠DAC =11√525, 故tan ∠DAC =sin∠DACcos∠DAC =211. 17.(本小题满分14分)某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O 在水平线MN 上,桥AB 与MN 平行,OO'为铅垂线(O'在AB 上),经测量,左侧曲线AO 上任一点D 到MN 的距离h 1(米)与D 到OO'的距离a (米)之间满足关系式h 1=140a 2;右侧曲线BO 上任一点F 到MN 的距离h 2(米)与F 到OO'的距离b (米)之间满足关系式h 2=-1800b 3+6b.已知点B 到OO'的距离为40米.(1)求桥AB 的长度;(2)计划在谷底两侧建造平行于OO'的桥墩CD 和EF .且CE 为80米,其中C ,E 在AB 上(不包括端点).桥墩EF 每米造价k (万元),桥墩CD 每米造价32k (万元)(k >0),问O'E 为多少米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低?【命题意图】本题主要考查实际生活问题中的模型建立及导数的实际应用.重点考查数学建模的核心素养. 【解析】(1)过A ,B 分别作MN 的垂线,垂足为A',B', 则AA'=BB'=-1800×403+6×40=160(米).令140a 2=160,得a =80,所以AO'=80,AB =AO'+BO'=80+40=120(米). (2)设O'E =x ,则CO'=80-x ,由{0<x <400<80−x <80,得0<x <40.设总造价为y ,则y =3k2[160−140(80-x )2]+k [160−(-1800x 3+6x)] =k800(x 3-30x 2+160×800), y'=k800(3x 2-60x )=3k800x (x -20),因为k >0,所以令y'=0,得x =0或x =20, 所以当0<x <20时,y'<0,y 单调递减;当20<x <40时,y'>0,y 单调递增.所以,当x =20时,y 取最小值,即当O'E 为20米时,造价最低. 18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,若椭圆E :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B. (1)求△AF 1F 2的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求·的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记△OAB 与△MAB 的面积分别是S 1,S 2,若S 2=3S 1,求M 的坐标.【命题意图】本题考查了(1)利用椭圆的定义求焦点三角形的周长;(2)求平面向量数量积最值问题;(3)面积比值转化为高之比,从而转化为平行线间的距离求出直线方程.考查数学运算、直观想象的核心素养. 【解析】(1)△AF 1F 2的周长=2a +2c =6.(2)由椭圆方程得A (1,32),设点P (t ,0),则直线AP 方程为y =321−t (x -t ),令x =a 2c =4得y Q =6−32t 1−t =12−3t 2(1−t ), 即Q (4,12−3t 2−2t),=(t -4,12−3t 2t -2),·=t 2-4t =(t -2)2-4≥-4, 即·的最小值为-4.(3)设O 到直线AB 的距离为d 1,M 到直线AB 的距离为d 2, 若S 2=3S 1,则12×|AB |×d 2=12×|AB |×d 1×3,即d 2=3d 1, 由题意可得直线AB 的方程为y =34(x +1), 即3x -4y +3=0,所以d 1=35,d 2=95.由题意得,M 点应为与直线AB 平行且距离为95的直线与椭圆的交点, 设平行于AB 的直线l 为3x -4y +m =0,与直线AB 的距离为95, 所以√9+16=95,即m =-6或12.当m =-6时,直线l 为3x -4y -6=0, 即y =34(x -2),联立{y =34(x -2)x 24+y 23=1,可得(x -2)(7x +2)=0,即{x M =2y M =0,或{x M =−27y M =−127, 所以M (2,0)或(-27,-127).当m =12时,直线l 为3x -4y +12=0, 即y =34(x +4),联立{y =34(x +4)x 24+y 23=1,可得214x 2+18x +24=0,Δ<0,所以无解.综上所述,M 点坐标为(2,0)或(-27,-127).19.(本小题满分16分)已知关于x 的函数y =f (x ),y =g (x )与h (x )=kx +b (k ,b ∈R)在区间D 上恒有f (x )≥h (x )≥g (x ). (1)若f (x )=x 2+2x ,g (x )=-x 2+2x ,D =(-∞,+∞).求h (x )的表达式; (2)若f (x )=x 2-x +1,g (x )=k ln x ,h (x )=kx -k ,D =(0,+∞).求k 的取值范围;(3)若f (x )=x 4-2x 2,g (x )=4x 2-8,h (x )=4(t 3-t )x -3t 4+2t 2(0<|t |≤√2),D =[m ,n ]⊆[-√2,√2],求证:n -m ≤√7.【命题意图】本题主要考查利用导数研究函数的性质,考查综合运用数学思想方法分析与解决问题以及逻辑推理能力.【解析】(1)由f (x )=g (x )得x =0.又f'(x )=2x +2,g'(x )=-2x +2,所以f'(0)=g'(0)=2,所以,函数h (x )的图象为过原点,斜率为2的直线,所以h (x )=2x.经检验:h (x )=2x 符合题意. (2)h (x )-g (x )=k (x -1-ln x ), 设φ(x )=x -1-ln x ,则φ'(x )=1-1x =x -1x , φ(x )≥φ(1)=0,所以当h (x )-g (x )≥0时,k ≥0.设m (x )=f (x )-h (x )=x 2-x +1-(kx -k )=x 2-(k +1)x +(1+k )≥0, 当x =k+12≤0时,m (x )在(0,+∞)上递增,所以m(x)>m(0)=1+k≥0,所以k=-1.>0时,Δ≤0,当x=k+12即(k+1)2-4(k+1)≤0,(k+1)(k-3)≤0,-1≤k≤3.综上,k∈[0,3].(3)①当1≤t≤√2时,≤0.(*)由g(x)≤h(x),得4x2-8≤4(t3-t)x-3t4+2t2,整理得x2-(t3-t)x+3t4-2t2-84令Δ=(t3-t)2-(3t4-2t2-8),则Δ=t6-5t4+3t2+8.记φ(t)=t6-5t4+3t2+8(1≤t≤√2),则φ'(t)=6t5-20t3+6t=2t(3t2-1)(t2-3)<0恒成立,所以φ(t)在[1,√2]上是减函数,则φ(√2)≤φ(t)≤φ(1),即2≤φ(t)≤7所以不等式(*)有解,设解集为{x|x1≤x≤x2},因此n-m≤x2-x1=√Δ≤√7.②当0<t<1时,f(-1)-h(-1)=3t4+4t3-2t2-4t-1.设v(t)=3t4+4t3-2t2-4t-1,v'(t)=12t3+12t2-4t-4=4(t+1)(3t2-1),.令v'(t)=0,得t=√33)时,v'(t)<0,v(t)是减函数;当t∈(0,√33,1)时,v'(t)>0,v(t)是增函数;当t∈(√33v(0)=-1,v(1)=0,则当0<t<1时,v(t)<0,(或证:v(t)=(t+1)2(3t+1)(t-1)<0)则f(-1)-h(-1)<0,因此-1∉(m,n).因为[m,n]⊆[-√2,√2],所以n-m≤√2+1<√7.③当-√2≤t <0时,因为f (x ),g (x )均为偶函数, 因此n -m ≤√7也成立. 综上所述,n -m ≤√7. 20.(本小题满分16分)已知数列{a n }(n ∈N *)的首项a 1=1,前n 项和为S n ,设λ与k 是常数,若对一切正整数n ,均有S n+11k-S n 1k=λa n+11k成立,则称此为“λ-k ”数列.(1)若等差数列{a n }是“λ-1”数列,求λ的值;(2)若数列{a n }是“√33-2”数列,且a n >0,求数列{a n }的通项公式;(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列{a n }为“λ-3”数列,且a n ≥0?若存在,求λ的取值范围;若不存在,说明理由.【命题意图】本题以数列为载体,综合考查等差数列的基本性质,及解决数列综合问题的能力,综合考查代数推理、转化化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力. 【解析】(1)k =1时,a n +1=S n +1-S n =λa n +1,所以λ=1. (2)√S n+1-√S n =√33√a n+1,a n +1=S n +1-S n =√33√a n+1(√S n+1+√S n ), 因此√S n+1+√S n =√3√a n+1.√S n+1=23√3a n+1,S n +1=43a n +1=43(S n +1-S n ). 从而S n +1=4S n .又S 1=a 1=1,所以S n =4n -1,a n =S n -S n -1=3·4n -2,n ≥2. 综上,a n ={1,n =13·4n -2,n ≥2.(3)设各项非负的数列{a n }(n ∈N *)为“λ-3”数列, 则S n+113-S n 13=λa n+113,即√S n+13-√S n 3=λ√S n+1-S n 3.因为a n ≥0,且a 1=1,所以S n +1≥S n >0, 则√S n+1S n3-1=λ√S n+1S n-13.令√S n+1S n3=c n ,则c n -1=λ√c n 3-13(c n ≥1),即(c n -1)3=λ3(c n 3-1)(c n ≥1).(*)①若λ≤0或λ=1,则(*)只有一解为c n =1,即符合条件的数列{a n }只有一个.(此数列为1,0,0,0,…) ②若λ>1,则(*)化为(c n -1)(c n2+λ3+2λ3-1c n +1)=0,因为c n ≥1,所以c n 2+λ3+2λ3-1c n +1>0,则(*)只有一解为c n =1,即符合条件的数列{a n }只有一个.(此数列为1,0,0,0,…)③若0<λ<1,则c n 2+λ3+2λ3-1c n +1=0的两根分别在(0,1)与(1,+∞)内,则方程(*)有两个大于或等于1的解:其中一个为1,另一个大于1(记此解为t ). 所以S n +1=S n 或S n +1=t 3S n .由于数列{S n }从任何一项求其后一项均有两种不同结果, 所以这样的数列{S n }有无数多个,则对应的{a n }有无数多个.综上所述,能存在三个各项非负的数列{a n }为“λ-3”数列,λ的取值范围是0<λ<1. 21.【选做题】A .平面上点A (2,-1)在矩阵M =[a 1-1b]对应的变换作用下得到点B (3,-4). (1)求实数a ,b 的值; (2)求矩阵M 的逆矩阵M -1.【命题意图】本题主要考查矩阵的基本运算及对应变换. 【解析】(1)[a1-1b ][2-1]=[2a -1-2-b] =[3-4], 所以{2a -1=3,-2-b =−4.解得{a =2,b =2.(2)由(1)知M =[21-12]. |M |=2·2+1·1=5,所以M -1=[25-151525].B.在极坐标系中,已知点A (ρ1,π3)在直线l :ρcos θ=2上,点B (ρ2,π6)在圆C :ρ=4sin θ上(其中ρ≥0,0≤θ<2π). (1)求ρ1,ρ2的值;(2)求直线l 与圆C 的公共点的极坐标.【命题意图】本题主要考查极坐标公式及极坐标的意义、极坐标的求法.【解析】(1)ρ1=2cosπ3=4,ρ2=4sin π6=2.(2)联立得4sin θcos θ=2得sin 2θ=1, 因为ρ≥0,0≤θ<2π, 所以θ=π4,ρ=2√2,所以公共点的极坐标为(2√2,π4). C.设x ∈R,解不等式2|x +1|+|x |<4.【命题意图】本题主要考查含有绝对值的不等式的解法. 【解析】当x >0时,2x +2+x <4,解得0<x <23;当-1≤x ≤0时,2x +2-x <4,解得-1≤x ≤0;当x <-1时,-2x -2-x <4,解得-2<x <-1. 综上,解集为(-2,23).22.在三棱锥A -BCD 中,已知CB =CD =√5,BD =2,O 为BD 的中点,AO ⊥平面BCD ,AO =2,E 为AC 的中点. (1)求直线AB 与DE 所成角的余弦值;(2)若点F 在BC 上,满足BF =14BC ,设二面角F -DE -C 的大小为θ,求sin θ的值.【命题意图】本题主要考查利用空间向量法求异面直线所成的角及二面角.重点考查如何建立空间直角坐标系,求出相应点的坐标,再利用公式求角.【解析】建立如图所示的空间直角坐标系,则A (0,0,2),B (1,0,0),C (0,2,0),D (-1,0,0),E (0,1,1).(1)=(1,0,−2),=(1,1,1),则cos<,>==√1515.故直线AB 与DE 所成角的余弦值为√1515. (2)由已知得F (34,12,0),=(74,12,0),=(1,1,1),设平面DEF 的一个法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),则{x 1+y 1+z 1=0,74x 1+12y 1=0, 令x 1=2,得{y 1=−7,z 1=5,所以n 1=(2,-7,5).设平面DEC 的一个法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2), 又=(1,2,0),则{x 2+y 2+z 2=0,x 2+2y 2=0, 令x 2=2,得{y 2=−1,z 2=−1,所以n 2=(2,-1,-1), 所以|cos θ|=|n 1·n 2||n 1||n 2|=√6×√78=√1313, 所以sin θ=√1−cos 2θ=√1−113=2√3913. 23.甲口袋中装有2个黑球和1个白球,乙口袋中装有3个白球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复n 次这样的操作,记甲口袋中黑球个数为X n ,恰有2个黑球的概率为p n ,恰有1个黑球的概率为q n .(1)求p 1,q 1和p 2,q 2;(2)求2p n +q n 与2p n -1+q n -1的递推关系式和X n 的数学期望E (X n )(用n 表示).【命题意图】本题主要考查概率的求法及数学期望的求法.重点考查学生利用所学知识解决实际问题的能力.【解析】(1)p 1=13×1=13,q 1=23×1=23.p 2=13p 1+23×13q 1=727, q 2=23p 1+(23×23+13×13)q 1=1627. (2)当n ≥2时,p n =13p n -1+23×13q n -1=13p n -1+29q n -1,q n =23p n -1+(23×23+13×13)q n -1+23×(1-p n -1-q n -1)=-19q n -1+23, 所以2p n +q n =13(2p n -1+q n -1)+23, 则2p n +q n -1=13(2p n -1+q n -1-1), 又2p 1+q 1-1=13,所以2p n +q n =1+(13)n. X n 的概率分布如下:X n 0 1 2 P1-p n -q nq np n则E (X n )=q n +2p n =1+(13)n.。

高考数学母题解密专题06 双曲线(江苏专版)

高考数学母题解密专题06 双曲线(江苏专版)

专题06 双曲线【母题来源一】【2020年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线﹣=122x a 25y(a >0)的一条渐近线方程为y x ,则该双曲线的离心率是 ▲ . 【母题来源二】【2019年高考江苏卷】在平面直角坐标系中,若双曲线xOy 经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是 ▲ . 2221(0)y x b b -=>【母题来源三】【2018年高考江苏卷】在平面直角坐标系中,若双曲线xOy的右焦点到一条渐近线的距离为,则其离心率的值22221(0,0)x y a b a b -=>>(,0)F c 是________________.【命题意图】通过了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,结合数形结合的思想考查它的简单几何性质以及双曲线的简单应用.【命题规律】双曲线的定义、方程与性质是每年高考的热点,难度中档,注重对计算能力以及数形结合思想的考查.从近几年江苏的高考试题来看,主要的命题角度有:(1)对双曲线定义与方程的考查;(2)对双曲线简单几何性质的考查,如求双曲线的渐近线、准线、离心率等; (3)双曲线与其他知识的综合,如平面几何、向量、直线与圆等.【方法总结】(一)对双曲线的定义与标准方程必须掌握以下内容:(1)在求解双曲线上的点到焦点的距离d 时,一定要注意这一隐含条件. d c a ≥-(2)求解双曲线的标准方程时,先确定双曲线的类型,也就是确定双曲线的焦点所在的坐标轴是x 轴还是y 轴,从而设出相应的标准方程的形式,然后利用待定系数法求出方程中的的值,最后写出双曲线的标准方程.22,a b (3)在求双曲线的方程时,若不知道焦点的位置,则进行讨论,或可直接设双曲线的方程为.221(0)Ax By AB +=<(4)常见双曲线方程的设法:①与双曲线(a >0,b >0)有共同渐近线的双曲线方程可设为22221x y a b-=. 2222(0,0,0)x y a b a b λλ-=>>≠②若双曲线的渐近线方程为,则双曲线方程可设为n y x m=±或. 2222(0,0,0)x y m n m nλλ-=>>≠2222(0,0,0)m n x m y n λλ-=>>≠③与双曲线(a >0,b >0)共焦点的双曲线方程可设为22221x y a b-=. 22221(0,0,x y a b a k b k-=>>-+22)b k a <-<④过两个已知点的双曲线的标准方程可设为. ()2210mx ny mn +=<⑤与椭圆(a >b >0)有共同焦点的双曲线方程可设为22221x y a b +=. 22221(0,x y a b a b λλ+=>>--22)b a λ<<(二)对于双曲线的渐近线,有下面两种考查方式:(1)已知双曲线的方程求其渐近线方程;(2)给出双曲线的渐近线方程求双曲线方程,由渐近线方程可确定a ,b 的关系,结合已知条件可解.(三)求双曲线的离心率一般有两种方法:(1)由条件寻找满足的等式或不等式,一般利用双曲线中的关系,a c a b c ,,将双曲线的离心率公式变形,即,注意区分222c a b =+c e a ===双曲线中的关系与椭圆中的关系,在椭圆中,而在双a b c ,,a b c ,,222a b c =+曲线中.222c a b =+(2)根据条件列含的齐次方程,利用双曲线的离心率公式转化为含或,a c c e a=e 2e 的方程,求解可得,注意根据双曲线离心率的范围对解进行取舍.1()e ∈+∞,(四)求解双曲线的离心率的范围的方法:一般是根据条件,结合和,得到关于的不等式,求解即得.注意区222c a b =+c e a=e 分双曲线离心率的范围,椭圆离心率的范围.另外,在建立关于1()e ∈+∞,)1(0e ∈,e 的不等式时,注意双曲线上的点到焦点的距离的最值的应用.1.(江苏省苏州市昆山震川高级中学2020届高三下学期三模数学试题)已知双曲线,则该双曲线的渐近线为_______.2221(0)2x y a a -=>2.(江苏省南京市金陵中学、南通市海安高级中学、南京市外国语学校2020届高三下学期第四次模拟数学试题)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线的一()22210y x b b -=>个焦点到一条渐近线的距离为3,则此双曲线的离心率为________.3.(2020届江苏省高三高考全真模拟(六)数学试题)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C 的渐近线方程为,且它的一个焦点为,则双曲线C 的一条准y x =±F 线与两条渐近线所成的三角形的面积为______. 4.(2020届江苏省七市(南通、泰州、扬州、徐州、淮安、连云港、宿迁)高三下学期第三次调研考试数学试题)在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线y 2=4x 的准线是双曲线(a >0)的左准线,则实数a 的值是_______. 22212x y a -=5.(江苏省扬州市2020届高三下学期6月最后一卷数学试题)已知抛物线的准22y x =线也是双曲线的一条准线,则该双曲线的两条渐近线方程是________. 2213x y m -=6.(江苏省盐城中学2020届高三下学期第一次模拟数学试题)若双曲线=12222x y a b -(a >0,b >0)与直线y x 无交点,则离心率e 的取值范围是________.7.(江苏省南通市2020届高三下学期6月模拟考试数学试题)已知离心率的双曲2e =线D :的左、右焦点分别为,,虚轴的两个端点分别为22221(0,0)x y a b a b-=>>1F 2F 1A,,若四边形的面积为D 的焦距为______.2A 1122A F A F 8.(2020届江苏省南京十校上学期12月高三联合调研数学试题)在平面直角坐标亲xOy 中,若双曲线(,)的离心率为,则该双曲线的渐近线方程22221x y a b-=0a >0b >32为______.9.(江苏省扬州中学2020届高三下学期6月模拟考试数学试题)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线的顶点到其渐近线的距离为_________________. 221169x y -=10.(2020届江苏省百校高三下学期第四次联考数学试题)在平面直角坐标系中,双xOy 曲线的焦距为,若过右焦点且与轴垂直的直线与两条渐近22221(0,0)x y a b a b-=>>2c x 线围成的三角形面积为,则双曲线的离心率为____________.2c 11.(2020届江苏省盐城市高三下学期第三次模拟数学试题)若双曲线(a >22221x y a b-=0,b >0)的离心率为2,则其两条渐近线所成的锐角为_______.12.(2020届江苏省南通市如皋市高三下学期二模数学试题)在平面直角坐标系中,xOy 已知双曲线:的左,右焦点分别为,,设过右焦点C ()222210,0x y a b a b-=>>1F 2F 且与轴垂直的直线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点,若2F x l C A B 1F AB 是正三角形,则双曲线的离心率为__________.C 13.(2020届江苏省南京市十校高三下学期5月调研数学试题)双曲线的左,右焦点分别为,过且与轴垂直的直线与双曲22221(0,0)x y a b a b-=>>12F F ,2F x线交于两点,若_____________. A B ,12F F =14.(2020届江苏省南通市高三下学期二模考前综合练习数学试题)已知双曲线(a >0,b >0)的两个焦点为、,点P 是第一22221x y a b -=10F ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭20F ⎫⎪⎪⎭象限内双曲线上的点,且,tan ∠PF 2F 1=﹣2,则双曲线的离心率为1212tan PF F ∠=_____.15.(2020届江苏省宿迁市沭阳中学高三下学期百日冲刺模拟考试数学试题)已知双曲线的渐近线与准线的一个交点坐标为,则双曲线的焦距为22221(0,0)x y a b a b -=>>(1,______.16.(2020届江苏省南通市基地学校高三下学期第三次大联考数学试题)在平面直角坐标系中,若双曲线的渐近线与圆x 2+y 2=5相交于A ,B ,C ,D 四点,则四2214y x -=边形ABCD 的面积为_______.17.(2020届江苏省南通市如皋市高三下学期三模数学试题)已知直线与双曲:2l y x =线的一条渐近线垂直,且右焦点到直线l 的距离为2,则双曲线的标准方22221x y a b-=程为_______.18.(江苏省南京市2020届高三下学期6月第三次模拟考试数学试题)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线(a >0,b >0)的右焦点为F .若以F 为圆心,a 为22221x y a b-=半径的圆交该双曲线的一条渐近线于A ,B 两点,且AB =2b ,则该双曲线的离心率为_______.19.(2020届江苏省南通市如皋中学、如东中学高三下学期阶段联合调研数学试题)已知双曲线的两条渐近线与直线22213x y b-=x =__________.20.(2020届江苏省高三高考全真模拟(八)数学试题)在平面直角坐标系中,若双xOy曲线的值是________.如何学()22104x y m m m -=>+m 好数学做选择题时注意各种方法的运用,比较简单的自己会的题正常做就可以了,遇到比较复杂的题时,看看能否用做选择题的技巧进行求解(主要有排除法、特殊值代入法、特例求解法、选项一一带入验证法、数形结合法、逻辑推理验证法等等),一般可以综合运用各种方法,达到快速做出选择的效果。

专题10 双曲线及其性质-2019年高考理数母题题源系列(全国Ⅲ专版)(解析版)

专题10 双曲线及其性质-2019年高考理数母题题源系列(全国Ⅲ专版)(解析版)

