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文档简介

1、数学压轴题圆锥曲线类一1如图,已知双曲线c:的右准线与一条渐近线交于点m,f是双曲线c的右焦点,o为坐标原点. (i)求证:; (ii)若且双曲线c的离心率,求双曲线c的方程; (iii)在(ii)的条件下,直线过点a(0,1)与双曲线c右支交于不同的两点p、q且p在a、q之间,满足,试判断的范围,并用代数方法给出证明.2已知函数,数列满足 (i)求数列的通项公式; (ii)设x轴、直线与函数的图象所围成的封闭图形的面积为,求; (iii)在集合,且中,是否存在正整数n,使得不等式对一切恒成立?若存在,则这样的正整数n共有多少个?并求出满足条件的最小的正整数n;若不存在,请说明理由. (iv)

2、请构造一个与有关的数列,使得存在,并求出这个极限值.19. 设双曲线的两个焦点分别为,离心率为2. (i)求此双曲线的渐近线的方程; (ii)若a、b分别为上的点,且,求线段ab的中点m的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;(iii)过点能否作出直线,使与双曲线交于p、q两点,且.若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.3. 已知数列的前n项和为,且对任意自然数都成立,其中m为常数,且. (i)求证数列是等比数列; (ii)设数列的公比,数列满足:,试问当m为何值时,成立?4设椭圆的左焦点为,上顶点为,过点与垂直的直线分别交椭圆和轴正半轴于,两点,且分向量所成的比为85(1)求椭圆的离心率;(

3、2)若过三点的圆恰好与直线:相切,求椭圆方程5(理)给定正整数和正数,对于满足条件的所有无穷等差数列,试求的最大值,并求出取最大值时的首项和公差(文)给定正整数和正数,对于满足条件的所有无穷等差数列,试求的最大值,并求出取最大值时的首项和公差6垂直于x轴的直线交双曲线于m、n不同两点,a1、a2分别为双曲线的左顶点和右顶点,设直线a1m与a2n交于点p(x0,y0)()证明:()过p作斜率为的直线l,原点到直线l的距离为d,求d的最小值.7已知函数()若()若()若的大小关系(不必写出过程).数学压轴题圆锥曲线类二1如图,设抛物线的焦点为f,动点p在直线上运动,过p作抛物线c的两条切线pa、p

4、b,且与抛物线c分别相切于a、b两点.(1)求apb的重心g的轨迹方程.(2)证明pfa=pfb.2设a、b是椭圆上的两点,点n(1,3)是线段ab的中点,线段ab的垂直平分线与椭圆相交于c、d两点. ()确定的取值范围,并求直线ab的方程;()试判断是否存在这样的,使得a、b、c、d四点在同一个圆上?并说明理由. (此题不要求在答题卡上画图)3已知不等式为大于2的整数,表示不超过的最大整数. 设数列的各项为正,且满足()证明()猜测数列是否有极限?如果有,写出极限的值(不必证明);()试确定一个正整数n,使得当时,对任意b0,都有4如图,已知椭圆的中心在坐标原点,焦点f1,f2在x轴上,长轴

5、a1a2的长为4,左准线l与x轴的交点为m,|ma1|a1f1|21 ()求椭圆的方程; ()若点p为l上的动点,求f1pf2最大值5已知函数和的图象关于原点对称,且 ()求函数的解析式; ()解不等式; ()若在上是增函数,求实数的取值范围数学压轴题圆锥曲线类三1已知椭圆的左、右焦点分别是f1(c,0)、f2(c,0),q是椭圆外的动点,满足点p是线段f1q与该椭圆的交点,点t在线段f2q上,并且满足 ()设为点p的横坐标,证明; ()求点t的轨迹c的方程; ()试问:在点t的轨迹c上,是否存在点m,使f1mf2的面积s=若存在,求f1mf2的正切值;若不存在,请说明理由.2函数在区间(0,

6、+)内可导,导函数是减函数,且 设是曲线在点()得的切线方程,并设函数 ()用、表示m;()证明:当; ()若关于的不等式上恒成立,其中a、b为实数,求b的取值范围及a与b所满足的关系.3已知数列的首项前项和为,且(i)证明数列是等比数列;(ii)令,求函数在点处的导数并比较与的大小.4已知动圆过定点,且与直线相切,其中.(i)求动圆圆心的轨迹的方程;(ii)设a、b是轨迹上异于原点的两个不同点,直线和的倾斜角分别为和,当变化且为定值时,证明直线恒过定点,并求出该定点的坐标.5椭圆c1的方程为,双曲线c2的左、右焦点分别为c1的左、右顶点,而c2的左、右顶点分别是c1的左、右焦点. ()求双曲

