内容正文:
班级:
姓名:
压轴大题突破练1
(分值:17分
时间:20分钟)
(17分)已知四棱锥S-ABCD的底面ABCD为平行四边形,SA=AB=SB,SB⊥AC,∠ABC=60°,BC=
2,AB=1.
得分■
(1)求三棱锥S-ABC外接球的表面积.
(2)设T为线段SD上的点.
①若ST二3SD,求直线AC与平面BTC所成角的正弦值
②平面a过点B,T,且AC∥平面a,探究:是否存在点T,使得平面SAD与平面a所成角的正切值为
√?若存在,求出奶的值若不存在,请说明理由。
(横线下方不可作答)259
压轴大题突破练
■
班级:
姓名:
压轴大题突破练2
(分值:17分
时间:20分钟)》
7分)双街线无0>06>0)的一个顶点在直线1:y=x+1上,且其离心车为
得分
(1)求双曲线E的标准方程,
(2)若一条直线与双曲线恰有一个公共点,且该直线与双曲线的渐近线不平行,则定义该直线为双曲线的
切线,定义该公共点为切点,已知点T在直线1上,且过点T恰好可作双曲线E的两条切线,设这两条切线
与双曲线E的切点分别为P和M.
①设点T的横坐标为t,求t的取值范围;
②设直线TP和直线TM分别与直线x=一1交于点Q和点N,求证:直线PN和直线MQ的交点在定直
线上
附:双曲线多a>0.6>0)以点(m,)为切点的切线方程为驾”
62y=1.
红对勾讲与练
260]高三二轮数学
■当x∈(-1,+∞)时,g'(x)>0,
g(x)在(一1,+∞)上单调递增.
又g(1)>0,g(0)<0,且当x<0时,
g(x)<0,所以存在唯一的x。∈(0,
1),使g(xo)=0,即xe0=1.
当x∈(-∞,xo)时,f'(x)<0,f(x)
在(-∞,x。)上单调递减;
当x∈(xo,+∞)时,f'(x)>0,
f(x)在(x。,+∞)上单调递增,所以
f(x)≥f(xo).
又f(x)=-x,-1<0,f-2)=
To
1、
3
>0,f(2)=e-3>0,
所以根据函数零点存在定理,f(x)在
(一2,x)和(x0,2)中各有一个零点,
共2个零点.
3.解:(1)证明:如图,连接AN,取BC的
中点S,连接ES,PS,
结合已知可得AB∥NC,且AB=NC,
所以四边形ABCN为平行四边形,所
以P为AC的中点.
因为S为BC的中点,P为AC的中点,
所以SP∥AB,且SP=
B.
1
因为M为EF的中点,所以EM∥AB,
1
且EM=2AB,
所以SP∥EM,且SP=EM,故四边
形PSEM为平行四边形,
所以MP∥ES.又因为MP庄平面
EBC,ESC平面EBC,
所以MP∥平面EBC.
E
M
(2)因为CD=4,AB=2,N为CD的
中点,所以DN=2CD=2=AB:
1
又因为AB∥DN,所以四边形ABND
为平行四边形,
所以BN=AD=BC=√2」
因为CN=2,所以BC2+BN2=
CN2,所以BC⊥BN.
因为EB⊥平面ABCD,所以以点B为
坐标原点,BC,BN,BE所在直线分别
为x轴、y轴、:轴建立如图所示的空间
直角坐标系,
则A(-√2,√2,0),C(√2,0,0),E(0
0EE.E.M(-9
设平面MAC的法向量为n1=(x1,
y1,1),AC
=(2√2,-√2,0),AM
n1AC=22x1-2y1=0,
则
,-
2M+2
=0
令1=1,则x1=2,y1=4,
可得平面MAC的一个法向量为n1=
(2,4,1)
设平面ACE的法向量为n2=(x2y2,
),CE=(-√2,0,√2),
396
2因闪讲与练·高三二轮数学
则n:A正=2厄x:-2y,=0,
n:.c2=-2x2+√2x2=0,
令x2=1,则y2=2,≈g=1,
可得平面ACE的一个法向量为n2=
(1,2,1).
所以c0sn1n:)=Tn1·n:T
n1·n2
11
11/14
√2IX√6
42
由图可知,二面角M-AC-E的平面角
为锐角,
所以二面角M-ACE的余弦值
为
42
4解:1)由椭圆E:a十6一1a>
6>0)的离心率e=
2,得e=
√a=6_巨,解得a=6,所以
a
2
c=√a-b=b,椭圆E的方程为
元+若=1.即x+2y=26.
x
当直线1的斜率k=1且过点F(b,0)
时,直线1的方程为y=x一b,
由+2w26.
