内容正文:
因为A'B丈平面CD'F,PCC平面CD'F,
所以A'B平面CD'F,
证法三(向量法):易知四边形AEFD为矩形,
所以EF⊥DF,EF⊥FC,
即EF⊥D'F
因为D'F∩FC=F,DF,FCC平面CD'F,
所以EF⊥平面CD'F.
又F为CD的中点,
所以DF=DF'=FC.
易得∠DFC为平面EFD'A'与平面EFCB所成的二面角,
所以∠D'FC=60°.
所以△CD'F为正三角形
取CF的中点Q,连接QD',
则D'Q,FC,EF两两相互垂直.
以Q为坐标原点,过点Q作平行于EF的直线为x轴,FC所在
直线为y轴,QD'所在直线为之轴建立空间直角坐标系,
设AD=a,
则A(ao,),B(a,号o)则A市-(b号-2),
易知平面CD'F的一个法向量为m=(1,0,0),
所以m·A官=0.
所以A'B平面CD'F.
(2)解法一(几何法):延长EF交BC延长线于点C1,则
∠C1FC=90°.
由平面EFD'A'与平面EFCB所成二面角为60°,得∠D'FC=
60°.
又D'F=FC,
所以△CD'F是正三角形.
设DF=FC=1,
则EF=1,BE=2.
故FC1=1.
故V三枝锥D-C,心=3
XIXIX×号
且D'C1=√2,D'C=1,C1C=√2,
所以S△DC,c=4
专题九
考点1直线与圆、圆与圆的位置关系
1.B直线与圆的位置关系+点到直线的距离公式易求得圆心
·数
则F到平面DC,C的距离h=,
7
F到DG的距海d=号
故平面BCD'与平面EFD'A'所成的二面角的正弦值为
7
解法二(向量法):建系同(1)证法三
设AD=a,
则A(ao.2)B(a,号).c(o号,D'(oo.2)
E(a,-20)F(o,-号0
则BC=(-a,-a,0.而=(o,-号,2),A店
o-g9))i-(-,)
设平面BCD'的法向量为n=(x1y1,之1),
BC·n=0,
则
CD.n=0,
-ax1-ay1=0,
即
则a=(.-1,-号)月
设平面EFD'A'的法向量为p=(x2y2,之2),
A它·p=0,
则
A市·p=0,
a
2y-22=0,
即
3a
-a-号-=0
则p=(0,3,-3).
所以1sap1=只
所以平面BCD'与平面EFD'A'所成的二面角的正弦值为
解析儿何
(0,-2)到直线y=√3.x+2的距离d=2.当r=1时,该圆上到
直线的距离为1的点有且仅有一个.当r=3时,该圆上到直线
的距离为1的点有且仅有三个,故当1<r<3时,圆x2+(y十
答16·
2)2=r2(r>0)上到直线y=√3x+2的距离为1的点有且仅有
两个.故选B.
2.2点到直线的距离公式+直线与圆的位置关系由题意,得
A(一6,0),B(0,6),圆心(一1,3),所以AB=6√2.所以
1CD|=22.圆心(-1,3)到直线x-y十6=0的距离d=
-1=3+6l=2,则由1CD1=2VP-d,即22=
√12+(-1)
2√,2-2,解得r=2.
考点2椭圆的定义、标准方程及几何性质
椭圆的定义+椭圆的标准方程+三角形的面积
:【思维导图】(1)已知条件精国基本量间的关系
a=2,b=1
12,c=2x
21题#A(,2),B(,-2)一
iIOA、
!OBh2
→证出h1=h2反→得解.
「2a=4(提示:椭圆的定义),
解:(1)由题意得
a
2’
a2=b2+c2.
解得a=2,b=√2,c=2(题眼).
所以椭圆E的方程为号+号-1
xox+2yoy-4=0,
(2)设A(xA,2),由
x0≠0)得xA=
y=2
4-4y0
xo
因此A(一4少,2).
同理得B(4牛4,-2).
xo
设△OAM的OA边上的高为h1,△OBM的OB边上的高为h2,
则S
之OAX1OAlL(题眼)】
BIXh2
OBh2
2
直线OA,OB的方程分别为xox-(2-2yo)y=0,
xox+(2+2yo)y=0.
