课件44张PPT。第31练
压轴小题专练(2)第三篇 押题冲刺练题组对点练栏目索引题组对点练题组一 与向量有关的压轴小题方法技巧 (1)以向量为载体的综合问题,要准确使用平面向量知识进行转化,最后归结为不含向量的问题.
(2)平面向量常与三角函数、平面几何、解析几何等相结合,利用向量共线或数量积的知识解题.解析 由于M,N分别是边AD,BC的中点,解析 如图所示,分别延长OA,OB,OC,使OD=2OA,OE=3OB,OF=4OC,4∶2∶3即O是△DEF的重心,故△DOE,△EOF,△DOF的面积相等,解析 延长AG交BC于点D,则D为BC的中点,3解析 如图,过点C作CD∥OB交OA的延长线于点D.①
②即m=10-5n,
代入①得12n2-49n+49=0,题组二 与解析几何有关的压轴小题方法技巧 求圆锥曲线范围、最值问题的常用方法
(1)定义性质转化法:利用圆锥曲线的定义性质进行转化,根据平面几何中的结论确定最值或范围.
(2)目标函数法:建立所求的目标函数,将所求最值转化为函数最值解决.
(3)条件不等式法:找出与变量相关的所有限制条件,然后再通过解决不等式(组)求变量的范围.解析 如图,作PB⊥x轴于点B.
由题意可设F1F2=PF2=2,则c=1,
由∠F1F2P=120°,故AB=a+1+1=a+2,6.已知A,B是椭圆C上关于原点对称的两点,若椭圆C上存在点P,使得直线PA,PB
斜率的绝对值之和为1,则椭圆C的离心率的取值范围是________.则B (-x1,-y1),所以a2≥4b2=4a2-4c2,即3a2≤4c2,解析 因为等腰直角△AOB内接于抛物线y2=2px(p>0),O为抛物线的顶点,OA⊥OB,将A(4,4)代入y2=2px,得p=2,抛物线的方程为y2=4x,所以F(1,0).8.如图,抛物线y2=4x的一条弦AB经过焦点F,取线段OB的中点D,延长OA至点C,使OA=AC,过点C,D作y轴的垂线,垂足分别为E,G,则EG的最小值为________.4解析 设点A(xA,yA),B(xB,yB),
由题意可知EG=OE+OG当直线AB的斜率存在时,设直线AB的斜率为k,得ky2-4y-4k=0,即EG的最小值为4.
当直线AB的斜率不存在时,直线AB:x=1,
此时A(1,-2),B(1,2),综上,EG的最小值为4.押题冲刺练1234567812345678解析 求导可得f′(x)=6x2+6|a|x+6a·b,
则由函数f(x)=2x3+3|a|x2+6a·bx+7在实数集R上单调递增,可得f′(x)=6x2+6|a|x+6a·b≥0在R上恒成立,
即x2+|a|x+a·b≥0恒成立,
故判别式Δ=a2-4a·b≤0,又∵〈a,b〉∈[0,π],12345678212345678解析 F(0,1),A(0,-1),过M作MN⊥l,垂足为N,∴△AMF的高为AN,∴△AMN为等腰直角三角形,∴△AMF的面积为2.1234567812345678123456781234567812345678焦点F(c,0),不妨设yA>0,yB<0,1234567812345678解析 建立如图所示的平面直角坐标系,123456781234567812345678解析 设P(x,y)且y2=2px,则根号下二次函数的对称轴为x=4-p∈(0,4),
所以在对称轴处取得最小值,即解得p=3或5(舍去),经检验p=3符合题意.1234567812345678解析 设点A(x1,y1),C(x2,y2),因为四边形OABC为矩形,所以点B(x1+x2,y1+y2),存在实数解的问题,展开第三个方程,并把另外三个方程代入,12345678易知直线OA和OC的斜率均存在,12345678又a>b,所以a2≥3b2,123456788.已知平面向量a,b满足|a|,|b|,|a+b|∈[1,3],则a·b的取值范围是___________.12345678于是问题转化为在圆环1≤r≤3(r为圆的半径)上的两点A,B之间的距离在[1,3]之间,12345678 本课结束 第三篇 第31练 压轴小题专练(2)
题组一 与向量有关的压轴小题
方法技巧 (1)以向量为载体的综合问题,要准确使用平面向量知识进行转化,最后归结为不含向量的问题.
(2)平面向量常与三角函数、平面几何、解析几何等相结合,利用向量共线或数量积的知识解题.
1.(2019·南通期末)在平面凸四边形ABCD中,AB=2,点M,N分别是边AD,BC的中点,且MN=1,若·(-)=,则·的值为________.
答案
解析 由于M,N分别是边AD,BC的中点,故=(+),-=+=+,所以·(-)=(-)·(+)=,所以2-2=3,所以2=1,而2=-,所以(2)2=(-)2,即4=4+1-2·,故·=.
2.已知点O是△ABC内部一点,且满足2+3+4=0,则△AOB,△BOC,△AOC的面积之比为________.
