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A.10 B.12
C.15 D.20
【答案】B
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【答案】C
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【答案】B
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【答案】C
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【答案】C
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【答案】D
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【答案】A
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【答案】A
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【答案】B
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【答案】B
11.【細(xì)磨題】(本小題滿分12分)
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)斜率為1的直線l交橢圓C于M(x1,y1),N(x2,y2)兩點(diǎn),且x1>x2.若直線x=3上存在點(diǎn)P,使得△PMN是以∠PMN為頂角的等腰直角三角形,求直線l的方程.
【考查角度】本題考查直線與橢圓的位置關(guān)系,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想和運(yùn)算求解能力,考查邏輯推理、數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng).(Ⅰ)由已知兩點(diǎn)在橢圓上,代入橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程可求出a,b的值;(Ⅱ)聯(lián)立直線與橢圓方程,確定m的范圍并找出x1,x2的關(guān)系.易知NP平行于x軸,所以NP中點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是點(diǎn)M的橫坐標(biāo),進(jìn)而列方程組求解.
(3分)
解得a2=3,b2=1.
(5分)
(Ⅱ)設(shè)直線l的方程為y=x+m,P(3,yP),
(6分)
(7分)
由Δ=36m2-48m2+48>0,得-2 (8分) 因為△PMN是以∠PMN為頂角的等腰直角三角形, 所以NP平行于x軸. (9分) 過點(diǎn)M做NP的垂線,則垂足點(diǎn)Q為線段NP的中點(diǎn). 設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(xQ,yQ), (10分) 整理得m2+2m+1=0,解得m=-1. (11分) 而m=-1∈(-2,2), 所以直線l的方程為y=x-1. (12分) 12.【細(xì)磨題】(本小題滿分12分) (Ⅰ)求橢圓方程; (Ⅱ)記△ABD與△ABC的面積分別為S1和S2,求|S1-S2|的最大值. 【考查角度】本題考查橢圓的定義、直線與橢圓的關(guān)系、均值不等式求最值,考查運(yùn)算求解、邏輯推理能力,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析、邏輯推理和數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng). (Ⅰ)通過橢圓方程基本量a,c求解,借助通徑,得方程,即可解得a,b,c的值,從而得橢圓方程;(Ⅱ)利用面積公式,直線與圓錐曲線位置關(guān)系聯(lián)立方程,由韋達(dá)定理,運(yùn)用面積公式,變形后由均值不等式求解即可. 又∵b4=(a+c)2(a-c)2=(a2-c2)2, 代入得c2=3或1, 又a>b>c>0,∴c=1, 又a2=4,∴b2=3, (4分) (Ⅱ)當(dāng)直線l斜率不存在時,直線方程為x=-1, △ABD,△ABC面積相等,|S1-S2|=0. (5分) 當(dāng)直線l斜率存在時(k≠0), 設(shè)C(x1,y1),D(x2,y2), 直線方程為y=k(x+1)(k≠0), 消掉y,得(3+4k2)x2+8k2x+4k2-12=0. (7分) 此時|S1-S2|=2||y2|-|y1||=2|y2+y1| =2|k(x2+1)+k(x1+1)| =2|k(x2+x1)+2k| (9分) (11分) (12分) 13.