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文檔簡介
千里之行,始于足下朽木易折,金石可鏤第④二.幾種數(shù)列求和的常用主意(1)分組轉(zhuǎn)化求和法:一個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式是由若干個(gè)等差或等比或可求和的數(shù)列組成的,則求和時(shí)可用分組求和法,分離求和后相加減.(2)裂項(xiàng)相消法:把數(shù)列的通項(xiàng)拆成兩項(xiàng)之差,在求和時(shí)中間的一些項(xiàng)可以互相抵消,從而求得前n項(xiàng)和.(3)錯(cuò)位相減法:倘若一個(gè)數(shù)列的各項(xiàng)是由一個(gè)等差數(shù)列和一個(gè)等比數(shù)列的對應(yīng)項(xiàng)之積構(gòu)成的,那么求這個(gè)數(shù)列的前項(xiàng)和即可用錯(cuò)位相減法求解.(4)倒序相加法:倘若一個(gè)數(shù)列與首末兩端等“距離”的兩項(xiàng)的和相等或等于同一個(gè)常數(shù),那么求這個(gè)數(shù)列的前項(xiàng)和即可用倒序相加法求解.三.常見的裂項(xiàng)技巧堆積裂項(xiàng)模型1:等差型(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)堆積裂項(xiàng)模型2:根式型(1)(2)(3)(4)(5)(6)堆積裂項(xiàng)模型3:指數(shù)型(1)(2)(3)(4)(5)(6),設(shè),易得,于是(7)堆積裂項(xiàng)模型4:對數(shù)型堆積裂項(xiàng)模型5:三角型(1)(2)(3)(4),則典例1【2023年新高考1卷】記為數(shù)列的前項(xiàng)和,設(shè)甲:為等差數(shù)列;乙:為等差數(shù)列,則(
)A.甲是乙的充足條件但不是須要條件B.甲是乙的須要條件但不是充足條件C.甲是乙的充要條件D.甲既不是乙的充足條件也不是乙的須要條件【答案】C【解析】主意1,甲:為等差數(shù)列,設(shè)其首項(xiàng)為,公差為,則,因此為等差數(shù)列,則甲是乙的充足條件;反之,乙:為等差數(shù)列,即為常數(shù),設(shè)為,即,則,有,兩式相減得:,即,對也成立,因此為等差數(shù)列,則甲是乙的須要條件,所以甲是乙的充要條件,C準(zhǔn)確.主意2,甲:為等差數(shù)列,設(shè)數(shù)列的首項(xiàng),公差為,即,則,因此為等差數(shù)列,即甲是乙的充足條件;反之,乙:為等差數(shù)列,即,即,,當(dāng)時(shí),上兩式相減得:,當(dāng)時(shí),上式成立,于是,又為常數(shù),因此為等差數(shù)列,則甲是乙的須要條件,所以甲是乙的充要條件.故選:C典例2【2023年新高考全國Ⅱ卷】記為等比數(shù)列的前n項(xiàng)和,若,,則(
).A.120 B.85 C. D.【答案】C【解析】主意一:設(shè)等比數(shù)列的公比為,首項(xiàng)為,若,則,與題意不符,所以;若,則,與題意不符,所以;由,可得,,①,由①可得,,解得:,所以.故選:C.主意二:設(shè)等比數(shù)列的公比為,因?yàn)?,,所以,否則,從而,成等比數(shù)列,所以有,,解得:或,當(dāng)時(shí),,即為,易知,,即;當(dāng)時(shí),,與矛盾,舍去.故選:C.典例3【2023年年新高考全國Ⅰ卷】某校學(xué)生在研究民間剪紙藝術(shù)時(shí),發(fā)現(xiàn)剪紙時(shí)常常會(huì)沿紙的某條對稱軸把紙對折,規(guī)格為的長方形紙,對折1次共可以得到,兩種規(guī)格的圖形,它們的面積之和,對折2次共可以得到,,三種規(guī)格的圖形,它們的面積之和,以此類推,則對折4次共可以得到不同規(guī)格圖形的種數(shù)為______;倘若對折次,那么______.【答案】①.5②.【解析】(1)由對折2次共可以得到,,三種規(guī)格的圖形,所以對著三次的結(jié)果有:,共4種不同規(guī)格(單位;故對折4次可得到如下規(guī)格:,,,,,共5種不同規(guī)格;(2)因?yàn)槊看螌χ蟮膱D形的面積都減小為本來的一半,故各次對著后的圖形,不論規(guī)格如何,其面積成公比為的等比數(shù)列,首項(xiàng)為120,第n次對折后的圖形面積為,對于第n此對折后的圖形的規(guī)格形狀種數(shù),按照(1)的過程和結(jié)論,預(yù)測為種(證實(shí)從略),故得預(yù)測,設(shè),則,兩式作差得:,因此,.故答案為:;.典例4【2023年年新高考全國Ⅱ卷】設(shè)正整數(shù),其中,記.則()A. B.C. D.【答案】ACD【解析】對于A選項(xiàng),,,所以,,A選項(xiàng)準(zhǔn)確;對于B選項(xiàng),取,,,而,則,即,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;對于C選項(xiàng),,所以,,,所以,,因此,,C選項(xiàng)準(zhǔn)確;對于D選項(xiàng),,故,D選項(xiàng)準(zhǔn)確.故選:ACD.預(yù)測1(2024·海南省直轄縣級(jí)單位·模擬預(yù)測)已知為等差數(shù)列,,則(
)A.32 B.27 C.22 D.17預(yù)測2(2024·河北廊坊·模擬預(yù)測)已知,且數(shù)列是等比數(shù)列,則“”是“”的(
)A.充足不須要條件 B.須要不充足條件C.充要條件 D.既不充足又不須要條件預(yù)測3(2024·貴州貴陽·模擬預(yù)測)已知為等差數(shù)列,為其前項(xiàng)和,若,則(
)A.36 B.24 C.18 D.32預(yù)測4(2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測)已知等差數(shù)列的首項(xiàng),公差,在中每相鄰兩項(xiàng)之間都插入個(gè)數(shù),使它們和原數(shù)列的數(shù)一起構(gòu)成一個(gè)新的等差數(shù)列,下列說法準(zhǔn)確的有(
)A. B.當(dāng)時(shí),C.當(dāng)時(shí),不是數(shù)列中的項(xiàng) D.若是數(shù)列中的項(xiàng),則的值可能為6預(yù)測5(2024·安徽蕪湖·模擬預(yù)測)下面是關(guān)于公差的等差數(shù)列的四個(gè)命題,其中準(zhǔn)確的有(
)A.?dāng)?shù)列是等差數(shù)列 B.?dāng)?shù)列是等差數(shù)列C.?dāng)?shù)列是遞增數(shù)列 D.?dāng)?shù)列是遞增數(shù)列押題1:已知遞增等比數(shù)列的公比為,且滿意,下列情況可能準(zhǔn)確的是(
)A. B. C. D.押題2:滿意,,的數(shù)列稱為盧卡斯數(shù)列,則(