答案 4∶2∶3
解析 如图所示,分别延长OA,OB,OC,使OD=2OA,OE=3OB,OF=4OC,
∵2+3+4=0,
∴++=0,
即O是△DEF的重心,故△DOE,△EOF,△DOF的面积相等,
不妨令它们的面积均为1,则△AOB的面积为,△BOC的面积为,△AOC的面积为,故△AOB,△BOC,△AOC的面积之比为∶∶=4∶2∶3.
3.过△ABC的重心G的直线l分别与边AB,AC交于F,E两点,设=x,=y(x>0,y>0),则x+y的最小值为________.
答案
解析 延长AG交BC于点D,则D为BC的中点,所以=(+),所以=(+)=+,又E,F,G三点共线,所以+=3,则3(x+y)=(x+y)=2++≥4,当且仅当=,即x=,y=时取等号.所以x+y≥,即最小值为.
4.(2017·江苏)如图,在同一个平面内,向量,,的模分别为1,1,,与的夹角为α,且tan α=7,与的夹角为45°.若=m+n(m,n∈R),则m+n=________.
答案 3
解析 如图,过点C作CD∥OB交OA的延长线于点D.
设=m,=n,则在△ODC中,有OD=m,
DC=n,OC=,∠OCD=45°,
由tan α=7,得cos α=,
又由余弦定理知,
即
①+②得4-2n-m=0,
即m=10-5n,
代入①得12n2-49n+49=0,
解得n=或n=,
当n=时,m=10-5×=-<0(舍去),
当n=时,m=10-5×=,
故m+n=+=3.
题组二 与解析几何有关的压轴小题
方法技巧 求圆锥曲线范围、最值问题的常用方法
(1)定义性质转化法:利用圆锥曲线的定义性质进行转化,根据平面几何中的结论确定最值或范围.
(2)目标函数法:建立所求的目标函数,将所求最值转化为函数最值解决.
(3)条件不等式法:找出与变量相关的所有限制条件,然后再通过解决不等式(组)求变量的范围.
5.(2018·全国Ⅱ改编)已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,A是C的左顶点,点P在过A且斜率为的直线上,△PF1F2为等腰三角形,∠F1F2P=120°,则C的离心率为________.
答案
解析 如图,作PB⊥x轴于点B.
由题意可设F1F2=PF2=2,则c=1,
由∠F1F2P=120°,
可得∠PF2B=60°,PB=,BF2=1,
故AB=a+1+1=a+2,
tan∠PAB===,
解得a=4,所以e==.
6.已知A,B是椭圆C上关于原点对称的两点,若椭圆C上存在点P,使得直线PA,PB斜率的绝对值之和为1,则椭圆C的离心率的取值范围是________.
答案
解析 不妨设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),P(x,y),A(x1,y1),
则B (-x1,-y1),
所以+=1,+=1,
两式相减得=-,
所以=-,
所以直线PA,PB斜率的绝对值之和为+≥2=,
由题意得≤1,
所以a2≥4b2=4a2-4c2,即3a2≤4c2,
所以e2≥,
又因为0
所以≤e<1.
7.等腰直角△AOB内接于抛物线y2=2px(p>0),O为抛物线的顶点,OA⊥OB,△AOB的面积是16,抛物线的焦点为F,若M是抛物线上的动点,则的最大值为________.
答案
解析 因为等腰直角△AOB内接于抛物线y2=2px(p>0),O为抛物线的顶点,OA⊥OB,
所以可设A(a,a)(a>0),
S△AOB=a×2a=16,得a=4,
将A(4,4)代入y2=2px,得p=2,抛物线的方程为y2=4x,所以F(1,0).
设M(x,y),则x≥0,设t=(0则==
==≤=,
当t=时“=” 成立.
8.如图,抛物线y2=4x的一条弦AB经过焦点F,取线段OB的中点D,延长OA至点C,使OA=AC,过点C,D作y轴的垂线,垂足分别为E,G,则EG的最小值为________.
答案 4
解析 设点A(xA,yA),B(xB,yB),
由题意可知EG=OE+OG
=2≥2
=2,
当直线AB的斜率存在时,设直线AB的斜率为k,
则直线AB的方程为y=k(x-1),联立
得ky2-4y-4k=0,
所以yA,B=,
所以yAyB=-4,由此可知EG≥4 ,当且仅当时等号成立,
即EG的最小值为4.
当直线AB的斜率不存在时,直线AB:x=1,此时A(1,-2),B(1,2),所以C(2,-4),D,即G(0,1),E(0,-4),所以EG=5.
综上,EG的最小值为4.
1.已知向量a,b满足|a|=2|b|≠0,且关于x的函数f(x)=2x3+3|a|x2+6a·bx+7在实数集R上单调递增,则向量a,b的夹角的取值范围是________.