所以h1=
Ixoxo-(2-2yo)yo
Ixoxo+(2+2yo)yol
,h2=
√x6+(2-2yo)2
√x6+(2+2y)7
因为点M(x,yo)在椭圆E上,
所以x号十2y8=4.
·数学
x6+2y3-2yo
14-2yo1
所以h,=
2l2-yl=2,
√x6+4y6-8y十4√2话-8y,+8√2|y-2
1x8+2y8+2yo1
|4+2yl
h2=
2l2+yol=2.
√Jx+4y话+8y+4√2y6+8y+8√2lyo十2l
所暖0×始18
考点3直线与椭圆的位置关系
1.椭圆的标准方程与几何性质+弦长公式+点到直线的距离公
式+直线与椭圆的位置关系
----------21
2
离心率e=
i【思维导图】(1)长轴长2a=4→a=2
→b2=2→1
b2
!
e=/1-
a2
!椭圆方程。
:(2)易知直线1的斜率存在→设直线1:y=kx-2,A(x1,
y1),B(x2,y2)
代入椭圆方程
△>0,x1十x2,x1x21
点到直线的距离公式|AB,点0到直线1的距离d
弦长公式
!三角形面积公式
k2→AB.
--------------
解:(1)因为椭圆的长轴长为4,
所以2a=4.
所以a=2.
由离心率公式e=1
a及e
21
得
,b2
2=√1-
4
解得b2=2.
因此稀网(的方程为听+苦-1
(2)当直线(的斜率不存在时,显然不成立,
所以直线1的斜率存在(提示:斜率不存在时,A,O,B不构成三
角形,故斜率必存在)
不妨设直线l:y=kx-2,A(x1y1),B(x2y2),
将直线L的方程代入椭圆方程得(1+2k2)x2一8kx+4=0,
8k
△=(-8k)2-16(1+2k2)>0,x1+x2=1十2k2,
4
x1x2=1+2k2
得子
由弦长公式得|AB|=√1+k2·|x1一x2|=√1十k2·
4√2k2-1
1+2k
(k>)(提示:弦长公式中,x1-x1
答17·
√(x1十x2)2一4x1x2,利用韦达定理简化计算).
1-21
2
点O到直线l的距离d=
√R2+1√k2+1
则5m=8d1.6.
2
1+2k2
√2+1
42k-1=2,
1+2k2
解得=(满足:>)(随联)。
3
所以AB=√1+2
42x号-1
1+2x号
×9-5
4
」方法技巧
直线与圆锥曲线相交问题:
直线y=.x十b与圆锥曲线交于点A(x1y1),B(x2y2).
弦长公式:AB|=√1十k|x1一x2|;
面积问题:结合点到直线的距离公式,转化为关于斜率k的
方程.
2.椭圆的方程+直线与椭圆的位置关系
解:(1)F(-c,0),设P(a,yo),
则直线PF的斜率为牛。宁
可得y,-,
3
则58m合a+o)x告子,
3
得(a十c)2=9,
即a+c=3.①
又离心率名-}即8=2,巴
联立①②解得a=2,c=1,
所以b2=a2-c2=3.
所以椭圆的方程为了+苦1
(2)证明:由(1)知P(2,1),易知直线PB的斜率存在,
设直线PB的斜率为k,
则直线PB的方程为y一1=k(x-2),
(y-1=k(x-2),
联立x2y
得(4k2+3).x2+8k(1-2k)x十4(1-2k)2-12=0,
则△=192k+96,
令△=0,得k=-2
1
·数学
所以直线PB的方程为y一1=-之x-2》.
即y=-2x+2.
=+2.
联立
号-.
化简得x2-2x+1=0,
3
解得x=1,则y=2,
所以B(,号)
则℉弦=(2,),F市=(3,1)Fi=(30.
FB.FP
2x3+×1
所以cOs∠BFP=
南市+(号)×v+中
3√/10
10
FA.F产
3×3+0×1
cOs∠AFP=
3√/10
1FA1IF1√32+02X√32+1F10
因为cos∠BFP=cos∠AFP,∠BFP,∠AFP∈(O,π),
所以∠BFP三∠AFP(题眼),
即PF平分∠AFB.