【母题原题1】【2019年高考全国Ⅲ卷理数】双曲线C:2242x y-=1的右焦点为F,点P在C的一条渐近线上,O为坐标原点,若=PO PF,则△PFO的面积为A.4B.2C.D.【答案】A【解析】由2,,a b c===,2PPO PF x=∴=Q,又P在C的一条渐近线上,不妨设为在by xa=上,则222P Pby xa=⋅==,11224PFO PS OF y∴=⋅==△,故选A.【名师点睛】忽视圆锥曲线方程和两点间的距离公式的联系导致求解不畅,采取列方程组的方式解出三角形的高,便可求三角形面积.【母题原题2】【2018年高考全国Ⅲ卷理数】设12F F,是双曲线22221x yCa b-=:(00a b>>,)的左,右焦点,O是坐标原点.过2F作C的一条渐近线的垂线,垂足为P.若1PF=,则C的离心率为AB.2专题10 双曲CD【答案】B【解析】由题可知22,PF b OF c ==,∴||PO a =, 在2Rt POF △中,222cos PF bPF O OF c∠==, ∵在12PF F △中,22221212212cos 2PF F F PF b F PF F P O F c+-∠==,∴)222224322b c bc a b cc+-=⇒=⋅,∴e =,故选C . 【名师点睛】本题主要考查双曲线的相关知识,考查了双曲线的离心率和余弦定理的应用,属于中档题.【命题意图】高考对双曲线内容的考查以基础知识为主,重点考查双曲线的几何性质、方程思想及运算能力.2019年高考题考查了以双曲线为载体的三角形面积的求法,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取公式法,利用数形结合、转化与化归和方程思想解题.【命题规律】主要考查双曲线的定义、标准方程和几何性质,其中离心率和渐近线问题是高考考查的重点,以选择题和填空题为主,难度中等. 【答题模板】1.求双曲线的离心率的值或范围一般考虑如下三步:第一步:将提供的双曲线的几何关系转化为关于双曲线基本量a ,b ,c 的方程或不等式; 第二步:利用222b c a +=和ce a=转化为关于e 的方程或不等式; 第三步:通过解方程或不等式求得离心率的值或取值范围. 2.其他问题:(1)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b .(2)若P 是双曲线右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF 1|min =a+c ,|PF 2|min =c –a .(3)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为22b a;异支的弦中最短的为实轴,其长为2a .(4)若P 是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则12PF F S △=2tan 2b θ,其中θ为∠F 1PF 2.(5)若P 是双曲线22x a22y b -=1(a>0,b>0)右支上不同于实轴端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,I 为△PF 1F 2内切圆的圆心,则圆心I 的横坐标为定值a . 【方法总结】1.双曲线定义的应用策略(1)根据动点与两定点的距离的差判断动点的轨迹是否为双曲线.(2)利用双曲线的定义解决与双曲线的焦点有关的问题,如最值问题、距离问题. (3)利用双曲线的定义解决问题时应注意三点:①距离之差的绝对值;②2a <|F 1F 2|;③焦点所在坐标轴的位置. 2.求双曲线的标准方程的方法 (1)定义法根据双曲线的定义确定a 2,b 2的值,再结合焦点位置,求出双曲线方程,常用的关系有: ①c 2=a 2+b 2;②双曲线上任意一点到双曲线两焦点的距离的差的绝对值等于2a .求轨迹方程时,满足条件:|PF 1|–|PF 2|=2a (0<2a <|F 1F 2|)的双曲线为双曲线的一支,应注意合理取舍. (2)待定系数法 一般步骤为①判断:根据已知条件,确定双曲线的焦点是在x 轴上,还是在y 轴上,还是两个坐标轴都有可能; ②设:根据①中的判断结果,设出所需的未知数或者标准方程; ③列:根据题意,列出关于a ,b ,c 的方程或者方程组; ④解:求解得到方程. 常见设法有①与双曲线22x a –22y b =1共渐近线的双曲线方程可设为22x a –22y b=λ(λ≠0);②若双曲线的渐近线方程为y =±ba x ,则双曲线方程可设为22x a –22yb =λ(λ≠0);③若双曲线过两个已知点,则双曲线方程可设为2x m +2y n=1(mn <0);④与双曲线22x a –22y b =1共焦点的双曲线方程可设为22x a k -–22y b k+=1(–b 2<k <a 2);⑤与椭圆22x a +22y b =1(a >b >0)有共同焦点的双曲线方程可设为22x a λ-+22y b λ-=1(b 2<λ<a 2).注意:当焦点位置不确定时,有两种方法来解决:一种是分类讨论,注意考虑要全面;另一种是如果已知中心在原点,但不能确定焦点的具体位置,可以设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn <0). 3.求双曲线离心率的值(1)直接求出c a ,,求解e :已知标准方程或a ,c 易求时,可利用离心率公式e =ca求解; (2)变用公式,整体求e :如利用e,e; 4.双曲线的离心率与渐近线方程之间有着密切的联系,二者之间可以互求.已知渐近线方程时,可得b a的值,于是e 2=22c a =222a b a +=1+2()b a ,因此可求出离心率e 的值;而已知离心率的值,也可求出渐近线的方程,即b a个解.1.【广西壮族自治区南宁、梧州等八市2019届高三4月联合调研考试数学】已知双曲线222:1(0)3x y C a a -=>的一个焦点为(2,0),则双曲线C 的渐近线方程为A .y x =±B .y =C .y =D .2y x =±【答案】C【解析】因为双曲线222:1(0)3x y C a a -=>的一个焦点为(2,0),所以234a +=,故21a =,因此双曲线的方程为2213y x -=,所以其渐近线方程为y =.故选C .【名师点睛】本题主要考查双曲线的渐近线方程,熟记双曲线的性质即可,属于基础题型.2.【广西壮族自治区柳州市2019届高三毕业班3月模拟考试数学】已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点为1F 、2F ,双曲线上的点P 满足121243PF PF F F +≥u u u v u u u u v u u u u v恒成立,则双曲线的离心率的取值范围是A .312e <≤B .32e ≥C .413e <≤D .43e ≥【答案】C【解析】∵OP 是12F PF △的边12F F 上的中线,∴122PF PF PO+=u u u v u u u u v u u u v. ∵121243PF PF F F u u u v u u u u v u u u u v +≥,∴1283PO F F ≥u u u v u u u u v,当且仅当12,,F P F 三点共线时等号成立. 又PO a ≥u u u v ,122F F c =u u u u v ,∴86a c ≥,∴43c e a =≤,又1e >,∴413e <≤.故离心率的取值范围为41,3⎛⎤⎥⎝⎦.故选C . 【名师点睛】解答本题时注意两点:一是注意数形结合在解题中的应用,特别是由题意得到PO a ≥u u u v;二是根据题意得到,,a b c 间的关系,再根据离心率的定义求解,属于基础题.3.【四川省华文大教育联盟2019届高三第二次质量检测考试数学】已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为()()12,0,,0F c F c -,过点2F 作x 轴的垂线,与双曲线的渐近线在第一象限的交点为P ,线段2PF 的中点M ,则此双曲线的渐近线方程为 A .2y x =± B .12y x =±C .4y x =±D .14y x =±【答案】A【解析】由题意知,双曲线的渐近线方程为b y x a =±,易求点P 的坐标为,bc c a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,中点M 的坐标为,2bc c a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,∵2222)2bc OM c a ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,∴224a b =,即2b a =.故选A . 【名师点睛】本题考查双曲线的方程与简单的几何性质,考查计算能力与转化能力,属于基础题. 4.【四川省棠湖中学2019届高三高考适应性考试数学】已知双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,一条渐近线方程为340x y +=,则该双曲线的离心率是A .53 B .54C .43或53D .53或54【答案】D【解析】33404x y y x +=⇒=-,当焦点位于横轴时,2239416b b a a =⇒=,而222c a b =+,所以22295164c a c e a a -=⇒==; 当焦点位于纵轴时,22222222416165,,3993b bc a c c a b e a a a a -=⇒==+⇒=⇒==故选D . 【名师点睛】本题考查了通过双曲线的渐近线方程求离心率问题,解题的关键是对焦点的位置进行分类.5.【四川省棠湖中学2019届高三高考适应性考试数学】已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左,右焦点分别为12,F F ,抛物线()220=>y px p 与双曲线C 有相同的焦点.设P 为抛物线与双曲线C 的一个交点,且12sin PF F ∠=,则双曲线C 的离心率为AB或3 C .2D .2或3【答案】D【解析】不妨设P 在第一象限且()00,P x y ,则1,02p F ⎛⎫- ⎪⎝⎭,2,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭, 过P 作直线2px =-(抛物线的准线)的垂线,垂足为E , 则112F PE PF F ∠=∠,故112sin sin 7F PE PF F ∠=∠=, 因1F PE △为直角三角形,故可设,2p E ⎛⎫- ⎪⎝⎭,()0P x , 且25PE PF k ==,17PF k =,所以02052242p x k k px ⎧+=⎪⎨⎪=⎩,解得043p k x k =⎧⎨=⎩或062p k x k =⎧⎨=⎩, 若043p k x k =⎧⎨=⎩,则124F F k =,22752ke k k ==-; 若062p k x k =⎧⎨=⎩,则126F F k =,33752ke k k ==-. 综上可得,选D .【名师点睛】离心率的计算关键在于构建,,a b c 的一个等量关系,构建时可依据圆锥曲线的几何性质来转化,有两个转化的角度:(1)利用圆锥曲线的定义转化为与另一个焦点;(2)利用圆锥曲线的统一定义把问题转化为与曲线上的点到相应准线的距离.6.【四川省成都七中2019届高三5月高考模拟测试数学】已知双曲线1C :22142-=x y ,双曲线2C 的焦点在y 轴上,它的渐近线与双曲线1C 相同,则双曲线2C 的离心率为 A .3 B .2 CD .1【解析】由题意,双曲线2C 的焦点在y 轴上,它的渐近线与双曲线1C 相同,设双曲线2C 的方程为22(0)24y x λλ-=>,则双曲线2C =A . 【名师点睛】本题主要考查了双曲线的离心率的求解,其中解答中根据双曲线2C 的焦点在y 轴上,它的渐近线与双曲线1C 相同,得出双曲线2C 的方程的形式,再根据离心率的定义求解是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.7.【四川省华文大教育联盟2019届高三第二次质量检测数学】已知双曲线的左、右焦点分别为()1,0F c -,()2,0F c ,过点2F 作x 轴的垂线,与双曲线的渐近线在第一象限内的交点为P ,线段2PF 的中点M 到,则双曲线的渐近线方程为 A .2y x =± B .12y x =±C .4y x =±D .14y x =±【答案】A【解析】设双曲线的渐近线方程为()0,0by x a b a=±>>, 根据题意可知P 点坐标,bc c a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,M为2PF 中点,所以可得,2bc M c a ⎛⎫⎪⎝⎭, 所以222222bc OM c c a ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,所以224a b =,即2b a =, 所以双曲线的渐近线方程为2y x =±,故选A .【名师点睛】本题考查通过双曲线中,线段的几何关系求双曲线渐近线方程,属于简单题.8.【四川省雅安市2019届高三第三次诊断考试数学】双曲线2212x y -=的离心率为A BCD【解析】由双曲线的方程2212x y -=可得:222,1a b ==,所以2223c a b =+=,所以2c e a ===.故选D . 【名师点睛】本题主要考查了双曲线的简单性质,考查计算能力,属于基础题.9.【四川省内江市2019届高三第三次模拟考试数学】双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线方程为34y x =,则该双曲线的离心率为 A .43 B .53C .54D .2【答案】C【解析】双曲线()2222100x y a b a b-=>>,的一条渐近线方程为34y x =,可得34b a =,即222916c a a -=,解得e 22516=,e 54=.故选C . 【名师点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用,涉及双曲线的渐近线方程,离心率等知识,考查计算能力.10.【四川省双流中学2019届高三第一次模拟考试数学】已知M 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右支上一点,,A F 分别为双曲线C 的左顶点和右焦点,线段FA 的垂直平分线过点M ,60MFA ∠=︒,则双曲线C 的离心率为A B .2 C .3 D .4【答案】D【解析】设双曲线另一个焦点为F ',如下图所示.因为线段FA 的垂直平分线过点M ,60MFA ∠=︒,所以MFA △是等边三角形,边长为a c +,M 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右支上一点,所以有23MF MF a MF a c -=⇒='+',在MFF '△中,由余弦定理可得:'2222cos60MF MF FF MF FF ︒=+-'⋅', 即22430a ac c +-=,解得4a c =,即4ca=,双曲线的离心率为4,故选D . 【名师点睛】本题考查了双曲线的定义、离心率,考查了转化思想、数形结合思想.11.【四川省宜宾市2019届高三第三次诊断性考试数学】已知双曲线22213x y a -=的左右焦点分别为12,F F ,以它的一个焦点为圆心,半径为a 的圆恰好与双曲线的两条渐近线分别切于,A B 两点,则四边形12F AF B 的面积为A .3B .4C .5D .6【答案】D【解析】因为双曲线22213x y a -=的左右焦点分别为()()12,0,0F c F c -,,双曲线的渐近线方程为y x a=±0ay -=, 以它的一个焦点为圆心,半径为a 的圆恰好与双曲线的两条渐近线分别切于A ,B 两点, 根据焦点到渐近线的距离及双曲线中a b c 、、的关系,可得223a c a ==+⎪⎩,解得a c ==A ⎝⎭,则四边形12F AF B的面积为1212122622F AF B F AF S S ==⨯⨯=.故选D . 【名师点睛】本题考查双曲线的简单性质以及圆与双曲线的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力,属于中档题.12.【四川省成都市外国语学校2019届高三一诊模拟考试数学】过双曲线C :22221x y a b-=的右顶点作x 轴的垂线,与C 的一条渐近线相交于点A .若以C 的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A ,O 两点(O 为坐标原点),则双曲线C 的方程为A .221124x y -=B .22179x y -=C .22188x y -=D .221412x y -=【答案】D【解析】∵以C 的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A ,O 两点(O 为坐标原点), ∴半径4R c ==,则圆的标准方程为()22416x y -+=,(),0A a ,b y a b a=⋅=,即(),B a b ,则()22416a b -+=,即2281616a a b -++=,即280c a -=,即816a =,则2a =,216412b =-=,则双曲线C 的方程为221412x y -=,故选D .【名师点睛】本题主要考查双曲线方程的求解,根据圆的性质先求出半径4c =是解决本题的关键.属于简单题.13.【四川省成都市2019届高三毕业班第二次诊断性检测数学】已知双曲线()222:10y C x b b-=>的焦距为4,则双曲线C 的渐近线方程为 A.y =B .2y x =±C .3y x =± D.y =【答案】D【解析】双曲线C :()22210y x b b-=>的焦距为4,则2c =4,即c =2,∵1+b 2=c 2=4,∴b =C 的渐近线方程为y =x ,故选D .【名师点睛】本题考查双曲线的方程和性质,考查双曲线的渐近线方程的运用,属于基础题.14.【四川省2019届高三联合诊断数学】已知双曲线()222:103x y C a a -=>的右焦点为F ,则点F 到C的渐近线的距离为 A .3 BC .a D【答案】B【解析】因为双曲线()222:103x y C a a -=>的右焦点为()0F c ,,渐近线y x =, 所以点F到渐近线y x ===B . 【名师点睛】本题主要考查利用双曲线的方程求焦点坐标与渐近线方程,以及点到直线距离公式的应用,属于基础题.若双曲线方程为22221x y a b-=,则渐近线方程为b y x a =±.15.【四川省广安、眉山、内江、遂宁2019届高三第一次诊断性考试数学】若双曲线221x y m-=的一条渐近线为20x y -=,则实数m = A .2 B .4 C .6 D .8【答案】B【解析】∵双曲线的方程为221x y m-=,∴双曲线的渐近线方程为yx ,又∵一条渐近线方程为y =12x ,∴m =4.故选B . 【名师点睛】本题给出双曲线的方程和一条渐近线方程,求参数m 的值,属于基础题.16.【四川省高2019届高三第一次诊断性测试数学】中心在原点,对称轴为坐标轴的双曲线C 的两条渐近线与圆()2221x y -+=都相切,则双曲线C 的离心率是A .2B .2C2D.3或2【答案】A【解析】设双曲线C 的渐近线方程为y =kx,∴k =,得双曲线的一条渐近线的方程为3y =,∴焦点在x 、y 轴上两种情况讨论: ①当焦点在x轴上时有:b c e a a ==②当焦点在y轴上时有:23a c e b a ===.∴求得双曲线的离心率2A . 【名师点睛】本小题主要考查直线与圆的位置关系、双曲线的简单性质等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想.解题的关键是:由圆的切线求得直线的方程,再由双曲线中渐近线的方程的关系建立等式,从而解出双曲线的离心率的值.此题易忽视两解得出错误答案. 17.【贵州省遵义航天高级中学2019届高三第十一模(最后一卷)数学】设12,F F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,P 为双曲线右支上一点,若1290F PF ︒∠=,c =2,213PF F S =△,则双曲线的两条渐近线的夹角为 A .5π B .4πC .π6D .π3【答案】D【解析】由题意可得22121216132PF PF PF PF ⎧+=⎪⎨=⎪⎩,可得212)4PF PF -=(, 可得1222PF PF a -==,可得a =1,b所以双曲线的渐近线方程为y =,可得双曲线的渐近线的夹角为π3,故选D . 【名师点睛】本题主要考察双曲线的性质及渐近线的方程,熟练掌握其性质是解题的关键.18.【贵州省凯里市第一中学2019届高三下学期模拟考试《黄金卷三》数学】已知抛物线2y =的焦点为双曲线2221(0)x y a a-=>的一个焦点,那么双曲线的渐近线方程是A.3y x =±B.y =C.2y x =± D.y =【答案】C【解析】抛物线2y =的焦点为),所以双曲线中c =,由双曲线方程2221x y a-=,222+=a b c,所以a =因此双曲线的渐近线方程为2y x =±,故选C . 【名师点睛】本题考查抛物线的焦点,根据焦点求双曲线的方程和渐近线方程,属于简单题. 19.【贵州省凯里市第一中学2019届高三下学期模拟考试《黄金卷三》数学】已知A 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右顶点,P 为双曲线右支上一点,若点P 关于双曲线中心O 的对称点Q 满足AP k ⨯14AQ k =,则双曲线的离心率为 A1BCD1【答案】B【解析】设(,),(,),P x y Q x y --∵AP k ⨯14AQ k =, ∴222000014y y y y y x a x a x a x a x a -----⋅=⋅==----+-, ∵22221x y a b -=,∴22222=()b y x a a-,∴222222()14b x a ax a -=-, ∴a =2b ,∴222244()a b c a ==-,∴2254a c =,∴2e =.故选B . 20.【云南省昆明市2019届高三高考模拟(第四次统测)数学】已知双曲线C的一个焦点坐标为0),渐近线方程为2y x =±,则C 的方程是 A .2212y x -=B .2212x y -=C .2212y x -=D .2212x y -=【答案】B【解析】因为双曲线C的一个焦点坐标为),所以c =又因为双曲线C的渐近线方程为2y x =±,所以有2b a=a ⇒=,c =而c =1a b ==,因此双曲线方程为2212x y -=,故选B .【名师点睛】本题考查了求双曲线的标准方程,考查了解方程、运算能力.21.【云南省2019届高三第一次毕业生复习统一检测数学】双曲线M 的焦点是1F ,2F ,若双曲线M 上存在点P ,使12PF F △是有一个内角为23π的等腰三角形,则M 的离心率是 A1B1C D 【答案】C【解析】不妨设P 在第一象限,由于12PF F △是有一个内角为23π的等腰三角形,故()2P c ,代入双曲线方程得2222431c c a b -=,化简得4224480c a c a -+=,42810e e -+=,解得2e =,故e =C . 【名师点睛】本小题主要考查双曲线离心率的求法,考查等腰三角形的知识,属于基础题.22.【西藏山南市第二高级中学2019届高三下学期第一次模拟考试数学】已知椭圆22221x y a b+=左右焦点分别为12,F F ,双曲线22221x y m n-=的一条渐近线交椭圆于点P ,且满足12PF PF ⊥,已知椭圆的离心率为134e =,则双曲线的离心率2e =AB .8C .4D .2【答案】B【解析】椭圆22221x y a b+=左右焦点分别为12,F F ,椭圆的离心率为134e =,不妨令4,3a c ==,则b =221167x y +=,双曲线22221x y m n-=的一条渐近线交椭圆于点P ,且满足12PF PF ⊥,可设(),,0,0P s t s t >>,可得()13,PF s t =---u u u r ,()23,PF s t =--u u u u r ,则222291167s t s t ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,解得22329499s t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 代入双曲线方程渐近线方程n y x m =±,可得224932n m =,双曲线的离心率为:28e ===.故选B . 【名师点睛】本题考查椭圆的简单性质以及双曲线的简单性质的应用,利用垂直关系和点在椭圆上建立方程组,求得双曲线,a b 之间满足的关系是解题关键.23.【广西柳州市2019届高三毕业班1月模拟考试高三数学】已知双曲线()2222100x y C a b a b-=>>:,的离心率为2,左焦点为1F ,点()0Q (c 为半焦距).P 是双曲线C 的右支上的动点,且1PF PQ +的最小值为6.则双曲线C 的方程为___________.【答案】2213y x -=【解析】设双曲线右焦点为2F ,则122PF PF a -=,所以122PF PQ a PF PQ +=++, 而2PF PQ +的最小值为22QF c ==,所以1PF PQ +最小值为226a c +=,又2c a =,解得12a c ==,,于是23b =,故双曲线方程为2213y x -=. 【点睛】本题考查了双曲线的方程,双曲线的定义,及双曲线的离心率,考查了计算能力,属于中档题.24.【西藏拉萨市2019届高三第三次模拟考试数学】已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点为1F 、2F ,过1F 且斜率为2的直线l 与C 的一条渐近线在第一象限相交于A 点,若21AF AF ⊥,则该双曲线的离心率为___________. 【答案】3【解析】∵21AF AF ⊥,∴12AF F △是直角三角形,又O 是12F F 中点,∴AO c =,又A 在双曲线渐近线上,∴(,)A a b ,∴12tan AF F ∠=2b ac =+, 变形可得:22230c ac a --=,()(3)0c a c a +-=,∴3c a =,3ce a==.故答案为:3. 【点睛】本题考查双曲线的几何性质,解题关键是掌握双曲线的性质:即过双曲线22221x y a b -=(0,0)a b >>的右顶点A 作x 轴垂线,交渐近线于点P ,则OP c =,AP b =.。

专题22 抛物线-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题22 抛物线-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题22 抛物线【真题感悟】1、【2016江苏,22】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:x y2=0,抛物线C:y2=2px(p >0).(1)若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程;(2)已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.①求证:线段PQ的中点坐标为;②求p的取值范围.【答案】(1)(2)①详见解析,②【解析】解:(1)抛物线的焦点为由点在直线上,得,即所以抛物线C的方程为(2)设,线段PQ的中点因为点P和Q关于直线对称,所以直线垂直平分线段PQ,于是直线PQ的斜率为,则可设其方程为①由消去得因为P 和Q是抛物线C上的相异两点,所以从而,化简得.方程(*)的两根为,从而因为在直线上,所以因此,线段PQ的中点坐标为②因为在直线上所以,即由①知,于是,所以因此的取值范围为2、【2009江苏,22】(本题满分10分)在平面直角坐标系xoy中,抛物线C的顶点在原点,经过点A(2,2),其焦点F在x轴上。

(1)求抛物线C的标准方程;(2)求过点F,且与直线OA垂直的直线的方程;M m m>的直线交抛物线C于D、E两点,ME=2DM,记D和E两点间的距离为(3)设过点(),0(0)()f m关于m的表达式。

f m,求()【答案】【解析】【考纲要求】1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质.2.了解抛物线的简单应用.【考向分析】抛物线的定义、标准方程及性质是高考考查的重点,直线与抛物线的位置关系是考查的热点.【高考预测】抛物线好多年未考,需注意。