)A.存在非零實(shí)數(shù)t,使得為等差數(shù)列B.存在非零實(shí)數(shù)t,使得為等比數(shù)列C.D.押題3:已知等比數(shù)列的前項(xiàng)和為,則(
)A. B.C.?dāng)?shù)列為單調(diào)數(shù)列 D.?dāng)?shù)列為單調(diào)數(shù)列押題4:已知等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,若,,則.押題5:已知公比為q的等比數(shù)列的單調(diào)性與函數(shù)的單調(diào)性相同,且滿意,.若,則的概率為名校預(yù)測預(yù)測1:答案C【詳解】因?yàn)?,,得到,所以,得到,故選:C.預(yù)測2:答案B【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為,若,則,因?yàn)椴坏扔?,所以,若時(shí),無法得出,所以“”不是“”的充足條件;若“”,則,所以“”是“”的須要條件.所以“”是“”的須要不充足條件.故選:B預(yù)測3:答案B【詳解】等差數(shù)列中,由,得,所以.故選:B預(yù)測4:答案ABD【詳解】對A,,故A準(zhǔn)確;對B,當(dāng)時(shí),公差,此時(shí),故B準(zhǔn)確;對C,當(dāng)時(shí),此時(shí),,即是數(shù)列中的項(xiàng),故C錯(cuò)誤;對D,當(dāng)時(shí),,又,故D準(zhǔn)確.故選:ABD預(yù)測5:答案ABD【詳解】設(shè)等差數(shù)列的首項(xiàng)為,所以,對于A,由,則,所以,即數(shù)列是等差數(shù)列為公差為的等差數(shù)列,故A準(zhǔn)確;對于B,由,所以,則,所以數(shù)列是以公差為的等差數(shù)列,故B準(zhǔn)確;對于C,由,可得,當(dāng)時(shí),數(shù)列不是遞增數(shù)列,故C不準(zhǔn)確;對于D,由,可得,所以,所以數(shù)列是遞增數(shù)列,故D準(zhǔn)確;故選:ABD名師押題押題1:答案BCD【詳解】原數(shù)列遞增等價(jià)于,或,.等價(jià)于,即.從而,或,.這意味著的范圍是或,令,或,則,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,從而或,這表明了的范圍是或.所以A錯(cuò)誤,B準(zhǔn)確,C準(zhǔn)確,D準(zhǔn)確.故選:BCD.押題2:答案BCD【詳解】對A:若數(shù)列為等差數(shù)列,則有,即,由,故有恒成立,即有,無解,故不存在這樣的實(shí)數(shù),故A錯(cuò)誤;對B:若數(shù)列為等比數(shù)列,則有,即,由,故有恒成立,即有,即,解得,此時(shí),故存在非零實(shí)數(shù)t,使得為等比數(shù)列,故B準(zhǔn)確;對C:由,則,即有,故C準(zhǔn)確;對D:由,故,故,故D準(zhǔn)確.故選:BCD.押題3:答案BC【詳解】設(shè)數(shù)列的首項(xiàng)為,公比為,由題有,解得或,對于選項(xiàng)A,當(dāng),為奇數(shù)時(shí),,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,對于選項(xiàng)B,因?yàn)椋?dāng),顯然有,當(dāng)時(shí),,所以,故選項(xiàng)B準(zhǔn)確,對于選項(xiàng)C,當(dāng)時(shí),數(shù)列是首項(xiàng)為,公比為的遞增數(shù)列,當(dāng)時(shí),數(shù)列是首項(xiàng)為,公比為的遞減數(shù)列,所以選項(xiàng)C準(zhǔn)確,對于選項(xiàng)D,由選項(xiàng)B知,所以,當(dāng)時(shí),,此時(shí)不具有單調(diào)性,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤,故選:BC.押題4:答案16【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為,則有,解得:,所以.故答案為:押題5:答案/0.25【詳解】,又是方程的兩根,又為單增等比數(shù)列,又,,,所求概率.故答案為:.空間立體幾何(選填題)年份題號(hào)知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)2023年年I卷12三棱柱①截面周長與面積定值問題②動(dòng)點(diǎn)構(gòu)成體積定值③動(dòng)點(diǎn)參加的垂直問題2023年年II卷10正方體動(dòng)點(diǎn)滿意要求所存在的情況2023年年I卷9正方體①線與線夾角問題②線與面夾角問題2023年年II卷11空間多邊形體積之間的關(guān)系2023年年新高考112正方體立體幾何的包裹問題2023年年新高考29椎體①錐體的側(cè)面積問題②錐體的體積問題近三年,空間幾何體在選填中占領(lǐng)一個(gè)位置,考查的考點(diǎn)普通來說是:空間幾何體的表面積與體積(①錐體的表面積與體積②柱體的表面積與體積③組合體的表面積與體積)2、空間幾何體涉及夾角與位置問題(①線與線、線與面及面與面的夾角問題②線與面平行關(guān)系③線與面垂直關(guān)系)3、動(dòng)點(diǎn)與截面問題(①以動(dòng)點(diǎn)為導(dǎo)火索求新平面圖、幾何體的各種參數(shù)②截面所截面積與周長定值最值問題)題干的設(shè)置普通來說在上述的三項(xiàng)考點(diǎn)中選其一項(xiàng)或兩項(xiàng)。有關(guān)表面積與體積考生需熟記公式,有關(guān)截面問題考生需要控制截面的作法,針對計(jì)算可以用幾何法也可借助空間向量,對于動(dòng)點(diǎn)徹低需要利用空間向量求出軌跡方程進(jìn)而求其它。從近三年的全國卷的考查情況以及新高考新題型標(biāo)準(zhǔn)來看,空間幾何體是高考選填方向必不可少的一類題,類型1:正方體探索截面與動(dòng)點(diǎn)問題,類型2:空間中線與面的位置關(guān)系。類型3:組合體表面積與體積(實(shí)際應(yīng)用)問題,尤其是臺(tái)體的表面積與體積,類型1相對有難度,其它兩類相對容易.一、立體幾何截面問題①作出空間幾何體的截面1、作截面應(yīng)遵循的三個(gè)原則:(1)在同一平面上的兩點(diǎn)可引直線;(2)凡是相交的直線都要畫出它們的交點(diǎn);(3)凡是相交的平面都要畫出它們的交線;2、作交線的主意有如下兩種:(1)利用基本領(lǐng)實(shí)3作直線;(2)利用線面平行及面面平行的性質(zhì)定理去尋找線面平行及面面平行,然后按照性質(zhì)作出交線。②判斷截面多邊形的形狀判斷截面多邊形形狀時(shí)需要注重以下幾點(diǎn):1、截面與幾何體表面相交,交線不會(huì)超過幾何體表面?zhèn)€數(shù)。