考点4双曲线的标准方程及几何性质
1.D双曲线的离心率依题意得b=√7a,所以c=2√2a(提示:
双曲线中a2十b2=c2).故e=2√2.故选D.
2.B双曲线的离心率与标准方程由题知双曲线的标准方程为
若-y=1a=2,6=1.c=V后于不=5双曲线的离
心率e号故选R
考点5抛物线的定义、标准方程及几何性质
1.C抛物线的定义与几何性质设A(xAyA),B(xByB).因为
lr:y=-2x十2,令y=0,得x=1,∴.F(1,0).p=2(关键:根
据已知条件,确定p的值),即xB=一1.将xB=一1代入y=
-2.x十2,得yB=4,yA=4将yA=4代入y2=4x,得xA=4.
lAF=十号-5(提示:抛物线的定义).故选C
26抛物线的几何性质由题意,得号-3[提示:抛物线y-
2pr(p>0)的焦点坐标为(台0)小解得p=6
答18·
考点6直线与抛物线的位置关系
ACD抛物线的定义+抛物线的几何性质+直线与抛物线的位
置关系对于A,易得F(受,0),直线1:x=-号是抛物线C
的准线(关键:发现直线是抛物线的准线,从而运用抛物线的
定义求解).由抛物线的定义知|AD=AF|,故A正确.对于
B.显然直线AB的斜率不为0可设直线AB:x=y十号,代
入抛物线C的方程y2=6x,消去x得y2一6y一9=0,△>0.设
A(x1y1),B(x2y2),则y+y2=6,y1y2=-9.|AB|=
√1十n2·√y1十y2)2-4y1y2=6(1+n2).EF⊥AB,.直
线EF:y=-n(-).易得E(-号,3m),∴EF=
3√1+n2..|AE|=√1EF2+AFP=√(1+n)(9+y).
当n=0时,|AB|=6,|AE=3√2,此时|AE|≠|AB|.故B错
误.对于C,由选项B知AB|=6(1+n)≥6,当且仅当n=0时
取等号,故C正确.对于D,由选项B知AE=
√(1+n2)(9+y),|BE|=√(1+n2)(9+y),.|AE|·
|BE=(1+n2)·/(9+y2)(9+y)=(1+
n2)/81+9(y2+y2)+y2y号=18(1+n2)√/1+n2≥18,当且仅
当n=0时取等号.故D正确.综上,故选ACD.
考点7圆锥曲线的综合应用
1.A抛物线的定义+双曲线的定义与几何性质设P(xoyo),
F,(c,0),过点P作抛物线准线的垂线,垂足为A,由题意得
台-c,所以p=2.由双曲线的定义可得PF,1-PF,=2a
又|PF,|+|PF2=3|F,F2|=6c,所以|PF,|=3c+a,
|PF2|=3c一a.由抛物线的定义,得|PA|=|PF2|=xo+c=
3c-a,所以xo=2-a.在Rt△PAF,中,|FA2=IPFI2-
|PA|2,即y=(3c+a)2-(3c一a)2,即4c(2c一a)=(3c+
a)2-(3c一a)2,整理得c=2a,所以e=C=2.故选A
a
2.ACD双曲线的几何性质+圆的方程+直线与圆的位置关系+
四边形的面积
,【思维导图】连接MA2,VA2
令点N在第一象民四边形
5π
∠VA,M=
6
1NA,MA2为平行四边形
→判
∠A1MA2=6
I断A.
·数学
OA,=a
,已知条件→|ON|=|OF,|=c
直线ON的方程为y=
b
INA2|=b→点N,M的坐标,∠NA2A1=
π1
21
NAM=6MA:MA:AA的值→判断B
:∠NA,A,=
,b=3→判断C
当4=2时a6c=1:25:E6=26→代入
S四边形NA1MA2=|A1A2|·NAz→判断D.