考查方向为直线与抛物线的位置关系,尤其相切是考查重点.【迎考策略】1、“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”,许多抛物线问题均可根据定义获得简捷、直观的求解.“由数想形,由形想数,数形结合”是灵活解题的一条捷径.2.(1)解决焦点弦问题时,要注意以下几点:①设抛物线上的点为(x1,y1),(x2,y2);②因为(x 1,y 1),(x 2,y 2)在抛物线上,故满足y 12=2px 1,y 22=2px 2; ③利用y 12y 22=4p 2x 1x 2可以整体得到y 1y 2或x 1x 2.(2)利用抛物线的定义把过焦点的弦分成两个焦半径的和,转化为到准线的距离,再求解.【强化演练】1.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若3AP PB =,求|AB |.【答案】(1)3728y x =-;(2【解析】设直线()()11223:,,,,2l y x t A x y B x y =+. (1)由题设得3,04F ⎛⎫⎪⎝⎭,故123||||2AF BF x x +=++,由题设可得1252x x +=.由2323y x t y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,可得22912(1)40x t x t +-+=,则1212(1)9t x x -+=-. 从而12(1)592t --=,得78t =-. 所以l 的方程为3728y x =-.(2)由3AP PB =可得123y y =-.由2323y x t y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,可得2220y y t -+=. 所以122y y +=.从而2232y y -+=,故211,3y y =-=. 代入C 的方程得1213,3x x ==.故||AB =.2.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积. 【答案】(1)见详解;(2)3或【解析】(1)设()111,,,2D t A x y ⎛⎫-⎪⎝⎭,则2112x y =.由于y'x =,所以切线DA 的斜率为1x ,故11112y x x t+=- . 整理得112 2 +1=0. tx y -设()22,B x y ,同理可得222 2 +1=0tx y -. 故直线AB 的方程为2210tx y -+=. 所以直线AB 过定点1(0,)2.(2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+. 由2122y tx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx --=. 于是()2121212122,1,121x x t x x y y t x x t +==-+=++=+,()212||21AB x t =-==+.设12,d d 分别为点D ,E到直线AB的距离,则12d d ==.因此,四边形ADBE 的面积()(2121||32S AB d d t =+=+设M 为线段AB 的中点,则21,2M t t ⎛⎫+⎪⎝⎭.由于EM AB ⊥,而()2,2EM t t =-,AB 与向量(1, )t 平行,所以()220t t t +-=.解得t =0或1t =±.当t =0时,S =3;当1t =±时,S =因此,四边形ADBE 的面积为3或.3.【2019年高考北京卷理数】已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1).(1)求抛物线C 的方程及其准线方程;(2)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y =−1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.【答案】(1)抛物线C 的方程为24x y =-,准线方程为1y =;(2)见解析. 【解析】(1)由抛物线2:2C x py =-经过点(2,1)-,得2p =.所以抛物线C 的方程为24x y =-,其准线方程为1y =. (2)抛物线C 的焦点为(0,1)F -. 设直线l 的方程为1(0)y kx k =-≠.由21,4y kx x y=-⎧⎨=-⎩得2440x kx +-=. 设()()1122,,,M x y N x y ,则124x x =-. 直线OM 的方程为11y y x x =. 令1y =-,得点A 的横坐标11A x x y =-. 同理得点B 的横坐标22B x x y =-. 设点(0, )D n ,则1212,1,,1x x DA n DB n y y ⎛⎫⎛⎫=---=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 21212(1)x x DA DB n y y ⋅=++2122212(1)44x x n x x =++⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ 21216(1)n x x =++ 24(1)n =-++.令0DA DB ⋅=,即24(1)0n -++=,则1n =或3n =-. 综上,以AB 为直径的圆经过y 轴上的定点(0,1)和(0,3)-.4.【2019年高考浙江卷】如图,已知点(10)F ,为抛物线22(0)y px p =>的焦点,过点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,点C 在抛物线上,使得ABC △的重心G 在x 轴上,直线AC 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧.记,AFG CQG △△的面积分别为12,S S .(1)求p 的值及抛物线的准线方程; (2)求12S S 的最小值及此时点G 的坐标.【答案】(1)p =2,准线方程为x =−1;(2)最小值为1+,此时G (2,0). 【解析】(1)由题意得12p=,即p =2. 所以,抛物线的准线方程为x =−1.(2)设()()(),,,,,A A B B c c A x y B x y C x y ,重心(),G G G x y .令2,0A y t t =≠,则2A x t =.由于直线AB 过F ,故直线AB 方程为2112t x y t-=+,代入24y x =,得 ()222140t y y t---=,故24B ty =-,即2B y t =-,所以212,B tt ⎛⎫- ⎪⎝⎭.又由于()()11,33G A B c G A B c x x x x y y y y =++=++及重心G 在x 轴上,故220c t y t-+=,得242211222,2,,03t t C t t G t t t ⎛⎫⎛⎫-+⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 所以,直线AC 方程为()222y t t x t -=-,得()21,0Q t -. 由于Q 在焦点F 的右侧,故22t >.从而4224221244242222211|2|||322221222211|||1||2|23A c t t t FG y t S t t t t t S t t QG y t t t t-+-⋅⋅--====--+--⋅--⋅-. 令22m t =-,则m >0,1221222134324S m S m m m m =-=-=+++++…当m =12S S取得最小值12+,此时G (2,0).5.设顶点在原点,焦点在x 轴上的拋物线过点()2,4P ,过P 作抛物线的动弦PB PA ,,并设它们的斜率分别为DC .(1)求拋物线的方程;(2)若0=+PB PA k k ,求证:直线AB 的斜率为定值,并求出其值; (3)若1PA PB k k =,求证:直线AB 恒过定点,并求出其坐标.【答案】(1)28y x =;(2)证明见解析,1-;(3)证明见解析,()6,4--.【解析】(1)依题意,可设所求拋物线的方程为()220y px p =>,因拋物线过点()2,4,故244,4p p ==,拋物线的方程为28y x =.(2)设()()1122,,,A x y B x y ,则1121114482428PA y y k y x y --===-+-,同理21288,,4PB AB k k y y y ==++ 12880,044PA PB k k y y +=∴+=++,121244,8y y y y ∴+=--+=- 1AB k ∴=-,即直线AB 的斜率恒为定值,且值为1-.(3).直线AB 的方程为2111288y y y x y y ⎛⎫-=- ⎪+⎝⎭,即()12128y y y y y x +-=.将()1212448y y y y -=+-代入上式得()()()12486y y y x ++=+即为直线AB 的方程,所以直线AB 恒过定点()6,4--,命题得证.6.已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,过F 且斜率为43的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,B 在x 轴的上方,且点B 的横坐标为4.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)设点P 为抛物线C 上异于A ,B 的点,直线PA 与PB 分别交抛物线C 的准线于E ,G 两点,x 轴与准线的交点为H ,求证:HG HE ⋅为定值,并求出定值.【答案】(1)24y x =(2)见证明 【解析】(1)由题意得:(,0)2pF , 因为点B 的横坐标为4,且B 在x 轴的上方,所以B , 因为AB 的斜率为43,4342=-,整理得:80p +=,即0=,得2p =, 抛物线C 的方程为:24y x =.(2)由(1)得:(4,4)B ,(1,0)F ,淮线方程1x =-, 直线l 的方程:4(1)3y x =-, 由24(1)34y x y x⎧=-⎪⎨⎪=⎩解得14x =或4x =,于是得1(,1)4A -. 设点2(,)4n P n ,又题意1n ≠±且4n ≠±,所以直线PA :41114y x n ⎛⎫+=- ⎪-⎝⎭,令1x =-,得41n y n +=--, 即41n HE n +=--, 同理可得:444n HG n -=+, 444414n n HG HE n n +-⋅=-⋅=-+. 7. 在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为,点是抛物线上一点,且.(1)求的值; (2)若为抛物线上异于的两点,且.记点到直线的距离分别为,求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)因为点A (1,a ) (a >0)是抛物线C 上一点,且AF =2, 所以+1=2,所以p =2.(2)由(1)得抛物线方程为y 2=4x .因为点A (1,a ) (a >0)是抛物线C 上一点,所以a =2. 设直线AM 方程为x -1=m (y -2) (m ≠0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2). 由消去x ,得y 2-4m y +8m -4=0,即(y -2)( y -4m +2)=0,所以y 1=4m -2. 因为AM ⊥AN ,所以-代m ,得y 2=--2, 所以d 1d 2=|(y 1+2) (y 2+2)|=|4m ×(-)|=16.8.如图,O 为坐标原点,点F 为抛物线C 1: 22(0)x py p =>的焦点,且抛物线C 1上点M 处的切线与圆C 2: 221x y +=相切于点Q .(Ⅰ)当直线MQ的方程为0x y -=时,求抛物线C 1的方程; (Ⅱ)当正数p 变化时,记S 1 ,S 2分别为△FMQ ,△FOQ 的面积,求12S S 的最小值. 【答案】(1)x2=(2)3+【解析】解:(Ⅰ)设点200,2x M x p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由22(0)x py p =>得, 22x y p =,求导x y p '=, 而直线MQ 的斜率为1,所以01x p=且20002x x p --=,解得p =所以抛物线标准方程为2x =(Ⅱ)因为点M 处的切线方程为: ()20002x x y x x p p-=-,即200220x x py x --=, 根据切线又与圆相切,得d r =1=,化简得4220044x x p =+, 由方程组,解得Q (,),所以|PQ|=|xP-xQ|==,点F (0,)到切线PQ 的距离是d==,所以=××=,=, 而由知,4p2=,得|x0|>2,所以=====+3≥2+3,当且仅当时取“=”号,即,此时,p=,所以12S S的最小值为3+. 9.在平面直角坐标系xOy 中,点()1,0F ,直线1x =-与动直线y n =的交点为M ,线段MF 的中垂线与动直线y n =的交点为P . (1)求动点P 的轨迹E 的方程;(2)过动点M 作曲线E 的两条切线,切点分别为A , B ,求证: AMB ∠的大小为定值.【答案】(1)曲线E 的方程为24y x =.(2)详见解析 【解析】(1)因为直线y n =与1x =-垂直,所以MP 为点P 到直线1x =-的距离. 连结PF ,因为P 为线段MF 的中垂线与直线y n =的交点,所以MP PF =. 所以点P 的轨迹是抛物线. 焦点为()1,0F ,准线为1x =-. 所以曲线E 的方程为24y x =.(2)由题意,过点()1,M n -的切线斜率存在,设切线方程为()1y n k x -=+, 联立2,{4,y kx k n y x =++= 得24440ky y k n -++=, 所以()1164440k k n ∆=-+=,即210k kn +-=(*),因为2240n ∆=+>,所以方程(*)存在两个不等实根,设为12,k k ,因为121k k ⋅=-,所以90AMB ∠=︒,为定值.10.已知点,直线 ,点是上的动点,过点垂直于轴的直线与线段的垂直平分线相交于点.(1)求点的轨迹方程;(2)若,直线与点的轨迹交于两点,试问的轨迹上是否存在两点,使得四点共圆?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由. 【答案】(1);(2)存在且,的无数个圆满足条件. 【解析】 解: (1)设,依题意,,即.化简整理得.(2)把与联立,解得,,则线段的垂直平分线方程若存在、两点,使得、、、四点共圆,则圆心必在直线上,设圆心坐标,则半径,圆的方程为,将代入并整理得,则,或或,应有除、之外的两个根,,且,,解得且,.存在且,的无数个圆满足条件.11.已知抛物线方程24y x =,F 为焦点,P 为抛物线准线上一点,Q 为线段PF 与抛物线的交点,定义:()PFd P FQ=. (1)当8(1)3P --,时,求()d P ; (2)证明:存在常数a ,使得2()d P PF a =+.(3)123,,P P P 为抛物线准线上三点,且1223PP P P =,判断13()()d P d P +与22()d P 的关系. 【答案】(1)83;(2)证明见解析;(3)()()()1322d P d P d P +>. 【解析】(1)因为8443(1)233PFk y x ==⇒=-. 联立方程24(1)1344Q y x x y x⎧=-⎪⇒=⎨⎪=⎩, 则1083()534PF d P QF ⎧=⎪⎪⇒=⎨⎪=⎪⎩. (2)当()1,0P -,易得2()2a d P PF =-=, 不妨设()1,P P y -,0P y >, 直线:1PF x my =+,则2P my =-,联立214x my y x=+⎧⎨=⎩,2440y my --=,2Q y m ==+2()||2P P Q y d P PF y -==2=-=.(3)设()()()1122331,,1,,1,P y P y P y ---,则()()()13224d P d P d P +-⎡⎤⎣⎦1322PF P F P F =+-===因为()221316y y ⎡⎤-++⎣⎦1228y y =-,又因()()()()2222213131313444480yy y y y y y y ++-+=+->,所以()()()1322d P d P d P +>. 12.已知直线上有一动点,过点作直线垂直于轴,动点在上,且满足(为坐标原点),记点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)已知定点,,为曲线上一点,直线交曲线于另一点,且点在线段上,直线交曲线于另一点,求的内切圆半径的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】 (1)设点,则, 所以,.因为,所以,即. (2)设,,,直线与轴交点为,直线与内切圆的切点为.设直线的方程为,则联立方程组得,所以且,所以,所以直线的方程为,与方程联立得,化简得,解得或.因为,所以轴,设的内切圆圆心为,则点在轴上且.,且的周长,,,令,则,所以在区间上单调递增,则,即的取值范围为.13.如图,在平面直角坐标系中,已知直线:,抛物线:().(1)若直线过抛物线的焦点,求抛物线的方程;(2)已知抛物线上存在关于直线对称的相异两点和.①求证:线段PQ的中点坐标为;②求的取值范围.【答案】(1)(2)①见证明;②【解析】(1)抛物线:()的焦点为,由点在直线:上得,即,所以抛物线的方程为(2)设、,线段的中点.因为点和关于直线对称,所以直线垂直平分线段,于是的方程可设为.①由得(﹡),因为和是抛物线上相异两点,所以,从而,化简得,方程(﹡)的两根为,从而.因为在直线上,所以,因此,线段的中点坐标为②因为在直线上,所以,即.由①知,于是,所以,即的取值范围为.14.在平面直角坐标系中,已知点F为抛物线的焦点,点A在抛物线E上,点B在x轴上,且是边长为2的等边三角形。

精品解析:2020年江苏省高考数学试卷(解析版)

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2020年高三全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ一、耐心填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共计70分.)1.已知集合{1,0,1,2},{0,2,3}A B =-=,则A B =_____.【答案】{}0,2【解析】【分析】根据集合的交集即可计算.【详解】∵{}1,0,1,2A =-,{}0,2,3B =∴{}0,2A B =故答案为:{}0,2.【点睛】本题考查了交集及其运算,是基础题型.2.已知i 是虚数单位,则复数(1i)(2i)z =+-的实部是_____.【答案】3【解析】【分析】根据复数的运算法则,化简即可求得实部的值.【详解】∵复数()()12z i i =+-∴2223z i i i i =-+-=+∴复数的实部为3.故答案为:3.【点睛】本题考查复数的基本概念,是基础题.3.已知一组数据4,2,3,5,6a a -的平均数为4,则a 的值是_____.【答案】2【解析】【分析】根据平均数的公式进行求解即可.【详解】∵数据4,2,3,5,6a a -的平均数为4∴4235620a a ++-++=,即2a =.故答案为:2.【点睛】本题主要考查平均数的计算和应用,比较基础.4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是_____. 【答案】19【解析】【分析】分别求出基本事件总数,点数和为5的种数,再根据概率公式解答即可.【详解】根据题意可得基本事件数总为6636⨯=个.点数和为5的基本事件有()1,4,()4,1,()2,3,()3,2共4个.∴出现向上的点数和为5的概率为41369P ==. 故答案为:19. 【点睛】本题考查概率的求法,考查古典概型、列举法等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 5.如图是一个算法流程图,若输出y 的值为2-,则输入x 的值是_____.【答案】3-【解析】【分析】根据指数函数的性质,判断出1y x =+,由此求得x 的值.【详解】由于20x >,所以12y x =+=-,解得3x =-.故答案为:3-【点睛】本小题主要考查根据程序框图输出结果求输入值,考查指数函数的性质,属于基础题.6.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22x a ﹣25y =1(a >0)的一条渐近线方程为y=2x ,则该双曲线的离心率是____. 【答案】32【解析】【分析】根据渐近线方程求得a ,由此求得c ,进而求得双曲线的离心率.【详解】双曲线22215x y a -=,故b =由于双曲线的一条渐近线方程为y x =,即2b a a =⇒=,所以3c =,所以双曲线的离心率为32c a =. 故答案为:32【点睛】本小题主要考查双曲线的渐近线,考查双曲线离心率的求法,属于基础题. 7.已知y =f (x )是奇函数,当x ≥0时,( f 的值是____.【答案】4-【解析】【分析】先求(8)f ,再根据奇函数求(8)f -【详解】23(8)84f ==,因为()f x 为奇函数,所以(8)(8)4f f -=-=-故答案为:4-【点睛】本题考查根据奇函数性质求函数值,考查基本分析求解能力,属基础题.8.已知2sin ()4πα+ =23,则sin 2α的值是____. 【答案】13【解析】 【分析】 直接按照两角和正弦公式展开,再平方即得结果.【详解】221sin ()(cos )(1sin 2)4222παααα+=+=+121(1sin 2)sin 2233αα∴+=∴= 故答案为:13【点睛】本题考查两角和正弦公式、二倍角正弦公式,考查基本分析求解能力,属基础题.9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知螺帽的底面正六边形边长为2 cm ,高为2 cm ,内孔半轻为0.5 cm ,则此六角螺帽毛坯的体积是____cm.【答案】1232π【解析】 【分析】 先求正六棱柱体积,再求圆柱体积,相减得结果. 【详解】正六棱柱体积为23622=1234⨯⨯⨯ 圆柱体积为21()222ππ⋅= 所求几何体体积为1232π-故答案为: 1232π【点睛】本题考查正六棱柱体积、圆柱体积,考查基本分析求解能力,属基础题.10.将函数y =πsin(2)43x ﹢的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是____.【答案】524x π=-【解析】【分析】先根据图象变换得解析式,再求对称轴方程,最后确定结果.【详解】3sin[2()]3sin(2)6412y x x πππ=-+=-72()()122242k x k k Z x k Z πππππ-=+∈∴=+∈ 当1k =-时524x π=-故答案为:524x π=- 【点睛】本题考查三角函数图象变换、正弦函数对称轴,考查基本分析求解能力,属基础题.11.设{a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列.已知数列{a n +b n }的前n 项和221()n n S n n n +=-+-∈N ,则d +q 的值是_______.【答案】4【解析】【分析】结合等差数列和等比数列前n 项和公式的特点,分别求得{}{},n n a b 的公差和公比,由此求得d q +.【详解】设等差数列{n a 1q ≠.等差数列{}n a 的前n 等比数列{}n b 的前n 项和公式为依题意n n n S P Q =+,即通过对比系数可知111212211d d a q b q⎧=⎪⎪⎪-=-⎪⎨⎪=⎪⎪=-⎪-⎩⇒112021d a q b =⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪=⎩,故4d q +=. 故答案为:4【点睛】本小题主要考查等差数列和等比数列的前n 项和公式,属于中档题.12.已知22451(,)x y y x y R +=∈,则22xy +的最小值是_______. 【答案】45【解析】【分析】根据题设条件可得42215yxy-=,可得4222222114+555y yx y yy y-+=+=,利用基本不等式即可求解.【详解】∵22451x y y+=∴0y ≠且42215yxy-=∴422222222114144+2555555y y yx y yy y y-+=+=≥⋅=,当且仅当221455yy=,即2231,102x y==时取等号.∴22x y+的最小值为45.故答案为:45.【点睛】本题考查了基本不等式在求最值中的应用.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用≥或≤时等号能否同时成立).13.在△ABC中,43=90AB AC BAC==︒,,∠,D在边BC上,延长AD到P,使得AP=9,若3()2PA mPB m PC=+-(m为常数),则CD的长度是________.【答案】185【解析】【分析】根据题设条件可设()0PA PDλλ=>,结合32PA mPB m PC⎛⎫=+-⎪⎝⎭与,,B D C三点共线,可求得λ,再根据勾股定理求出BC,然后根据余弦定理即可求解.【详解】∵,,A D P三点共线,∴可设()0PA PDλλ=>,∵32PA mPB m PC⎛⎫=+-⎪⎝⎭,∴32PD mPB m PCλ⎛⎫=+-⎪⎝⎭,即32mmPD PB PCλλ⎛⎫-⎪⎝⎭=+,若0m ≠且32m ≠,则,,B D C 三点共线, ∴321m m λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭+=,即32λ=, ∵9AP =,∴3AD =,∵4AB =,3AC =,90BAC ∠=︒,∴5BC =,设CD x =,CDA θ∠=,则5BD x =-,BDA πθ∠=-. ∴根据余弦定理可得222cos 26AD CD AC x AD CD θ+-==⋅,()()()222257cos 265x AD BD AB AD BD x πθ--+--==⋅-, ∵()cos cos 0θπθ+-=, ∴()()2570665x x x --+=-,解得185x =, ∴CD 5当m =32PA PC =,,C D 重合,此时CD 的长度为0, 当m =时,32PA PB =,,B D 重合,此时12PA =,不合题意,舍去. 【点睛】本题考查了平面向量知识的应用、余弦定理的应用以及求解运算能力,解答本题的关键是设出()0PA PD λλ=>.14.在平面直角坐标系xOy 中,已知0)P ,A ,B 是圆C :221()362x y+-=上的两个动点,满足PA PB =,则△P AB 面积的最大值是__________.【答案】【解析】【分析】根据条件得PC AB ⊥,再用圆心到直线距离表示三角形PAB 面积,最后利用导数求最大值.【详解】PA PB PC AB =∴⊥设圆心C 到直线AB 距离为d ,则||1AB PC ==所以2221236(1)(36)(1)2PAB S d d d d ≤⋅-+=-+ 令222(36)(1)(06)2(1)(236)04y d d d y d d d d '=-+≤<∴=+--+=∴=(负值舍去)当04d ≤<时,0y '>;当46d ≤<时,0y '≤,因此当4d =时,y 取最大值,即PAB S取最大值为105,故答案为:105【点睛】本题考查垂径定理、利用导数求最值,考查综合分析求解能力,属中档题. 二、精心解答题:(本大题共6小题,共计90分,)15.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB ⊥AC ,B 1C ⊥平面ABC ,E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点.(1)求证:EF ∥平面AB 1C 1;(2)求证:平面AB 1C ⊥平面ABB 1.【答案】(1)证明详见解析;(2)证明详见解析.【解析】【分析】(1)通过证明1//EF AB ,来证得//EF 平面11AB C .(2)通过证明AB ⊥平面1AB C ,来证得平面1AB C ⊥平面1ABB .【详解】(1)由于,E F 分别是1,AC B C 的中点,所以1//EF AB .由于EF ⊂/平面11AB C ,1AB ⊂平面11AB C ,所以//EF 平面11AB C .(2)由于1B C ⊥平面ABC ,AB 平面ABC ,所以1B C AB ⊥.由于1,AB AC AC B C C ⊥⋂=,所以AB ⊥平面1AB C ,由于AB 平面1ABB ,所以平面1AB C ⊥平面1ABB .【点睛】本小题主要考查线面平行的证明,考查面面垂直的证明,属于中档题.16.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3,2,45a c B ===︒.(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得4cos 5ADC ∠=-,求tan DAC ∠的值. 【答案】(1)5sin C =;(2)2tan 11DAC ∠=. 【解析】【分析】 (1)利用余弦定理求得b ,利用正弦定理求得sin C .(2)根据cos ADC ∠的值,求得sin ADC ∠的值,由(1)求得cos C 的值,从而求得sin ,cos DAC DAC ∠∠的值,进而求得tan DAC ∠的值.【详解】(1)由余弦定理得22222cos 9223252b ac ac B =+-=+-⨯=,所以5b =由正弦定理得sin 5sin sin sin 5c b c B C C B b =⇒==. (2)由于4cos 5ADC ∠=-,,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以23sin 1cos 5ADC ADC ∠=-∠=.2020年高考(江苏卷) 由于,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以0,2C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以225cos 1sin 5C C =-=.所以()sin sin DAC DAC π∠=-∠()sin ADC C =∠+∠sin cos cos sin ADC C ADC C =∠⋅+∠⋅3254525555525⎛⎫=⨯+-⨯= ⎪⎝⎭. 由于0,2DAC π⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以2115cos 1sin 25DAC DAC ∠=-∠=. 所以sin 2tan cos 11DAC DAC DAC ∠∠==∠.【点睛】本小题主要考查正弦定理、余弦定理解三角形,考查三角恒等变换,属于中档题.17.某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O 在水平线MN 上、桥AB 与MN 平行,OO '为铅垂线(O '在AB 上).经测量,左侧曲线AO 上任一点D 到MN 的距离1h (米)与D 到OO '的距离a (米)之间满足关系式21140h a =;右侧曲线BO 上任一点F 到MN 的距离2h (米)与F 到OO '的距离b (米)之间满足关系式3216800h b b =-+.已知点B 到OO '的距离为40米.(1)求桥AB 的长度;(2)计划在谷底两侧建造平行于OO '的桥墩CD 和EF ,且CE 为80米,其中C ,E 在AB 上(不包括端点).桥墩EF 每米造价k (万元)、桥墩CD 每米造价32k (万元)(k >0).问O E '为多少米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低?【答案】(1)120米(2)20O E '=米【解析】【分析】(1)根据A,B 高度一致列方程求得结果;(2)根据题意列总造价的函数关系式,利用导数求最值,即得结果. 【详解】(1)由题意得2311||40640||8040800O A O A ''=-⨯+⨯∴= ||||||8040120AB O A O B ''∴=+=+=米(2)设总造价为()f x 万元,21||8016040O O '=⨯=,设||O E x '=, 32131()(1606)[160(80)],(040)800240f x k x x k x x =+-+--<<3221336()(160),()()0208008080080f x k x x f x k x x x '∴=+-∴=-=∴=(0舍去)当020x <<时,()0f x '<;当2040x <<时,()0f x '>,因此当20x 时,()f x 取最小值,答:当20O E '=米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低.【点睛】本题考查实际成本问题、利用导数求最值,考查基本分析求解能力,属中档题.18.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为F 1,F 2,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(1)求△AF 1F 2的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP QP ⋅的最小值; (3)设点M 在椭圆E 上,记△OAB 与△MAB 的面积分别为S 1,S 2,若S 2=3S 1,求点M 的坐标. 【答案】(1)6;(2)-4;(3)()2,0M 或212,77⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【解析】 【分析】(1)根据椭圆定义可得124AF AF +=,从而可求出12AF F △的周长;(2)设()0,0P x ,根据点A 在椭圆E 上,且在第一象限,212AF F F ⊥,求出31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,根据准线方程得Q 点坐标,再根据向量坐标公式,结合二次函数性质即可出最小值;(3)设出设()11,M x y ,点M 到直线AB 的距离为d ,由点O 到直线AB 的距离与213S S =,可推出95d =,根据点到直线的距离公式,以及()11,M x y 满足椭圆方程,解方程组即可求得坐标.【详解】(1)∵椭圆E 的方程为22143x y +=∴()11,0F -,()21,0F 由椭圆定义可得:124AF AF +=. ∴12AF F △的周长为426+=(2,根据题意可得01x ≠.∵点A 上,且在第一象限,212AF F F ⊥ ∴A ⎛ ⎝∴(Q Q ∴()()()()200000,04,4244Q OP QP x x y x x x ⋅=⋅--=-=--≥-,当且仅当02x =时取等号.∴OP QP ⋅的最小值为4-.(3)设()11,M x y ,点M 到直线AB 的距离为d .∵31,2A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,()11,0F - ∴直线1AF 的方程为()314y x =+ ∵点O 到直线AB 的距离为35,213S S =∴2113133252S S AB AB d ==⨯⨯⨯=⋅∴95d =∴113439x y -+=①∵2211143x y +=②∴联立①②解得1120x y =⎧⎨=⎩,1127127x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩. ∴()2,0M 或212,77⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查了椭圆的定义,直线与椭圆相交问题、点到直线距离公式的运用,熟悉运用公式以及根据2S =是解答本题的关键. 19.(),()f x y g x ==与()(,)h x kx b k b =+∈R()f x .(1()22()g x x x D =-+=∞-∞+,,,求h (x )的表达式;(2 ln ,()()(0) g k x h kx k D x x ==-=+∞,,,,求(3()2242() (48 () 4 3 2g x x h x t t x t t =-=--+, ,求证:n m -【答案】(1)()2h x x =;(2)[]0,3k ∈;(3)证明详见解析 【解析】 【分析】(1)求得()f x 与()g x 的公共点,并求得过该点的公切线方程,由此求得()h x 的表达式.(2)先由()()0h x g x -≥,求得k 的一个取值范围,再由()()0f x h x -≥,求得k 的另一个取值范围,从而求得k 的取值范围.(3)先由()()f x h x ≥,求得t 的取值范围,由方程()()0g x h x -=的两个根,求得n m -的表达式,利用导数证得不等式成立.【详解】(1)由题设有2222x x kx b x x -+≤+≤+对任意的x ∈R 恒成立.令0x =,则00b ≤≤,所以0b =.因此22kx x x ≤+即()220x k x +-≥对任意的x ∈R 恒成立,所以()220k ∆=-≤,因此2k =. 故()2h x x =.(2)令()()()()()1ln 0F x h x g x k x x x =-=-->,()01F =. 又()1x F x k x-'=⋅. 若k 0<,则()F x 在0,1上递增,在1,上递减,则()()10F x F ≤=,即()()0h x g x -≤,不符合题意.当0k =时,()()()()()0,F x h x g x h x g x =-==,符合题意. 当0k >时, ()F x 在0,1上递减,在1,上递增,则()()10F x F ≥=,即(h ,符合题意. 由(()1f x kx k +--()()2110x k x k =-+++≥当x =1<-时,()211y x k x k =-+++在0,为增函数,因为10+<,故存在()00,x ∈+∞,使()()0f x h x -<,不符合题意. 当102k x +==,即1k =-时,()()20f x h x x -=≥,符合题意. 当102k x +=>,即1k >-时,则需()()21410kk ∆=+-+≤,解得13k -<≤. 综上所述,k 的取值范围是[]0,3k ∈.(3)因为()423422243248x x t t x t tx -≥--+≥-对任意[,][x m n ∈⊂恒成立,()423422432x x tt x t t -≥--+对任意[,][x m n ∈⊂恒成立,等价于()222()2320x t xtx t -++-≥对任意[,][x m n ∈⊂恒成立.故222320x tx t ++-≥对任意[,][x m n ∈⊂恒成立 令22()232M x x tx t =++-,当201t <<,2880,11t t ∆=-+>-<-<,此时1n m t -≤<<, 当212t ≤≤,2880t ∆=-+≤,但()234248432x t t x t t -≥--+对任意的[,][x m n ∈⊂恒成立.等价于()()()2322443420x t t x t t --++-≤对任意的[,][x m n ∈⊂恒成立.()()()2322443420x t t x t t --++-=的两根为12,x x ,则4231212328,4t t x x t t x x --+=-⋅=,所以12=n m x x --==.令[]2,1,2t λλ=∈,则n m -=[])51,2∈,()()()23103331P λλλλλ'=-+=--,所以λλ递减,()()max 17P P λ==. 所以(【点睛】本小题主要考查利用的导数求切线方程,考查利用导数研究不等式恒成立问题,考查利用导数证明不等式,考查分类讨论的数学思想方法,属于难题.20.已知数列{}*()∈n a n N 的首项a 1=1,前n 项和为S n .设λ与k 是常数,若对一切正整数n ,均有11111k k kn n n S S a λ++-=成立,则称此数列为“λ–k ”数列.(1)若等差数列{}n a 是“λ–1”数列,求λ的值;(2)若数列{}n a 是2-”数列,且a n >0,求数列{}n a 的通项公式;(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列{}n a 为“λ–3”数列,且a n ≥0?若存在,求λ的取值范围;若不存在,说明理由, 【答案】(1)1(2)21,134,2n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩(3)01λ<<【解析】 【分析】(1)根据定义得+11n n n S S a λ+-=,再根据和项与通项关系化简得11n n a a λ++=,最后根据数列不为零数列得结果;(2)根据定义得111222+1+1()3n n n n S S S S -=-,根据平方差公式化简得+1=4n n S S ,求得n S ,即得n a ; (3)根据定义得111333+11n n n SS a λ+-=,利用立方差公式化简得两个方程,再根据方程解的个数确定参数满足的条件,解得结果【详解】(1)+111111101n n n n n n S S a a a a a λλλ++++-=∴==∴≡∴=/(2)11221100n n n n n a S S S S ++>∴>∴->111222)n n S S -(n n S S ∴1124n n n n S S S -∴∴= 11S a ==4n -1224434,2n n n n a n ---∴=-=⋅≥21,134,2n n n a n -=⎧∴=⎨⋅≥⎩(3)假设存在三个不同的数列{}n a 为"3"λ-数列.111113333333+11+1+1()()n n n n n n n S S a S S S S λλ+-=∴-=- 1133+1n nS S ∴=或11221123333333+1+1+1()()n n n n n n SS S S S S λ-=+++1n n S S ∴=或22113333333+1+1(1)(1)(2)0n n n n S S S S λλλ-+-++=∵对于给定的λ,存在三个不同的数列{}n a 为"3"λ-数列,且0n a ≥1,10,2n n a n =⎧∴=⎨≥⎩或()22113333333+1+1(1)(1)(2)01n n n nS S S S λλλλ-+-++=≠有两个不等的正根.()22113333333+1+1(1)(1)(2)01n n n n S S SS λλλλ-+-++=≠可转化为()2133333+1+12133(1)(2)(1)01n n nnS S S S λλλλ-++-+=≠,不妨设()1310n n S x x S +⎛⎫=> ⎪⎝⎭,则()3233(1)(2)(1)01x x λλλλ-+++-=≠有两个不等正根,设()()3233(1)(2)(1)01f x x x λλλλ=-+++-=≠.① 当1λ<时,32323(2)4(1)004λλλ∆=+-->⇒<<,即01λ<<,此时()3010f λ=-<,33(2)02(1)x λλ+=->-对,满足题意.② 当1λ>时,32323(2)4(1)004λλλ∆=+-->⇒<<,即1λ<<()3010f λ=->,33(2)02(1)x λλ+=-<-对,此情况有两个不等负根,不满足题意舍去.综上,01λ<<【点睛】本题考查数列新定义、由和项求通项、一元二次方程实根分步,考查综合分析求解能力,属难题.数学Ⅱ(附加题)【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答......................若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A .[选修4-2:矩阵与变换]21.平面上点(2,1)A -在矩阵11a b ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦M 对应的变换作用下得到点(3,4)B -. (1)求实数a ,b 的值; (2)求矩阵M 的逆矩阵1M -.【答案】(1)22a b =⎧⎨=⎩;(2)121 5512 55M -⎡⎤-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦. 【解析】 【分析】(1)根据变换写出具体的矩阵关系式,然后进行矩阵的计算可得出实数,a b 的值; (2)设出逆矩阵,由定义得到方程,即可求解.【详解】(1)∵平面上点()2,1A -在矩阵 11 a M b ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦对应的变换作用下得到点()3,4B -∴ 1 2 31 14a b ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎣⎦∴21324a b -=⎧⎨--=-⎩,解得22a b =⎧⎨=⎩(2)设1m n Mc d -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,则12 2 1 0=2 20 1m c n d MM m c n d -++⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥-+-+⎣⎦⎣⎦∴21202021m c n d m c n d +=⎧⎪+=⎪⎨-+=⎪⎪-+=⎩,解得251515m n c ⎧=⎪⎪⎪=-⎪⎨⎪=⎪∴1M -【点睛】本题考查矩阵变换的应用,考查逆矩阵的求法,解题时要认真审题,属于基础题.B .[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在极坐标系中,已知点1π(,)3A ρ在直线:cos 2l ρθ=上,点2π(,)6B ρ在圆:4sinC ρθ=上(其中0ρ≥,02θπ≤<). (1)求1ρ,2ρ的值(2)求出直线l 与圆C 的公共点的极坐标. 【答案】(1)1242ρρ==,(2))4π【解析】 【分析】(1)将A,B 点坐标代入即得结果;(2)联立直线与圆极坐标方程,解得结果. 【详解】(1)以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,11cos2,43πρρ=∴=,因为点B 为直线6πθ=上,故其直角坐标方程为3y x =, 又4sin ρθ=对应的圆的直角坐标方程为:2240x y y +-=,由22340y x x y y ⎧=⎪⎨⎪+-=⎩解得00x y ==⎧⎨⎩或1x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 对应的点为())0,0,,故对应的极径为20ρ=或22ρ=.(2)cos 2,4sin ,4sin cos 2,sin 21ρθρθθθθ==∴=∴=,5[0,2),,44ππθπθ∈∴=, 当4πθ=时ρ= 当5πθ=时0ρ=-<,舍;即所求交点坐标为当),4π【点睛】本题考查极坐标方程及其交点,考查基本分析求解能力,属基础题.C .[:不等式选讲]23.设x 2|1|||4x x ++≤. 【分析】根据绝对值定义化为三个方程组,解得结果 【详解】1224x x x <-⎧⎨---≤⎩或10224x x x -≤≤⎧⎨+-≤⎩或0224x x x >⎧⎨++≤⎩21x ∴-≤<-或10x -≤≤或203x <≤所以解集为22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【点睛】本题考查分类讨论解含绝对值不等式,考查基本分析求解能力,属基础题.【必做题】第24题、第25题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.24.在三棱锥A —BCD 中,已知CB =CD=5,BD =2,O 为BD 的中点,AO ⊥平面BCD ,AO =2,E 为AC 的中点.(1)求直线AB 与DE 所成角的余弦值; (2)若点F 在BC 上,满足BF =14BC ,设二面角F —DE —C 的大小为θ,求sin θ的值. 【答案】(1)15(2)239 【解析】 【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用向量数量积求直线向量夹角,即得结果;(2)先求两个平面法向量,根据向量数量积求法向量夹角,最后根据二面角与向量夹角关系得结果.详解】(1)连,COBC CD BO OD CO BD ==∴⊥以,,OB OC OA 为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,则(0,0,2),(1,0,0),(0,2,0),(1,0,0)(0,1,1)A B C D E -∴15(1,0,2),(1,1,1)cos ,1553AB DE AB DE ∴=-=∴<>==-2020年高考(江苏卷)从而直线AB 与DE所成角的余弦值为15(2)设平面DEC 一个法向量为1(,,),n x y z =11200(1,2,0),00x y n DC DC x y z n DE ⎧+=⋅=⎧⎪=∴⎨⎨++=⋅=⎪⎩⎩ 令112,1(2,1,1)y x z n =∴=-=∴=-设平面DEF 一个法向量为2111(,,),n x y z =11221117100171(,,0),4244200x y n DF DF DB BF DB BC n DE x y z ⎧⎧+=⋅=⎪⎪=+=+=∴⎨⎨⋅=⎪⎩⎪++=⎩ 令111272,5(2,7,5)y x z n =-∴==∴=-cos ∴因此【点睛】本题考查利用向量求线线角与二面角,考查基本分析求解能力,属中档题.25.个白球,乙口袋中装有3个白球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放次这样的操作,记甲口袋中黑球个数为X n ,恰有2个黑球的概率为p n ,恰有1个黑球的概率为q n .(1)求p 1·q 1和p 2·q 2; (2)求2p n +q n 与2p n-1+q n-1的递推关系式和X n 的数学期望E (X n )(用n 表示) .【答案】(1)112212716,,332727p q p q ====;;(2)()111222+33n n n n p q p q --+=+ 【解析】【分析】(1)直接根据操作,根据古典概型概率公式可得结果;(2)根据操作,依次求n n p q ,,即得递推关系,构造等比数列求得2n n p q +,最后根据数学期望公式求结果.【详解】(1)11131232,333333p q ⨯⨯====⨯⨯,2020年高考(江苏卷)211131211227++3333333927p p q ⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯, 211231122222516+0+3333333927q p q ⨯⨯+⨯=⨯⨯+=⨯⨯=⨯⨯. (2)1111131212++333339n n n n n p p q p q ----⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯, 111112*********+(1)+33333393n n n n n n q p q p q q -----⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯+--⨯=-⨯⨯⨯, 因此112122+333n n n n p q p q --+=+, 从而11111212(2+),21(2+1)333n n n n n n n n p q p q p q p q ----+=+∴+-=-, 即1111121(2+1),2133n n n n n n p q p q p q -+-=-∴+=+. 又n X 的分布列为。