【細(xì)磨題】(本小題滿分12分) (Ⅰ)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程; 【考查角度】本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程、直線與橢圓的關(guān)系、數(shù)量積和三角形面積公式,考查運(yùn)算求解能力與數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,考查邏輯推理的核心素養(yǎng). 【解題分析】(Ⅰ)設(shè)離心率為e,由題意知, (1分) 所以a2=4,b2=3, (2分) (4分) (Ⅱ)設(shè)M(0,t),直線l的方程為y=kx+t, A(x1,y1),B(x2,y2), (5分) 所以|OA||OB|cos∠AOB=-3, (7分) 聯(lián)立直線l和橢圓C的方程,有 整理得(3+4k2)x2+8ktx+4t2-12=0, Δ=(8kt)2-4×(3+4k2)×(4t2-12) =48(4k2-t2+3)>0, (8分) 因為x1x2+(kx1+t)(kx2+t)=-3, 所以(1+k2)x1x2+kt·(x1+x2)+t2=-3, (9分) 4(k2t2-3k2+t2-3)-8k2t2+(4k2t2+12k2+3t2+9)=0, (11分) (12分) 【方法點(diǎn)撥】該題考查的是直線與橢圓相交的問題,在解題的過程中,一是需要掌握橢圓方程中對應(yīng)的參數(shù)a,b,c之間的關(guān)系,再者聯(lián)立直線方程與橢圓方程即"幾何問題代數(shù)化",應(yīng)用韋達(dá)定理,把兩個交點(diǎn)問題轉(zhuǎn)變?yōu)榉匠虄蓚€根的問題.同時直線的方程在設(shè)的時候一定要注意斜率的存在與否問題,本題的關(guān)鍵是從題中尋找對應(yīng)的等量關(guān)系. 14.【研發(fā)題】(本小題滿分12分) (Ⅰ)求曲線Γ的方程; (Ⅱ)△ABC的面積是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請說明理由. 【考查角度】本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及性質(zhì)、直線與橢圓的位置關(guān)系、韋達(dá)定理、弦長公式、三角形的重心的性質(zhì),考查轉(zhuǎn)化思想,考查推理運(yùn)算能力,考查數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)運(yùn)算核心素養(yǎng). (Ⅰ)根據(jù)題意列出方程并化簡即可;(Ⅱ)要分斜率存在和斜率不存在兩種情況來考慮,在表達(dá)三角形ABC的面積時,要求線段AB弦長,要求點(diǎn)C到AB的距離來表示三角形面積,屬于常規(guī)圓錐曲線題. 【解題分析】(Ⅰ)設(shè)曲線Γ上的任意一點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y), (5分) (Ⅱ)當(dāng)直線AB斜率不存在時, (6分) (7分) 當(dāng)直線AB的斜率存在時,設(shè)直線AB方程為 y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2), 得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-36=0, (8分) (9分) ∵O為△ABC的重心, ∵C點(diǎn)在橢圓M上, 化簡得4m2=12k2+9, (12分) 15.【細(xì)磨題】(本小題滿分12分) (Ⅰ)求點(diǎn)Q的軌跡C的方程; (Ⅱ)設(shè)曲線C的左、右頂點(diǎn)分別為A,B,E是C上異于A,B的任意一點(diǎn),直線EN交C于另一點(diǎn)H,直線EB交直線x=4于點(diǎn)K,求證:A,H,K三點(diǎn)在同一條直線上. 