如图,连接MA2,NA2.不妨令点N在第一象限.对于A,易知四
边形NAMA2为平行四边形(提示:双曲线的对称性).由
∠NA,M=要,得∠A,MA:=吾,放A正确对于B.因为以
FF2为直径的圆与C的一条渐近线交于M,N两点,所以
ION|=|OF1|=c.又因为|OA2|=a,直线ON的方程为y=
会.所以IA,=6则Nab.M(-a,-b.∠M,A=受
由于∠NA,M=,则∠A,A,M=号,从而MA,:
|MA2|:|A1A2|=√3:2:1(关键:几何问题代数化),即
IMA,-号.A1,故B错误对于C由于∠NM,A=子
则会-尽.则a:6:c=1:25:V百,放C的离心率为V丽。
故C正确.对于D,当a=√2时,由于a:b:c=1:23:√13,
故b=2W6.故S网边形,,=|A1A2|·|NA2=2b=2X2×
2√6=83.故D正确.综上,故选ACD.
归纳总结
层级清晰:从“已知→推导选项”逐层展开,体现逻辑链.公式
浓缩:用核心公式(如夹角、离心率、面积)串联计算,避免冗余,
符号直观:突出关键表达式,快速定位考点(如双曲线方程及相
关运算).通过“几何条件→代数转化性质验证”的思雏路径
高效拆解综合题的复杂关系,
答19·
专项最值、范围问题
1.椭圆的标准方程+椭圆的几何性质+平面向量的数量积+共线
向量
AP·|AR=3
【思维导图】(2)(1)设R(x,y)平而向量的数童积公式
AP.
1A=3-
平面向量的坐标运
→mx+(n+1)(y+1)=3①
!A,P,R三点共线
(n+1)x=m(y+1)②0@解方程
3m
3(n+1)
m2+(n+1)2y=
x=
m2+(n+1)2-1→得解。
!(i)已知条件→k0R=3kop→m2+(n+4)2=18→点P(m,
!n)在以N(0,一4)为圆心,r=32为半径的圆上→|PQ|mx=
NQl十3V2设Q3as0.m9[0,2得解.
二次函数的性质
lAB|=√a2+b=√10,
a=3,
解:(1)由题意得
e=c
2w2
所以
a 3
b=1.
a2=b2+c2,
所以稀圆C的方程为号+y”-1.
(2)(i)设R(x,y),
由题意得AR·AP=1AR11A卫L·cos(AR,AP)=1AR1:
1A21=3(题眼),且P(m,n),A(0,-1),
所以A求.AP=(x,y+1)·(m,n十1)=3.
所以m.x+(1+1)(y+1)=3.①
又A,P,R三点共线,
所以(n+1)x=m(y+1).②
3m
3(n+1)
由0@得xm+n+1y=m牛m+1)-1,
n+w+1Dmn十-片
所以R(
3m
3(n+1)
(iⅱ)由题意得k(R=3kP,
则3n+D-m+m+》-=3·2
3m
化简得m2+n2+81-2=0,所以m2+(1十4)2=18.
所以点P(m,n)在以N(0,二4)为圆心r三32为半径的圆上
(题眼)(关键:求出点P的轨迹是解答本题的关键)
所以|PQ|max=|NQ|nax十3√2.
因为点Q在C上,
所以可设Q(3cos0,sin0),0∈[0,2π].
所以|NQ=√/(3cos0)2+(sin0+4)2
=√-8sin0+8sin0+25
·数学
-8(m-2》】
十27(总结:将问题转化为求二
次函数最值问题求解)
所以当sim0=2时,Q有最大值33。
所以|PQ|mx=3W3+32.
知识延伸
向量a,b共线,则有a·b=a|b|或a·b=一ab;两动
,点距离的最值可转化为一个定点到一个动,点距离的最值.
2.椭圆的离心率+平面向量的数量积+直线与椭圆的位置关系
1【思维导图】(1)已知条件→c,b2→Q→离心率.
!(2)已知条件→椭圆T→A(4,0)→点P在第一象限,且1
MPIpm-yp1.
MAI4
m
=3→xp→yp→m.
:3》已知条件→m=号,直线1的方程联这方程
△>0
设C(x1,
韦达定理
∠CMD为钝角!