专题10 双曲线-2021年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题10 双曲线-2021年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题10 双曲线【真题感悟】1、【2019年江苏,7】在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线2221(0)y x b b -=>经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是_____.【答案】y =. 【解析】由已知得222431b-=,解得b =b =,因为0b >,所以b =因为1a =,所以双曲线的渐近线方程为y =.2、【2018江苏,理8】在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点(c,0)F 到一条渐近线的距离为2,则其离心率的值是 ▲ . 【答案】2【解析】因为双曲线的焦点(,0)F c 到渐近线,by x a =±即0bx ay ±=的距离为,bc b c ==所以2b c =,因此22222231,44a c b c c c =-=-=1, 2.2a c e ==3. 【2017江苏,8】在平面直角坐标系xOy 中,双曲线2213x y -=的右准线与它的两条渐近线分别交于点P ,Q ,其焦点是12,F F ,则四边形12F PF Q 的面积是 ▲ .【答案】【解析】右准线方程为x ==,渐近线为y =,则P,Q ,1(F ,2F ,则S ==4. 【2016江苏,3】在平面直角坐标系xOy 中,双曲线22173x y -=的焦距是 .【答案】【解析】222227,3,7310,2a b c a b c c ==∴=+=+=∴==5. 【2015江苏高考,12】在平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线122=-y x 右支上的一个动点。

若点P 到直线01=+-y x 的距离大于c 恒成立,则是实数c 的最大值为 .【解析】设(,),(1)P x y x ≥,因为直线10x y -+=平行于渐近线0x y -=,所以点P 到直线01=+-y x 的距离恒大于直线10x y -+=与渐近线0x y -=之间距离,因此c 的最大值为直线10x y -+=与渐近线0x y -=【考纲要求】1.了解双曲线的定义、标准方程,能够根据条件利用待定系数法求双曲线方程. 2.知道双曲线的几何性质. 3.了解双曲线的一些实际应用. 4.掌握双曲线的几何性质. 5.了解直线与双曲线的位置关系.【考向分析】双曲线是历年高考命题的重点热点,多与直线、圆、椭圆、抛物线、平面向量等综合命题,尤以考查双曲线的离心率与渐近线为最常见,常以填空题的形式呈现,较少考查直线与双曲线的位置关系,在解答题不考双曲线.【高考预测】考查双曲线本身特点与性质,此部分以填空题形式考查.难度为容易题或中档题【迎考策略】(1)已知离心率求渐近线方程,即e =c a ⇒c 2=e 2·a 2=a 2+b 2⇒e 2=1+b 2a 2,即得渐近线方程为y =±e 2-1x ;(2)已知渐近线方程y kx =±,若焦点位置不明确要分k =b a 或k =ab两种情况讨论.已知渐近线方程为b y x a =±,可由222a b c +=,得22221b c a a +=,从而求得离心率221b e a=+;(3)已知离心率可得出双曲线的渐近线方程,即得出渐近线的斜率,从而可解决与渐近线夹角有关的问题;通过联立方程组求得直线与双曲线的渐近线的交点,把条件转化为一个关于b a 的不等式,再利用222a b c +=,转化为关于ca的不等式,即得离心率的取值范围.【强化演练】1.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点.若PQ OF =,则C 的离心率为( )A .2B .3C .2D .5【答案】A【解析】设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ x ⊥轴, 又||PQ OF c ==,||,2cPA PA ∴=∴为以OF 为直径的圆的半径,∴||2c OA =,,22c c P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭, 又P 点在圆222x y a +=上,22244c c a ∴+=,即22222,22c c a e a=∴==.2e ∴=,故选A .2.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】双曲线C :2242x y -=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为( )A .4B .2C .D .【答案】A【解析】由2,,a b c ===,2P PO PF x =∴=,又P 在C 的一条渐近线上,不妨设为在b y x a =上,则2P P b y x a =⋅==112224PFO P S OF y ∴=⋅==△,故选A . 3.【2019年高考天津卷理数】已知抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l ,若l 与双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线分别交于点A 和点B ,且||4||AB OF =(O 为原点),则双曲线的离心率为( )A BC .2D 【答案】D【解析】抛物线24y x =的准线l 的方程为1x =-, 双曲线的渐近线方程为by x a=±, 则有(1,),(1,)b b A B a a ---,∴2b AB a =,24ba=,2b a =,∴c e a ===4.【2019年高考浙江卷】渐近线方程为x ±y =0的双曲线的离心率是( ) A .22B .1C .2D .2【答案】C【解析】因为双曲线的渐近线方程为0x y ±=,所以a b =,则222c a b a =+=,所以双曲线的离心率2ce a==.故选C. 5.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________. 【答案】2【解析】如图,由1,F A AB =得1.F A AB =又12,OF OF =得OA 是三角形12F F B 的中位线,即22,2.BF OA BF OA =∥由120F B F B ⋅=,得121,,F B F B OA F A ⊥∴⊥∴1OB OF =,1AOB AOF ∠=∠,又OA 与OB 都是渐近线,得21,BOF AOF ∠=∠又21πBOF AOB AOF ∠+∠+∠=,∴2160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=又渐近线OB 的斜率为tan 603b a =︒=,∴该双曲线的离心率为221()1(3)2c be a a==+=+=.6.如果双曲线C:x 2a 2−y 2b 2=1的渐近线与抛物线y =x 2+1相切,则该双曲线的离心率为___________. 【答案】√5已知双曲线x 2a −y2b=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=bax,代入抛物线方程整理得ax2−bx+a=0,因渐近线与抛物线相切,∴b2−4a2=0,即c2=5a2⇔e=√5. 故答案为:√5.7.已知双曲线x2m −y24=1(m>0)的离心率为√3,则其渐近线方程为__________.【答案】y=±√2x 【解析】双曲线x 2m −y24=1(m>0)的离心率为√3,可得b=2,c=√m+4,∴由题意可得e=ca =√m+4√m=√3,∴解得m=2.∴双曲线方程为x22−y24=1.∴渐近线方程为y=±√2x. 故答案为:y=±√2x.8.已知双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=2x,它的一个焦点与抛物线y2=20x的焦点相同,则双曲线的方程是__________.【答案】x 25−y220=1【解析】由题得ba =2,c=5,再由c2=a2+b2得a2=5,b2=20故双曲线的方程是x25−y220=1.9.若双曲线y216−x2m=1的离心率为3,则该双曲线的渐近线方程为______.【答案】y=±√24x.【解析】由双曲线方程可知:m>0,且:a2=16,b2=m,则c2=16+m,双曲线的离心率:e=√c2a2=√16+m16=3,解得:m=128,则双曲线的渐近线满足:y 216−x 2128=0,整理可得渐近线方程为:y =±√24x . 10.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点到一条渐近线的距离为2a ,则该双曲线的离心率为_________. 【答案】√5 【解析】∵焦点到渐近线的距离等于半实轴长,∴√a 2+b 2=2a ,∴b=2a ,∴e=ca =√a 2+b 2a =√5.故答案为:√5 11.已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0),过双曲线C 的右焦点F 作C 的渐近线的垂线,垂足为M ,延长FM与y 轴交于点P ,且|FM |=4|PM |,则双曲线C 的离心率为__________. 【答案】√5【解析】双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =ba x ,右焦点F(c ,0) 过F 与渐近线垂直的直线为y =−ab (x −c ) 由{y =baxy =−ab (x −c )可解得:x M =a 2c ,y M =ab c在y =−ab (x −c )中,令x =0,可得:y p =ac b∵|FM |=4|PM |,∴FM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =4MP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ∴a 2c −c =4(0−a 2c) 整理得:5a 2=c 2,则e 2=5∴e =√5即双曲线C 的离心率为√512.已知双曲线C:x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)与椭圆x 216+y 212=1的焦点重合,离心率互为倒数,设F 1,F 2分别为双曲线C 的左,右焦点,P 为右支上任意一点,则PF 12PF 2的最小值为__________.【答案】8【解析】由已知c =√16−12=2, ∴F 1(−2,0),F 2(2,0),e =24=12 ; 又双曲线C 与椭圆焦点重合,离心率互为倒数,∴a 2+b 2=c 2=4,e c =2a=1e=2,∴a 2=1,b 2=3 ,则双曲线C:x 21−y 23=1;P 在右支上∴PF 1>PF 2 ,根据双曲线的定义有PF 1−PF 2=2a =2, ∴PF 1=2+PF 2 ,PF 12=(2+PF 2)2=PF 22+4PF 2+4,∴PF 12PF 2=PF 22+4PF 2+4PF 2=PF 2+4PF 2+4 ≤2√PF 2⋅4PF 2+4=8,故PF 12PF 2的最小值为8 .13.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C且经过点P(﹣2,则双曲线C 的焦距为_______.设双曲线C 的方程为,解得223{ 9a b ==则212c=, 则双曲线C 的焦距为14.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C 与双曲公共的渐近线,且经过点,则双曲线C 的焦距为____.【解析】∵双曲线C 与双曲线∴设双曲线C 的方程为∵双曲线C 经过点∴413λ=-=∴双曲线C的方程为∴双曲线C的焦距为15.过双曲线C:x24−y2b=1(b>0)的左焦点F1作直线l与双曲线C的左支交于M,N两点.当l⊥x轴时,|MN|=3,则右焦点F2到双曲线C的渐近线的距离是___________.【答案】√3【解析】由题意,设双曲线C的左焦点为F1(−c,0)(c>0),则c2=b2+4.当l⊥x轴时,将直线l的方程x=−c代入双曲线方程,化简得y2=b44,即y=±b22,再由|MN|=b2=3,可得c=√7,从而右焦点F2(√7,0)到双曲线C的渐近线√3x±2y=0的距离d=√3×√7|√3+4=√3.。

2020年高考江苏版高考数学 15.2 双曲线

2020年高考江苏版高考数学  15.2 双曲线

所以 t2=4|1-4m2|=4(1-4m2).
{������ = ������������ + ������,

������2 ������2
-
������2 4������2
备战 2020 高考
| | | | 1 ������ 2������ 2������
2 - ������ · 2 - ������ - 2 + ������ =8,即 m2=4|4-k2|=4(k2-4).
{������ = ������������ + ������,
由 ������2 ������2
(2)因为双曲线经过点 M(0,12),
所以 M(0,12)为双曲线的一个顶点,故焦点在 y 轴上,且 a=12.
因为 2c=26,所以 c=13.所以 b2=c2-a2=25.
������2 ������2
所以双曲线的标准方程为144-25=1.
1
(3)解法一:因为双曲线的渐近线方程为 y=±2x, 所以可设双曲线的方程为 x2-4y2=λ(λ≠0).
备战 2020 高考
15.2 双曲线
挖命题
【考情探究】
考点
内容解读
考题示例
5 年考情 考向
关联考点
预测热 度
双曲线的定 义及标准方 程
求双曲线的标 准方程
★☆☆
双曲线的几 何性质
双曲线的几何 性质及简单运 用
2015 江苏,12 2016 江苏,3 2017 江苏,8 2018 江苏,8
双曲线的几何性质 双曲线的几何性质 双曲线的几何性质 双曲线的几何性质
( )������
则 C - ������ ,0 .记 A(x1,y1),B(x =���������=���������2+������������,得

专题06 概率-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题06 概率-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题06 概率【真题感悟】1.【2019年江苏,6】从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,则选出的2名同学中至少有1名女同学的概率是_____. 【答案】710. 【解析】从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿服务,共有2510C =种情况. 若选出的2名学生恰有1名女生,有11326C C =种情况, 若选出的2名学生都是女生,有221C =种情况,所以所求的概率为6171010+=. 2、【2018江苏,理6】某兴趣小组有2名男生和3名女生,现从中任选2名学生去参加活动,则恰好选中2名女生的概率为 ▲ .【答案】3.10【解析】从5名学生中抽取2名学生,共有10种方法,其中恰好选中2名女生的方法有3种,因此所求概率为3.103、【2017江苏,7】记函数()f x =D .在区间[4,5]-上随机取一个数x ,则x D ∈的概率是 ▲ . 【答案】59【解析】由260x x +-≥,即260x x --≤,得23x -≤≤,根据几何概型的概率计算公式得x D ∈的概率是3(2)55(4)9--=--.4、【2016江苏,7】将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是 ▲ . 【答案】56【解析】基本事件总数为36,点数之和小于10的基本事件共有30种,所以所求概率为305. 3665、【2015江苏高考,5】袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为________.【答案】5 . 6【解析】从4只球中一次随机摸出2只,共有6种摸法,其中两只球颜色相同的只有1种,不同的共有5种,所以其概率为5.6【考纲要求】一、随机事件与概率1.了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,了解概率的意义,了解频率与概率区别.2.了解两个互斥事件的概率加法公式.二、古典概型1.理解古典概型及其概率计算公式.2.会计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率.三、几何概型1.了解几何概型的意义.2.了解日常生活中的几何概型.【考向分析】古典概型主要考查实际背景的等可能事件,通常与互斥事件、对立事件等知识相结合进行考查. 几何概型主要考查事件发生的概率与构成事件区域的长度、角度、面积、体积有关的实际问题,注重考查数形结合思想和逻辑思维能力.【高考预测】概率均是以填空题的形式进行考查,题目多为中低档题,着重考查学生运算求解能力.概率一般与计数原理结合考查,也可单独设置题目.【迎考策略】1.求古典概型概率的基本步骤(1)算出所有基本事件的个数n.(2)算出事件A包含的所有基本事件的个数m.(3)代入公式P (A )=mn ,求出P (A ).2.在几何概型中,事件A 的概率的计算公式 P (A )=构成事件A 的区域长度(面积或体积)试验的全部结果所构成的区域长度(面积或体积).3.几种常见的几何概型(1)与长度有关的几何概型,其基本事件只与一个连续的变量有关.(2)与面积有关的几何概型,其基本事件与两个连续的变量有关,若已知图形不明确,可将两个变量分别作为一个点的横坐标和纵坐标,这样基本就构成了平面上的一个区域,即可借助平面区域解决问题; (3)与体积有关的几何概型,可借助空间几何体的体积公式解答问题.【强化演练】1.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】我国高铁发展迅速,技术先进.经统计,在经停某站的高铁列车中,有10个车次的正点率为0.97,有20个车次的正点率为0.98,有10个车次的正点率为0.99,则经停该站高铁列车所有车次的平均正点率的估计值为______________. 【答案】0.98【解析】由题意得,经停该高铁站的列车正点数约为100.97200.98100.9939.2⨯+⨯+⨯=,其中高铁个数为10201040++=,所以该站所有高铁平均正点率约为39.20.9840=. 2.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】甲、乙两队进行篮球决赛,采取七场四胜制(当一队赢得四场胜利时,该队获胜,决赛结束).根据前期比赛成绩,甲队的主客场安排依次为“主主客客主客主”.设甲队主场取胜的概率为0.6,客场取胜的概率为0.5,且各场比赛结果相互独立,则甲队以4∶1获胜的概率是______________. 【答案】0.18【解析】前四场中有一场客场输,第五场赢时,甲队以4:1获胜的概率是30.60.50.520.108,⨯⨯⨯=前四场中有一场主场输,第五场赢时,甲队以4:1获胜的概率是220.40.60.520.072,⨯⨯⨯=综上所述,甲队以4:1获胜的概率是0.1080.0720.18.q =+=3.一只口袋内装有大小相同的4只球,其中2只黑球,2只白球,从中一次随机摸出2只球,恰有1只黑球的概率是___________. 【答案】【解析】一只口袋内装有大小相同的4只球,其中2只黑球,2只白球,从中一次随机摸出2只球,基本事件的总数为,有1只黑球包含的基本事件个数,有1只黑球的概率是.故答案为:.4.小明随机播放A,B,C,D,E 五首歌曲中的两首,则A,B 两首歌曲至少有一首被播放的概率是______.【答案】【解析】小明随机播放A,B,C,D,E 五首歌曲中的两首,基本事件总数,A、B 2首歌曲都没有被播放的概率为:,故A,B 两首歌曲至少有一首被播放的概率是1-,故答案为5.架上有5本书,其中语文书2本,数学书3本,从中任意取出2本,则取出的两本书都是数学书的概率为__________.【答案】.【解析】设两本语文你书分别为,三本书学书分别为由题意得从从5本书中任取2本书的所有可能结果为,共10种.其中取出的两本书都是数学书的结果为,共3种.由古典概型概率公式可得所求概率为.6.已知三人分别在连续三天中值班,每人值班一天,那么与在相邻两天值班的概率为_________.【答案】【解析】A,B,C三人分别在连续三天中值班,每人值班一天,基本事件总数n==6,A与B在相邻两天值班包含的基本事件个数m==4,∴A与B在相邻两天值班的概率p=.故答案为:7.欧阳修在《卖油翁》中写到:“(翁)乃取一葫芦置于地,以钱覆其口,徐以杓酌油沥之,自钱孔入,而钱不湿”,可见卖油翁的技艺之高超,若铜钱直径4厘米,中间有边长为1厘米的正方形小孔,随机向铜钱上滴一滴油(油滴大小忽略不计),则油恰好落入孔中的概率是____.【答案】.【解析】由几何概型的概率公式得所以油恰好落入孔中的概率是.故答案为:.8.已知,直线,,则直线的概率为_________.【答案】【解析】由已知,若直线 与直线 垂直,则,使直线的,故直线的概率9.在长为12 cm 的线段AB 上任取一点C ,以线段AC ,BC 为邻边作矩形,则该矩形的面积大于32 cm 2的概率为____. 【答案】13【解析】设AC x =,则12BC x =-,矩形的面积为()21212S AC BC x x x x =⨯=-=-. ∵21232x x -> ∴48x <<由几何概率的求解公式可得:该矩形的面积大于232cm 的概率为841123P -==. 故答案为13. 10.连续2次抛掷一颗质地均匀的骰子(六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6的正方体),观察向上的点数,则事件“点数之积是3的倍数”的概率为____. 【答案】【解析】总事件数为,目标事件:当第一颗骰子为1,2,4,6,具体事件有,共8种;当第一颗骰子为3,6,则第二颗骰子随便都可以,则有种;所以目标事件共20中,所以。

