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2022【南外】特长生数学
1. 如图,是横坐标为2定点,点在直线上运动,,,当点从原点运动到横坐标为2的点时,点的运动距离为______.
2. 对于不等式与没有共同解,求的取值范围.
3. 对于与三条边与三个角中,有五个元素相等.已知,的最短边长为2.求的最短边的长度s的取值范围.
4. 在平面直角坐标系中,有一抛物线,其中为实数,和一个以为圆心,2为半径圆.
(1)求出抛物线顶点中与的关系;
(2)求出中所有不在该抛物线上的点所形成图形的面积.
5. 已知在中,,.
(1)取值范围是______;
(2)求取值范围.
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2022【南外】特长生数学
1. 如图,是横坐标为2的定点,点在直线上运动,,,当点从原点运动到横坐标为2的点时,点的运动距离为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据手拉手相似模型可得三角形相似,从而推出点始终在线段上,结合相似比以及,即可求得答案;
另解:利用三垂直相似模型可得点B坐标,结合在上,利用坐标之间的的关系即可求得答案.
【详解】设点在时,在处,点在时,在处,
由手拉手相似模型可得∽,∽,
可得为定值,所以点始终在线段上
点从点运动到点的过程中,点从运动到,,
又M点在直线上,则,
故,所以,
故答案为:
另解:设点,,
根据三垂直相似模型得
因为在上,所以,
的横坐标变化2,则变化,
所以点的运动距离,
故答案为:
2. 对于不等式与没有共同解,求的取值范围.
【答案】
【解析】
【分析】求得的解集,即可将原问题转化为时,的问题,进而转化为恒成立问题,分离参数转化为恒成立,利用函数的单调性,求得当时的取值范围,进而根据不等式恒成立的意义得到实数的取值范围.
【详解】解不等式得.
“两不等式和没有共同解”等价于“当时,恒成立”
即当时恒成立.
当时,
要使得,只需使得恒成立
即恒成立.
由于为区间上单调增函数
当时取值范围是
所以,即的取值范围为.
3. 对于与的三条边与三个角中,有五个元素相等.已知,的最短边长为2.求的最短边的长度s的取值范围.
【答案】
【解析】
【分析】判断出与三角相等,由此设出它们的三边,根据三角形相似求得边之间的关系,结合三角形三边的不等式关系,解不等式,即可得答案.
【详解】由题意知与面积不相等,所以必须三角相等,
设与三边长分别为2,,和,,,其中,
由于∽,故,
所以,,
根据三角形三边不等式关系得,即,结合,
解得.
4. 在平面直角坐标系中,有一抛物线,其中为实数,和一个以为圆心,2为半径的圆.
(1)求出抛物线顶点中与关系;
(2)求出中所有不在该抛物线上的点所形成图形的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将抛物线方程配方,即可得答案;
(2)设与抛物线相切,求出n的值,确定抛物线族扫过的面积均在上方,圆心恰好在这条线上,由此可求得答案.
【小问1详解】
由题意知抛物线,
故抛物线顶点坐标为,则,
所以;
【小问2详解】
设与抛物线相切,联立,
得,
令,解得,
则抛物线族扫过的面积均在上方,而圆心恰好在这条线上,
所以中所有不在该抛物线上的点所形成图形的面积.
5. 已知在中,,.
(1)的取值范围是______;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)法一:根据正弦定理求出的表达式,结合三角恒等变换化简,以及根据角的范围利用余弦函数性质,即可求得答案;
法二:点在弦所对圆心角为的的弧上,通过作辅助线,将化为一个圆的弦,结合圆的几何性质,即可求得答案;
(2)法一:根据正弦定理求出的表达式,结合三角恒等变换化简,以及根据角的范围利用正弦函数性质,即可求得答案.
法二:利用几何作图,作辅助线,将化为一个圆的弦,结合圆的几何性质,即可求得答案;
小问1详解】
法一:
由题意知在中,,,
由正弦定理得,
则,
又,所以,
;
法二:
由题意可得点在弦所对圆心角为的的弧上,
如图,延长至点,使得,连接,
则,,
点在弦所对圆心角为的的弧上,当接近时,最小值为(取不到),
当为的直径时,最大值为;
故.
【小问2详解】
法一:
,其中,
因为,所以,
所以.
法二:如图,延长至点,使得,连接,则,
过作上交于点,则,,
由勾股定理可得,
为定值,即为定角,则在以为弦的上,
当接近时,最小值为(取不到),
当为的直径时,最大值为,
故.
【点睛】关键点睛:解答本题的关键是利用正弦定理,边角互化,即将边长的问题转化角的问题解决,解答时要注意三角恒等变换公式的应用,另外利用几何法解答时要注意作图分析.
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