2、不會(huì)與同一個(gè)表面有兩條交線。3、與一對平行表面相交,交線平行(不一定等長)4、截面截內(nèi)切球或者外接球時(shí),區(qū)別與面相切和與棱相切之間的關(guān)系③求解截面多邊形的周長求解截面多邊形的周長有兩個(gè)思路:(1)利用多面體展開圖舉行求解;(2)在各個(gè)表面決定交線,分離利用解三角形舉行求解。④求解截面多邊形的面積求解截面多邊形的面積問題的步驟:(1)通過解三角形求得截面多邊形各邊的長度;(2)判斷多邊形的形狀是否規(guī)矩,若為規(guī)矩圖形可直接使用面積公式求解;否則可通過切割法將多邊形分為多個(gè)三角形求解。⑤截面分割幾何體的體積問題截面分割后的幾何體易浮上不規(guī)矩的幾何體,對此往往采用“切割法”或“補(bǔ)形法”舉行體積的求解。⑥截面最值的相關(guān)問題截面最值問題的計(jì)算,主要由以下三種主意:1、極限法:通過假設(shè)動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至兩端,計(jì)算最值(需注重判斷是否單調(diào));2、坐標(biāo)法:通過建系設(shè)坐標(biāo),構(gòu)造對應(yīng)的函數(shù)舉行求解;3、化歸法:通過圖形轉(zhuǎn)化,把立體圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形,尋找平面圖形中的最值計(jì)算。二、垂直與平行命題判斷技巧總結(jié)結(jié)論:①要證線∥面,條件為3個(gè),其中必有《線面》 ②要證線⊥面,條件為2個(gè),其中必有《線∥線或面∥面》 ③要證線∥線(面∥面),條件為2或3個(gè),其中必有《兩個(gè)線⊥面》 ④要證線⊥線(面⊥面),條件為2個(gè),其中必有《⊥、∥()》⑤要證線⊥線(面⊥面),條件為3個(gè),其中必有《》三、空間幾何體表面積與體積1、空間幾何體的表面積和體積公式名稱幾何體表面積體積柱體(棱柱和圓柱)S表面積=S側(cè)+2S底V=S底h錐體(棱錐和圓錐)S表面積=S側(cè)+S底V=eq\f(1,3)S底h臺(tái)體(棱臺(tái)和圓臺(tái))S表面積=S側(cè)+S上+S下V=eq\f(1,3)(S上+S下+eq\r(S上S下))h球S=4πR2V=eq\f(4,3)πR3幾何體的表面積和側(cè)面積的注重點(diǎn)=1\*GB3①幾何體的側(cè)面積是指(各個(gè))側(cè)面面積之和,而表面積是側(cè)面積與所有底面面積之和.=2\*GB3②組合體的表面積應(yīng)注重重合部分的處理.2、柱體、錐體、臺(tái)體側(cè)面積間的關(guān)系(1)當(dāng)正棱臺(tái)的上底面與下底面全等時(shí),得到正棱柱;當(dāng)正棱臺(tái)的上底面縮為一個(gè)點(diǎn)時(shí),得到正棱錐,則S正棱柱側(cè)=ch′eq\o(←,\s\up7(c′=c))S正棱臺(tái)側(cè)=eq\f(1,2)(c+c′)h′eq\o(→,\s\up7(c′=0))S正棱錐側(cè)=eq\f(1,2)ch′.(2)當(dāng)圓臺(tái)的上底面半徑與下底面半徑相等時(shí),得到圓柱;當(dāng)圓臺(tái)的上底面半徑為零時(shí),得到圓錐,則S圓柱側(cè)=2πrleq\o(←,\s\up7(r′=r))S圓臺(tái)側(cè)=π(r+r′)leq\o(→,\s\up7(r′=0))S圓錐側(cè)=πrl.①求空間幾何體表面積的常見類型及思路1、求多面體的表面積:只需將它們沿著棱“剪開”展成平面圖形,利用求平面圖形面積的主意求多面體的表面積;2、求旋轉(zhuǎn)體的表面積:可以從旋轉(zhuǎn)體的形成過程及其幾何特征入手,將其展開后求表面積,但要搞清它們的底面半徑、母線長與對應(yīng)側(cè)面展開圖中的邊長關(guān)系3、求不規(guī)矩幾何體的表面積:通常將所給幾何體分割成基本的柱體、錐體、臺(tái)體,先求出這些基本的柱體、錐體、臺(tái)體的表面積,再通過求和或作差,求出所給幾何體的表面積;②空間幾何體的體積1、處理空間幾何體體積的基本思路(1)轉(zhuǎn):轉(zhuǎn)換底面與高,將原本不容易求面積的底面轉(zhuǎn)換為容易求面積的底面,或?qū)⒈緛聿蝗菀卓闯龅母咿D(zhuǎn)換為容易看出并容易求解的高;(2)拆:將一個(gè)不規(guī)矩的幾何體拆成幾個(gè)規(guī)矩的幾何體,便于計(jì)算;(3)拼:將小幾何體嵌入一個(gè)大幾何體中,如偶爾將一個(gè)三棱錐復(fù)原成一個(gè)三棱柱,將一個(gè)三棱柱復(fù)原乘一個(gè)四棱柱,還臺(tái)位錐,這些都是拼補(bǔ)的主意。2、求體積的常用主意(1)直接法:對于規(guī)矩的幾何體,利用相關(guān)公式直接計(jì)算;(2)割補(bǔ)法:把不規(guī)矩的幾何體分割成規(guī)矩的幾何體,然后舉行體積計(jì)算;或者把不規(guī)矩的幾何體補(bǔ)成規(guī)矩的幾何體,不認(rèn)識(shí)的幾何體補(bǔ)成認(rèn)識(shí)的幾何體,便于計(jì)算;(3)等體積法:挑選合適的底面來求幾何體的體積,常用于求三棱錐的體積,即利用三棱錐的任一個(gè)面作為三棱錐的底面舉行等體積變換③平移法求異面直線所成角的步驟第一步平移:平移的主意普通有三種類型:(1)利用圖中已有的平行線平移;(2)利用異常點(diǎn)(線段的端點(diǎn)或中點(diǎn))作平行線平移;(3)補(bǔ)形平移第二步證實(shí):證實(shí)所作的角是異面直線所成的角或其補(bǔ)角第三步尋找:在立體圖形中,尋找或作出含有此角的三角形,并解之第四步取舍:因?yàn)楫惷嬷本€所成角θ的取值范圍是0°<θ≤90°,所以所作的角為鈍角時(shí),應(yīng)取它的補(bǔ)角作為異面直線所成的角三、空間幾何體動(dòng)態(tài)問題立體幾何中的動(dòng)態(tài)問題主要包括:空間動(dòng)點(diǎn)軌跡的判斷,求解軌跡的長度及動(dòng)角的范圍等問題;立體幾何中的動(dòng)點(diǎn)軌跡問題普通有四種,即線段型,平面型,二次曲線型,球型,空間中軌跡問題的解答思路:按照已知條件決定和待求點(diǎn)相關(guān)的平行、垂直等關(guān)系;(2)用動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)、、z表示相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)、、,然后代入點(diǎn)的坐標(biāo)所滿意的曲線方程,收拾化簡可得出動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程;(3)按照軌跡形狀即可求解出軌跡的長度等其他量.