专题10 双曲线-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(原卷版)

   专题10 双曲线-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(原卷版)

专题10 双曲线【真题感悟】的渐近线方程是_____.5. 【2015江苏高考,12】在平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线122=-y x右支上的一个动点。

若点P 【考纲要求】 1.了解双曲线的定义、标准方程,能够根据条件利用待定系数法求双曲线方程.2.知道双曲线的几何性质.3.了解双曲线的一些实际应用.4.掌握双曲线的几何性质.5.了解直线与双曲线的位置关系.【考向分析】双曲线是历年高考命题的重点热点,多与直线、圆、椭圆、抛物线、平面向量等综合命题,尤以考查双曲线的离心率与渐近线为最常见,常以填空题的形式呈现,较少考查直线与双曲线的位置关系,在解答题不考双曲线.【高考预测】考查双曲线本身特点与性质,此部分以填空题形式考查.难度为容易题或中档题【迎考策略】线的渐近线方程,即得出渐近线的斜率,从而可解决与渐近线夹角有关的问题;通过联立方程组求得直线式,即得离心率的取值范围. 【强化演练】3.【2019年高考天津卷理数】已知抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l ,若l 与双曲线线的离心率为( )4.【2019年高考浙江卷】渐近线方程为x ±y =0的双曲线的离心率是( )过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB=,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________. 6.如果双曲线的渐近线与抛物线相切,则该双曲线的离心率为___________.7.已知双曲线的离心率为,则其渐近线方程为__________. 8.已知双曲线的一条渐近线方程是,它的一个焦点与抛物线的焦点相同,则双曲线的方程是__________. 10.在平面直角坐标系中,若双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为,则该双曲线的离心率为_________. 11.已知双曲线:,过双曲线的右焦点作的渐近线的垂线,垂足为,延长与轴交于点,且,则双曲线的离心率为__________. 12.已知双曲线与椭圆的焦点重合,离心率互为倒数,设分别为双曲线的左,右焦点,为右支上任意一点,则的最小值为__________.则双曲线C 的焦距为_______.15.过双曲线的左焦点作直线与双曲线的左支交于两点.当轴时,,则右焦点到双曲线的渐近线的距离是___________.。

专题16 数列-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

   专题16 数列-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)
【解析】
(1)由已知得 .
于是当 时, .
又 ,故 ,即 .
所以数列 的通项公式为 .
(2)因为 , ,
所以 .
因此, .
(3)下面分三种情况证明.
①若 是 的子集,则 .
②若 是 的子集,则 .
③若 不是 的子集,且 不是 的子集.
令 , 则 , , .
于是 , ,进而由 ,得 .
设 是 中的最大数, 为 中的最大数,则 .
4.已知数列的前n项和Sn求an时,易忽视n=1的情况,直接用Sn-Sn-1表示an;应注意an,Sn的关系中是分段的,即an=
5.易忽视等比数列的性质,导致增解、漏解现象,如忽视等比数列的奇数项 或偶数项的符号相同而造成增解;在等比数列求和问题中忽视公比为1的情况导致漏解,在等比数列中,Sn=
6.错位相减法中的四个易错环节:
【答案】(1)详见解析(2)不存在(3)不存在
【解析】
(1)证明:因为 ( , , )是同一个常数,
所以 , , , 依次构成等比数列.
(2)令 ,则 , , , 分别为 , , , ( , , ).
假设存在 , ,使得 , , , 依次构成等比数列,
则 ,且 .
令 ,则 ,且 ( , ),
化简得 ( ),且 .将 代入( )式,
2.高考对等差、等比数列的主要考查题型:(1)通项公式的求解;(2)求和公式的灵活运用.
3.有关证明、判断数列是等差(等比)数列的主要证明方法有:定义法、性质法.
4.数列探索性问题主要表现为存在型,解答的一般策略:先假设所探求对象存在或结论成立,以此假设为前提条件进行运算或逻辑推理,若由此推出矛盾,则假设不成立,从而得到“否定”的结论,即不存在.若推理不出现矛盾,能求得在范围内的数值或图形,就得到肯定的结论,即得到存在的结果.而要确定范围内的数值,则往往涉及不定方程的正整数解问题.

专题01 集合与简易逻辑-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题01 集合与简易逻辑-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题01集合与简易逻辑【真题感悟】1、【2019年江苏省高考数学试卷01】已知集合{1,0,1,6}A =-,{}|0,B x x x R =>∈,则A B ⋂=_____. 【答案】{1,6} 【解析】由题知,{1,6}AB =.2、【2018江苏,1】已知集合,,那么________.【答案】{1,8} 【解析】由题设和交集的定义可知:.3. 【2017江苏,1】已知集合{1,2}A =,2{,3}B a a =+,若{1}A B =则实数a 的值为 . 【答案】1【解析】由题意1B ∈,显然233a +≥,所以1a =,此时234a +=,满足题意,故答案为1.4. 【2016江苏,1】已知集合{1,2,3,6},{|23},A B x x =-=-<<则=A B . 【答案】{}1,2- 【解析】{}{}{}1,2,3,6231,2AB x x =--<<=-.故答案应填:{}1,2-5. 【2015江苏,1】已知集合{}3,2,1=A ,{}5,4,2=B ,则集合B A 中元素的个数为_______. 【答案】5【解析】{123}{245}{12345}A B ==,,,,,,,,,,则集合B A 中元素的个数为5个.【考纲要求】1.集合的含义与表示(1)了解集合的含义、元素与集合的属于关系.(2)能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题. 2.集合间的基本关系(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集. (2)在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.集合的基本运算(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.(3)能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.4.命题及其关系(1)理解命题的概念.(2)了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.(3)理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.5.简单的逻辑联结词了解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义.6.全称量词与存在量词(1)理解全称量词与存在量词的意义.(2)能正确地对含有一个量词的命题进行否定.【考向分析】1、考查集合的混合运算,以交集、并集的考查和集合的表示方法为主.2、考查全称命题、特称命题相关知识.【高考预测】1、集合的交、并、补运算及两集合间的包含关系是考查的重点,在集合的运算中经常与不等式、函数相结合,解题时常用到数轴和韦恩(V enn)图,考查学生的数形结合思想和计算推理能力,题型为填空题,容易题.2、命题的真假判断和充分必要条件的判定是考查的主要形式,多与集合、函数、不等式、立体几何中的线面关系相交汇,考查学生的推理能力,题型为填空题,容易题.近几年未考.【迎考策略】1、用描述法表示集合,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他类型的集合.2、集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.3、一般来讲,集合中的元素若是离散的,则用Venn图表示;集合中的元素若是连续的,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.4、充分条件、必要条件的三种判定方法(1)定义法:根据p ⇒q ,q ⇒p 进行判断,适用于定义、定理判断性问题.(2)集合法:根据p ,q 成立的对象的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及字母范围的推断问题.(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,进行判断,适用于条件和结论带有否定性词语的命题.【强化演练】1.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知集合2|42{|60}{},M x x N x x x =-<<=--<,则M N =( )A .}{43x x -<<B .}42{x x -<<-C .}{22x x -<<D .}{23x x <<【答案】C【解析】由题意得2|42,{|60}{}|23}{M x x N x x x x x =-<<=--<=-<<, 则{|22}MN x x =-<<.故选C .2.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】设集合A ={x |x 2–5x +6>0},B ={x |x –1<0},则A ∩B =( ) A .(–∞,1) B .(–2,1)C .(–3,–1)D .(3,+∞)【答案】A【解析】由题意得,2{560|}{2|A x x x x x =-+><=或3}x >,{10}{1|}|B x x x x =-<=<,则{|1}(,1)A B x x =<=-∞.故选A .3.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】已知集合2{1,0,1,2},{|1}A B x x =-=≤,则A B =( )A .{}1,0,1-B .{}0,1C .{}1,1-D .{}0,1,2【答案】A【解析】∵21,x ≤∴11x -≤≤,∴{}11B x x =-≤≤,又{1,0,1,2}A =-,∴{}1,0,1A B =-.故选A .4.【2019年高考天津理数】设集合{1,1,2,3,5},{2,3,4},{|13}A B C x x =-==∈≤<R ,则()A C B =( ) A .{}2 B .{}2,3 C .{}1,2,3-D .{}1,2,3,4【答案】D 【解析】因为{1,2}A C =,所以(){1,2,3,4}A C B =.故选D .5.【2019年高考浙江】已知全集{}1,0,1,2,3U =-,集合{}0,1,2A =,{}1,0,1B =-,则()U A B ð=( )A .{}1-B .{}0,1C .{}1,2,3-D .{}1,0,1,3-【答案】A【解析】∵{1,3}U A =-ð,∴(){1}U A B =-ð.故选A.6.【2019年高考浙江】若a >0,b >0,则“a +b ≤4”是 “ab ≤4”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 【答案】A【解析】当0, 0a >b >时,a b +≥,则当4a b +≤时,有4a b ≤+≤,解得4ab ≤,充分性成立;当=1, =4a b 时,满足4ab ≤,但此时=5>4a+b ,必要性不成立, 综上所述,“4a b +≤”是“4ab ≤”的充分不必要条件. 故选A.7.【2019年高考天津理数】设x ∈R ,则“250x x -<”是“|1|1x -<”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】B【解析】由250x x -<可得05x <<,由|1|1x -<可得02x <<, 易知由05x <<推不出02x <<, 由02x <<能推出05x <<,故05x <<是02x <<的必要而不充分条件,即“250x x -<”是“|1|1x -<”的必要而不充分条件. 故选B.8.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是( ) A .α内有无数条直线与β平行 B .α内有两条相交直线与β平行 C .α,β平行于同一条直线 D .α,β垂直于同一平面【答案】B【解析】由面面平行的判定定理知:α内有两条相交直线都与β平行是αβ∥的充分条件;由面面平行的性质定理知,若αβ∥,则α内任意一条直线都与β平行,所以α内有两条相交直线都与β平行是αβ∥的必要条件.故α∥β的充要条件是α内有两条相交直线与β平行. 故选B .9.【2019年高考北京理数】设点A ,B ,C 不共线,则“AB 与AC 的夹角为锐角”是“||||AB AC BC +>”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】∵A 、B 、C 三点不共线,∴|AB +AC |>|BC |⇔|AB +AC |>|AC -AB |⇔|AB +AC |2>|AC -AB |2AB ⇔·AC >0AB ⇔与AC 的夹角为锐角,故“AB 与AC 的夹角为锐角”是“|AB +AC |>|BC |”的充分必要条件.故选C.10.命题“在空间中,若四点不共面,则这四点中任何三点都不共线”的逆否命题是_________. 【答案】在空间中,若四点中存在三点共线,则这四点共面【解析】逆否命题是既否条件又否结论,在空间中,若四点中存在三点共线,则这四点共面. 故答案为:在空间中,若四点中存在三点共线,则这四点共面.11.已知集合A ={0,1,2},则集合B ={x -y |x ∈A ,y ∈A }中元素的个数是_______. 【答案】5【解析】∵A ={0,1,2},∴B ={x -y |x ∈A ,y ∈A }={0,-1,-2,1,2}.故集合B 中有5个元素. 12.若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a =_______. 【答案】98.【解析】当a =0时,显然成立;当a ≠0时,Δ=(-3)2-8a =0,即a =98.13.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为_______. 【答案】(-∞,3].【解析】∵B ⊆A ,∴①若B =∅,则2m -1<m +1,此时m <2. ②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧2m -1≥m +1,m +1≥-2,2m -1≤5,解得2≤m ≤3.由①②可得,符合题意的实数m 的取值范围为(-∞,3].14.已知集合A ={x |y =ln(1-2x )},B ={x |x 2≤x },全集U =A ∪B ,则∁U (A ∩B )=_______. 【答案】(-∞,0)∪⎣⎡⎦⎤12,1,【解析】因为A ={x |y =ln (1-2x )}={x |1-2x >0}=⎝⎛⎭⎫-∞,12,B ={x |x (x -1)≤0}=[0,1],所以U =A ∪B =(-∞,1],又A ∩B =⎣⎡⎭⎫0,12,所以∁U (A ∩B )=(-∞,0)∪⎣⎡⎦⎤12,1, 15.设集合U =R ,A ={x |2x (x-2)<1},B ={x |y =ln(1-x )},则图中阴影部分表示的集合为_______.【答案】{x |1≤x <2} 【解析】∵2x (x-2)<1,∴x (x -2)<0,∴0<x <2,即A ={x |0<x <2}.又∵y =ln (1-x ), ∴1-x >0,∴x <1,即B ={x |x <1},∴A ∩B ={x |0<x <1}.图中阴影部分表示∁A(A∩B),∴∁A(A∩B)={x|1≤x<2}16.已知集合A={1,3,m},B={1,m},A∪B=A,则m=_______.【答案】m=0或3【解析】∵A∪B=A,∴B⊆A,∴m∈A,∴m=3或m=m,解得m=0或3.17. 已知集合A={(x,y)|x2+y2≤1,x,y∈Z},B={(x,y)||x|≤2,|y|≤2,x,y∈Z},定义集合A⊕B={(x1+x2,y1+y2)|(x1,y1)∈A,(x2,y2)∈B},则A⊕B中元素的个数为_______.【答案】45【解析】A={(x,y)|x2+y2≤1,x,y∈Z}={(-1,0),(0,0),(1,0),(0,1),(0,-1)},B={(x,y)||x|≤2,|y|≤2,x,y∈Z},A⊕B表示点集.由x1=-1,0,1,x2=-2,-1,0,1,2,得x1+x2=-3,-2,-1,0,1,2,3,共7种取值可能.同理,由y1=-1,0,1,y2=-2,-1,0,1,2,得y1+y2=-3,-2,-1,0,1,2,3,共7种取值可能.当x1+x2=-3或3时,y1+y2可以为-2,-1,0,1,2中的一个值,分别构成5个不同的点.当x1+x2=-2,-1,0,1,2时,y1+y2可以为-3,-2,-1,0,1,2,3中的一个值,分别构成7个不同的点.故A ⊕B共有2×5+5×7=45(个)元素.18.“a=b”是“”的_________条件.【答案】必要不充分【解析】当时,不一定成立,如时无意义;反之,当时,一定成立.所以“”是“”的必要不充分条件.故答案为:必要不充分.。

专题04 算法初步-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题04 算法初步-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题04 算法初步【真题感悟】1、【2019年江苏,3】下图是一个算法流程图,则输出的S 的值是_____.【答案】5【解析】执行第一次,1,1422x S S x =+==≥不成立,继续循环,12x x =+=; 执行第二次,3,2422x S S x =+==≥不成立,继续循环,13x x =+=; 执行第三次,3,342xS S x =+==≥不成立,继续循环,14x x =+=;执行第四次,5,442xS S x =+==≥成立,输出 5.S =2、【2018江苏,理4】一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的S 的值为 ▲ .【答案】8 【解析】先判断6I<是否成立,若成立,再计算I S ,,若不成立,结束循环,输出结果.详解:由伪代码可得3,2;5,4;7,8I S I S I S ======,因为76>,所以结束循环,输出8.S=3、【2017江苏,4】右图是一个算法流程图,若输入x 的值为116,则输出的y 的值是 ▲ .【答案】2-【解析】由题意212log 216y =+=-,故答案为-2. 4、【2016江苏,6】右图是一个算法的流程图,则输出的a 的值是 ▲.【答案】9【解析】第一次循环:5,7a b ==,第二次循环:9,5a b ==, 此时a b >,循环结束,输出的a 的值是9,故答案应填:95、【2015江苏高考,4】根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 为________.(第4题)【答案】7【解析】第一次循环:3,4S I ==;第二次循环:5,7S I ==;第三次循环:7,10S I ==;结束循环,输出7.S =【考纲要求】1.了解算法的含义,了解算法的思想.2.理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构、循环结构.【考向分析】1. 流程图均是以填空题的形式进行考查,题目多为中低档题,着重考查学生运算求解能力及分析问题解决问题的能力.流程图常与数列、函数和不等式等知识点结合考查.2. 对于算法的复习,应重视以用流程图或伪代码表示算法,尤其是循环结构的题目.当然也要关注顺序结构、选择结构,要重点理清“循环体”和“判断条件”的先后所带来的循环次数的差异.流程图属于基础知识,考查的难度小,复习时应以基础题为主,加强对流程图的题目的训练.【高考预测】1程序框图中的条件分支结构及循环结构是高考对算法考查的主要内容,常与函数求值、方程求解、不等式求解、数列求和、统计量计算等问题交汇命题;给出程序框图的全部或部分,读出其功能,执行该程序框图并求输出结果及补齐框图是高考热点. 2.考题形式为填空题.【迎考策略】循环结构的常考类型及解题思路(1)确定循环次数:分析进入或退出循环体的条件,确定循环次数.(2)完善程序框图:结合初始条件和输出结果,分析控制循环的变量应满足的条件或累加、累乘的变量的表达式.(3)辨析循环功能:执行程序若干次,即可判断.【强化演练】1.【2019年高考天津卷理数】阅读下边的程序框图,运行相应的程序,输出S 的值为( )A .5B .8C .24D .29【答案】B【分析】根据程序框图,逐步写出运算结果即可.【解析】1,2S i ==;11,1225,3j S i ==+⨯==;8,4S i ==,结束循环,输出8S =.故选B .【名师点睛】解答本题要注意要明确循环体终止的条件是什么,会判断什么时候终止循环体. 2.【2019年高考北京卷理数】执行如图所示的程序框图,输出的s 值为( )1A .1B .2C .3D .4【答案】B【分析】根据程序框图中的条件逐次运算即可. 【解析】初始:1s =,1k =,运行第一次,2212312s ⨯==⨯-,2k =,运行第二次,2222322s ⨯==⨯-,3k =,运行第三次,2222322s ⨯==⨯-,结束循环,输出2s =,故选B .【名师点睛】本题考查程序框图,属于容易题,注重基础知识、基本运算能力的考查.3.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】如图是求112122++的程序框图,图中空白框中应填入( )A .12A A =+ B .12A A =+C .112A A=+D .112A A=+【答案】A【分析】本题主要考查算法中的程序框图,渗透阅读、分析与解决问题等素养,认真分析式子结构特征与程序框图结构,即可找出作出选择.【解析】初始:1,122A k ==≤,因为第一次应该计算1122+=12A +,1k k =+=2; 执行第2次,22k =≤,因为第二次应该计算112122++=12A +,1k k =+=3, 结束循环,故循环体为12A A=+,故选A .【秒杀速解】认真观察计算式子的结构特点,可知循环体为12A A=+.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】执行下边的程序框图,如果输入的ε为0.01,则输出s 的值等于( )A .4122- B .5122-C .6122-D .7122-【答案】C【分析】根据程序框图,结合循环关系进行运算,可得结果. 【解析】输入的ε为0.01,11,01,0.012x s x ==+=<,不满足条件; 1101,0.0124s x =++=<,不满足条件;⋅⋅⋅611101,0.00781250.01?22128S x =++++==<满足条件,结束循环;输出676111112(1)22222S =+++=⨯-=-,故选C . 【名师点睛】解答本题关键是利用循环运算,根据计算精确度确定数据分析. 5.根据如下图所示的伪代码,当输入的值为3时,输出的值为___________.【答案】9 【解析】分析程序中各变量、各语句的作用, 再根据流程图所示的顺序,可知: 该程序的作用是累加,当不满足条件时退出循环.此时.故输出的S 值为9. 故答案为:9.6.如图是一个算法的流程图,则输出的的值为__________.【答案】7【解析】在执行循环前:k=1,S=1.执行第一次循环时:S=1,k=3.执行第二次循环时:S=3,k=5.执行第三次循环时:S=15,k=7.由于S>10,输出k=7.故答案为:7.7.执行如图所示的流程图,则输出的值为____.【答案】19.【解析】模拟程序的运行,可得k=2,s=0满足条件k<10,执行循环体,s=2,k=3满足条件k<10,执行循环体,s=5,k=5满足条件k<10,执行循环体,s=10,k=9满足条件k<10,执行循环体,s=19,k=17此时,不满足条件k<10,退出循环,输出s的值为19.故答案为:19.8.如图是一个算法的流程图,则输出的n的值是______.【答案】4【解析】计算如下:n=1,s=0,否,s=,n=2,否,s=+,n=3,否,s=++1,n=4,是,故输出n=4,所以答案为49.运行如图所示的算法流程图,输出的的值为__________.【答案】9.【解析】依次运行程序框图中的程序,可得①,不满足条件,继续运行;②,不满足条件,继续运行;③,不满足条件,继续运行;④,满足条件,输出9.10.根据如图所示的伪代码,可知输出的值为_________.【答案】【解析】模拟执行程序,可得S=1,I=1满足条件I<8,S=3,I=4满足条件I<8,S=5,I=7满足条件I<8,S=7,I=10不满足条件I<8,退出循环,输出S的值为7.故答案为:711.下图是一个算法流程图,若输入值,则输出值的取值范围是____.【答案】.【解析】由题得所以当x∈[0,1]时,S=1;当x∈[1,2]时,综上所述输出值的取值范围是.故答案为:12.执行如图所示程序框图,输出的为__________.【答案】【解析】第一次循环,第二次循环,第三次循环,第四次循环,第五次循环,第六次循环,,此时不满足条件,输出13.执行如图所示的程序框图,输出的S值为____.【答案】4 5【解析】执行程序框图,可得i=1,S=0 S=112⨯,i=2 不满足条件i ≥5,S=112⨯+123⨯,i=3 不满足条件i ≥5,S=112⨯+123⨯+134⨯,i=4 不满足条件i ≥5,S=112⨯+123⨯+134⨯+145⨯=1﹣15=45,i=5 满足条件i ≥5,退出循环,输出S 的值为45. 故答案为: 45. 14.如图是一个算法流程图,则输出的S 的值为_______.【答案】125【解析】1S =, 14i =<155S =⨯=, 1124i =+=<5525S =⨯=, 2134i =+=<255125S =⨯=, 314i =+=,结束循环则输出的125S =。