1y1),D(x2,y2)
x1十x2,x1x2
:M心.MD<0→a的取值范围.
解:(1)由题知,c=2,b2=5(题眼),
所以a2=5十22=9.
所以a=3.
所以椭圆T的离心率e=S=名
a3·
(2)由题知,a=4,
所以图r后+号=1
所以A(4,0).
因为M(0,m)(m>0),PA=2M,
MP-平=m一P=(题眼)(难
所以点P在第一象限,且MA车”
3
点:根据向量的线性关系得线段比例关系)
所以xp=
4
3
=1
所以16+5
210
解得yp=
3
(舍负)
2√/10
m
所以
3
1
n
3’
解得m=√10.
(3)由题知,A(a,0),M(0,n),
则线段AM的中点为(号受):
答20·
因为线段AM的中垂线L的斜率为2(题眼),
所以。=-之,即m-号(提示:两直线垂直,则两直线的针
0-a
率之积等于一1)
所以直线1的方程为y=2(x-号)+受,
即y=2x-兴
y=2x-4
联立
+-.
消去y并整理得(6+4a)r-ax+a(%-)=0,
△>0.
设C(x1y1),D(x2y2),
专题十计
考点1分步乘法计数原理、排列与组合
288排列先排头尾,再排其他位置(题眼),有A?A=288种.
考点2二项式定理
1.80二项式定理展开式的通项T二C:(2x):
1C:2·1·x(题眼),令5-r=3,解得
r=2,所以x3的系数(易错:项的系数和二项式系数混淆)为
专题十一
考点1样本的数字特征
C平均数2+8+14+16+20-12,故选C
5
考点2事件的相互独立性
B事件的相互独立性因为A,B相互独立,所以P(A∩B)=
P(A)P(B)=子放选B
考点3离散型随机变量的分布列与数学期望
1.6.3离散型随机变量的期望由期望公式得期望E(X)=5×
0.2+6×0.3+7×0.5=6.3.
2%离散型随机变量的数学期望
·数学
3a3
9a4-80a2
所以x1+x,=5十4ax1:=16(5+4a)
若∠CMD为钝角,则cos∠CMD<0,
所以W.流=(1y-m)(2-m)=(2,-婴)·
(2x,)-5w-受十)+2g
<0(技巧:当题
16
目中出现钝角,且求参数的取值范围时,一般借助向量的数量积
小于0解题),
即5(9a‘-80a2)
15a4
16(5+4a2(5+4a2)中160
整理得a2(a一√11)(a+√11)<0,
解得一11<a<11.
又因为a>5,所以w5<a<√1I.
所以a的取值范围为(5,√T).
数原理
C×23×(-1)2=80.
2.一20二项式定理(x一1)6的展开式的通项为T,+1=
C%x6-r·(-1)'=(-1)'C5x8-.由6-r=3,得r=3,所以该展
开式中x3的系数为(一1)3C%=一20.
3.115二项式定理(1-2x)1=1一8x+24x2一32x3+16x1=
ag-2a1x十4a2x2-8a3x3十16a1x(题眼)(技巧:利用二项式
定理直接展开成多项式,确定相应系数的值),所以a0=l,a1=
4,a2=6,a3=4,a4=1.所以a1+a2+a3+a4=15.
统计与概率
:【思维导图】X的所有可能取值→对应概率→数学期望.
5×4×3
由题可知X的所有可能取值为1,2,3,且P(X=3)=
5×5×5
12
P(X=2)=发SS-号P(X=1)=x5-店,故
CCC 12
5
61
E(X)=25
3.概率+离散型随机变量的数学期望
解:(1)根据甲校的抽样数据可知,100名学生中有80名学生选
择正确,
所以概*p可以估计为器-Q8
(2)设乙校高一年级学生该题选择正确的概率为q.