立體幾何最值:1、計(jì)算多面體或旋轉(zhuǎn)體的表面上的最值問題時(shí),普通采用轉(zhuǎn)化的主意來舉行,即將側(cè)面展開化為平面圖形,即“化折為直”或“化曲為直”來解決,要熟練控制多面體與旋轉(zhuǎn)體的側(cè)面展開圖的形狀;2、對于幾何體內(nèi)部的折線的最值,可采用轉(zhuǎn)化法,轉(zhuǎn)化為兩點(diǎn)間的距離,結(jié)合勾股定理求解.空間中動(dòng)線段的距離和的最值問題,可以類比平面中的距離和的最值處理利用對稱性來處理于轉(zhuǎn)化,另外異面直線間的公垂線段的長度可利用點(diǎn)到平面的距離來處理.計(jì)算多面體或旋轉(zhuǎn)體的表面上折線段的最值問題時(shí),普通采用轉(zhuǎn)化的主意舉行,即將側(cè)面展開化為平面圖形,即“化折為直”或“化曲為直”來解決,要熟練控制多面體與旋轉(zhuǎn)體的側(cè)面展開圖的形狀;典例1【2023年新高考1卷】下列物體中,能夠被整體放入棱長為1(單位:m)的正方體容器(容器壁厚度忽略不計(jì))內(nèi)的有()A.直徑為的球體B.所有棱長均為的四面體C.底面直徑為,高為的圓柱體D.底面直徑為,高為的圓柱體【答案】ABD【解析】對于選項(xiàng)A:因?yàn)?,即球體的直徑小于正方體的棱長,所以能夠被整體放入正方體內(nèi),故A準(zhǔn)確;對于選項(xiàng)B:因?yàn)檎襟w的面向角線長為,且,所以能夠被整體放入正方體內(nèi),故B準(zhǔn)確;對于選項(xiàng)C:因?yàn)檎襟w體對角線長為,且,所以不能夠被整體放入正方體內(nèi),故C不準(zhǔn)確;對于選項(xiàng)D:因?yàn)?,可知底面正方形不能包含圓柱的底面圓,如圖,過的中點(diǎn)作,設(shè),可知,則,即,解得,且,即,故以為軸可能對稱放置底面直徑為圓柱,若底面直徑為的圓柱與正方體的上下底面均相切,設(shè)圓柱的底面圓心,與正方體的下底面的切點(diǎn)為,可知:,則,即,解得,按照對稱性可知圓柱的高為,所以能夠被整體放入正方體內(nèi),故D準(zhǔn)確;故選:ABD.典例2【2023年新高考全國Ⅱ卷】已知圓錐的頂點(diǎn)為P,底面圓心為O,AB為底面直徑,,,點(diǎn)C在底面圓周上,且二面角為45°,則().A.該圓錐的體積為 B.該圓錐的側(cè)面積為C. D.面積為【答案】AC【解析】依題意,,,所以,A選項(xiàng),圓錐的體積為,A選項(xiàng)準(zhǔn)確;B選項(xiàng),圓錐的側(cè)面積為,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;C選項(xiàng),設(shè)是的中點(diǎn),銜接,則,所以是二面角的平面角,則,所以,故,則,C選項(xiàng)準(zhǔn)確;D選項(xiàng),,所以,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.故選:AC.典例3【2023年年新高考全國Ⅰ卷】南水北調(diào)工程緩解了北方一些地區(qū)水資源短缺問題,其中一部分水蓄入某水庫.已知該水庫水位為海拔時(shí),相應(yīng)水面的面積為;水位為海拔時(shí),相應(yīng)水面的面積為,將該水庫在這兩個(gè)水位間的形狀看作一個(gè)棱臺(tái),則該水庫水位從海拔升高到時(shí),增強(qiáng)的水量約為()()A. B.C.D.【答案】C【解析】依題意可知棱臺(tái)的高為(m),所以增強(qiáng)的水量即為棱臺(tái)的體積.棱臺(tái)上底面積,下底面積,∴.故選:C.典例4【2023年年新高考全國Ⅱ卷】如圖,四邊形為正方形,平面,,記三棱錐,,的體積分離為,則()A. B.C. D.【答案】CD【解析】設(shè),因?yàn)槠矫妫?,則,,銜接交于點(diǎn),銜接,易得,又平面,平面,則,又,平面,則平面,又,過作于,易得四邊形為矩形,則,則,,,則,,,則,則,,,故A、B錯(cuò)誤;C、D準(zhǔn)確.故選:CD.典例5【2023年年新高考全國Ⅱ卷】正四棱臺(tái)的上?下底面的邊長分離為2,4,側(cè)棱長為2,則其體積為()A. B. C. D.【答案】D【解析】作出圖形,銜接該正四棱臺(tái)上下底面的中央,如圖,因?yàn)樵撍睦馀_(tái)上下底面邊長分離為2,4,側(cè)棱長為2,所以該棱臺(tái)的高,下底面面積,上底面面積,所以該棱臺(tái)的體積.故選:D.預(yù)測1(2024·甘肅白銀·模擬預(yù)測)如圖,這是一件西周晚期的青銅器,其盛酒的部分可近似視為一個(gè)圓臺(tái)(設(shè)上、下底面的半徑分離為厘米,厘米,高為厘米),則該青銅器的容積約為(取)(
)
A.立方厘米 B.立方厘米C.立方厘米 D.立方厘米預(yù)測2(2024·四川成都·模擬預(yù)測)如圖,已知在長方體中,,點(diǎn)為棱上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),平面與棱交于,則下列說法準(zhǔn)確的是(
)(1)三棱錐的體積為20(2)直線與平面所成角正弦值的最大值為(3)存在唯一的點(diǎn),使得平面,且(4)存在唯一的點(diǎn),使截面四邊形的周長取得最小值A(chǔ).(1)(2)(3) B.(2)(3)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)預(yù)測3(2024·河南信陽·模擬預(yù)測)棱長為1的正方體中,點(diǎn)P為上的動(dòng)點(diǎn),O為底面ABCD的中央,則OP的最小值為(
)A. B. C. D.預(yù)測4(2024·甘肅定西·模擬預(yù)測)在四棱錐中,底面為矩形,底面與底面所成的角分離為,且,則(
)A. B. C. D.預(yù)測5(2024·安徽·模擬預(yù)測)已知是直線,,是兩個(gè)不同的平面,下列準(zhǔn)確的命題是(
)A.若,,則 B.若,,則C.若,,則 D.若,,則押題1:已知正方體的棱長為1,,分離為棱,上的動(dòng)點(diǎn),則(
)A.四面體的體積為定值 B.四面體的體積為定值C.四面體的體積最大值為 D.四面體的體積最大值為押題2:設(shè)這兩個(gè)平面,是兩條不同的直線,則下列命題為真命題的是(
)A.若,則 B.若,則C.若,則 D.若,則押題3:已知四棱錐,底面ABCD是正方形,平面,,PC與底面ABCD所成角的正切值為,點(diǎn)M為平面內(nèi)一點(diǎn)(異于點(diǎn)A),且,則(