4
x=3b,
y=
不妨令A0,-6).B(告6:子)
由1AF1BF1=2,得26.6=
3
2,解得b2=3,
所以椭圆E的方程为6十
(2)证明:由(1)知,N(0,一√3),设直
线1的方程为y=kx十m,A(x1y1),
B(x2'y2),
由亿”清去y得(+
1)x2+4km.x+2m2-6=0,
△=16km2-8(2k°+1)(m2-3)=
8(6k2+3-m)>0,x1+x2=
-4km
2m2-6
2k+1212:=26+1
N十女N=当+5+:十3
26+(m+5).1+2=2k
TIT2
4km(m+√3)
=√2,解
2m2-6
m-√3
得m=一6k十3,直线1的方程为
y=kx一√6k十√3,
所以直线1恒过定点D(√6√3).
(3)由过点D(W6,W3)得k>0,由(2)
得x1十:=二C二5十)
2k+1
4V3k(W2k-1)
2k2+1
,x1x2=
2(-6k十5)-6
2k2+1
12(k2-√2k)
2k2+1
|AB|=√1+k·
√/(x1+x2)-4x1x2=
√/1+5·
48k2(√2k-1)
48(k2-√2k)
(2k2+1)
2k2+1
43·个+.2飞
2k2+1
,点M(0,√3)
到直线kx一y一√6k十√3=0的距离
√6k
d=
√1+k
则△ABM的面积SAw=之AB:
(W2k)
d=6
,令√2k=t>0,
W[(2k)2+1]
t
函数f(t)=
t+2t2+1
求导得f'(t)=
3t2(t+2t2+1)-t3(4t3+4t)
(t+2t2+1)9
-t2(t2-3)
(t2+1)3
当0<t<W3时,f'(t)>0;当t>√3
时,f'(t
<0.
因此函数f(t)在(0,W3)上单调递增,
在(3,+∞)上单调递减,当t=√3
时,f(t)取得最大值,
所以当△ABM的面积取得最大值时,
2
,此时满足(2)中△>0,符合
题意.
压轴大题突破练1
解:(1)如图所示,因为∠ABC=60°,
BC=2,AB=1,故AC2=AB2十
BC2-2AB·BC·cos∠ABC=3,即
AC=√3,
02
则BC2=AB+AC2,故△ABC为直
角三角形,AB⊥AC.
又SB⊥AC,SB∩AB=B,且SB,
ABC平面SAB,所以AC⊥平面SAB.
因为ACC平面ABCD,所以平
面SAB⊥平面ABCD.
设AB的中点为O,则△SAB的外接
圆圆心0,满足0,0=专S0=子×
6
过△SAB的外接圆圆心O:作直线l1
垂直于平面SAB,
过线段BC的中点O2作直线1:垂直于
平面ABCD,其中11∩l2=O3,
则Og即为三棱锥S-ABC的外接球球
心,且四边形O1OO2O3为矩形,
即0,03=010=
6,故外接球的半径
R=0,=Vo+00-√,
故三棱锥S-ABC外接球的表面积为
4πR=4rX
1
13x
12
3
(2)①作Oy∥AC,以AB的中点O为
原点,OB所在直线为x轴,Oy所在直
线为y轴,OS所在直线为之轴,建立如
图所示的空间直角坐标系,
Z
则A(200)B(200)
c(-2o)s(0o,)
D(-2.5.o).
面s7=专0故(9)
t=-10.寸-(0.-
3
设n=(x,y,x)为平面BTC的法向
-x+3y=0,
量,则
25
2
3=0,
则
=3y,
2
=2y,
令y=1,则n=(√5,1,2)为平面
BTC的一个法向量,而AC=(0,
√3,0)
故直线AC与平面BTC所成角的正弦
值为1cos(AC,n)1=A亡.n1
ACIIR
√2
√3×2√2
@由①可知Si=(-习
市=(-.-)
设平面SAD的法向量为m=
(x1
y11),则
·m=-
21=0,
m=-
3
2
2=0,
令1=1,则m=(-√5,-1,1).