【考查角度】本題考查橢圓的定義與標(biāo)準(zhǔn)方程、直線與橢圓的位置關(guān)系,考查運(yùn)算求解能力與數(shù)形結(jié)合的思想,考查邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng). (2分) 由橢圓的定義可知,點(diǎn)Q的軌跡C是以點(diǎn)M,N為焦點(diǎn),且長軸長為4的橢圓, ∴2a=4,c=1,b2=a2-c2=3, (4分) (Ⅱ)證明:設(shè)點(diǎn)E(x1,y1),H(x2,y2), 直線EH的方程為x=my+1, 整理得(3m2+4)y2+6my-9=0, ∵Δ=(6m)2+36(3m2+4)>0, (7分) 將此方程與直線x=4聯(lián)立, (9分) (11分) 故A,H,K三點(diǎn)在同一條直線上. (12分) 【方法點(diǎn)撥】該題考查的是直線與橢圓相交的問題,在解題的過程中,一是需要掌握橢圓方程中對應(yīng)的參數(shù)a,b,c之間的關(guān)系,再者聯(lián)立直線方程與橢圓方程,即“幾何問題代數(shù)化”,應(yīng)用韋達(dá)定理,把兩個交點(diǎn)問題轉(zhuǎn)變?yōu)榉匠虄蓚€根的問題.同時,直線的方程在設(shè)的時候一定要注意斜率的存在與否問題,本題的關(guān)鍵是從題中尋找對應(yīng)的等量關(guān)系. 16.【研發(fā)題】(本小題滿分12分) (Ⅰ)求雙曲線E的方程; (Ⅱ)過點(diǎn)F2作直線l與雙曲線的右支交于M,N兩點(diǎn),求△MNF1的面積的取值范圍. 【考查角度】本題考查雙曲線的方程與性質(zhì)、直線與雙曲線的位置關(guān)系、弦長公式、面積的計算,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算能力、轉(zhuǎn)化與化歸能力. (4分) 整理可得(m2-3)y2+4my+1=0, 設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2), 所以m2-3<0, (5分) 設(shè)m2-3=t,則-3≤t<0, (12分) 17.【細(xì)磨題】(本小題滿分12分) 過拋物線C:x2=2py(p>0)焦點(diǎn)的直線l與拋物線相交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)M為拋物線上任一點(diǎn),且拋物線在點(diǎn)M處的切線與直線l平行,弦長|AB|的最小值為4. (Ⅰ)求拋物線C的方程; (Ⅱ)若△MAB的面積為S,求S+|AB|的最小值. 【考查角度】本題考查直線與拋物線的位置關(guān)系,考查化歸與轉(zhuǎn)化的思想和運(yùn)算求解能力,考查邏輯推理、數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng). (Ⅰ)先寫出弦長的函數(shù)表達(dá)式,再根據(jù)弦長|AB|的最小值為4求得拋物線C的方程;(Ⅱ)寫出S+|AB|的表達(dá)式,通過換元,利用導(dǎo)數(shù)研究S+|AB|的最小值. (1分) (2分) Δ=4p2k2+4p2>0恒成立, (3分) (4分) =k(x1+x2)+2p=2pk2+2p. (5分) 因為k∈R,所以當(dāng)且僅當(dāng)k=0時,|AB|取得最小值,即2p=4,所以p=2, 所以拋物線C的方程為x2=4y. (6分) (7分) 因為拋物線在點(diǎn)M處的切線與直線l平行, (8分) 由(Ⅰ)可知|AB|=4(k2+1), (10分) (11分) 則f′(t)=6t2+8t>0, 所以f(t)在[1,+∞)上單調(diào)遞增, 所以f(t)min=f(1)=6, 故S+|AB|的最小值為6. (12分) 18.【細(xì)磨題】(本小題滿分12分) (Ⅰ)求拋物線C的方程; (Ⅱ)設(shè)P是拋物線C上任意一點(diǎn),過點(diǎn)P作拋物線的切線交拋物線的準(zhǔn)線于點(diǎn)Q,求證:PF⊥QF. 【考查角度】本題考查直線與拋物線相關(guān)知識,考查推理論證、運(yùn)算求解能力,考查邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng). (Ⅰ)由條件寫出直線AB的方程,與拋物線方程聯(lián)立由韋達(dá)定理及中點(diǎn)坐標(biāo)公式求得,也可直接利用點(diǎn)差法進(jìn)行求解;(Ⅱ)設(shè)出點(diǎn)P坐標(biāo)及切線方程,將切線方程與拋物線方程聯(lián)立,由Δ=0得出斜率表達(dá)式,再求出Q點(diǎn)坐標(biāo),借助向量證明,也可利用導(dǎo)數(shù)及向量進(jìn)行證明. (1分) 整理得x2-2px-p2=0, (2分) 解法一:設(shè)A,B橫坐標(biāo)分別為x1,x2, 