7、线c2的方程;()若直线与椭圆c1及双曲线c2都恒有两个不同的交点,且l与c2的两个交点a和b满足(其中o为原点),求k的取值范围.6.数列an满足.()用数学归纳法证明:;()已知不等式,其中无理数e=2.71828.7已知数列(1)证明(2)求数列的通项公式an.1.解:(i)右准线,渐近线 , 3分 (ii) 双曲线c的方程为:7分 (iii)由题意可得8分 证明:设,点 由得 与双曲线c右支交于不同的两点p、q 11分 ,得 的取值范围是(0,1)13分2.解:(i) 1分 将这n个式子相加,得 3分 (ii)为一直角梯形(时为直角三角形)的面积,该梯形的两底边的长分别为,高为1 6分

8、 (iii)设满足条件的正整数n存在,则 又 均满足条件 它们构成首项为2010,公差为2的等差数列. 设共有m个满足条件的正整数n,则,解得 中满足条件的正整数n存在,共有495个,9分 (iv)设,即 则 显然,其极限存在,并且10分 注:(c为非零常数),等都能使存在.19.解:(i) ,渐近线方程为4分 (ii)设,ab的中点 则m的轨迹是中心在原点,焦点在x轴上,长轴长为,短轴长为的椭圆.(9分) (iii)假设存在满足条件的直线 设 由(i)(ii)得 k不存在,即不存在满足条件的直线.14分3.解:(i)由已知 (2) 由得:,即对任意都成立 (ii)当时, 由题意知,13分4.

9、解:(1)设点其中由分所成的比为85,得,2分,4分而,5分由知6分(2)满足条件的圆心为,8分圆半径10分由圆与直线:相切得,又椭圆方程为12分5.(理)解:设公差为,则3分4分7分又,当且仅当时,等号成立11分13分当数列首项,公差时,的最大值为14分(文)解:设公差为,则3分,6分又当且仅当时,等号成立11分13分当数列首项,公差时,的最大值为14分6.解()证明:直线a2n的方程为 4分,得()10分当12分7.解:() ()设,6分()在题设条件下,当k为偶数时当k为奇数时14分数学压轴题圆锥曲线类二1.解:(1)设切点a、b坐标分别为,切线ap的方程为: 切线bp的方程为:解得p点

10、的坐标为:所以apb的重心g的坐标为 ,所以,由点p在直线l上运动,从而得到重心g的轨迹方程为: (2)方法1:因为由于p点在抛物线外,则同理有afp=pfb.方法2:当所以p点坐标为,则p点到直线af的距离为:即所以p点到直线bf的距离为:所以d1=d2,即得afp=pfb.当时,直线af的方程:直线bf的方程:所以p点到直线af的距离为:,同理可得到p点到直线bf的距离,因此由d1=d2,可得到afp=pfb. ()解法1:依题意,可设直线ab的方程为,整理得 设是方程的两个不同的根, 且由n(1,3)是线段ab的中点,得 解得k=1,代入得,的取值范围是(12,+). 于是,直线ab的方

11、程为 解法2:设则有 依题意,n(1,3)是ab的中点, 又由n(1,3)在椭圆内,的取值范围是(12,+).直线ab的方程为y3=(x1),即x+y4=0. ()解法1:cd垂直平分ab,直线cd的方程为y3=x1,即xy+2=0,代入椭圆方程,整理得 又设cd的中点为是方程的两根,于是由弦长公式可得 将直线ab的方程x+y4=0,代入椭圆方程得 同理可得 当时,假设存在12,使得a、b、c、d四点共圆,则cd必为圆的直径,点m为圆心.点m到直线ab的距离为 于是,由、式和勾股定理可得故当12时,a、b、c、d四点匀在以m为圆心,为半径的圆上. (注:上述解法中最后一步可按如下解法获得:)a

12、、b、c、d共圆acd为直角三角形,a为直角|an|2=|cn|dn|,即 由式知,式左边由和知,式右边式成立,即a、b、c、d四点共圆.解法2:由()解法1及12,cd垂直平分ab, 直线cd方程为,代入椭圆方程,整理得 将直线ab的方程x+y4=0,代入椭圆方程,整理得 解和式可得 不妨设计算可得,a在以cd为直径的圆上.又b为a关于cd的对称点,a、b、c、d四点共圆.(注:也可用勾股定理证明acad)3.本小题主要考查数列、极限及不等式的综合应用以及归纳递推的思想. ()证法1:当即 于是有 所有不等式两边相加可得 由已知不等式知,当n3时有,证法2:设,首先利用数学归纳法证不等式 (