)A.存在點(diǎn)M,使得平面B.存在點(diǎn)M,使得直線與所成角為C.當(dāng)時(shí),三棱錐的體積最大值為D.當(dāng)時(shí),以P為球心,為半徑的球面與四棱錐各面的交線長為押題4:在正方體中,為的中點(diǎn),在棱上,且,則過且與垂直的平面截正方體所得截面的面積為.押題5:在直三棱柱中,,為的中點(diǎn),點(diǎn)滿意,則異面直線所成角的余弦值為.名校預(yù)測預(yù)測1:答案D【詳解】依題意可得該青銅器的容積約為(立方厘米).故選:D預(yù)測2:答案D【詳解】對于(1),如圖過點(diǎn)作垂線,垂足為,易知,在長方體中,平面,平面,所以,又,,平面,所以平面,,平面,平面,所以平面,所以點(diǎn)到平面平面的距離等于點(diǎn)到平面的距離,即為,三棱錐的體積為,故(1)錯(cuò)誤;對于(2),平面,所以點(diǎn)到平面的距離等于點(diǎn)到平面的距離,距離為,所以當(dāng)最小時(shí)即當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),此時(shí)直線與平面所成角的正弦值最大,最大值為,故(2)準(zhǔn)確;對于(3),若,可知點(diǎn)與點(diǎn)重合,又因?yàn)?,易知與不垂直,故與不垂直,與平面不垂直,故(3)錯(cuò)誤;對于(4),四邊形的周長,周長取得最小值即最小,將平面與將平面放在同一平面內(nèi),可知最小值為,所以截面四邊形的周長取得最小值,故(4)準(zhǔn)確.綜上,說法準(zhǔn)確的有(2)(4).故選:D.預(yù)測3:答案C【詳解】由題意可得OP的最小值為點(diǎn)到線段的距離,在平面內(nèi)過點(diǎn)作于點(diǎn),由題意可得,,,平面,因?yàn)槠矫妫瑒t,因?yàn)?,故,?故選:C.預(yù)測4:答案D【詳解】如圖,設(shè),因?yàn)樵诰匦沃校?,所以,因?yàn)榈酌?,所以分離是與底面所成的角,即,所以.因?yàn)椋?,解?負(fù)根舍去),所以.故選:D.預(yù)測5:答案D【詳解】選項(xiàng)A:按照給定條件有或;選項(xiàng)B:按照給定條件有或;選項(xiàng)C:按照給定條件有與的位置可能平行、相交或m在α內(nèi);選項(xiàng)D:因?yàn)椋源嬖谥本€使得,又因?yàn)?,所以,因?yàn)椋?故選:D.名師押題押題1:答案BCD【詳解】A:因?yàn)榈拿娣e為,到平面的距離不是定值,所以四面體的體積不是定值,故A錯(cuò)誤;B:因?yàn)榈拿娣e為,P到矩形的距離為定值,所以到平面的距離為,則四面體的體積為,故B準(zhǔn)確;C:當(dāng)Q與重合時(shí),取得最大值,為,當(dāng)與重合時(shí),到平面的距離d取得最大值,在正中,其外接圓的半徑為,則,故四面體的體積最大值為,故C準(zhǔn)確;D:過點(diǎn)作,,,設(shè),,則,,,,,,故四面體的體積為,其最大值為,故D準(zhǔn)確.故選:BCD押題2:答案BD【詳解】對于選項(xiàng)A,因?yàn)?,則,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,對于選項(xiàng)B,因?yàn)椋删€面垂直的性質(zhì)知,,所以選項(xiàng)B準(zhǔn)確,對于選項(xiàng)C,因?yàn)?,則與可能是異面直線,也可能是相交直線,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤,對于選項(xiàng)D,因?yàn)?,垂直同向來線的兩個(gè)平面互相平行,所以選項(xiàng)D準(zhǔn)確,故選:BD.押題3:答案BC【詳解】對于A,假設(shè)存在點(diǎn)M,使得平面,因?yàn)槠矫?,平面,則平面平面,平面平面,平面,則,因?yàn)?,平面,故直線重合,即M點(diǎn)落在上,因?yàn)椋碝落在以A為圓心,以為半徑的圓面內(nèi)(不包含圓),這與M點(diǎn)落在上矛盾,A錯(cuò)誤;對于B,以A為坐標(biāo)原點(diǎn),所在直線為軸建立空間直角坐標(biāo)系,平面,則即為與底面所成角,故,而,故,則,結(jié)合A的分析,可取,則,因?yàn)橹本€與所成角范圍為,故此時(shí)直線與所成角為,即存在點(diǎn)M,使得直線與所成角為,B準(zhǔn)確;對于C,當(dāng)時(shí),當(dāng)M位于的延伸線時(shí),的高最大為,此時(shí)面積最大,最大值為,則三棱錐的體積最大值為,C準(zhǔn)確;對于D,當(dāng)時(shí),,以P為球心,為半徑的球面與四棱錐各面的交線是以P為圓心,為半徑的圓與側(cè)面展開圖的交線,如下圖,因?yàn)?則,即,則,則,則,按照對稱性有,故的長為,又球與底面的交線是以A為圓心,為半徑的四分之一圓,故長度為,故以P為球心,為半徑的球面與四棱錐各面的交線長為,D錯(cuò)誤,故選:BC押題4:答案【詳解】如圖所示,取,銜接,易知面,而面,故,銜接,且顯然成立,由已知得,故,則,而,面,所以平面,且面,所以,取為的中點(diǎn),,則且,,面,所以平面,因?yàn)槠矫?,,同理可得,所以等腰梯形為所得截面,又,作,顯然,則梯形的高為,所以等腰梯形的面積為.故答案為:12押題5:答案【詳解】如圖,以為坐標(biāo)原點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系,則,所以,設(shè)異面直線所成的角為,則.故答案為:.直線(圓)與方程(選填題)年份題號(hào)知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)2023年年I卷11圓①點(diǎn)線距②角度最值時(shí)求其它2023年年II卷11直線與圓直線與圓的位置關(guān)系2023年年I卷14圓①圓與圓的位置關(guān)系②圓與圓的公切線問題2023年年II卷15直線與圓①直線與圓的位置關(guān)系②線關(guān)于線對稱2023年年新高考16圓圓的切線問題2023年年新高考29直線與圓直線與圓的位置關(guān)系近三年,直線與圓在選填中占領(lǐng)一個(gè)位置,考查的考點(diǎn)普通來說是:直線(①直線:傾斜角與斜率、斜率求算、夾角公式②平行與垂直定理及直線求法、對稱、距離及最值問題)2、圓(①各種方程、直線(圓)與圓的位置關(guān)系②四點(diǎn)共圓、三類切線、弦長、最值)題干的設(shè)置普通來說在上述的多項(xiàng)考點(diǎn)中選其一項(xiàng)或兩項(xiàng)。直線與圓有關(guān)定值與最值需考生需認(rèn)識(shí)技巧,第二控制直線與圓及圓與圓的位置關(guān)系,對稱也是高考的重點(diǎn)內(nèi)容,設(shè)置此類題難度普通,用心研究必能奪分。從近三年的全國卷的考查情況以及新高考新題型標(biāo)準(zhǔn)來看,直線與圓是高考選填方向必不可少的一類題,類型1:圓上的動(dòng)點(diǎn)到定直線的最值問題。類型2:圓的三類切線。類型3:對稱及阿波羅尼斯圓,尤其是阿波羅尼斯圓,考生需從多方面認(rèn)識(shí),類型3相對有難度,其它兩類相對容易.此類題目一定采用數(shù)形結(jié)合.一、圓的取值范圍與最值問題涉及與圓有關(guān)的最值,可借助圖形性質(zhì),利用數(shù)形結(jié)合求解.普通地:(1)形如的最值問題,可轉(zhuǎn)化為動(dòng)直線斜率的最值問題.(2)形如的最值問題,可轉(zhuǎn)化為動(dòng)直線截距的最值問題.