1、2022年高考浙江数学高考真题变式题19-22题原题191如图,已知和都是直角梯形,二面角的平面角为设M,N分别为的中点(1)证明:;(2)求直线与平面所成角的正弦值变式题1基础2如图,在正三棱柱中,D为棱上的点,E,F,G分别为的中点,(1)求证:;(2)求直线与平面所成角的大小;变式题2基础3如图,在直角中,POOA,PO=2OA,将绕边PO旋转到的位置,使,得到圆锥的一部分,点C为的中点(1)求证:;(2)设直线PC与平面PAB所成的角为,求变式题3基础4多面体如图所示,其中为等腰直角三角形,且(1)求证:;(2)若,为的重心,平面,求直线与平面所成角的正弦值变式题4基础5如图,在三棱锥
2、中,侧面底面,E为的中点,(1)若,求证:(2)已知,求直线与平面所成角的正弦值变式题5巩固6已知三棱台,若,为的中点(1)求证:;(2)若,求直线与平面所成角的正弦值变式题6巩固7如图,四棱锥的底面是梯形,E为线段中点 (1)证明:;(2)求直线与平面所成角的正弦值变式题7巩固8如图,四棱锥,底面ABCD为菱形,BD的中点为O,且PO平面ABCD.(1)证明:;(2)若,求直线PO与平面PAD所成角的正弦值.变式题8巩固9已知空间几何体中,与均为等边三角形,平面平面,和平面所成的角为(1)求证:;(2)若点E在平面上的射影落在的平分线上,求直线与平面所成角的正弦值变式题9提升10如图,在七面
3、体中,四边形是菱形,其中,是等边三角形,且.(1)证明:;(2)求直线与平面所成角的正弦值.变式题10提升11如图,在平面四边形中,将沿翻折,使点到达点的位置,且平面平面.(1)证明:;(2)若为的中点,二面角的平面角等于,求直线PC与平面MCD所成角的正弦值.变式题11提升12如图,已知直三棱柱,分别为线段,的中点,为线段上的动点,.(1)若,试证;(2)在(1)的条件下,当时,试确定动点的位置,使线段与平面所成角的正弦值最大.原题20 13已知等差数列的首项,公差记的前n项和为(1)若,求;(2)若对于每个,存在实数,使成等比数列,求d的取值范围变式题1基础14已知数列的前项和为,且满足设
4、,数列的前项和为(1)证明:数列是等比数列;(2)设,若对任意的恒成立,求实数的取值范围变式题2基础15已知数列中,且满足(1)求的值;(2)证明:数列是等差数列,并求数列的通项公式;(3)若恒成立,求实数的取值范围变式题3基础16设等差数列的前n项和为,数列是首项为1公比为的等比数列,其前n项和为,且,对任意恒成立.(1)求数列,的通项公式;(2)设,记的前n项和为,若对任意恒成立,求实数的取值范围.变式题4巩固17已知数列满足,(为非零常数),且.(1)求证:数列是等比数列;(2)若数列满足,且;(i)求数列的通项公式;(ii)若对任意正整数i,都成立,求实数的取值范围.变式题5巩固18已
5、知数列、满足,(1)求证:为等差数列,并求通项公式;(2)若,记前n项和为,对任意的正自然数n,不等式恒成立,求实数的范围变式题6巩固19设首项为a的等比数列的前项和为,若等差数列的前三项恰为,.(1)求数列,的通项公式;(用字母a表示)(2)令,若对恒成立,求实数a的取值范围.变式题7巩固20已知等差数列中,公差,是与的等比中项,设数列的前项和为,满足.(1)求数列与的通项公式;(2)设,数列的前项和为,若对任意的恒成立,求实数的取值范围.变式题8提升21若数列的前n项和为,.(1)求数列的通项公式;(2)已知数列满足,其前n项和为,若对任意恒成立,求实数的取值范围.变式题9提升22已知数列