13、i)当n=3时, 由 知不等式成立.(ii)假设当n=k(k3)时,不等式成立,即则即当n=k+1时,不等式也成立.由(i)、(ii)知,又由已知不等式得 ()有极限,且 ()则有故取n=1024,可使当nn时,都有4.解:()设椭圆方程为,半焦距为,则()5.本题主要考查函数图象的对称、二次函数的基本性质与不等式的应用等基础知识,以及综合运用所学知识分析和解决问题的能力.满分14分.解:()设函数的图象上任意一点关于原点的对称点为,则点在函数的图象上()由当时,此时不等式无解.当时,解得.因此,原不等式的解集为.()数学压轴题圆锥曲线类三1.()证法一:设点p的坐标为由p在椭圆上,得由,所以

14、 3分证法二:设点p的坐标为记则由证法三:设点p的坐标为椭圆的左准线方程为 由椭圆第二定义得,即由,所以3分()解法一:设点t的坐标为 当时,点(,0)和点(,0)在轨迹上.当|时,由,得.又,所以t为线段f2q的中点.在qf1f2中,所以有综上所述,点t的轨迹c的方程是7分解法二:设点t的坐标为 当时,点(,0)和点(,0)在轨迹上.当|时,由,得.又,所以t为线段f2q的中点. 设点q的坐标为(),则因此 由得 将代入,可得综上所述,点t的轨迹c的方程是7分 ()解法一:c上存在点m()使s=的充要条件是 由得,由得 所以,当时,存在点m,使s=;当时,不存在满足条件的点m.11分当时,由

15、,得解法二:c上存在点m()使s=的充要条件是 由得 上式代入得于是,当时,存在点m,使s=;当时,不存在满足条件的点m.11分当时,记,由知,所以14分2.本小题考查导数概念的几何意义,函数极值、最值的判定以及灵活运用数形结合的思想判断函数之间的大小关系.考查学生的学习能力、抽象思维能力及综合运用数学基本关系解决问题的能力.满分12分 ()解:2分 ()证明:令 因为递减,所以递增,因此,当; 当.所以是唯一的极值点,且是极小值点,可知的最小值为0,因此即6分 ()解法一:,是不等式成立的必要条件,以下讨论设此条件成立. 对任意成立的充要条件是 另一方面,由于满足前述题设中关于函数的条件,利

16、用(ii)的结果可知,的充要条件是:过点(0,)与曲线相切的直线的斜率大于,该切线的方程为于是的充要条件是10分综上,不等式对任意成立的充要条件是 显然,存在a、b使式成立的充要条件是:不等式 有解、解不等式得 因此,式即为b的取值范围,式即为实数在a与b所满足的关系.12分()解法二:是不等式成立的必要条件,以下讨论设此条件成立. 对任意成立的充要条件是 8分令,于是对任意成立的充要条件是 由当时当时,所以,当时,取最小值.因此成立的充要条件是,即10分综上,不等式对任意成立的充要条件是 显然,存在a、b使式成立的充要条件是:不等式 有解、解不等式得因此,式即为b的取值范围,式即为实数在a与

17、b所满足的关系.12分3.解:由已知可得两式相减得即从而当时所以又所以从而故总有,又从而即数列是等比数列;(ii)由(i)知因为所以从而=-=由上-=12当时,式=0所以;当时,式=-12所以当时,又所以即从而4.解:(i)如图,设为动圆圆心,为记为,过点作直线的垂线,垂足为,由题意知:即动点到定点与定直线的距离相等,由抛物线的定义知,点的轨迹为抛物线,其中为焦点,为准线,所以轨迹方程为;(ii)如图,设,由题意得(否则)且所以直线的斜率存在,设其方程为,显然,将与联立消去,得由韦达定理知(1)当时,即时,所以,所以由知:所以因此直线的方程可表示为,即所以直线恒过定点(2)当时,由,得=将式代

18、入上式整理化简可得:,所以,此时,直线的方程可表示为即所以直线恒过定点所以由(1)(2)知,当时,直线恒过定点,当时直线恒过定点.5.解:()设双曲线c2的方程为,则故c2的方程为(ii)将由直线l与椭圆c1恒有两个不同的交点得即 .由直线l与双曲线c2恒有两个不同的交点a,b得 解此不等式得 由、得故k的取值范围为6.()证明:(1)当n=2时,不等式成立.(2)假设当时不等式成立,即那么. 这就是说,当时不等式成立.根据(1)、(2)可知:成立.()证法一:由递推公式及()的结论有 两边取对数并利用已知不等式得 故 上式从1到求和可得即()证法二:由数学归纳法易证成立,故令取对数并利用已知