专题13 应用题-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

   专题13 应用题-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题13 应用题【真题感悟】1、【2019年江苏,18】如图,一个湖的边界是圆心为O 的圆,湖的一侧有一条直线型公路l ,湖上有桥AB (AB 是圆O 的直径).规划在公路l 上选两个点P 、Q ,并修建两段直线型道路PB 、QA .规划要求:线段PB 、QA 上的所有点到点O 的距离均不小于圆....O 的半径.已知点A 、B 到直线l 的距离分别为AC 和BD (C 、D 为垂足),测得AB =10,AC =6,BD =12(单位:百米).(1)若道路PB 与桥AB 垂直,求道路PB 的长;(2)在规划要求下,P 和Q 中能否有一个点选在D 处?并说明理由;(3)对规划要求下,若道路PB 和QA 的长度均为d (单位:百米).求当d 最小时,P 、Q 两点间的距离. 【答案】(1)15(百米); (2)见解析;(3)17+. 【解析】 解法一:(1)过A 作AE BD ⊥,垂足为E .由已知条件得,四边形ACDE 为矩形,6, 8DE BE AC AE CD =====. 因为PB ⊥AB ,所以84cos sin 105PBD ABE ∠=∠==. 所以12154cos 5BD PB PBD ===∠. 因此道路PB 的长为15(百米).(2)①若P 在D 处,由(1)可得E 在圆上,则线段BE 上的点(除B ,E )到点O 的距离均小于圆O 的半径,所以P 选在D 处不满足规划要求.②若Q 在D 处,连结AD ,由(1)知10AD ==,从而2227cos 0225AD AB BD BAD AD AB +-∠==>⋅,所以∠BAD 为锐角.所以线段AD 上存在点到点O 的距离小于圆O 的半径. 因此,Q 选在D 处也不满足规划要求. 综上,P 和Q 均不能选在D 处. (3)先讨论点P 的位置.当∠OBP <90°时,线段PB 上存在点到点O 的距离小于圆O 的半径,点P 不符合规划要求;当∠OBP ≥90°时,对线段PB 上任意一点F ,OF ≥OB ,即线段PB 上所有点到点O 的距离均不小于圆O 的半径,点P 符合规划要求.设x y a M N +=⋅为l 上一点,且1PB AB ⊥,由(1)知,115PB =, 此时11113sin cos 1595PD PB PBD PB EBA =∠=∠=⨯=; 当∠OBP >90°时,在1PPB △中,115PB PB >=. 由上可知,d ≥15. 再讨论点Q 的位置.由(2)知,要使得QA ≥15,点Q 只有位于点C 的右侧,才能符合规划要求.当QA =15时,CQ ==此时,线段QA 上所有点到点O 的距离均不小于圆O 的半径.综上,当PB ⊥AB ,点Q 位于点C 右侧,且CQ =d 最小,此时P ,Q 两点间的距离PQ =PD +CD +CQ =17+因此,d 最小时,P ,Q 两点间的距离为17+.解法二:(1)如图,过O 作OH ⊥l ,垂足为H.以O 为坐标原点,直线OH 为y 轴,建立平面直角坐标系.因为BD =12,AC =6,所以OH =9,直线l 的方程为y =9,点A ,B 的纵坐标分别为3,−3.因为AB 为圆O 的直径,AB =10,所以圆O 的方程为x 2+y 2=25.从而A (4,3),B (−4,−3),直线AB 的斜率为34. 因为PB ⊥AB ,所以直线PB 的斜率为43-, 直线PB 的方程为42533y x =--.所以P (−13,9),15PB ==. 因此道路PB 的长为15(百米).(2)①若P 在D 处,取线段BD 上一点E (−4,0),则EO =4<5,所以P 选在D 处不满足规划要求. ②若Q 在D 处,连结AD ,由(1)知D (−4,9),又A (4,3), 所以线段AD :36(44)4y x x =-+-剟.在线段AD 上取点M (3,154),因为5OM =<=, 所以线段AD 上存在点到点O 的距离小于圆O 的半径. 因此Q 选在D 处也不满足规划要求. 综上,P 和Q 均不能选在D 处. (3)先讨论点P 的位置.当∠OBP <90°时,线段PB 上存在点到点O 的距离小于圆O 的半径,点P 不符合规划要求;当∠OBP ≥90°时,对线段PB 上任意一点F ,OF ≥OB ,即线段PB 上所有点到点O 的距离均不小于圆O 的半径,点P 符合规划要求.设x y a M N +=⋅为l 上一点,且1PB AB ⊥,由(1)知,115PB =,此时()113,9P -; 当∠OBP >90°时,在1PPB △中,115PB PB >=. 由上可知,d ≥15. 再讨论点Q 的位置.由(2)知,要使得QA≥15,点Q 只有位于点C 的右侧,才能符合规划要求.当QA =15时,设Q (a ,9),由15(4)AQ a ==>,得a =4+Q (4+9),此时,线段QA 上所有点到点O 的距离均不小于圆O 的半径.综上,当P (−13,9),Q (4+9)时,d 最小,此时P ,Q 两点间的距离4(13)17PQ =+-=+.因此,d 最小时,P ,Q 两点间的距离为17+.2、【2018江苏,理17】某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O 的一段圆弧MPN (P 为此圆弧的中点)和线段MN 构成.已知圆O 的半径为40米,点P 到MN 的距离为50米.先规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD ,大棚Ⅱ内的地块形状为CDP △,要求,A B 均在线段MN 上,,C D 均在圆弧上.设OC 与MN 所成的角为θ.(1)用θ分别表示矩形ABCD 和CDP △的面积,并确定sin θ的取值范围;(2)若大棚Ⅰ内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.【答案】(1)矩形ABCD 的面积为800(4sin θcos θ+cos θ)平方米,△CDP 的面积为1600(cos θ–sin θcos θ),sin θ的取值范围是[14,1).(2)π6【解析】解:(1)连结PO 并延长交MN 于H ,则PH ⊥MN ,所以OH =10. 过O 作OE ⊥BC 于E ,则OE ∥MN ,所以∠COE =θ, 故OE =40cos θ,EC =40sin θ,则矩形ABCD 的面积为2×40cos θ(40sin θ+10)=800(4sin θcos θ+cos θ), △CDP 的面积为12×2×40cos θ(40–40sin θ)=1600(cos θ–sin θcos θ). 过N 作GN ⊥MN ,分别交圆弧和OE 的延长线于G 和K ,则GK =KN =10. 令∠GOK =θ0,则sin θ0=14,θ0∈(0,π6). 当θ∈[θ0,π2)时,才能作出满足条件的矩形ABCD , 所以sin θ的取值范围是[14,1). 答:矩形ABCD 的面积为800(4sin θcos θ+cos θ)平方米,△CDP 的面积为 1600(cos θ–sin θcos θ),sin θ的取值范围是[14,1). (2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,设甲的单位面积的年产值为4k ,乙的单位面积的年产值为3k (k >0), 则年总产值为4k ×800(4sin θcos θ+cos θ)+3k ×1600(cos θ–sin θcos θ) =8000k (sin θcos θ+cos θ),θ∈[θ0,π2). 设f (θ)= sin θcos θ+cos θ,θ∈[θ0,π2), 则222()cos sin sin (2sin sin 1)(2sin 1)(sin 1)f θθθθθθθθ=--=-+-=--+′. 令()=0f θ′,得θ=π6, 当θ∈(θ0,π6)时,()>0f θ′,所以f (θ)为增函数; 当θ∈(π6,π2)时,()<0f θ′,所以f (θ)为减函数, 因此,当θ=π6时,f (θ)取到最大值.答:当θ=π6时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大. 3. 【2017江苏,18】如图,水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱台形玻璃容器Ⅱ的高均为32cm,容器Ⅰ的底面对角线AC 的长为容器Ⅱ的两底面对角线EG ,11E G 的长分别为14cm 和62cm. 分别在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水,水深均为12cm. 现有一根玻璃棒l ,其长度为40cm.(容器厚度、玻璃棒粗细均忽略不计)(1)将l 放在容器Ⅰ中,l 的一端置于点A 处,另一端置于侧棱1CC 上,求l 没入水中部分的长度; (2)将l 放在容器Ⅱ中,l 的一端置于点E 处,另一端置于侧棱1GG 上,求l 没入水中部分的长度.【答案】(1)16(2)20 【解析】解:(1)由正棱柱的定义,1CC ⊥平面ABCD ,所以平面11A ACC ⊥平面ABCD ,1CC AC ⊥.记玻璃棒的另一端落在1CC 上点M 处.因为40AC AM ==,所以30MC ==,从而 3sin 4MAC =∠, 记AM 与水面的焦点为1P ,过1P 作P 1Q 1⊥AC , Q 1为垂足, 则P 1Q 1⊥平面ABCD ,故P 1Q 1=12, 从而AP 1=1116sin P MACQ =∠.答:玻璃棒l 没入水中部分的长度为16cm.( 如果将“没入水中部分冶理解为“水面以上部分冶,则结果为24cm)容器Ⅱ容器ⅠAH 11E 1A (第18题)(2)如图,O ,O 1是正棱台的两底面中心.由正棱台的定义,OO 1⊥平面EFGH ,所以平面E 1EGG 1⊥平面EFGH ,O 1O ⊥EG . 同理,平面E 1EGG 1⊥平面E 1F 1G 1H 1,O 1O ⊥E 1G 1. 记玻璃棒的另一端落在GG 1上点N 处.过G 作GK ⊥E 1G ,K 为垂足,则GK =OO 1=32. 因为EG = 14,E 1G 1= 62,所以KG 1=6214242-=,从而140GG ===. 设1,,EGG ENG αβ==∠∠则114sin sin()cos 25KGG KGG απ=+==∠∠.因为2απ<<π,所以3cos 5α=-.在ENG △中,由正弦定理可得4014sin sin αβ=,解得7sin 25β=. 因为02βπ<<,所以24cos 25β=. 于是42473sin sin()sin()sin co 3s cos sin ()5252555NEG αβαβαβαβ=π--=+=+=⨯+-⨯=∠. 记EN 与水面的交点为P 2,过P 2作P 2Q 2⊥EG ,Q 2为垂足,则P 2Q 2⊥平面EFGH ,故P 2Q 2=12,从而EP 2=2220sin P NEGQ =∠.答:玻璃棒l 没入水中部分的长度为20cm.(如果将“没入水中部分冶理解为“水面以上部分冶,则结果为20cm)4. 【2016江苏,17】现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部分的形状是正四棱锥1111P A B C D -,下部分的形状是正四棱柱1111ABCD A B C D -(如图所示),并要求正四棱柱的高1OO 是正四棱锥的高1PO 的4倍.(1)若16m,2m,AB PO ==则仓库的容积是多少?(2)若正四棱锥的侧棱长为6m ,则当1PO 为多少时,仓库的容积最大?(第17题)【答案】(1)312(2)1PO =【解析】解:(1)由PO 1=2知OO 1=4PO 1=8. 因为A 1B 1=AB =6,所以正四棱锥P -A 1B 1C 1D 1的体积()22311111=6224m ;33V A B PO ⋅⋅=⨯⨯=锥 正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1的体积()2231=68288m .V AB OO ⋅=⨯=柱 所以仓库的容积V =V 锥+V 柱=24+288=312(m 3).(2)设A 1B 1=a (m),PO 1=h (m),则0<h <6,OO 1=4h .连结O 1B 1.因为在Rt △11PO B 中,2221111O B PO PB +=,所以2236h +=,即()22236.a h =- 于是仓库的容积()()22231132643606333V V V a h a h a h h h h =+=⋅+⋅==-<<柱锥, 从而()()2226'36326123V h h =-=-.令'0V =,得h =或h =-(舍).当0h <<0V'> ,V 是单调增函数;当6h <时,0V'<,V 是单调减函数.故h =V 取得极大值,也是最大值.因此,当1PO =时,仓库的容积最大.5. 【2015江苏高考,17】 某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路的山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为12l l ,,山区边界曲线为C ,计划修建的公路为l ,如图所示,M ,N 为C 的两个端点,测得点M 到12l l ,的距离分别为5千米和40千米,点N 到12l l ,的距离分别为20千米和2.5千米,以12l l ,所在的直线分别为x ,y 轴,建立平面直角坐标系xOy ,假设曲线C 符合函数2ay x b=+(其中a ,b 为常数)模型. (1)求a ,b 的值;(2)设公路l 与曲线C 相切于P 点,P 的横坐标为t .①请写出公路l 长度的函数解析式()f t ,并写出其定义域; ②当t 为何值时,公路l 的长度最短?求出最短长度.【答案】(1)1000,0;a b ==(2)①()f t =定义域为[5,20],②min ()t f t == 【解析】(1)由题意知,点M ,N 的坐标分别为()5,40,()20,2.5.将其分别代入2ay x b =+,得4025 2.5400ab a b⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,解得10000a b =⎧⎨=⎩.(2)①由(1)知,21000y x =(520x ≤≤),则点P 的坐标为21000,t t ⎛⎫⎪⎝⎭, 设在点P 处的切线l 交x ,y 轴分别于A ,B 点,32000y x '=-,则l 的方程为()2310002000y x t t t -=--,由此得3,02t ⎛⎫A ⎪⎝⎭,230000,t ⎛⎫B ⎪⎝⎭.故()f t ==,[]5,20t ∈.②设()624410g t t t ⨯=+,则()6516102g t t t⨯'=-.令()0g t '=,解得t =当(t ∈时,()0g t '<,()g t 是减函数;当()t ∈时,()0g t '>,()g t 是增函数.从而,当t =()g t 有极小值,也是最小值,所以()min 300g t =,此时()min f t =答:当t =l 的长度最短,最短长度为千米.【考纲要求】数学在实际问题中的应用考查要求: 要求对所列知识有较深刻的认识,并能解决有一定综合性的问题.【考向分析】1.根据待定系数法、几何公式、解三角形确定函数解析式2.利用导数、基本不等式或解三角形求最值或范围.【高考预测】利用导数、基本不等式或解三角形求最值或范围仍是考查中点内容.【迎考策略】1.生活中求利润最大、用料最省、效率最高等问题称之为优化问题.导数是解决生活中优化问题的有力工具,用导数解决优化问题的基本思路是:优化问题→用函数表示的数学问题→用导数解决数学问题→优化问题的答案.2.解答应用问题的程序概括为“四步八字”,即①审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择模型;②建模:把自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;③求模:求解数学模型,得出数学结论;④还原:将数学结论还原为实际问题的意义.【强化演练】1.某“”型水渠南北向宽为,东西向宽为,其俯视图如图所示.假设水渠内的水面始终保持水平位置.(1)过点的一条直线与水渠的内壁交于两点,且与水渠的一边的夹角为(为锐角),将线段的长度表示为的函数;(2)若从南面漂来一根长度为的笔直的竹竿(粗细不计),竹竿始终浮于水平面内,且不发生形变,问:这根竹竿能否从拐角处一直漂向东西向的水渠(不会卡住)?试说明理由.【答案】(1)(2)能【解析】解(1)由题意,,,所以(2)设,由,令,得.且当,;当,,所以在上单调递减,在上单调递增,所以当时,取得极小值,即为最小值.当时,,,所以的最小值为,即这根竹竿能通过拐角处的长度的最大值为.因为,所以这根竹竿能从拐角处一直漂向东西向的水渠.答:竹竿能从拐角处一直漂向东西向的水渠.2.将一个半径为3dm ,圆心角为的扇形铁皮焊接成一个容积为V(dm 3)的圆锥形无盖容器(忽略损耗).(1)求V 关于的函数关系式 (2)当为何值时,V 取得最大值(3)容积最大的圆锥形容器能否完全盖住桌面上一个半径为0.5dm 的球?请说明理由.【答案】(1)(2)(3) 能完全盖住桌面上一个半径为0.5dm 的球.理由见解析. 【解析】 (1),(2) 令,,因此时,(3)设圆锥轴截面三角形内切圆半径为,所以能完全盖住桌面上一个半径为0.5dm 的球.3.如图,某大型水上乐园内有一块矩形场地,120ABCD AB =米, 80AD =米,以,AD BC 为直径的半圆1O 和半圆2O (半圆在矩形ABCD 内部)为两个半圆形水上主题乐园, ,,BC CD DA 都建有围墙,游客只能从线段AB 处进出该主题乐园.为了进一步提高经济效益,水上乐园管理部门决定沿着AE FB 、修建不锈钢护栏,沿着线段EF 修建该主题乐园大门并设置检票口,其中,E F 分别为,AD BC 上的动点,//EF AB ,且线段EF 与线段AB 在圆心1O 和2O 连线的同侧.已知弧线部分的修建费用为200元/米,直线部门的平均修建费用为400元/米.(1)若80EF =米,则检票等候区域(其中阴影部分)面积为多少平方米? (2)试确定点E 的位置,使得修建费用最低.【答案】(1)80048003π-;(2)当1AO E ∠为3π时,修建费用最低.【解析】(1)如图,设直线EF 与矩形ABCD 交于,M N 两点,连12,O E O F ,则20ME =米, 1O M =米.梯形12O O FE 的面积为()1120802⨯+⨯=平方米, 矩形12AO O B 的面积为120404800⨯=平方米, 由16AO E π∠=,得扇形1O AE 和扇形2O FB 的面积均为14001600263ππ⨯⨯=平方米,故阴影部分面积为80048003π--平方米. (2)设1,0,2AO E πθθ⎛⎫∠=∈ ⎪⎝⎭,则40AE BF θ==, 所以120240sin 12080sin EF θθ=-⨯=-, 修建费用()()()2008040012080sin 1600032sin fθθθθθ=⨯+⨯-=+-,所以()()1600012cos f θθ=-',令()0f θ'=,得3πθ=,当θ变化时, ()(),f f θθ'的变化情况如下表:由上表可得当3πθ=时,即13AO E π∠=, ()fθ有极小值,也为最小值.故当1AO E ∠为3π时,修建费用最低. 4.如图,某小区中央广场由两部分组成,一部分是边长为80cm 的正方形ABCD ,另一部分是以AD 为直径的半圆,其圆心为O .规划修建的3条直道AD , PB , PC 将广场分割为6个区域:Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ为绿化区域(图中阴影部分),Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ为休闲区域,其中点P 在半圆弧上, AD 分别与PB , PC 相交于点E , F .(道路宽度忽略不计)(1)若PB 经过圆心,求点P 到AD 的距离; (2)设POD θ∠=, 0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. ①试用θ表示EF 的长度;②当sin θ为何值时,绿化区域面积之和最大.【答案】(1)(2)①最小值为)264001m ②当sin 2θ=时,绿化区域Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的面积之和最大【解析】以AD 所在直线为x 轴,以线段AD 的中垂线为y 轴建立平面直角坐标系. (1)直线PB 的方程为2y x =, 半圆O 的方程为22240x y += ()0y ≥,由()2222,{400,y x x y y =+=≥得y =所以,点P 到AD 的距离为.(2)①由题意,得()40cos ,40sin P θθ. 直线PB 的方程为()sin 28040cos 1y x θθ++=++,令0y =,得80cos 8040sin 2E x θθ+=-+ 80cos 40sin sin 2θθθ-=+. 直线PC 的方程为()sin 28040cos 1y x θθ-+=--,令0y =,得80cos 8040sin 2F x θθ-=++ 80cos 40sin sin 2θθθ+=+. 所以, EF 的长度为()F E f x x θ=- 80sin sin 2θθ=+, 0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.②区域Ⅳ、Ⅵ的面积之和为1180sin 80802sin 2S θθ⎛⎫=⨯-⨯ ⎪+⎝⎭ 6400sin 2θ=+, 区域Ⅱ的面积为2140sin 2S EF θ=⨯⨯ 180sin 40sin 2sin 2θθθ⎛⎫=⨯⨯ ⎪+⎝⎭ 21600sin sin 2θθ=+, 所以2121600sin 6400sin 2S S θθ++=+ (0)2πθ<<.设sin 2t θ+=,则23t <<,()212160026400t S S t-++=.816004t t ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭()16004≥ )64001=.当且仅当t =sin 2θ=时“=”成立.所以,休闲区域Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ的面积12S S +的最小值为)264001m .答:当sin 2θ=时,绿化区域Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的面积之和最大.5.如图,在半径为20cm 的半圆形(O 为圆心)铝皮上截取一块矩形材料ABCD ,其中,A B 在直径上,点,C D 在圆周上.(1)设AD x =,将矩形ABCD 的面积y 表示成x 的函数,并写出其定义域; (2)怎样截取,才能使矩形材料ABCD 的面积最大?并求出最大面积.【答案】(1)y=2x x ∈(0,20).(2)截取ABCD 的面积最大,最大面积为2400cm . 【解析】(1),∴y=f (x )x ∈(0,20).(2)2200,y x x === 2max 400y cm =.∴截取时,才能使矩形材料ABCD 的面积最大,最大面积为2400cm .6.如图,有一块半圆形空地,开发商计划建一个矩形游泳池ABCD 及其矩形附属设施EFGH ,并将剩余空地进行绿化,园林局要求绿化面积应最大化.其中半圆的圆心为O ,半径为R ,矩形的一边AB 在直径上,点C D G H 、、、在圆周上, E F 、在边CD 上,且3BOG π∠=,设BOC θ∠=.(1)记游泳池及其附属设施的占地面积为()fθ,求()f θ的表达式;(2)当cos θ为何值时,能符合园林局的要求?【答案】(1)()22sin cos sin ,0,23f R πθθθθθ⎛⎛⎫=-+∈ ⎪ ⎝⎭⎝⎭;(2) cos θ=【解析】(1)由题意, 2cos ,sin AB R BC R θθ==,且HOG ∆为等边三角形,所以, ,sin HG R EH R θ==-,()2cos sin sin ABCD EFGH f S S R R R R R θθθθ⎫=+=⋅+-⎪⎪⎝⎭,22sin cos sin ,0,23R πθθθθ⎛⎫⎛⎫=-+∈ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ (2)要符合园林局的要求,只要()fθ最小,由(1知, ()()()222222cos 2sin cos 4cos cos 2f R R θθθθθθ=--=--'令()0f θ'=,即24cos cos 2=0θθ--,解得cos θ=或cos θ=,令00cos 0,3πθθ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭当()00,θθ∈时, ()0f θ'<, ()f θ是单调减函数,当0,3πθθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f θ'>, ()f θ是单调增函数,所以当0θθ=时, ()fθ取得最小值.答:当θ满足cosθ=.7.如图,点为某沿海城市的高速公路出入口,直线为海岸线,,,是以为圆心,半径为的圆弧型小路.该市拟修建一条从通往海岸的观光专线,其中为上异于的一点,与平行,设.(1)证明:观光专线的总长度随的增大而减小;(2)已知新建道路的单位成本是翻新道路的单位成本的2倍.当取何值时,观光专线的修建总成本最低?请说明理由.【答案】(1)见解析;(2).【解析】(1)由题意,,所以,又,所以观光专线的总长度,,因为当时,,所以在上单调递减,即观光专线的总长度随的增大而减小.(2)设翻新道路的单位成本为,则总成本,,,令,得,因为,所以,当时,,当时,.所以,当时,最小.答:当时,观光专线的修建总成本最低.8.如图,准备在墙上钉一个支架,支架由两直杆AC 与BD 焊接而成,焊接点D 把杆AC 分成,AD CD 两段,其中两固定点,A B 间距离为1米, AB 与杆AC 的夹角为60︒,杆AC 长为1米,若制作AD 段的成本为/a 元米,制作CD 段的成本是2/a 元米,制作杆BD 成本是4/a 元米.设ADB α∠=,则制作整个支架的总成本记为S 元.(1)求S 关于α的函数表达式,并求出α的取值范围; (2)问AD 段多长时, S 最小? 【答案】(1)3S 2a ⎫=+⎪⎪⎝⎭, 2,33ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭(2)当AD =时S 最小 【解析】(1)在ABD ∆中,由正弦定理得12sin sin sin 33BD ADππαα==⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴BD =,12AD =+,则12sin 2S a αα⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭1212a ⎡⎤⎫-+⎢⎥⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦42sin a α⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭32sin 2a αα⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭,由题意2,33ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. (2)令214cos '0sin S αα-=⋅=,设01cos 4α=.∴当1cos 4α=时, S 最小,此时sin α= 12AD =+=.答:(1)S 关于α的函数表达式为32sin 2S a αα⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭,且2,33ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;(2)当AD =时S 最小. 9.园林管理处拟在公园某区域规划建设一半径为r 米,圆心角为θ(弧度)的扇形观景水池,其中()0,2θπ∈, O 为扇形AOB 的圆心,同时紧贴水池周边(即: OA OB 、和θ所对的圆弧)建设一圈理想的无宽度步道.要求总预算费用不超过24万元,水池造价为每平方米400元,步道造价为每米1000元. (1)若总费用恰好为24万元,则当r 和θ分别为多少时,可使得水池面积最大,并求出最大面积; (2)若要求步道长为105米,则可设计出的水池最大面积是多少?【答案】(1)20r =, 2θ=,面积最大值为400平方米.(2)水池的最大面积为337.5平方米.【解析】解(1)法1:弧长AB 为r θ,扇形AOB 面积为212S r θ=, 则()2140010002240000.2r r r θθ⨯++=即()2521200.r r r θθ++=所以2120010.5rr rθ-=+ 22211120010225r S r r r rθ-==⨯⨯+()()625650556505400.5r r ⎡⎤=-++≤-⨯=⎢⎥+⎢⎥⎣⎦当且仅当6255,205r r r +==+即时取等号,此时()20,2θπ=∈ 答: 20r =, 2θ=,面积最大值为400平方米.法2:利用基本不等式. ()222525r r r r r θθθθ++≥+⨯=+(2) 由10522105,=,r r r r θθ-+=得出 ()211105222S r r r θ∴==-, 所以()210520=2{,521200r r r r r θπθθ-<<++≤ 所以105105222{ ,15,452r r r π<<+≤≥所以105452r ≤< . ()211105222S r r r θ∴==-, 10545,2r ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭, 所以45r =, 13θ=时,水池的最大面积为337.5平方米. 答: r 的取值范围为105452r ≤<,且当45r =, 13θ=,水池的最大面积为337.5平方米. 10.日前,扬州下达了2018年城市建设和环境提升重点工程项目计划,其中将对一块以O 为圆心,R (R 为常数,单位:米)为半径的半圆形荒地进行治理改造,如图所示,△OBD 区域用于儿童乐园出租,弓形BCD 区域(阴影部分)种植草坪,其余区域用于种植观赏植物.已知种植草坪和观赏植物的成本分别是每平方米5元和55元,儿童乐园出租的利润是每平方米95元.(1)设∠BOD=θ(单位:弧度),用θ表示弓形BCD 的面积S 弓=f (θ);(2)如果市规划局邀请你规划这块土地,如何设计∠BOD 的大小才能使总利润最大?并求出该最大值.【答案】(1)见解析;(2)当园林公司把扇形的圆心角设计成时,总利润取最大值R2(50π).【解析】(1)S扇=R2θ,S△OBD=R2sinθ,S弓=f(θ)=R2(θ﹣sinθ),θ∈(0,π)(2)设总利润为y元,儿童乐园利润为y1元,种植草坪成本为y2元,种植观赏植物成本为y3元;则y1=R2sinθ•95,y2=R2(θ﹣sinθ)•5,y3=R2(π﹣θ)•55,∴y=y1﹣y2﹣y3=R2(100si nθ+50θ﹣55π),设g(θ)=100sinθ+50θ﹣55π,θ∈(0,π).∴g′(θ)=100cosθ+50∴g′(θ)<0,cosθ>﹣,g(θ)在θ∈(0,)上为减函数;g′(θ)>0,cosθ<﹣,g(θ)在θ∈(,π)上为增函数;当θ=时,g(θ)取到最大值,此时总利润最大,此时总利润最大:y=R2(100sinθ+50θ﹣55π)=R2(50﹣π).(求最值时,如不交代单调性或者列表,扣2分)答:所以当园林公司把扇形的圆心角设计成时,总利润取最大值R2(50﹣π)。

2020年高考江苏版高考数学 15.2 双曲线

2020年高考江苏版高考数学  15.2 双曲线

例2 与椭圆C: y2 + x2 =1共焦点且过点(1, 3 )的双曲线的标准方程为
16 12
.
解析 椭圆 y2 + x2 =1的焦点坐标为(0,-2),(0,2),
16 12
设双曲线的标准方程为 y2 - x2 =1(m>0,n>0),
mn


3 m

1 n

1,解得m=n=2.
m n 4,

2.待定系数法
(1)与双曲线 ax22 - by22 =1共渐近线的双曲线方程可设为 ax22 - by22 =λ(λ≠0); (2)若双曲线的渐近线方程为y=± ba x,则双曲线方程可设为 ax22 - by22 =λ(λ≠
0);
(3)若双曲线过两个已知点,则双曲线方程可设为 x2 + y2 =1(mn<0);
2a,又|BF1|-|BF2|=5k-2a+3k-4k=4k-2a=2a,所以a=k,所以|BF1|=6a,|BF2|=4a,
又|BF1|2+|BF2|2=|F1F2|2,即13a2=c2,所以e= ac = 13.
答案 13
② |y|≥a
焦点
③ F1(-c,0),F2(c,0)
④ F1(0,-c),F2(0,c)
顶点
⑤ A1(-a,0),A2(a,0)
⑥ A1(0,-a),A2(0,a)
对称性
关于x轴、y轴对称,关于原点中心对称
实、虚轴长 实轴A1A2长为⑦ 2a ,a是实半轴的长;虚轴B1B2长为⑧ 2b ,b是虚半轴的长
例2 (2018江苏淮阴期初)已知点F1、F2分别是双曲线C: ax22 - by22 =1(a>