如图,记直线SA∩平面a=E,直
线SC∩平面a=F,连接EF,
因为AC∥平面a,平面BETF∩平
面SAC=EF,所以AC∥EF,
不妨设SE=λSA,则S下=ASC,0≤
A<1,则5店=A(方0,-写)故
(合9-小
同理可F(5x)小
则有B正
√3
2
)=(--a
9:
设平面BETF的法向量为W=(x,
y22),则
解得y:=0,设之:=1,则x:
√3-3
入+1
,故4=
5-20,1)
入+1
m·u=
所以1co(m,u)=m11a
图+
W3-3)
+1
λ+1
又平面SAD与平面a所成角的正切值
为34,
则|cos(m,u〉|=
|m·u1
m u
3-3+1
A+1
化简
W3-V3λ\
35
+1
+1
得9入2-91+2=0,解得入=
A=
2
3
设需=,划寸=5可.期矿
(6-)解得7-名
当=号时w=(停o小
因为B7⊥u,
01=0…
化简得5,--0解得1=号满
4
4
足要求
当入=
号时w-(停o因为
时1所以(-
)·)=0…
整理得5-4E-0,解得:=
10
t10
满足要求。
综上所述,部的值为成行
压轴大题突破练2
解:(1)在直线1的方程中,令y=0,得
x=一1,则直线1与x轴交于点(-1,
0),所以a=1.又离心率e=£=5,
所以c=√5,故b2=c2-a2=4,所以
双曲线E的标准方程为x2一兰=1.
4
(2)①若一条切线斜率不存在,则
t=士1.
当t=1时,T(1,2),显然另一条切线
斜率存在,设另一条切线的方程为y一
2=k'(x-1),
联立双曲线方程得(k'2一4)x2
2k'(k′-2)x+(k′-2)2+4=0,
则△=4k'2(k′一2)2一4(k2
4)[(k'-2)
+4]=0,
解得k′=2,而双曲线的渐近线方程为
y=士2x,则此时不符合题意.
当t=一1时,T(-1,0),此时只有
条切线,显然不符合题意.
则两条切线斜率均存在,设切线斜率
为k,切线方程为y=k(x一t)+(t十1),
与双曲线方程联立得(k2一4)x2
2k(kt-t-1)x+(kt-t-1)2+4=0,
令△1=4k2(kt-t-1)2-4(k2
4)[(kt-t-1)2+4]=0.
整理得(kt一t一1)2一k2+4=0.由于
k≠士2,所以1≠-号且1≠1.
3
上式整理得(t2一1)k一2t(t+1)k+
t2+2t+5=0.
由题意,关于k的方程有两个相异实
根,所以t2一1≠0,
且△2=4t2(t+1)2-4(t2-1)(t2+
2t+5)>0.
整理得4(t+1)(一3t+5)>0,解得
5
-1<t<
综上所述,t的取值范围是(-1,
②证明:如图,设M(x1,y1),
P(x2y2).
直线MT和PT的方程分别为x1x
学y=1和x-
联立得点T(
x2y1一x1y2
又点T在直线l上,代入整理得x2y1
x1y2=4(x1-x2)-(y1-y2).
在直线MT的方程中,令x=一1,
则y=
-4(x1+1)
得点N(1,+).
4(x1+1)
y2+
yi
k PN=
x2十1
y1y2+4(x1+1)
(x2+1)y1
故直线PN的方程为
y1y2+4(x1+1)
(x一xg)十y2.
(x2+1)y1
参考答案
397
设直线PN与直线I的交点为A(xA,
yA),
联立两直线方程得
y1y2+4(x1+1)
(x2+1)y1
(x-x)十y2=
x十1,解得xA=
(x2-y:+1)y1+4(x1+1)x2
y1y2+4(x1+1)-(xg+1)y1
设直线MQ与直线I的交点为B(xB,
yB),同理可得xB=
(x1-y1+1)y2+4(x2+1)x1
y1y:+4(x2+1)-(x1+1)y2
将xA,xB的分子作差有(x:一y:十
1)y1+4(x1+
1)x2-(x1-y1+
1)y2-4(x2+1)x1=x2y1-x1y2
[4(x1-x,)-(y
-y2)]=0,
将xB,xA的分母作差有y1y:
4(xg+1)-(x
+1)y2-Ly1y2
+
4(x1+1)-(x:+1)y1]=x2y1
x1y2-[4(x1-x2)-(y1-y2)]=0.
则可得xA和xB表达式的分子、分母
分别相等.
故A,B两点重合,所以直线PN与
MQ的交点在定直线1:y=x+1上.