(3)形如的最值問題,可轉(zhuǎn)化為曲線上的點(diǎn)到點(diǎn)(a,b)的距離平方的最值問題解決圓中的范圍與最值問題常用的策略:(1)數(shù)形結(jié)合(2)多與圓心聯(lián)系(3)參數(shù)方程(4)代數(shù)角度轉(zhuǎn)化成函數(shù)值域問題二、直線的交點(diǎn)坐標(biāo)與距離公式①:直線的交點(diǎn)求兩直線與的交點(diǎn)坐標(biāo),只需求兩直線方程聯(lián)立所得方程組的解即可.若有,則方程組有無窮多個(gè)解,此時(shí)兩直線重合;若有,則方程組無解,此時(shí)兩直線平行;若有,則方程組有唯一解,此時(shí)兩直線相交,此解即兩直線交點(diǎn)的坐標(biāo).求兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo)實(shí)際上就是解方程組,看方程組解的個(gè)數(shù).②過兩條直線交點(diǎn)的直線系方程普通地,具有某種共同屬性的一類直線的集合稱為直線系,它的方程叫做直線系方程,直線系方程中除含有以外,還有按照詳細(xì)條件取不同值的變量,稱為參變量,簡稱參數(shù).因?yàn)閰?shù)取法不同,從而得到不同的直線系.過兩直線的交點(diǎn)的直線系方程:經(jīng)過兩直線,交點(diǎn)的直線方程為,其中是待定系數(shù).在這個(gè)方程中,無論取什么實(shí)數(shù),都得不到,因此它不能表示直線.③兩點(diǎn)間的距離公式兩點(diǎn)間的距離公式為.此公式可以用來求解平面上隨意兩點(diǎn)之間的距離,它是所有求距離問題的基礎(chǔ),點(diǎn)到直線的距離和兩平行直線之間的距離均可轉(zhuǎn)化為兩點(diǎn)之間的距離來解決.另外在下一章圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)、直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系的判斷等內(nèi)容中都有廣泛應(yīng)用,需熟練控制.④:點(diǎn)到直線的距離公式點(diǎn)到直線的距離為.(1)點(diǎn)到直線的距離為直線上所有的點(diǎn)到已知點(diǎn)的距離中最小距離;(2)使用點(diǎn)到直線的距離公式的前提條件是:把直線方程先化為普通式方程;(3)此公式常用于求三角形的高、兩平行線間的距離及下一章中直線與圓的位置關(guān)系的判斷等.⑤兩平行線間的距離本類問題常見的有兩種解法:①轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到直線的距離問題,在任一條直線上任取一點(diǎn),此點(diǎn)到另一條直線的距離即為兩直線之間的距離;②距離公式:直線與直線的距離為.(1)兩條平行線間的距離,可以看作在其中一條直線上任取一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)到另一條直線的距離,此點(diǎn)普通可以取直線上的異常點(diǎn),也可以看作是兩條直線上各取一點(diǎn),這兩點(diǎn)間的最短距離;(2)利用兩條平行直線間的距離公式時(shí),一定先將兩直線方程化為普通形式,且兩條直線中,的系數(shù)分離是相同的以后,才干使用此公式.圓:①:圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,其中為圓心,為半徑.(1)倘若圓心在坐標(biāo)原點(diǎn),這時(shí),圓的方程就是.有關(guān)圖形特征與方程的轉(zhuǎn)化:如:圓心在x軸上:;圓與y軸相切時(shí):;圓與x軸相切時(shí):;與坐標(biāo)軸相切時(shí):;過原點(diǎn):(2)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程圓心為,半徑為,它顯現(xiàn)了圓的幾何特點(diǎn).(3)標(biāo)準(zhǔn)方程的優(yōu)點(diǎn)在于明確指出了圓心和半徑.由圓的標(biāo)準(zhǔn)方程可知,決定一個(gè)圓的方程,只需要a、b、r這三個(gè)自立參數(shù),因此,求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程常用定義法和待定系數(shù)法.②:點(diǎn)和圓的位置關(guān)系倘若圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,圓心為,半徑為,則有(1)若點(diǎn)在圓上(2)若點(diǎn)在圓外(3)若點(diǎn)在圓內(nèi)③:圓的普通方程當(dāng)時(shí),方程叫做圓的普通方程.為圓心,為半徑.由方程得(1)當(dāng)時(shí),方程惟獨(dú)實(shí)數(shù)解.它表示一個(gè)點(diǎn).(2)當(dāng)時(shí),方程沒有實(shí)數(shù)解,因而它不表示任何圖形.(3)當(dāng)時(shí),可以看出方程表示以為圓心,為半徑的圓.④:用待定系數(shù)法求圓的方程的步驟求圓的方程常用“待定系數(shù)法”.用“待定系數(shù)法”求圓的方程的大致步驟是:(1)按照題意,挑選標(biāo)準(zhǔn)方程或普通方程.(2)按照已知條件,建立關(guān)于或的方程組.(3)解方程組,求出或的值,并把它們代入所設(shè)的方程中去,就得到所求圓的方程.三、對稱全籠罩①點(diǎn)關(guān)于線對稱的點(diǎn)的求算點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)為②線關(guān)于點(diǎn)對稱的直線求算直線關(guān)于點(diǎn)對稱的直線為③線關(guān)于線對稱的直線方程求算直線關(guān)于直線對稱直線為其中注重:異常情況Ⅰ:點(diǎn)關(guān)于直線對稱的點(diǎn)坐標(biāo)為.點(diǎn)關(guān)于直線對稱的點(diǎn)坐標(biāo)為.直線關(guān)于直線對稱的直線方程為.直線關(guān)于直線對稱的直線方程為.Ⅱ:點(diǎn)關(guān)于直線對稱的點(diǎn)坐標(biāo)為.點(diǎn)關(guān)于直線對稱的點(diǎn)坐標(biāo)為.直線關(guān)于直線對稱的直線方程為;直線關(guān)于直線對稱的直線方程為;《記憶主意》或者④正規(guī)主意點(diǎn)關(guān)于直線成軸對稱問題(所有對稱都可以轉(zhuǎn)化為點(diǎn)關(guān)于線對稱)由軸對稱定義知,對稱軸即為兩對稱點(diǎn)連線的“垂直平分線”利用“垂直”“平分”這兩個(gè)條件建立方程組,就可求出對頂點(diǎn)的坐標(biāo)普通情形如下:設(shè)點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)為,則有,可求出、.⑤萬能對稱原理(曲線關(guān)于直線對稱的原理)曲線(或直線)關(guān)于直線的對稱曲線(或直線)的方程為:.