19、不等式得 上式从2到n求和得 因故成立.7.解:(1)方法一 用数学归纳法证明:1当n=1时, ,命题正确.2假设n=k时有 则 而又时命题正确.由1、2知,对一切nn时有方法二:用数学归纳法证明:1当n=1时,; 2假设n=k时有成立, 令,在0,2上单调递增,所以由假设有:即也即当n=k+1时 成立,所以对一切 (2)下面来求数列的通项:所以,又bn=1,所以定点、定直线、定值专题1、已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,椭圆上的点到焦点距离的最大值为,最小值为()求椭圆的标准方程;()若直线与椭圆相交于,两点(不是左右顶点),且以为直径的圆过椭圆的右顶点,求证:直线过定点,并求出该定点的

20、坐标2、已知椭圆c的离心率,长轴的左右端点分别为,。()求椭圆c的方程;()设直线与椭圆c交于p、q两点,直线与交于点s。试问:当m变化时,点s是否恒在一条定直线上?若是,请写出这条直线方程,并证明你的结论;若不是,请说明理由。3、已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,椭圆上的点到焦点的距离的最小值为,离心率为 ()求椭圆的方程; ()过点作直线交于、两点,试问:在轴上是否存在一个定点,为定值?若存在,求出这个定点的坐标;若不存在,请说明理由4、已知椭圆的焦点在轴上,它的一个顶点恰好是抛物线的焦点,离心率,过椭圆的右焦点作与坐标轴不垂直的直线,交椭圆于、两点。 (i)求椭圆的标准方程; ()设点是

21、线段上的一个动点,且,求的取值范围; ()设点是点关于轴的对称点,在轴上是否存在一个定点,使得、三点共线?若存在,求出定点的坐标,若不存在,请说明理由。5、(福建卷)已知椭圆的左焦点为f,o为坐标原点。()求过点o、f,并且与椭圆的左准线l相切的圆的方程;()设过点f且不与坐标轴垂直交椭圆于a、b两点,线段ab的垂直平分线与x轴交于点g,求点g横坐标的取值范围.6.设是椭圆的左、右焦点,分别为其左顶点和上顶点,是面积为的正三角形(1)求椭圆的方程;(2)过右焦点的直线交椭圆于两点,直线、分别与已知直线交于点和,试探究以线段为直径的圆与直线的位置关系7.(1)若,求证:;(2)设,若,判断在上的

22、单调性;(3)求证:.8.如图,已知椭圆的离心率为,f1、f2分别是椭圆的左右焦点,b为椭圆的上顶点,且的周长为.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l交椭圆于m、n两点,问是否存在这样的直线l,使得椭圆的右焦点f2恰为bmn的垂心?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.9、已知f是抛物线的焦点,q是其准线与x轴的交点,直线过点q,设直线与抛物线交于点a,b。(1)设直线fa、fb的斜率分别为,求的值;(2)若线段ab上有一点r,满足,求点r的轨迹。1.【标准答案】(i)由题意设椭圆的标准方程为, (ii)设,由得,.以ab为直径的圆过椭圆的右顶点,(最好是用向量点乘来),解得,且满足.

23、当时,直线过定点与已知矛盾;当时,直线过定点综上可知,直线过定点,定点坐标为2.解法一:()设椭圆的方程为。1分,。4分椭圆的方程为。5分()取得,直线的方程是直线的方程是交点为7分,若,由对称性可知交点为若点在同一条直线上,则直线只能为。8分以下证明对于任意的直线与直线的交点均在直线上。事实上,由得即,记,则。9分设与交于点由得设与交于点由得10,12分,即与重合,这说明,当变化时,点恒在定直线上。13分解法二:()取得,直线的方程是直线的方程是交点为7分取得,直线的方程是直线的方程是交点为若交点在同一条直线上,则直线只能为。8分以下证明对于任意的直线与直线的交点均在直线上。事实上,由得即,记,则。9分的方程是的方程是消去得以下用分析法证明时,式恒成立。要证明式恒成立,只需证明即证即证式恒成立。这说明,当变化时,点恒在定直线上。解法三:()由得即。记,则。6分的方程是的方程是7分由得9分

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