則x1+x2=2p=4,p=2, (4分) 所以拋物線C的方程是x2=4y. (5分) 解法二:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2), 由題意知x1+x2=4,x2-x1=y2-y1, (*) (1分) 因為點(diǎn)A,B均在拋物線C上, (2分) 即(x2+x1)(x2-x1)=2p(y2-y1), 把(*)代入得p=2, (4分) 所以拋物線C的方程是x2=4y. (5分) 把切線方程代入拋物線方程得x2-4kx+4kt-t2=0, (6分) 所以拋物線x2=4y在點(diǎn)P處的切線方程為 (8分) 拋物線x2=4y的準(zhǔn)線方程是y=-1, (9分) 又F(0,1), (10分) (11分) 所以PF⊥QF. (12分) (6分) (8分) 因為拋物線C的準(zhǔn)線方程為y=-1, (9分) 又F(0,1), (10分) (11分) 所以PF⊥QF. (12分) 19.【細(xì)磨題】(本小題滿分12分) (Ⅰ)求拋物線的方程; (Ⅱ)求證:直線MN恒過定點(diǎn). 【考查角度】本題考查拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程及直線與拋物線的位置關(guān)系的應(yīng)用與掌握程度,探求直線經(jīng)過定點(diǎn),考查考生的分析能力、計算能力,考查分類討論,變量轉(zhuǎn)換等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng). 【名師指導(dǎo)】(Ⅰ)由橢圓焦點(diǎn)即可得拋物線的p值;(Ⅱ)直線與拋物線聯(lián)立,利用韋達(dá)定理和中點(diǎn)坐標(biāo)公式即得M坐標(biāo),CD⊥AB,得kCD,同理得點(diǎn)N坐標(biāo),直線MN恒過定點(diǎn)歸結(jié)為用參數(shù)把直線的方程表示出來,無論參數(shù)如何變化這個方程必有一組常數(shù)解. 【解題分析】(Ⅰ)由題意知F(1,0), 所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=4x. (3分) (Ⅱ)證明:由題意知直線AB的斜率存在且不為0, 設(shè)lAB:y=k(x-1)(k≠0),代入y2=4x, 得k2x2-2(k2+2)x+k2=0, (7分) 同理,可得N(2k2+1,-2k). 所以直線MN的方程為 (9分) 化簡整理,得(k2-1)y=k(3-x), 故不論k為何值,直線MN恒過點(diǎn)(3,0). (12分) 20.【細(xì)磨題】(本小題滿分12分) 已知A(1,2)為拋物線y2=2px(p>0)上的一點(diǎn),E,F為拋物線上異于點(diǎn)A的兩點(diǎn),且直線AE的斜率與直線AF的斜率互為相反數(shù). (Ⅰ)求直線EF的斜率; 【命題意圖】本題考查直線與拋物線的位置關(guān)系,考查運(yùn)算求解能力、數(shù)形結(jié)合思想,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析、直觀想象、邏輯推理的核心素養(yǎng). 【解題分析】解法一:(Ⅰ)設(shè)E(x1,y1),F(x2,y2), 因為點(diǎn)A(1,2)為拋物線y2=2px(p>0)上的一點(diǎn),所以y2=4x. (1分) 設(shè)直線AE:y=kx+(2-k), 因為直線AE的斜率與直線AF的斜率互為相反數(shù), 所以直線AF:y=-kx+(2+k), k2x2+[2k(2-k)-4]x+(2-k)2=0, (2分) (3分) (4分) 所以直線EF的斜率kEF=-1. (5分) 直線l:x=ty+m,代入y2=4x, 得y2-4ty-4m=0, 所以y3+y4=4t,y3y4=-4m.N(-m,0), (6分) (8分) (10分) 作過點(diǎn)P,Q垂直于x軸的直線,分別交x軸于點(diǎn)B,D, (12分) 解法二:(Ⅰ)設(shè)E(x1,y1),F(x2,y2). 因為點(diǎn)A(1,2)為拋物線y2=2px(p>0)上的一點(diǎn),所以y2=4x, (1分) (3分) 因為直線AE的斜率與直線AF的斜率互為相反數(shù), (4分) (Ⅱ)設(shè)直線l的方程為l:x=ty+m. P(x3,y3),Q(x4,y4),N(-m,0), 代入y2=4x,得y2-4ty-4m=0, 所以y3+y4=4t,y3y4=-4m. (6分) (7分) 由題可知 =(x3+m-λ(x4+m),y3-λy4) (12分)