證實(shí):設(shè)是曲線上的隨意一點(diǎn),它關(guān)于l的對稱點(diǎn)為,則于是①∵與關(guān)于直線對稱.∴②②代入①,得,此即為曲線的方程.四、最值問題Ⅰ求直線上一點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離之差的最大值的主意當(dāng)兩點(diǎn)在直線的兩側(cè)時(shí),可以在直線上找到一點(diǎn),使得最大.理由如下:作點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn),銜接并延伸交于點(diǎn),銜接,則點(diǎn)即為所求點(diǎn),此時(shí)最大.且若在直線上取不同于點(diǎn)的點(diǎn),銜接,則.在中,(三角形中兩邊之差小于第三邊)即②求直線上一點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離之和的最小值的主意當(dāng)兩點(diǎn)在直線的同側(cè)時(shí),可以在直線上找到一點(diǎn),使得最小.理由如下:作點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn),銜接交于點(diǎn),銜接,則點(diǎn)即為所求點(diǎn),此時(shí)最小.且若在直線上取不同于點(diǎn)的點(diǎn),銜接,則.在中,(三角形中兩邊之和大于第三邊)即Ⅱ形如:若是定圓上的一動(dòng)點(diǎn),則求和這兩種形式的最值思路1:幾何法①的最值,設(shè),圓心到直線的距離為由即可解得兩個(gè)值,一個(gè)為最大值,一個(gè)為最小值②的最值:即點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率,數(shù)形結(jié)合可求得斜率的最大值和最小值思路2:代數(shù)法①的最值,設(shè),與圓的方程聯(lián)立,化為一元二次方程,由判別式等于,求得的兩個(gè)值,一個(gè)為最大值,一個(gè)為最小值.②的最值:設(shè),則,與圓的方程聯(lián)立,化為一元二次方程,由判別式等于,求得的兩個(gè)值,一個(gè)為最大值,一個(gè)為最小值.五、圓的三類切線問題第一類:求過圓上一點(diǎn)的圓的切線方程的主意正規(guī)主意:第一步:求切點(diǎn)與圓心的連線所在直線的斜率第二步:利用垂直關(guān)系求出切線的斜率為第三步:利用點(diǎn)斜式求出切線方程注重:若則切線方程為,若不存在時(shí),切線方程為秒殺主意:①經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線方程為②經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線方程為③經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線方程為第二類:求過圓外一點(diǎn)的圓的切線方程的主意主意一:幾何法第一步:設(shè)切線方程為,即,第二步:由圓心到直線的距離等于半徑長,可求得,切線方程即可求出主意二:代數(shù)法第一步:設(shè)切線方程為,即,第二步:代入圓的方程,得到一個(gè)關(guān)于的一元二次方程,由可求得,切線方程即可求出注重:過圓外一點(diǎn)的切線必有兩條,當(dāng)上面兩種主意求得的惟獨(dú)一個(gè)時(shí),則另一條切線的斜率一定不存在,可得數(shù)形結(jié)合求出.第三類:求斜率為且與圓相切的切線方程的主意主意一:幾何法第一步:設(shè)切線方程為,即第二步:由圓心到直線的距離等于半徑長,可求得,切線方程即可求出.主意二:代數(shù)法第一步:設(shè)切線方程為,第二步:代入圓的方程,得到一個(gè)關(guān)于的一元二次方程,由可求得,切線方程即可求出主意三:秒殺主意已知圓的切線的斜率為,則圓的切線方程為已知圓的切線的斜率為,則圓的切線方程為六、阿波羅尼斯圓考點(diǎn)阿氏圓是指:平面上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)到兩個(gè)定點(diǎn)的距離的比值等于,且的點(diǎn)的軌跡稱之為阿氏圓。即:,如下圖所示:Ⅰ:證實(shí)主意一:初中知識(shí)證實(shí):前提基礎(chǔ):知識(shí)點(diǎn)1:內(nèi)角平分線定理及逆定理若是的角平分線,則有:。即“兩腰之比”等于“兩底邊之比”。其逆定理也成立:即,則有:AD是∠BAC的角平分線。知識(shí)點(diǎn)2:外角平分線定理及其逆定理若是外角的角平分線,則有。即“兩腰之比”等于“兩底邊之比”。其逆定理也成立:即,則有:是外角的角平分線。證實(shí)如下:①如上圖,按照阿氏圓的定義:當(dāng)點(diǎn)位于圖中點(diǎn)位置時(shí)有:,當(dāng)點(diǎn)位于圖中點(diǎn)位置時(shí)有:,所以有:,所以是的角平分線,當(dāng)點(diǎn)位于圖中點(diǎn)位置時(shí)有:,所以有:,所以是的角平分線,又故,所以動(dòng)點(diǎn)是在以為直線的圓上。②由上述過程,我們可以更進(jìn)一步推導(dǎo)出阿氏圓的直徑,設(shè)定點(diǎn)間距離,∵,∴∵∴ ∴同理,∵ ∴∵∴∴∴直徑。證實(shí)主意二:高中解析幾何建立直角坐標(biāo)系,如下圖所示以定直線所在直線為軸,點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè),則,,設(shè),則,即,兩邊平方,收拾得:,又,配方得:由圓的方程可知:此方程表示是以為圓心,為半徑的圓。Ⅱ:阿氏圓常用于解決形如:類線段最值問題:其中是動(dòng)點(diǎn),是定點(diǎn),且動(dòng)點(diǎn)在阿氏圓上運(yùn)動(dòng),我們總結(jié)出越發(fā)普通的解題步驟,使這種題變成套路題,直接秒殺。類問題解題步驟:運(yùn)用:動(dòng)點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),兩線段(帶系數(shù))相加求最小值。形如:的最小值(為系數(shù)),原理:構(gòu)造共邊共角相似,轉(zhuǎn)移帶系數(shù)的邊,利用兩點(diǎn)間線段最短求最小值,解題步驟:第一步:計(jì)算出動(dòng)點(diǎn)所在圓的半徑r;第二步:在題中尋找:(相似比),若找不到,則需要將系數(shù)k提到括號(hào)外邊再尋找相似比;比如,找不到相似比為3:5時(shí),需要經(jīng)過如下變形:,對帶系數(shù)的線段PA去尋找相似比為5:3。第三步:利用共邊共角模型,在第2步:定邊所在的三角形中構(gòu)造共邊共角相似模型,此時(shí)定邊與動(dòng)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)三角形(此步異常重要,是核心);第四步:利用相似轉(zhuǎn)移帶系數(shù)的邊;第五步:由兩點(diǎn)間線段最短求最小值。Ⅲ:其他結(jié)論①當(dāng)時(shí),在圓內(nèi),在圓外,當(dāng)時(shí),在圓外,在圓內(nèi),②③過點(diǎn)作圓的切線,則分離為的內(nèi),外角平分線.典例1【2023年新高考1卷】過點(diǎn)與圓相切的兩條直線的夾角為,則()A.1 B. C. D.