A(B)
M
压轴大题突破练3
解:(1)①设事件A为“第6次摸球后
比赛结束,且甲、乙共摸到3次红球”,
则PA)=4(日)广()广=器
②由题意知X的可能取值为2,4,
6,…,2(n-1),2n,n∈N",
1
则P(X=2)=2×号×
4
3
3
9
P(X=4)=54,P(X
=6)
9
9
()×
p(X=2m-1)=(号)×
P(X=2m)=
()
则X的分布列为
X
2
4
6
2(n-1)
2n
4
P
4
4
9
x号
9
所以E(X)
=
+2x
+3×
()++m-1()]+
2m(8)
设S.=1+2×号+3×(日)+…+
(m-1)(8),
则日5.=号+2x(昏)广++m
2(号)+m-D()
3982对闪讲与练·高三二轮数学
所以s.=1+号+()广+…+
-(n-
(
-()门-a-(倍)
所以E(X)=
号-()m≥
2,n∈N').
(2)证明:由题意知Y的可能取值为】
1
y+1…,
1(xy∈Nw≥2,
y十x
c2.
1
P(Y=
y+1)=
…
C
=
C
C+y
则Y的分布列为
1
1
1
1
y
y+1
y+t
y+x
C
C
w-1
Cy-1
C
C
C
所以E(Y)=
1C-
y+tC
石y+t
图为千g,
1(y+t-1)
y+t(y-1)!t!
y+t-1(y+t-2)!
y+t
(y-1)!t!
(y+t-2)!
1
,=
(y-1)!t!
所以E(Y)<
1
c:
(y-1)C+
1
y-1)C+
(C+Cy+…+
1
C-2)=
Γ(y-1)C+
(C+
C+…+C-)=
(y-1)C¥+
(C1+C2+…+
1
C-)=
(y-1)C+
(C-+
C-)=
(y-1)C+
C1=
y
(x+y)(y-1)
又因为x>y,
所以E(Y)<2-1
1
压轴大题突破练4
解:(1)证明:由a=0,得f(x)=xe.
要证f2》>x+1,只需证e一x
1>0,x≠0.
令g(x)=e-x-1,则g'(x)=e-1
当x∈(-∞,0)时,g'(x)<0,则
g(x)单调递减,
当x∈(0,+∞)时,g(x)>0,则
g(x)单调递增,
所以g(x)>g(0)=0,故e>x+1,
因此f2》>+1
x
(2)f(x)=(x+1)e +acos x,
令m(x)=f'(x),则m'(x)=(x+
2)e-asin x.
①当a≥0时,由x∈(0,x),得
xe>0,asin x≥0,
因此f(x)>0,满足题意
②当a<0时,由x∈(0,π),得(x+
2)e>0,-asin z>0,
因此m'(x)>0,则f'(x)在(0,x)上
单调递增.
若-1≤a<0,则f'(x)>f'(0)=
1+a≥0,
则f(x)在(0,π)上单调递增,所以
f(x)>f(0)=0,满足题意;
若a
<-1,则f'(0)<0,
r()>0,
因此f'(x)在(0,π)上存在唯一的零
点x且x。∈(0,),
当0<x<x。时,f'(x)<0,f(x)单
调递减,
当x。<x<x时,f'(x)>0,f(x)单
调递增,
所以f(x。)<f(0)=0,不合题意.
综上,a的取值范围为[一1,十o∞)
(3)证明:由(2)知a<-1,x。=x,
则f(x)在(0,x)上单调递减,在
(x2,π)上单调递增,
注意到f(0)=0,f(x2)<f(0)=0,
f(π)=πe”>0,
故f(x)在(0,π)上存在唯一的零点
x1,x1∈(x2,π).
注意到x1,2x2∈(xg,π),且f(x)在
(x2,x)上单调递增.
要证明x1<2x2,
只需证f(x1)<f(2x:).
因为f(x1)=0,
所以只需证f(2x2)>0,
即证2.x2e
:+asin2.x2>0.
因为(x2+1)e2+acos z2=0,即
(x2+1)e9
所以只需证
COS T2
(x2+1)e
2x2e
sin 22>0,
COS 2
只需证x2e?-(z:+1)sinx:>0,
∈(0,)(*
由(1)得e2>x2+1,
因此x2e2-(x2+1)sinx:>x+
x2-(x2+1)sinx2=(x2+1)(x2-
sin 2),
设h(x)=x-sinx,0<x<交,则
h'(x)=1一cosx>0,所以h(x)在
(0,)上单调递增,
所以h(x)>h(0)=0,从而h(x)≥
0,即xe一sinx2>0,因此(*)得证,
从而x12x2,