答案
解析 求导可得f′(x)=6x2+6|a|x+6a·b,则由函数f(x)=2x3+3|a|x2+6a·bx+7在实数集R上单调递增,可得f′(x)=6x2+6|a|x+6a·b≥0在R上恒成立,即x2+|a|x+a·b≥0恒成立,
故判别式Δ=a2-4a·b≤0,
再由|a|=2|b|≠0,
可得8|b|2≤8|b|2cos〈a,b〉,
∴cos〈a,b〉≥,
又∵〈a,b〉∈[0,π],
∴〈a,b〉∈.
2.抛物线C:y=x2的焦点为F,其准线l与y轴交于点A,点M在抛物线C上,当=时,△AMF的面积为________.
答案 2
解析 F(0,1),A(0,-1),过M作MN⊥l,垂足为N,∴△AMF的高为AN,
设M(m>0),
则S△AMF=×2m=m.
又由=,MN=MF,
∴△AMN为等腰直角三角形,
∴m2+1=m,∴m=2,
∴△AMF的面积为2.
3.已知△ABC三个内角A,B,C的对应边分别为a,b,c,且C=,c=2,当·取得最大值时,的值为________.
答案 2+
解析 设△ABC的外接圆半径为R,则2R==,
·=bccos A=2bcos A=2×sin Bcos A
=sin Bcos A,
∵B=-A,
∴·=cos Asin
=cos A
=4cos2A+sin Acos A
=2(1+cos 2A)+sin 2A=sin 2A+2cos 2A+2=+2
=sin+2.
∵0∴当2A+=,即A=时,·取得最大值+2,此时△ABC中,B=,=,===2+.
4.设双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过点F作与x轴垂直的直线l交两渐近线于A,B两点,且与双曲线在第一象限的交点为P,设O为坐标原点,若=λ+μ(λ,μ∈R),λμ=,则该双曲线的离心率为________.
答案
解析 双曲线的渐近线方程为y=±x,焦点F(c,0),不妨设yA>0,yB<0,则A,B,P,因为=λ+μ,
所以=,
所以λ+μ=1,λ-μ=,
解得λ=,μ=,
又由λμ=,得=,
又b2=c2-a2,
所以=2,所以e=.
5.在直角梯形ABCD中,AB⊥AD,AD∥BC,AB=BC=2AD=2,E,F分别为BC,CD的中点,以A为圆心,AD为半径的圆交AB于点G,点P在上运动(如图).若=λ+μ,其中λ,μ∈R,则6λ+μ的取值范围是________.
答案 [2,2]
解析 建立如图所示的平面直角坐标系,则A(0,0),B(2,0),E(2,1),C(2,2),D(0,1),F.
设P(cos θ,sin θ),其中0≤θ≤,则
=(cos θ,sin θ),=(2,1),=,
∵=λ+μ,
∴(cos θ,sin θ)=λ(2,1)+μ,
即解得
∴6λ+μ=2sin θ+2cos θ=2sin,
∵0≤θ≤,
∴≤θ+≤,
∴2≤2sin≤2,
即6λ+μ的取值范围是[2,2].
6.已知抛物线C:y2=2px(0<p<4)的焦点为F,点P为C上一动点,A(4,0),B(p,p),且PA的最小值为,则BF=________.
答案
解析 设P(x,y)且y2=2px,则
PA==
=,
根号下二次函数的对称轴为x=4-p∈(0,4),
所以在对称轴处取得最小值,即
=,
解得p=3或5(舍去),经检验p=3符合题意.
所以抛物线方程为y2=6x,B(3,3),
易知点B在抛物线上,所以BF=3+=.
7.设A,B,C是椭圆+=1(a>b>0)上的三个不同的点,若四边形OABC(其中O为坐标原点)为矩形,则该椭圆的离心率的最小值为________.
答案
解析 设点A(x1,y1),C(x2,y2),因为四边形OABC为矩形,所以点B(x1+x2,y1+y2),
则问题转化为方程组
存在实数解的问题,展开第三个方程,并把另外三个方程代入,整理得x1x2=.
易知直线OA和OC的斜率均存在,
分别设为k,-,由
得x=,同理x=,因此·=2,令t=k2,则关于t的二次方程t2-·t+1=0有正解,即2-4≥0,且3-8>0,所以≥0,又a>b,所以a2≥3b2,所以≤e<1,
故椭圆的离心率的最小值为.
8.已知平面向量a,b满足|a|,|b|,|a+b|∈[1,3],则a·b的取值范围是________.
答案
解析 如图,设平面内=a,=-b,||=|a+b|.
于是问题转化为在圆环1≤r≤3(r为圆的半径)上的两点A,B之间的距离在[1,3]之间,求
-·的取值范围.
易知,·=2-2,其中M为线段AB的中点.
又1≤2≤9,故只需考虑2的取值范围,显然当A,B位于半径为3的圆周上,且AB的长度为1时,2取得最大值,为32-2=,
从而2的取值范围是0≤2≤,因此0-≤2-2≤-,
从而-≤·≤,即a·b的取值范围是.