高考数学猜题
1、(一中)如图1,过椭圆
的左焦点F任作一条与两坐标轴都不垂直的弦AB,若点M在
轴上,且使得MF为
的一条内角平分线,则称点M为该椭圆的“左特征点”.
(1)求椭圆的“左特征点”M的坐标;
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解析:(1)设为椭圆
的左特征点,椭圆的左焦点为
,可设直线
的方程为
.并将它代入
得:
,即
.
设,则
,
∵被
轴平分,∴
.
即.
即.
∴.
于是.
∵,即
.
(2)对于椭圆.于是猜想:椭圆
的“左特征点”是椭圆的左准线与
轴的交点.
证明:设椭圆的左准线与
轴相交于M点,过A,B分别作
的垂线,垂足分别为C,D.
据椭圆第二定义:
∵
于是即
.
∴,又
均为锐角,
∴,∴
.
∴的平分线.故M为椭圆的“左特征点”.
说明:近年高考关于圆锥曲线的解答题常作为把关题或压轴题,综合考查考生在数形结合、等价转换、分类讨论、逻辑推理等诸方面的能力.本题背景新颖,而且考查了《考试大纲》所要求的研究性学习能力,是一道压轴题水平的综合能力题.
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(1)求点的轨迹方程;(2)已知点
的轨迹为C,
直线的斜率为
,若直线
与曲线C有两个不同的交点M,N,交线MN的中点为
,求点
的横坐标的取值范围.
解析:(1)设,
轴,
.又
,
,则
,
,
,
,
.
,
.
由成等差数列得:
.
,即
.
点的轨迹方程为
.
(2)设直线的方程为
,
,
,由
得
.
如图所示,当时,
直线与圆相切,此时
,注意到
,则当
时,
与圆相切.结合图形得
又
,
.即
点的横坐标的取值范围为
.
说明:向量及其运算是新课程的新增内容,由于向量融数,形于一体,具有代数形式和几何形式的双重身份,使它成为中学数学知识的一个交汇点,成为联系多项内容的媒介.本题将向量与解析几何、数列、方程、不等式以及数形结合思想等有机结合,体现了《考试大纲》要求的“在知识网络交汇点处命题”的精神,预测今年的向量高考题的难度可能上升到压轴题水平.
3、(一中)在正四棱锥S-ABCD中,E是BC的中点,P点在侧面内及其边界上运动,并且总是保持PE
AC.
(1)指出动点P的轨迹(即说明动点P在满足给定的条件下运动时所形成的图形),证明你的结论;
(2)以轨迹上的动点P为顶点的三棱锥P-CDE的最大体积是正四棱锥S-ABCD体积的几分之几?
(3)设动点P在G点的位置时三棱锥P-CDE的体积取最大值V1,二面角G-DE-C的大小为,二面角G-CE-D的大小为
,求
的值.
(4)若将“E是BC的中点”改为“E是BC上异于B、C的一定点”,其它条件不变,请指出点P的轨迹,证明你的结论.
解析:(1)如图,分别取CD、SC
的中点F、G,连结EF、EG、FG、BD.设
AC与BD的交点为O,连结SO,则动点
P的轨迹是的中位线FG.
由正四棱锥可得.又
平面EFG,
平面EFG,
.
(2)由于是定值,所以当P到平面CDE的距离最大时,
最大,易知当P与G重合时,P到平面CDE的距离最大,故
.又
,G到平面ABCD的距离是点S到平面ABCD的距离的
,
.
(3)令,EF与AC交于N点,连结GN,则GN
平面ABCD.
因此二面角G-DE-C和二面角G-CE-D的平面角的正切值的比就等于N到DE和CE的距离的倒数比.
N是OC的中点,
N到BC的距离为
.
连结DE交OC于M,则M是的重心,
.
又,
在中,容易求得N到DE的距离为
.
故.
(4)动点P在侧面SCD内部及其边界上运动,且总保持,那么这些相交于定点E的直线系应位于某个与直线AC垂直的平面内,而由正四棱锥的性质可知,
平面SBD,因此动直线PE集中在过E且平行于平面SBD的一个平面内.过E作E
//SB,E
//BD,分别交SC于
,交CD于
,则平面E
//平面SBD,从而
平面E
,故点P的轨迹是线段
.
说明:本题全方位地考查了立体几何中的主要内容,如线面与线线的位置关系、体积问题、二面角问题等.在立体几何的问题中给出了探求点的轨迹问题,与平面几何、解析几何紧密联系,体现了对综合运用知识的能力要求,考查的知识点丰富,具有相当的难度和深度,达到了压轴题的水平,是一道优秀的创新型试题.
4、(一中)已知是定义在R上的函数,其图象交
轴于A,B,C三点.若点B的坐标为(2,0),且
在
和[4,5]上有相同的单调性,在[0,2]和[4,5]上有相反的单调性.
(1)求c的值;
(2)在函数的图象上是否存在一点
,使得
在点M的切线斜率为3b?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)求的取值范围.
解析:(1)因为在
和[0,2]上有相反的单调性,
所以是
的一个极值点,故
,
即有一个解
,则
.
(2)因为交
轴于点B(2,0),
所以,即
.
令得
.
因为在[0,2]和[4,5]上有相反的单调性,
所以
.
假设存在点,使得
在点M的切线斜率为3b,则
,
即.
.
而,
.
故不存在点,使得
在点M的切线斜率为3b.
(3)设,依题意可令
,
则 即
,
当
时,
;
当时,
.
故.
说明:在知识的交汇点上命题,着重考查学生的创新能力是高考改革的重要方向.本题以高中数学新增内容导数为切入点,涉及了函数、方程、不等式等众多知识点,构题新颖、自然,令人耳目一新。