专题09 不等式-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

   专题09 不等式-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

专题09 不等式【真题感悟】1.【2018江苏,理13】在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,120ABC ∠=︒,ABC ∠的平分线交AC 与点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为 ▲ .【答案】9【解析】由题意可知,ABC ABD BCD S S S =+△△△,由角平分线性质和三角形面积公式得111sin1201sin 601sin 60222ac a c ︒=⨯⨯︒+⨯⨯︒,化简得11,1ac a c a c=++=,因此1144(4)()559,c a a c a c a c a c +=++=++≥+=当且仅当23c a ==时取等号,则4a c +的最小值为9.2.【2017江苏,10】某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元,要使一年的总运费与总存储之和最小,则x 的值是 ▲ . 【答案】30【解析】总费用600900464()4240x x x x +⨯=+≥⨯=,当且仅当900x x=,即30x =时等号成立. 3.【2016江苏,12】已知实数,x y 满足240220330x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩,,, 则22x y +的取值范围是 ▲ .【答案】4[,13]5【解析】画出不等式组表示的平面区域(图略),由图可知原点到直线220x y +-=距离的平方为22x y +的最小值,为245=,原点到直线24=0x y -+与33=0x y --的交点(2,3)距离的平方为22x y +的最大值,为13,因此22x y +的取值范围为4[,13].54. 【2013江苏,9】抛物线y =x 2在x =1处的切线与两坐标轴围成三角形区域为D (包含三角形内部和边界).若点P (x ,y )是区域D 内的任意一点,则x +2y 的取值范围是__________. 【答案】12,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【解析】由题意可知抛物线y =x 2在x =1处的切线方程为y =2x -1.该切线与两坐标轴围成的区域如图中阴影部分所示:当直线x +2y =0平移到过点A 1,02⎛⎫⎪⎝⎭时,x +2y 取得最大值12.当直线x +2y =0平移到过点B(0,-1)时,x +2y 取得最小值-2. 因此所求的x +2y 的取值范围为12,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.5.【2012江苏,13】已知函数f (x )=x 2+ax +b (a ,b ∈R )的值域为[0,+∞),若关于x 的不等式f (x )<c 的解集为(m ,m +6),则实数c 的值为__________. 【答案】9.【解析】∵f (x )=x 2+ax +b 的值域为[0,+∞),∴∆=a 2-4b =0.①又∵f (x )<c 的解集为(m ,m +6),即x 2+ax +b -c <0的解集为(m ,m +6),∴m ,m +6是对应方程x 2+ax+b -c =0的两个根,∴(6),(6),m m a m m b c ++=-⎧⎨+=-⎩①②由②得,a 2=4m 2+24m +36,④ 由③得,4b -4c =4m 2+24m ,⑤由①④⑤可得,4m 2+24m +36=4m 2+24m +4c , 解得c =9.6.【2012江苏,14】已知正数a ,b ,c 满足:5c -3a ≤b ≤4c -a ,c ln b ≥a +c ln c ,则ba的取值范围是__________. 【答案】[e,7].【解析】由5c -3a≤b≤4c -a 及c >0,得534a b ac c c-≤≤-,①由clnb≥a +clnc 得:a c ≤lnb -lnc =ln b c∴e a c bc≥②记a x c =,b yc =,则b y a x=. 则①为:5-3x≤y≤4-x ③②为:y ≥e x ④如图画出两个不等式所表示的平面区域而00b y y a x x -==-表示可行域内的点P(x ,y)与原点连线l 的斜率. 由534y x y x =-⎧⎨=-⎩得1272x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故17(,)22A由图知当直线l 过点A 时取得最大值,最大值为72712=.设过原点与y =e x相切的直线为y =kx ,切点为(x0,y0)由y ′=e x知k =ex0=0000e x y x x =,∴x0=1 ∴切点坐标为(1,e),切线方程为y =ex.显然此时y x 取得最小值,所以yx 的取值范围为[e,7].7. 【2010江苏,12】设x ,y 为实数,满足3≤xy 2≤8,4≤2x y ≤9,则34x y的最大值是__________.【答案】27.【解析】由条件知x >0,y >0.设34x y =(xy 2)m ·(2x y)n ,该式整理得34xy=2223,.24,m nn mm nxn my+=⎧∴⎨=⎩---解得m=-1,n=2.∴34xy=(xy2)-1·(2xy)2.而18≤(xy2)-1≤13,16≤(2xy)2≤81,∴2≤34xy≤27.∴34xy的最大值是27.【考纲要求】一、不等式与不等关系1.了解现实世界和日常生活中的不等关系.2.了解不等式(组)的实际背景.二、一元二次不等式的解法1.通过函数图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.2.会解一元二次不等式,以及简单的分式、高次不等式.三、简单的线性规划1.会从实际情境中抽象出二元一次不等式组.2.了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组.3.会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决.四、基本不等式1.了解基本不等式的证明过程.2.会用基本不等式解决简单的最值问题.【考向分析】江苏新高考对不等式知识的考查要求较高,整个高中共有8个C能级知识点,本章就占了两个,高考中以填空题和解答题的形式进行考查,涉及到数形结合、分类讨论和等价转化的思想,着重考查学生基本概念及基本运算能力.经常与其它章节知识结合考查,如与函数、方程、数列、平面解析几何知识结合考查. 基本不等式及其应用在高考中是一个必考的知识点,在处理最值时是一种非常行之有效的工具,在使用时一定多观察所给代数式的形式,和基本不等式成立的条件.【高考预测】1线性规划问题在新高考中已取消,2019年就没考,这是一个方向,2利用基本不等式解决问题不单独设置,二在具体数学问题中体现,即将基本不等式应用作为一个工具进行考查,这也是考查的一个方向.【迎考策略】利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况,要从整体上把握运用基本不等式,对不满足使用基本不等式条件的可通过“变形”来转换,常见的变形技巧有:拆项,并项,也可乘上一个数或加上一个数,“1”的代换法等.【强化演练】1.【2019年高考全国II 卷理数】若a >b ,则( ) A .ln(a −b )>0 B .3a <3b C .a 3−b 3>0 D .│a │>│b │【答案】C【解析】取2,1a b ==,满足a b >,ln()0a b -=,知A 错,排除A ;因为9333a b =>=,知B 错,排除B ;取1,2a b ==-,满足a b >,12a b =<=,知D 错,排除D ,因为幂函数3y x =是增函数,a b >,所以33a b >,故选C .2.【2019年高考北京卷理数】若x ,y 满足|1|x y ≤-,且y ≥−1,则3x+y 的最大值为( ) A .−7 B .1C .5D .7【答案】C【解析】由题意1,11yy x y -≤⎧⎨-≤≤-⎩作出可行域如图阴影部分所示.设3,3z x y y z x =+=-,当直线0:3l y z x =-经过点()2,1-时,z 取最大值5.故选C .3.【2019年高考天津卷理数】设变量,x y 满足约束条件20,20,1,1,x y x y x y +-≤⎧⎪-+≥⎪⎨-⎪⎪-⎩……,则目标函数4z x y =-+的最大值为( ) A .2 B .3C .5D .6【答案】D【解析】已知不等式组表示的平面区域如图中的阴影部分. 目标函数的几何意义是直线4y x z =+在y 轴上的截距, 故目标函数在点A 处取得最大值. 由20,1x y x -+=⎧⎨=-⎩,得(1,1)A -,所以max 4(1)15z =-⨯-+=. 故选C.4.【2019年高考浙江卷】若实数,x y 满足约束条件3403400x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪+≥⎩,则32z x y =+的最大值是( )A . 1-B . 1C . 10D . 12【答案】C【解析】画出满足约束条件的可行域如图中阴影部分所示。

专题10 复数及其应用(解析版)(思维导图+知识梳理+方法技巧+易混易错)

专题10 复数及其应用(解析版)(思维导图+知识梳理+方法技巧+易混易错)