6、的前项和为,数列满足,.(1)求数列和的通项公式;(2)设数列满足:,若不等式恒成立,求实数的取值范围.变式题10提升23已知数列和,记,分别为和的前项和,为的前项积,且满足,.(1)求数列和的通项公式;(2)设,记数列的前项和为,若对任意的恒成立,求实数的取值范围.变式题11提升24已知数列满足:,且;等比数列满足:,且(1)求数列、的通项公式;(2)设数列的前n项和为,若不等式对任意都成立,求实数的取值范围原题2125如图,已知椭圆设A,B是椭圆上异于的两点,且点在线段上,直线分别交直线于C,D两点(1)求点P到椭圆上点的距离的最大值;(2)求的最小值变式题1基础26如图,椭圆的左、右焦点
7、为,过的直线与椭圆相交于、 两点.(1)若,且 求椭圆的离心率.(2)若,求的最大值和最小值.变式题2基础27已知椭圆:与抛物线:有相同的焦点,抛物线的准线交椭圆于,两点,且.(1)求椭圆与抛物线的方程;(2)为坐标原点,过焦点的直线交椭圆于,两点,求面积的最大值.变式题3基础28已知椭圆的左、右焦点分别为,椭圆E的离心率为,且通径长为1(1)求E的方程;(2)直线l与E交于M,N两点(M,N在x轴的同侧),当时,求四边形面积的最大值变式题4巩固29在平面直角坐标系中,椭圆的离心率为,过点,且是椭圆的内接三角形.(1)若点为椭圆的上顶点,且原点为的垂心,求线段的长;(2)若点为椭圆上的一动点,
8、且原点为的重心,求原点到直线距离的最小值.变式题5巩固30对于椭圆,有如下性质:若点是椭圆外一点,是椭圆的两条切线,则切点A,B所在直线的方程是,可利用此结论解答下列问题已知椭圆C:和点,过点P作椭圆C的两条切线,切点是A,B,记点A,B到直线(O是坐标原点)的距离是,(1)当时,求线段的长;(2)求的最大值变式题6巩固31已知椭圆:经过点,且短轴的两个端点与右焦点构成等边三角形.(1)求椭圆的方程;(2)设过点的直线交椭圆于两点,求的取值范围.变式题7巩固32在平面直角坐标系中,已知点,过点的动直线与过点的动直线的交点为P,的斜率均存在且乘积为,设动点的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(
9、2)若点M在曲线C上,过点M且垂直于OM的直线交C于另一点N,点M关于原点O的对称点为Q.直线NQ交x轴于点T,求的最大值.变式题8提升33如图,已知椭圆的离心率为,且过点.(1)求椭圆的标准方程;(2)过左焦点且斜率为正的直线与椭圆交于、两点,过点、分别作与直线垂直的直线,交轴于、两点,求的最小值.变式题9提升34已知椭圆的焦距为,且过点(1)求椭圆的方程;(2)若点是椭圆的上顶点,点在以为直径的圆上,延长交椭圆于点,的最大值.变式题10提升35已知椭圆,经过拋物线的焦点的直线与交于两点,在点处的切线交于两点,如图.(1)当直线垂直轴时,求的准线方程;(2)若三角形的重心在轴上,且,求的取值
10、范围.变式题11提升36如图,点P为抛物线与椭圆在第一象限的交点,过抛物线焦点F且斜率不为0的直线l与抛物线交于A,B两点,连接交椭圆E于点C,连接交椭圆E于点D,记直线的斜率分别为(1)求点P的坐标并确定当为常数时的值;(2)求取最大值时直线l的方程原题2237设函数(1)求的单调区间;(2)已知,曲线上不同的三点处的切线都经过点证明:()若,则;()若,则(注:是自然对数的底数)变式题1基础38已知,函数,其中为自然对数的底数.(1)判断函数的单调性;(2)若是函数的两个极值点,证明:.变式题2基础39已知函数.(1)求函数的单调区间;(2)设存在两个极值点,且,若,求证:.变式题3基础4