【答案】B【解析】主意一:因?yàn)?,即,可得圓心,半徑,過點(diǎn)作圓C的切線,切點(diǎn)為,因?yàn)?,則,可得,則,,即為鈍角,所以;法二:圓的圓心,半徑,過點(diǎn)作圓C的切線,切點(diǎn)為,銜接,可得,則,因?yàn)榍?,則,即,解得,即為鈍角,則,且為銳角,所以;主意三:圓的圓心,半徑,若切線斜率不存在,則切線方程為,則圓心到切點(diǎn)的距離,不合題意;若切線斜率存在,設(shè)切線方程為,即,則,收拾得,且設(shè)兩切線斜率分離為,則,可得,所以,即,可得,則,且,則,解得.故選:B.典例2【2023年新高考全國Ⅱ卷】已知直線與交于A,B兩點(diǎn),寫出滿意“面積為”的m的一個(gè)值______.【答案】(中隨意一個(gè)皆可以)【解析】設(shè)點(diǎn)到直線的距離為,由弦長公式得,所以,解得:或,由,所以或,解得:或.故答案為:(中隨意一個(gè)皆可以).典例3【2023年年新高考全國Ⅰ卷】寫出與圓和都相切的一條直線的方程________________.【答案】或或【解析】[主意一]:顯然直線的斜率不為0,不妨設(shè)直線方程為,于是,故①,于是或,再結(jié)合①解得或或,所以直線方程有三條,分離為,,[主意二]:設(shè)圓的圓心,半徑為,圓的圓心,半徑,則,因此兩圓外切,由圖像可知,共有三條直線符合條件,顯然符合題意;又由方程和相減可得方程,即為過兩圓公共切點(diǎn)的切線方程,又易知兩圓圓心所在直線OC的方程為,直線OC與直線的交點(diǎn)為,設(shè)過該點(diǎn)的直線為,則,解得,從而該切線的方程為填一條即可[主意三]:圓的圓心為,半徑為,圓的圓心為,半徑為,兩圓圓心距為,等于兩圓半徑之和,故兩圓外切,如圖,當(dāng)切線為l時(shí),因?yàn)?,所以,設(shè)方程為O到l的距離,解得,所以l的方程為,當(dāng)切線為m時(shí),設(shè)直線方程為,其中,,由題意,解得,當(dāng)切線為n時(shí),易知切線方程為,故答案為:或或.典例4【2023年年新高考全國Ⅱ卷】設(shè)點(diǎn),若直線關(guān)于對稱的直線與圓有公共點(diǎn),則a的取值范圍是________.【答案】【解析】解:關(guān)于對稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為,在直線上,所以所在直線即為直線,所以直線為,即;圓,圓心,半徑,依題意圓心到直線的距離,即,解得,即;故答案為:典例5【2023年年新高考全國Ⅱ卷】已知直線與圓,點(diǎn),則下列說法準(zhǔn)確的是()A.若點(diǎn)A在圓C上,則直線l與圓C相切 B.若點(diǎn)A在圓C內(nèi),則直線l與圓C相離C.若點(diǎn)A在圓C外,則直線l與圓C相離 D.若點(diǎn)A在直線l上,則直線l與圓C相切【答案】ABD【解析】圓心到直線l的距離,若點(diǎn)在圓C上,則,所以,則直線l與圓C相切,故A準(zhǔn)確;若點(diǎn)在圓C內(nèi),則,所以,則直線l與圓C相離,故B準(zhǔn)確;若點(diǎn)在圓C外,則,所以,則直線l與圓C相交,故C錯(cuò)誤;若點(diǎn)在直線l上,則即,所以,直線l與圓C相切,故D準(zhǔn)確.故選:ABD.預(yù)測1(2024·遼寧撫順·模擬預(yù)測)已知直線與圓相交于兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則的面積為(
)A. B.2 C. D.4預(yù)測2(2024·遼寧葫蘆島·模擬預(yù)測)已知為圓上動(dòng)點(diǎn),直線和直線(,)的交點(diǎn)為,則的最大值是(
)A. B. C. D.預(yù)測3(2024·遼寧·模擬預(yù)測)設(shè)直線系(其中0,m,n均為參數(shù),,),則下列命題中是真命題的是(
)A.當(dāng),時(shí),存在一個(gè)圓與直線系M中所有直線都相切B.存在m,n,使直線系M中所有直線恒過定點(diǎn),且不過第三象限C.當(dāng)時(shí),坐標(biāo)原點(diǎn)到直線系M中所有直線的距離最大值為1,最小值為D.當(dāng),時(shí),若存在一點(diǎn),使其到直線系M中所有直線的距離不小于1,則預(yù)測4(2024·全國·模擬預(yù)測)已知直線與圓,點(diǎn),則下列命題中是假命題的是(
).A.若點(diǎn)在圓外,則直線與圓相離 B.若點(diǎn)在圓內(nèi),則直線與圓相交C.若點(diǎn)在圓上,則直線與圓相切 D.若點(diǎn)在直線上,則直線與圓相切預(yù)測5(2024·全國·模擬預(yù)測)在平面直角坐標(biāo)系中,,動(dòng)點(diǎn)滿意,得到動(dòng)點(diǎn)的軌跡是曲線.則下列說法準(zhǔn)確的是()A.曲線的方程為B.若直線與曲線相交,則弦最短時(shí)C.當(dāng)三點(diǎn)不共線時(shí),若點(diǎn),則射線平分D.過A作曲線的切線,切點(diǎn)分離為,則直線的方程為押題1:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn),是線段上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于直線對稱.則下列結(jié)論準(zhǔn)確的是(
)
A.當(dāng)時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)為B.的最大值為4C.當(dāng)點(diǎn)在直線上時(shí),直線的方程為D.正弦的最大值為押題2:已知點(diǎn)為圓:上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)為,,設(shè)點(diǎn)的軌跡為曲線,為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列結(jié)論準(zhǔn)確的有(
)A.的最大值為2B.曲線的方程為C.圓與曲線有兩個(gè)交點(diǎn)D.若,分離為圓和曲線上任一點(diǎn),則的最大值為押題3:已知R,為坐標(biāo)原點(diǎn),函數(shù).下列說法中準(zhǔn)確的是(
)A.當(dāng)時(shí),若的解集是,則B.當(dāng)時(shí),若有5個(gè)不同實(shí)根,則C.當(dāng)時(shí),若,曲線與半徑為4的圓有且僅有3個(gè)交點(diǎn),則D.當(dāng)時(shí),曲線與直線所圍封閉圖形的面積的最小值是33押題4:已知圓,則下列結(jié)論準(zhǔn)確的有(
)A.若圓和圓外離,則B.若圓和圓外切,則C.當(dāng)時(shí),圓和圓有且僅有一條公切線D.當(dāng)時(shí),圓和圓相交押題5:已知直線與圓交于,兩點(diǎn),則的最小值為.名校預(yù)測預(yù)測1:答案A【詳解】設(shè)點(diǎn)到直線的距離為,則,又,所以.故選:A預(yù)測2:答案A【詳解】由、,有,故,對有,故過定點(diǎn),對有,故過定點(diǎn),則中點(diǎn)為,即,,則,故點(diǎn)在以為直徑的圓上,該圓圓心為,半徑為,又在原,該圓圓心為,半徑為,又,則.故選:A.預(yù)測3:答案ABD【詳解】A選項(xiàng),當(dāng),時(shí),,設(shè)圓為,則圓心到直線的距離,故與總相切,A準(zhǔn)確;B選項(xiàng),當(dāng)時(shí),,因?yàn)?,故直線恒過,若時(shí),直線為,若時(shí),直線的斜率為,故直線不過第三象限,所以存在m,n
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