专题17 圆锥曲线的综合应用一、知识速览二、考点速览知识点1 直线与椭圆的位置关系 1、直线与椭圆的位置判断设直线方程为y kx m =+,椭圆方程为22221(0)x ya b a b+=>>联立2222,1,y kx m x y a b =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得一个关于x 的一元二次方程222222222()20b k a x a kmx a m a b +++-=①0∆>⇔直线和椭圆相交⇔直线和椭圆有两个交点(或两个公共点); ②0∆=⇔直线和椭圆相切⇔直线和椭圆有一个切点(或一个公共点); ③0∆<⇔直线和椭圆相离⇔直线和椭圆无公共点. 2、直线与椭圆相交的弦长公式(1)定义:连接椭圆上两个点的线段称为椭圆的弦. (2)求弦长的方法①交点法:将直线的方程与椭圆的方程联立,求出两交点的坐标,然后运用两点间的距离公式来求. ②根与系数的关系法:如果直线的斜率为k ,被椭圆截得弦AB 两端点坐标分别为(x 1,y1),(x 2,y 2),则弦长公式为:=AB 知识点2 直线与双曲线的位置关系 1、直线与双曲线的位置关系判断将双曲线方程22221x y a b-=与直线方程:l y kx b =+联立消去y 得到关于x 的一元二次方程()22222222220ba k x a mkx a m ab ----=,(1)当2220b a k -=,即bk a=±,直线l 与双曲线的渐近线平行,直线l 与双曲线只有一个交点; (2)当2220b a k -≠,即b k a≠±,设该一元二次方程的判别式为∆,若0∆>,直线与双曲线相交,有两个公共点; 若0∆=,直线与双曲线相切,有一个公共点; 若∆<0,直线与双曲线相离,没有公共点;注意:直线与双曲线有一个公共点时,可能相交或相切. 2、直线与双曲线弦长求法若直线:l y kx m =+与双曲线22221x ya b-=(0a >,0b >)交于()11,A x y ,()22,B x y 两点,则12A B x =-或12AB y =-(0k ≠).(具体同椭圆相同) 知识点3 直线与抛物线的位置关系1、直线与抛物线的位置关系有三种情况相交(有两个公共点或一个公共点); 相切(有一个公共点); 相离(没有公共点).2、以抛物线22(0)y px p =>与直线的位置关系为例:(1)直线的斜率k 不存在,设直线方程为x a =,若0a >,直线与抛物线有两个交点;若0a =,直线与抛物线有一个交点,且交点既是原点又是切点; 若0<a ,直线与抛物线没有交点. (2)直线的斜率k 存在.设直线:l y kx b =+,抛物线22(0)y px p =>,直线与抛物线的交点的个数等于方程组22y kx by px=+⎧⎨=⎩,的解的个数,即二次方程2222()0k x kb p x b +-+=(或22220k y py bp -+=)解的个数. ①若0k ≠,则当0∆>时,直线与抛物线相交,有两个公共点; 当0∆=时,直线与抛物线相切,有个公共点; 当0∆<时,直线与抛物线相离,无公共点.②若0k =,则直线y b =与抛物线22(0)y px p =>相交,有一个公共点. 3、直线与抛物线相交弦长问题 (1)一般弦长设AB 为抛物线22(0)y px p =>的弦,11(,)A x y ,22(,)B x y ,弦AB 的中点为00(,)M x y . ①弦长公式:212122111AB k x y k +-+-(k 为直线AB 的斜率,且0k ≠). ②0AB p k y =, 推导:由题意,知2222y px =,① 2112y px = ② 由①-②,得121212()(=2()y y y y p x x +--),故1212122y y py y x x -=+-,即0AB p k y =. ③直线AB 的方程为000()py y x x y -=-. (2)焦点弦长如图,AB 是抛物线22(0)y px p =>过焦点F 的一条弦, 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,AB 的中点00(,)M x y ,过点A ,M ,B 分别向抛物线的准线l 作垂线,垂足分别为点1A ,1B ,1M , 根据抛物线的定义有1AF AA =,1BF BB =,11AB AF BF AA BB =+=+ 故11AB AF BF AA BB =+=+.又因为1MM 是梯形11AA B B 的中位线,所以1112AB AA BB MM =+=, 从而有下列结论;①以AB 为直径的圆必与准线l 相切.②022p AB x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(焦点弦长与中点关系)③12AB x x p =++.④若直线AB 的倾斜角为α,则22sin pAB α=. ⑤A ,B 两点的横坐标之积,纵坐标之积均为定值,即2124p x x =,212y y p =-.⑥11AF BF +为定值2P.一、直线与圆锥曲线位置关系1、直线与圆锥曲线有两个不同的公共点的判定:通常的方法是直线与圆锥曲线方程联立方程消元后得到一元二次方程,其中0∆>;另一方面就是数形结合,如直线与双曲线有两个不同的公共点,可通过判定直线的斜率与双曲线渐近线的斜率的大小得到.2、直线与圆锥曲线只有一个公共点则直线与双曲线的一条渐近线平行,或直线与抛物线的对称轴平行,或直线与圆锥曲线相切.【典例1】(2023·全国·高三专题练习)直线l :()()211740+++--=m x m y m 与椭圆C :2211812x y +=的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .不能确定 【答案】A【解析】将直线l :()()211740+++--=m x m y m 变形为l :(27)40m x y x y +-++-=,由27040x y x y +-=⎧⎨+-=⎩得31x y =⎧⎨=⎩,于是直线l 过定点()3,1,而223171181212+=<,于是点()3,1在椭圆C :2211812x y +=内部, 因此直线l :()()211740+++--=m x m y m 与椭圆C :2211812x y +=相交.故选:A .【典例2】(2023·高三课时练习)直线()12y k x =-+与抛物线24x y =的位置关系为( ) A .相交 B .相切 C .相离 D .不能确定 【答案】A【解析】直线()12y k x =-+过定点()1,2,∵2142<⨯,∴()1,2在抛物线24x y =内部,∴直线()12y k x =-+与抛物线24x y =相交,故选:A .【典例3】(2023·四川成都·高三模拟预测)已知命题p :1k <,命题q :直线10kx y -+=与抛物线24y x =有两个公共点,则p 是q 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 【答案】B【解析】由10kx y -+=和24y x =可得()214kx x +=,整理得到:()222410k x k x +-+=,因为直线与抛物线有两个不同的交点,故()22Δ2440k k k ≠⎧⎪⎨=-->⎪⎩, 故1,0k k <≠,故命题q 成立能推出命题p 成立;反之,若1k <,取0k =,此时()222410k x k x +-+=仅有一个实数根14x =, 故此时直线与抛物线仅有一个不同的交点, 故命题p 成立不能推出命题q 成立, 故p 是q 的必要不充分条件,故选:B.【典例4】(2023上·江西南昌·高三校考阶段练习)已知直线1y kx =-与双曲线224x y -=,若直线与双曲线左支交于两点,求实数k 的取值范围.【答案】1⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭【解析】因为直线与双曲线224x y -=左支交于两点,所以两点横坐标皆小于2-,把1y kx =-代入224x y -=得:()221250k x kx -+-=,所以()()22125f x k x kx =-+-有两个小于2-的零点,因为()050f =-<,所以210k -<,所以()()()()()()22222210Δ4201022212122250k k k k k f k k ⎧-<⎪=+->⎪⎪⎨-<-⎪-⎪⎪-=--+⨯--<⎩,解得1k <<-,则实数k 的范围为1⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.二、直线与圆锥曲线的弦长问题设11()M x y ,,22()N x y ,根据两点距离公式||MN =.(1)若M N 、在直线y kx m =+上,代入化简,得12||MN x -;(2)若M N 、所在直线方程为x ty m =+,代入化简,得12||MN y =-(3)构造直角三角形求解弦长,||MN 2121|||||cos ||sin |x x y y αα--==.其中k 为直线MN 斜率,α为直线倾斜角. 【典例1】(2023·全国·高三对口高考)已知椭圆2219x y +=,过左焦点F 作倾斜角为π6的直线交椭圆于A 、B两点,则弦AB 的长为 . 【答案】2【解析】在椭圆2219x y +=中,3a =,1b =,则c ()F -,设点()11,A x y 、()22,B x y ,由题意可知,直线AB 的方程为3223yx ,即x =-联立2299x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩可得21210y --=,1664121440∆=⨯+⨯=>,由韦达定理可得12y y +=,12112y y =-,所以,2AB =. 故答案为:2.【典例2】(2023·四川乐山·高三统考二模)已知直线()():20l y k x k =+>与抛物线24y x =交于点A 、B ,以线段AB 为直径的圆经过定点()2,0D ,则AB =( ) A .4 B .6 C .8 D .10 【答案】C 【解析】记10m k=>,则直线l 的方程可表示为2x my =-,设点()11,A x y 、()22,B x y , 联立224x my y x=-⎧⎨=⎩可得2480y my -+=,216320m ∆=->,可得22m >,由韦达定理可得124y y m +=,128y y =,()()11112,4,DA x y my y =-=-,()()22222,4,DB x y my y =-=-,由已知可得DA DB ⊥,则()()()()212121212441416DA DB my my y y m y y m y y ⋅=--+=+-++()2228116162480m m m =+-+=-=,可得23m =, 所以,()22221212141163213163328AB m y y y y m m ++-+-=+⨯-=.故选:C.【典例3】(2023·新疆喀什·高三校考模拟预测)已知双曲线C 两条准线之间的距离为1,离心率为2,直线l 经过C 的右焦点,且与C 相交于A 、B 两点. (1)求C 的标准方程;(2)若直线l 与该双曲线的渐近线垂直,求AB 的长度.【答案】(1)223y x -=1;(2)3 【解析】(1)因为直线l 经过C 的右焦点,所以该双曲线的焦点在横轴上, 因为双曲线C 两条准线之间的距离为1,所以有222112a a a c c c ⎛⎫--=⇒= ⎪⎝⎭, 又因为离心率为2,所以有122c a a c =⇒=代入212a c =中,可得2221,2413a cbc a ==⇒=-=-=,∴C 的标准方程为:2213y x -=;(2)由上可知:该双曲线的渐近线方程为3y x =,所以直线l 的斜率为3 由于双曲线和两条直线都关于y 轴对称, 所以两条直线与双曲线的相交弦相等.又因为直线斜率的绝对值小于渐近线斜率的绝对值, 所以直线与双曲线交于左右两支, 因此不妨设直线l 3方程为)32y x -与双曲线方程联立为: )222138413032y x x x y x ⎧-=⎪⎪⇒+-=⎨⎪=-⎪⎩,设()()1122,,,A x y B x y ,则有1212113,28x x x x +=-=-,()()222121212123232323113144 3.348AB x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+-=-=+--⨯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭三、求解圆锥曲线中的定点问题的两种方法1、特殊推理法:先从特殊情况入手,求出定点,再证明定点与变量无关.2、直接推理法:①选择一个参数建立直线系方程,一般将题目中给出的曲线方程(包含直线方程)中的常量当成变量,将变量x ,y 当成常量,将原方程转化为kf (x ,y )+g (x ,y )=0的形式(k 是原方程中的常量);②根据直线过定点时与参数没有关系(即直线系方程对任意参数都成立),得到方程组⎩⎨⎧f (x ,y )=0,g (x ,y )=0;③以②中方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点,若定点具备一定的限制条件,可以特殊解决.【典例1】(2022·江苏泰州·高三统考模拟预测)已知1l ,2l 是过点()0,2的两条互相垂直的直线,且1l 与椭圆22:14x y Γ+=相交于A ,B 两点,2l 与椭圆Γ相交于C ,D 两点. (1)求直线1l 的斜率k 的取值范围;(2)若线段AB ,CD 的中点分别为M ,N ,证明直线MN 经过一个定点,并求出此定点的坐标. 【答案】(1)⎛⋃ ⎝⎭⎝;(2)证明见解析;定点20,5⎛⎫⎪⎝⎭. 【解析】(1)根据题意直线1l ,2l 的斜率均存在且不为0直线1l ,2l 分别为2y kx =+,12y x k=-+,联立22214y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得()224116120k x kx +++=, 由()()2216412410k k ∆=-⨯+>得243k >,则k <或k > 同理2143k ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,则k < 所以k的取值范围为⎛⋃ ⎝⎭⎝. (2)设()11,A x y ,()22,B x y ,由(1)得()224116120k kx +++=,所以1221641k x x k +=-+,则1228241Mx x k x k +==-+, 所以22282224141M M k y kx k k =+=-+=++,则2282,4141k M k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,同理22282,44k k N k k ⎛⎫⎪++⎝⎭,则直线MN 的方程为22222222228441884141441k k k k y x k k k k k k -⎛⎫++-=+ ⎪++⎝⎭+++, 化简整理得21255k y x k -=+因此直线MN 经过一个定点20,5⎛⎫⎪⎝⎭.【典例2】(2023·吉林·通化一中高三校联考模拟预测)已知曲线E 上任意一点Q到定点F 的距离与Q到定直线:m x =(1)求曲线E 的轨迹方程;(2)斜率为k k ⎛> ⎝⎭的直线l 交曲线E 于B ,C 两点,线段BC 的中点为M ,点M 在x 轴下方,直线OM交曲线E 于点N ,交直线=1x -于点D ,且满足2||||||ON OD OM =(O 为原点).求证:直线l 过定点.【答案】(1)22195x y -=;(2)证明见解析 【解析】(1)设曲线E 上任意一点(,)Q x y=化简整理得22195x y -=,所以曲线E 的轨迹方程为22195x y -=;(2)设()11,B x y ,()22,C x y ,直线l的方程为y kx t k ⎛=+> ⎝⎭,联立22195y kx tx y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,得()22259189450k x ktx t ----=,因为有两个交点,所以2590Δ0k ⎧-≠⎨>⎩,即22259095k k t ⎧-≠⎨<+⎩,所以1221859kt x x k +=-,()()22121222182591025959k t t k t y y k x x t k k +-+=++==--, 即2295,5959ktt M k k ⎛⎫ ⎪--⎝⎭,因为点M 在x 轴下方,所以25059t k <-,又k >0t >, 所以直线OM 的斜率59OMk k =,则直线OM 的直线方程为59y x k=, 将其代入双曲线E 的方程,整理得2228195Nk x k =-,所以2222222258125||18195NNNk ON x y x k k +⎛⎫=+=+= ⎪-⎝⎭, 将59y x k =代入直线=1x -,解得51,9D k ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,又因为2295,5959kt t M k k ⎛⎫ ⎪--⎝⎭,所以有||OD ==||OM ==. 由2||||||ON OD OM =,解得9t k =±,因为k >0t >,所以9t k =, 因此直线l 的方程为9(9)y kx k k x =+=+,故直线l 过定点(9,0)-.【典例3】(2022上·江苏苏州·苏州中学高三校联考阶段练习)在平面直角坐标系xOy 中,已知点P 在抛物线21:4C y x =上,圆2222:(2)(02).C x y r r -+=<<(1)若1r =,Q 为圆2C 上的动点,求线段PQ 长度的最小值;(2)若点P 的纵坐标为4,过P 的直线,m n 与圆2C 相切,分别交抛物线1C 于,A B (异于点P ),求证:直线AB 过定点. 【答案】(1)1;(2)证明见解析【解析】(1)设()2,2P t t ,则21111PQ PC ≥-=≥,当()0,0P ,Q 为2PC 线段与圆2C 的交点时,min 1PQ = (2)题意可知()4,4P ,过P 点直线()44y k x -=-与圆2C 相切,r =,即()222416160r k k r --+-=,①设直线AB 为:()()441m x n y -+-=, 则与抛物线C 的交点方程可化为:()()()()()()24844444(4)4y y m x n y x m x n y -+--+-=--+-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,令44y z x -=-,则:()()2188440n z m n z m ++--=,② 题意有,①②方程同解,故有()()()[]()2233164164818444y r r m n m n -⎡⎤⎣=---+⨯=--+-⎦-, 即:2111m n -=,所以直线AB 为:()()1114412n x n y +-+-=,即6(11252)0x n x y -++-=, 由60112520x x y -=⎧⎨+-=⎩,解得67x y =⎧⎨=-⎩,直线AB 恒过()6,7-.四、圆锥曲线中的定值问题的常见类型及解题策略1、求代数式为定值:依题意设条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式,化简即可得出定值;2、求点到直线的距离为定值:利用点到直线的距离公式得出距离的解析式,再利用题设条件化简变形求得;3、求某线段长度为定值:利用长度公式求得解析式,再依据条件对解析式进行化简变形即可求得. 【典例1】(2023上·四川·南江中学高三校联考阶段练习)以坐标原点为对称中心,坐标轴为对称轴的椭圆过点()830,1,(,)55C D ---.(1)求椭圆的方程. (2)设P 是椭圆上一点(异于,C D ),直线,PC PD 与x 轴分别交于,M N 两点.证明在x 轴上存在两点,A B ,使得MB NA ⋅是定值,并求此定值.【答案】(1)2214x y +=;(2)证明见解析,定值为12-.【解析】(1)设椭圆方程为221px qy +=,则164912525q p q =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得141p q ⎧=⎪⎨⎪=⎩, 所以椭圆的方程为2214x y +=.(2)设()()()00,,,0,,0P x y A m B n ,(,0),(,0)M N M x N x ,则00(,1),(,1)M CM x CP x y ==+,由//CM CP ,得00(1)M x y x +=,而010y +≠,于是001M x x y =+,008383(,),(,)5555N DN x DP x y =+=++,同理008338()()()5555N x y x ++=+,而0305y +≠,于是000385535N x y x y -=+, 则000003855(,0),(,0)315x y x NA m MB n y y -=-=-++,00000000000038(583355()()31(1)(53))()5x y x ny n x my y m x MB NA n m y y y y -+-++-⋅=--=++++, 令00058333my y m ny n ++=--,而00(,)P x y 是椭圆上的动点,则583,33m n m n +=-=-,得4,4n m ==-,于是()()()2222200000020000003443(44)(4412(583)12]1533[1)(5)58)3(y x y y y y MB NA y y y y y y ⎡⎤-+--+---++⎣⎦⋅====-++++++, 所以存在()4,0A -和()4,0B ,使得MB NA ⋅是定值,且定值为12-.【典例2】(2023上·广东深圳·高三统考期末)点M 是平面直角坐标系xOy 上一动点,两直线1:l y x =,2:l y x =-,已知1MA l ⊥于点A ,A 位于第一象限;2MB l ⊥于点B ,B 位于第四象限.若四边形OAMB 的面积为2.(1)若动点M 的轨迹为C ,求C 的方程.(2)设(),M s t ,过点M 分别作直线MP ,MQ 交C 于点P ,Q .若MP 与MQ 的倾斜角互补,证明直线PQ 的斜率为一定值,并求出这个定值.【答案】(1)()2240x y x -=>;(2)证明见解析,定值为s t-.【解析】(1)设(),M x y ,依题意得0x >且x y x >>-,即0x y ->且0x y +>,设(),A n n ,则(),MA x n y n =--, 因为直线1l 的方向向量为()1,1, 所以()1,10MA x n y n ⋅=-+-=,2x y n +=,即,22x y x y A ++⎛⎫⎪⎝⎭,所以)2x y x OA +⎛==, ),2x y x MA -⎛== 所以四边形OAMB 的面积为2222x y OA MA -⋅==,即动点M 的轨迹方程为()2240x y x -=>.(2)设直线():MP y t k x s -=-(1k <-或1k >),则():MQ y t k x s -=--,联立()224,,x y y t k x s ⎧-=⎪⎨-=-⎪⎩得()224x kx ks t ⎡⎤---=⎣⎦, 整理得()()()2221240k x k ks t x ks t -+----=,所以()221P k ks t s x k -+=-,即222222211P k s kt k s kt sx s k k --+=-=--,所以()22221P P k t ksy k x s t t k -+=-+=+-,同理得22221Q k s kt x s k +=--,22221Q k t ksy t k --=+-,所以直线PQ 的斜率44Q P Q P y y ks sk x x kt t--===--,得证.【典例3】(2023·河北衡水·高三模拟预测)已知点(1,2)M -在抛物线2:2(0)C y px p =>上,过点(0,1)N -的直线l 与C 相交于,A B 两点,直线,MA MB 分别与y 轴相交于点,D E . (1)当弦AB 的中点横坐标为3时,求l 的一般方程;(2)设O 为原点,若,DN mON EN nON ==,求证:mnm n+为定值. 【答案】(1)10x y --=或2330x y ++=;(2)证明见解析【解析】(1)由点(1,2)M -在抛物线2:2C y px =上,所以2p =,所以抛物线C 的方程为24y x =.设直线l 的方程为()()11221(0),,,,y kx k A x y B x y =-≠.由241y xy kx ⎧=⎨=-⎩,得22(24)10k x k x -++=. 依题意22(24)410k k ∆=+-⨯⨯>,解得1k >-且0k ≠. 且121222241,k x x x x k k ++==. 因为弦AB 的中点横坐标为3,所以126x x +=,即2246k k +=,解得1k =或23k =-, 所以l 的一般方程为10x y --=或2330x y ++=.(2)直线MA 的方程为1122(1)1y y x x ++=--, 又111y kx =-,令0x =,得点D 的纵坐标为111(2)1D k x y x -+=-.所以111(2)0,1k x D x ⎛⎫-+ ⎪-⎝⎭,同理得点E 的坐标为221(2)0,1k x E x ⎛⎫-+ ⎪-⎝⎭.由,DN mON EN nON ==,得11(1)11D k x m y x +=+=--,22(1)11E k x n y x +=+=--. 所以12121111(1)(1)x x m n k x k x --+=+++1212112(242)211x x k k x x k ⎛⎫+=-=+-= ⎪++⎝⎭. 所以11112mn m n m n==++,即mn m n +为定值12.五、圆锥曲线中的范围、最值问题的解题方法(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系; (3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围; (4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围. 【典例1】(2022上·江苏宿迁·如东中学高三校考期中)已知12,F F 为椭圆C 的左、右焦点,点3P ⎛ ⎝⎭为其上一点,且124PF PF +=. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知直线y kx m =+与椭圆C 相交于,A B 两点,与y 轴交于点M ,若存在m ,使得34OA OBOM ,求m 的取值范围.【答案】(1)2214x y +=;(2)111,,122⎛⎫⎛⎫--⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【解析】(1)由题意设椭圆的标准方程为22221(0)x y a b a b+=>>,因为点3P ⎛ ⎝⎭为椭圆上一点,且124MF MF +=, 所以22241314a a b =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得2241a b ⎧=⎨=⎩, 所以椭圆的标准方程为2214x y +=.(2)设()()1122,,,,A x y B x y 又()0,M m , 由34OA OBOM 得,12123,30,4x x y y m ,123x x =-联立2214y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩可得()222418440k x kmx m +++-= 222(8)4(41)(4m 4)0km k ∆=-⨯+⨯->,即226416160k m -+>,22410k m ∴-+>,且12221228414441km x x k m x x k -⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩, 又123x x =-22441kmx k ,则222122224443()4141km m x x x k k -⋅=-==++222216410k mkm,2221416m km ,代入22410k m -+>得22211014m m m -+->-, 2114m <<,解得111,,122m ⎛⎫⎛⎫∈-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.m ∴的取值范围是111,,122⎛⎫⎛⎫--⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【典例2】(2023·河北秦皇岛·高三校联考二模)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>实轴的一个端点是P ,虚轴的一个端点是Q ,直线PQ 与双曲线的一条渐近线的交点为11,22⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求双曲线的方程;(2)若直线1(01)y kx k k=+<<与曲线C 有两个不同的交点,A B O 、是坐标原点,求OAB的面积最小值.【答案】(1)221x y -=;(2)【解析】(1)设点(),0P a ,点()0,Q b ,则直线PQ 的方程为1x y a b+=,与渐近线b y x a =联立,得1x ya b b y x a ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解之得22a x b y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即直线PQ 与双曲线的一条渐近线交点为,22a b ⎛⎫⎪⎝⎭,又直线PQ 与双曲线的一条渐近线的交点为11,22⎛⎫⎪⎝⎭,所以122122a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即1a b ==,因此双曲线方程为221x y -=.(2)设()()1122,,,A x y B x y ,把1y kx k =+代入221x y -=,得()22211210k x x k----=,则()()422122224112Δ44110,1k k k x x k k k -+⎛⎫=+-+=>+= ⎪-⎝⎭ ,2122111k x x k--=-,12AB x =-==点O 到直线1y kx k=+的距离211k d k =+所以OAB 的面积为()()242422222242111111212222111k k k k kS AB d k k k k k k +-+-==⨯+=⨯+--()242241k k k k +-=-令24t k k =-,所以22111t S t t t+⎛⎫==+ ⎪⎝⎭ 令1s t=,则2S s s =+因为01k <<,所以201k <<, 由221124t k ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,得104t <≤,由1s t=,得4s ≥,由221124S s s s ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭16425S ≥+=即当21124,,,42s t k k ====时,等号成立,此时满足Δ0>,所以OAB 面积的最小值为5【典例3】(2023·全国·高三模拟预测)已知F 是抛物线()2:20C y px p =>的焦点,过点F 的直线交抛物线C于A 、B 两点,且112AF BF+=. (1)求抛物线C 的方程;(2)若O 为坐标原点,过点B 作y 轴的垂线交直线AO 于点D ,过点A 作直线DF 的垂线与抛物线C 的另一交点为E ,AE 的中点为G ,求GB DG的取值范围.【答案】(1)22y x =;(2)1,12⎛⎫⎪⎝⎭【解析】(1)抛物线C 的焦点为,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,若直线AB 与x 轴重合,则直线AB 与抛物线C 只有一个公共点,不合乎题意,设直线AB 的方程为2px my =+,设点()11,A x y 、()22,B x y , 联立222y px p x my ⎧=⎪⎨=+⎪⎩可得2220y pmy p --=,222440p m p ∆=+>,由韦达定理可得122y y pm +=,212y y p =-,()()()12121212211111122m y y p p p AF BF my p my p my p my p x x +++=+=+=++++++()()()()22122222222221212212222221p m m y y p pm pm y y mp y y p m p m p p pp m ++++=====+++-+++,解得1p =, 所以,抛物线C 的方程为22y x =. (2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,则10x >,由(1)可得122y y m +=,121y y =-,又因为直线AO 的方程为11211122y y y x x x y x y ===, 将2y y =代入直线AO 的方程可得212y x y =, 可得12122y y x ==-,即点21,2D y ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以,221122DF y k y ==---, 因为AE DF ⊥,则211AE DF k k y =-=, 所以,直线AE 的方程为()1121y y x x y -=-, 联立()112212y y x x y y x ⎧-=-⎪⎨⎪=⎩可得2212220y y y x ---=,则122E y y y +=,故212E y y y =-,则()22122111212121212142E E x y y x y y y x x y y y x x =++=-++=+-+=++,由AE 的中点为G ,可得()12221,G x x y ++, 故G 、B 、D 三点共线,则1221212122111321222GB x x x x x GDx x x x ++-++==+++++.又由121y y =-,知221212144y y x x ==,故()()2111111221111111111141221411131346221222222x x x GB x x x GD x x x x x x x x ++++++===-=-++++++++1111,1222x ⎛⎫=-∈ ⎪+⎝⎭. 故GB GD的取值范围为1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭.六、圆锥曲线中的证明问题1、圆锥曲线中的证明问题,常见的有位置关系方面的,如证明相切、垂直、过定点等;数量关系方面的,如存在定值、恒成立、值相等、角相等、三点共线等.在熟悉圆锥曲线的定义和性质的前提下,要多采用直接法证明,但有时也会用到反证法.【典例1】(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>过3(1,)2和两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)如图所示,记椭圆的左、右顶点分别为A ,B ,当动点M 在定直线4x =上运动时,直线AM ,BM 分别交椭圆于两点P 和Q (不同于B ,A ).证明:点B 在以PQ 为直径的圆内.【答案】(1)22143x y +=;(2)证明见解析. 【解析】(1)依题意,将点3(1,)2和的坐标代入椭圆22221x y a b +=,得222219142312a b ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2243a b ⎧=⎨=⎩,所以椭圆方程为22143x y +=(2)由(1)知()()2,0,2,0A B -,显然点M 不在x 轴上,设()4,,0M t t ≠,()(),,,P P Q Q P x y Q x y ,直线,AM BM 斜率分别为,62AM BM t tk k ==,直线AM 的方程为()26ty x =+,BM 的方程为()22t y x =-,由()2226143t y x x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,消去y 得()222227441080t x t x t +++-=,显然0∆>, 于是224108227P t x t --=+,解得2254227P t x t -=+,则()2182627P P t ty x t =+=+,由()2222143t y x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,消去y 得()2222344120t x t x t +-+-=,显然0'∆>,于是2241223Q t x t -=+,解得22263Q t x t -=+,则()26223Q Q t ty x t =-=-+,因此22222254218418(2,)(,)27272727t t t t BP t t t t --=-=++++,22222266126(2,)(,)3333t t tBQ t t t t--=--=-++++, 则()()2222222241218660()()027*******t t t t BP BQ t t t t t t --⋅=⨯-+⨯-=++++++<, 则有PBQ ∠为钝角, 所以点B 在以PQ 为直径的圆内.【典例2】(2023上·福建泉州·高三校考阶段练习)点F 是抛物线Γ:22y px =(0p >)的焦点,O 为坐标原点,过点F 作垂直于x 轴的直线l ,与抛物线Γ相交于A ,B 两点,AB 4=,抛物线Γ的准线与x 轴交于点K .(1)求抛物线Γ的方程;(2)设C 、D 是抛物线Γ上异于A 、B 两点的两个不同的点,直线AC 、BD 相交于点E ,直线AD 、BC 相交于点G ,证明:E 、G 、K 三点共线. 【答案】(1)24y x =;(2)详见解析.【解析】(1)抛物线Γ:22y px =(0p >)的焦点坐标为:,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭过点F 作垂因为直于x 轴的直线l ,与抛物线Γ相交于A ,B 两点,且AB 4=, 不妨设,2,,222p p A B ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则2222p p =⋅,解得2p =或2p =-(舍去),所以抛物线Γ的方程为24y x =; (2)如图所示:由(1)知()()1,2,1,2A B -,设()22121212,,,2,244y y C y D y y y ⎛⎫⎛⎫≠≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则直线AC 的方程为:()()12112421,21214y y x y x y y --=--=-+-,直线BD 的方程为:()()22222421,21214y y x y x y y ++=-+=---,联立得()()1242124212y x y y x y ⎧-=-⎪+⎪⎨⎪+=-⎪-⎩,解得()1212121212424y y y y x y y y y y y y -+⎧=⎪-+⎪⎨+⎪=⎪-+⎩,则()12121212122,44y y y y y y E y y y y +⎛⎫-+ ⎪-+-+⎝⎭,所以()()()()1212121212121212121212122224441144EKy y y y y y y y y y k y y y y y y y y y y y y y y +++-+-+===-+-++--+-+-+, 则直线BC 的方程为:()()12112421,21214y y x y x y y ++=-+=---,直线AD 的方程为:()()22222421,21214y y x y x y y --=--=-+-,联立得()()1242124212y x y y x y ⎧+=-⎪-⎪⎨⎪-=-⎪+⎩,解得()1221211221424y y y y x y y y y y y y -+⎧=⎪-+⎪⎨+⎪=⎪-+⎩,则()12122121212,44y y y y y y G y y y y +⎛⎫-+ ⎪-+-+⎝⎭,所以()()()()1212122121122112211221212224441144GKy y y y y y y y y y k y y y y y y y y y y y y y y +++-+-+===-+-++--+-+-+,则EK GK k k =, 所以E ,K ,G 三点共线.七、圆锥曲线中的探索性问题“肯定顺推法”解决探索性问题,即先假设结论成立,用待定系数法列出相应参数的方程,倘若相应方程有解,则探索的元素存在(或命题成立),否则不存在(或不成立).【典例1】(2023下·河南开封·通许一中高三校考阶段练习)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>过点⎛- ⎝⎭和2⎛ ⎝⎭. (1)求C 的方程;(2)不过原点O 的直线l 与C 交于不同的,P Q 两点,且直线,,OP PQ OQ 的斜率成等比数列.在C 上是否存在一点M ,使得四边形OPMQ 为平行四边形?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2212x y +=;(2)存在;)12y x =+或)12y x =-或)12y x =-+或)12y x =-.【解析】(1)由题意可得2222112113241a ba b ⎧⎪+=⎪⎪⎨⎪⎪+=⎪⎩,解得2221a b ⎧=⎨=⎩,故C 的方程为2212x y +=;(2)由题意知直线l 的斜率一定存在,设直线的l 方程为0),(0y kx m k m ≠+≠=,设())(1122,,,P x y Q x y ,由2212x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得()222214220k x kmx m +++-=, 需满足228(21)0k m ∆=-+>,则()2121222214,2121-+=-=++m km x x x x k k , 所以()()()2222121212122221m k y y kx m kx m k x x km x x m k -=++=+++=+,故()2212212221y y m k x x m -=-;由于直线,,OP PQ OQ 的斜率成等比数列,即2()PQ OP OQ k k k =,即21212y y k x x =, 故()2222221m k k m -=-,解得212k =, 存在点M ,使得四边形OPMQ 为平行四边形,理由如下:四边形OPMQ 为平行四边形,则())(1122,,OM OP OQ x y x y =+=+, 故()1212,M x x y y ++,又点M 在椭圆C 上,故()()22121212x x y y +++=,因为()()2222122216221k m x x m k+==+,()()()()22222212121212244y y k x x m k x x km x x m m +=++=++++=⎡⎤⎣⎦所以221m m +=,即212m =, 当2211,22==k m ,满足228(21)0k m ∆=-+>,所以直线l 的方程为)21y x =+或)21y x =-或)21y x =+或)21y x =-.【典例2】(2023上·重庆·高三统考阶段练习)已知抛物线2:2C y px =经过点(2,6-,直线1:(0)l y kx m km =+≠与C 交于A ,B 两点(异于坐标原点O ).(1)若0OA OB ⋅=,证明:直线1l 过定点.(2)已知2k =,直线2l 在直线1l 的右侧,12//l l ,1l 与2l 之间的距离5d =2l 交C 于M ,N 两点,试问是否存在m ,使得||||10MN AB -=?若存在,求m 的值;若不存在,说明理由.24【解析】(1)证明:将点(2,26-代入22y px =,得244p =,即6p .联立212,,y x y kx m ⎧=⎨=+⎩得212120ky y m -+=,由0km ≠,设()11,A x y ,()22,B x y ,则1212m y y k =,()222212121221212144y y y y m x x k =⋅==.因为0OA OB ⋅=,所以212122120m mx x y y k k+=+=恒成立,则12m k =-,所以1l 的方程为(12)y k x =-, 故直线1l 过定点(12,0).(2)联立212,2,y x y x m ⎧=⎨=+⎩得224(412)0x m x m +-+=,则122123,,4x x m m x x +=-+⎧⎪⎨=⎪⎩且22(412)1648(32)0m m m ∆=--=->,即32m <, ()222121212||12124596AB x x x x x m =+-=++--设2:2l y x n =+,同理可得||596MN n =- 因为直线2l 在1l 的右侧,所以n m <, 则55d ==5n m =-. 所以||||596(5)9610MN AB m m ⎡-=---=⎣, 3962596m m --3124m =,因为313242<,所以满足条件的m 存在,3124m =.【典例3】(2023上·重庆·南开中学高三校考阶段练习)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右顶点分别为A 、B ,渐近线方程为12y x =±,焦点到渐近线距离为1,直线:l y kx m =+与C 左右两支分别交于P ,Q ,且点2323m k ⎝⎭在双曲线C 上.记APQ △和BPQ 面积分别为1S ,2S ,AP ,BQ 的斜率分别为1k ,2k(1)求双曲线C 的方程;(2)若12432S S =,试问是否存在实数λ,使得1k -,k λ,2k .成等比数列,若存在,求出λ的值,不存在说明理由.4【解析】(1)由题可得222121b a c a b ⎧=⎪⎪==+⎪⎩,解得21a b =⎧⎨=⎩,所以双曲线C 的方程为2214x y -=; (2)由点⎝⎭在22:14x C y -=上可得:2243m k -=. 联立y kx m =+和22:14x C y -=整理得:()()222148410k x kmx m ---+=,设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则有:122814km x x k +=-,21224(1)14m x x k -+⋅=-, ()22Δ1641640m k =-+=>,又由直线交左右两支各一点可得:21224(1)014m x x k -+⋅=<-,所以2140k ->,即214k <,所以12PQ x =-==, 又()2,0A -到直线:l y kx m =+的距离1d =()2,0B 到直线:l y kx m =+的距离2d =所以2212224311m k d d k k -==++,所以()12122211484322214S S PQ d PQ d k ⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭-, 所以23(14)1k -=(2140k ->),解得216k =, 又121212121221222()4y y y y k k x x x x x x =⋅=+-+--, 其中2222121212122243()()()1414m k y y kx m kx m k x x km x x m k k -=++=+++==--, 212212224(1)842()424141414m x x x x k k k -+-+--=+-=---, 所以1212122132()44y y k k x x x x ==-+--,假设存在实数λ,使得1k -,k λ,2k 成等比数列, 则有2212k k k λ=-,所以21364λ=,解得λ=λ=.易错点2 忽视直线与双曲线相交的特殊性点拨:直线与双曲线的位置关系分为:相交、相离、相切三种。

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专题10 双曲线【真题感悟】1、【2019年江苏,7】在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线2221(0)y x b b -=>经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是_____.【答案】y =. 【解析】由已知得222431b-=,解得b =b =,因为0b >,所以b =因为1a =,所以双曲线的渐近线方程为y =.2、【2018江苏,理8】在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点(c,0)F 到一条渐近线的距离为2,则其离心率的值是 ▲ . 【答案】2【解析】因为双曲线的焦点(,0)F c 到渐近线,b y x a =±即0bx ay ±=的距离为,bc b c ==所以2b c =,因此22222231,44a c b c c c =-=-=1, 2.2a c e ==3. 【2017江苏,8】在平面直角坐标系xOy 中,双曲线2213x y -=的右准线与它的两条渐近线分别交于点P ,Q ,其焦点是12,F F ,则四边形12F PF Q 的面积是 ▲ .【答案】【解析】右准线方程为x ==,渐近线为y =,则)P,Q ,1(F ,2F ,则S ==4. 【2016江苏,3】在平面直角坐标系xOy 中,双曲线22173x y -=的焦距是 .【答案】【解析】222227,3,7310,2a b c a b c c ==∴=+=+=∴==5. 【2015江苏高考,12】在平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线122=-y x 右支上的一个动点。

若点P 到直线01=+-y x 的距离大于c 恒成立,则是实数c 的最大值为 .【解析】设(,),(1)P x y x ≥,因为直线10x y -+=平行于渐近线0x y -=,所以点P 到直线01=+-y x 的距离恒大于直线10x y -+=与渐近线0x y -=之间距离,因此c 的最大值为直线10x y -+=与渐近线0x y -=【考纲要求】1.了解双曲线的定义、标准方程,能够根据条件利用待定系数法求双曲线方程. 2.知道双曲线的几何性质. 3.了解双曲线的一些实际应用. 4.掌握双曲线的几何性质. 5.了解直线与双曲线的位置关系.【考向分析】双曲线是历年高考命题的重点热点,多与直线、圆、椭圆、抛物线、平面向量等综合命题,尤以考查双曲线的离心率与渐近线为最常见,常以填空题的形式呈现,较少考查直线与双曲线的位置关系,在解答题不考双曲线.【高考预测】考查双曲线本身特点与性质,此部分以填空题形式考查.难度为容易题或中档题【迎考策略】(1)已知离心率求渐近线方程,即e =c a ⇒c 2=e 2·a 2=a 2+b 2⇒e 2=1+b 2a 2,即得渐近线方程为y =±e 2-1x ;(2)已知渐近线方程y kx =±,若焦点位置不明确要分k =b a 或k =ab两种情况讨论.已知渐近线方程为b y x a =±,可由222a b c +=,得22221b c a a +=,从而求得离心率e =;(3)已知离心率可得出双曲线的渐近线方程,即得出渐近线的斜率,从而可解决与渐近线夹角有关的问题;通过联立方程组求得直线与双曲线的渐近线的交点,把条件转化为一个关于b a 的不等式,再利用222a b c +=,转化为关于ca的不等式,即得离心率的取值范围.【强化演练】1.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点.若PQ OF =,则C 的离心率为( )A BC .2D 【答案】A【解析】设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ x ⊥轴, 又||PQ OF c ==,||,2cPA PA ∴=∴为以OF 为直径的圆的半径,∴||2c OA =,,22c c P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭, 又P 点在圆222x y a +=上,22244c c a ∴+=,即22222,22c c a e a=∴==.e ∴=A .2.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】双曲线C :2242x y -=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为( )A BC .D .【答案】A【解析】由2,,a b c ===,P PO PF x =∴=,又P 在C 的一条渐近线上,不妨设为在b y x a =上,则2P P b y x a =⋅==1122PFO P S OF y ∴=⋅==△,故选A . 3.【2019年高考天津卷理数】已知抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l ,若l 与双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线分别交于点A 和点B ,且||4||AB OF =(O 为原点),则双曲线的离心率为( )A BC .2D 【答案】D【解析】抛物线24y x =的准线l 的方程为1x =-, 双曲线的渐近线方程为by x a=±, 则有(1,),(1,)b b A B a a ---,∴2b AB a =,24ba=,2b a =,∴c e a ===故选D.4.【2019年高考浙江卷】渐近线方程为x ±y =0的双曲线的离心率是( )A .2B .1C D .2【答案】C【解析】因为双曲线的渐近线方程为0x y ±=,所以a b =,则c ==,所以双曲线的离心率ce a==故选C. 5.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________. 【答案】2【解析】如图,由1,F A AB =得1.F A AB =又12,OF OF =得OA 是三角形12F F B 的中位线,即22,2.BF OA BF OA =∥由120F B F B ⋅=,得121,,F B F B OA F A ⊥∴⊥∴1OB OF =,1AOB AOF∠=∠, 又OA 与OB 都是渐近线,得21,BOF AOF ∠=∠又21πBOF AOB AOF ∠+∠+∠=,∴2160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=又渐近线OB 的斜率为tan 60b a =︒=∴该双曲线的离心率为2c e a ====.6.如果双曲线的渐近线与抛物线相切,则该双曲线的离心率为___________.【解析】已知双曲线的一条渐近线方程为,代入抛物线方程整理得,因渐近线与抛物线相切,,即.故答案为:.7.已知双曲线的离心率为,则其渐近线方程为__________.【答案】【解析】双曲线的离心率为,可得,由题意可得,解得.双曲线方程为.渐近线方程为.故答案为:.8.已知双曲线的一条渐近线方程是,它的一个焦点与抛物线的焦点相同,则双曲线的方程是__________.【答案】【解析】由题得=2,c=5,再由得故双曲线的方程是.9.若双曲线的离心率为3,则该双曲线的渐近线方程为______.【答案】.由双曲线方程可知:,且:,,则,双曲线的离心率:,解得:,则双曲线的渐近线满足:,整理可得渐近线方程为:.10.在平面直角坐标系中,若双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为,则该双曲线的离心率为_________.【答案】【解析】∵焦点到渐近线的距离等于半实轴长,∴=2a,∴b=2a,∴e=.故答案为:11.已知双曲线:,过双曲线的右焦点作的渐近线的垂线,垂足为,延长与轴交于点,且,则双曲线的离心率为__________.【答案】【解析】双曲线:的渐近线方程为,右焦点过与渐近线垂直的直线为由可解得:,在中,令,可得:,整理得:,则即双曲线的离心率为12.已知双曲线与椭圆的焦点重合,离心率互为倒数,设分别为双曲线的左,右焦点,为右支上任意一点,则的最小值为__________.【答案】8【解析】由已知,,;又双曲线与椭圆焦点重合,离心率互为倒数,,则双曲线;在右支上,根据双曲线的定义有,,故的最小值为.13.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C且经过点P(﹣2,则双曲线C的焦距为_______.设双曲线C的方程为,解得223{9ab==则212c=,则双曲线C的焦距为14.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C与双曲公共的渐近线,且经过点,则双曲线C的焦距为____.【解析】∵双曲线C与双曲线∴设双曲线C的方程为∵双曲线C经过点λ=-=∴413∴双曲线C的方程为∴双曲线C的焦距为15.过双曲线的左焦点作直线与双曲线的左支交于两点.当轴时,,则右焦点到双曲线的渐近线的距离是___________.【答案】【解析】由题意,设双曲线的左焦点为(),则.当轴时,将直线的方程代入双曲线方程,化简得,即,再由,可得,从而右焦点到双曲线的渐近线的距离.。

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