由题意知9可以估计为品=05
答21·专题九解析几何
易考点1直线与圆、圆与圆的位置关系
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(2025·全国I卷)已知圆x2+(y+2)2=r2(r>0)上到直线y=√3x+2的距离为1的点有且仅有两
个,则r的取值范围是
()
A.(0,1)
B.(1,3)
C.(3,+∞)
D.(0,十)
二、填空题
2.(2025·天津卷)已知直线L1:x一y十6=0与x轴交于点A,与y轴交于点B,与圆(x十1)2+(y-3)2=r2
(r>0)交于C,D两点.若|AB|=3CD|,则r=
昆
考点2
椭圆的定义、标准方程及几何性质
解题答
尼知椭圆龙产十口>>0的离心率为号椭圆E上的点死
为4.
(1)求椭圆E的方程,
(2)设O为坐标原点,点M(xo,yo)(xo≠0)在椭圆E上,直线xox十2yoy一4=0与直线y=2,y=
-2分别交于点A,B.设△OAM与△OBM的面积分别为SS2,比较与B的大小
·17·
昂
考点3直线与椭圆的位置关系
解答题
1(2025·全国Ⅱ客已知特圆C+若1a>6>0)的商心率为号长轴长为
(1)求C的方程.
(2)过点(0,一2)的直线1与C交于A,B两点,O为坐标原点.若△OAB的面积为√2,求AB|.
2(2025·天津卷)已知椭圆二+
2
方=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,P为直线x=a上一点,且
直线PF的斜率为,△PFA的面积为号,离心率为号
(1)求椭圆的方程.
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分∠AFB
·18·
考点4双曲线的标准方程及几何性质
选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,
1.(2025·全国I卷)已知双曲线C的虚轴长是实轴长的√7倍,则C的离心率为
A.√2
B.2
C.7
D.22
2.(2025·北京卷)双曲线x2一4y2=4的离心率为
√3
5
A.2
2
C.4
D.5
昆
考点5
抛物线的定义、标准方程及几何性质
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,
1.(2025·全国Ⅱ卷)设抛物线C:y2=2x(p>0)的焦点为F,点A在C上,过A作C的准线的垂线,垂
足为B.若直线BF的方程为y=一2x十2,则|AF|=
A.3
B.4
C.5
D.6
二、填空题
2.(2025·北京卷)已知抛物线y=2px(p>0)的顶点到焦点的距离为3,则p=
易考点6直线与抛物线的位置关系
选择题:在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,
(2025·全国I卷)已知抛物线C:y2=6x的焦点为F,过F的一条直线交C于A,B两点,过A作直线
l:x=
多的垂线,垂足为D,过F且与直线AB重直的直线交!于点E,则
A.AD=AF
B.AE=AB
C.|AB|≥6
D.|AE|·|BE|≥18
昆
考点7
圆锥曲线的综合应用
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,
1,(2025·天津卷)双曲线二1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F,F.以石焦点P,为焦点的抛物
线y2=2x(p>0)与双曲线在第一象限的交点为P.若|PF1|十|PF2|=3F1F2|,则双曲线的离心
率为
()
A.2
B.5
C241
D5+1
2
2
二、选择题:在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,
2.(2025·全国卷)双曲线C:。一
=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,左、右顶点分别为A1,
A,以FF,为直径的圆与C的一条渐近线交于M.N两点,且∠A,M-,则
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A∠AMA:-否
B.MA1|=2|MA2|
C.C的离心率为13
D.当a=√2时,四边形NA,MA2的面积为8√3
昆
专项
最值、范围问题
解答题
1.(2025·全国工卷)已知椭圆C:三大
,1(Q>b>0)的离心率为22,下顶点为A,右顶点为B
|AB|=/10.
(1)求C的方程.
(2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足|AP|·AR=3.
(i)设P(m,n),求R的坐标(用m,n表示).
(ⅱ)设O为坐标原点,Q是C上的动点,直线OR的斜率是直线OP的斜率的3倍,求|PQ的最大值.
2(2025·上海卷)已知椭圆T:名+y
+方=1(a>5),M(0,m)(m>0),A是T的右顶点.
(1)若Γ的右焦点为(2,0),求离心率e.
(2)若a=4,且T上存在一点P,满足PA=2MP,求m的值.
(3)若线段AM的垂直平分线l的斜率为2,直线l与T交于C,D两点,∠CMD为钝角,求a的取值
范围
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