11、0已知函数,实数,为方程的两个不等的根.(1)求实数的取值范围;(2)证明:.变式题4巩固41已知函数,其中.(1)若函数的图象与直线在第一象限有交点,求的取值范围.(2)当时,若有两个零点,求证:.变式题5巩固42设函数(1)求函数的最小值;(2)设存在两个不同零点,记,求证:变式题6巩固43已知函数(aR)(1)讨论函数的单调性;(2)若,为函数的两个极值点,证明:变式题7巩固44已知函数(1)若,证明:当时,;当时,(2)若存在两个极值点,证明:变式题8提升45已知函数(1)当时,求曲线与曲线的公切线的方程;(2)设函数的两个极值点为,求证:关于的方程有唯一解变式题9提升46函数,(1)
12、若函数在上单调递增,求实数的取值范围;(2)若直线是函数图象的切线,求的最小值;(3)当时,若与的图象有两个交点,试比较与的大小(取为2.8,取为0.7,取为1.4)变式题10提升47已知函数.()若函数存在两个零点,求实数的范围;()当函数有两个零点,且存在极值点,证明:(i);(ii).变式题11提升48已知函数(1)当时,求函数的单调区间;(2)若函数有两个不同零点,求实数a的取值范围;求证:变式题12提升49已知函数,(其中是自然对数的底数)(1)试讨论函数的零点个数;(2)当时,设函数的两个极值点为、且,求证:.变式题13提升50已知,函数.(1)当时,求的单调区间和极值;(2)若有
13、两个不同的极值点,.(i)求实数的取值范围;(ii)证明:(为自然对数的底数).试卷第15页,共15页学科网(北京)股份有限公司学科网(北京)股份有限公司参考答案:1(1)证明见解析;(2)【分析】(1)过点、分别做直线、的垂线、并分别交于点、,由平面知识易得,再根据二面角的定义可知,由此可知,从而可证得平面,即得;(2)由(1)可知平面,过点做平行线,所以可以以点为原点,、所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,求出平面的一个法向量,以及,即可利用线面角的向量公式解出(1)过点、分别做直线、的垂线、并分别交于点、四边形和都是直角梯形,由平面几何知识易知,则四边形和四边形是矩形,在Rt和R
14、t,且,平面是二面角的平面角,则,是正三角形,由平面,得平面平面,是的中点,又平面,平面,可得,而,平面,而平面(2)因为平面,过点做平行线,所以以点为原点, ,、所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,设,则,设平面的法向量为由,得,取,设直线与平面所成角为,2(1)证明见解析(2)【分析】(1)由已知可得,所以E、F、B、G四点共面,再证明平面即可证明;(2)以为原点,建立空间直角坐标系,求出,平面的一个法向量,由向量的夹角公式可得答案.(1)在正三棱柱中,平面,因为E,F,G分别为,的中点,所以,又,所以,平面,所以E、F、B、G四点共面,又因为,且,所以平面,所以.(2)以为原点,
15、建立如图所示的空间直角坐标系,则, ,为平面的一个法向量,设直线与平面所成角的大小为,所以,因为,所以.3(1)证明见解析(2)【分析】(1)本题首先易证PO平面AOB,可得POAB,再证AB平面POC;(2)根据线面夹角可知,利用空间向量计算处理(1)证明:由题意知:,PO平面AOB,又平面AOB,所以POAB又点C为的中点,所以OCAB,所以AB平面POC,又平面POC,所以PCAB(2)以O为原点,的方向分别作为x,y,z轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系,设,则,所以,设平面PAB的法向量为,则取,则可得平面PAB的一个法向量为,所以4(1)证明见解析(2)【分析】(1)取中点,根
16、据题意得,即可求解;(2)根据题意,平面,建立空间直角坐标系,求出对应点的坐标及平面的法向量,设直线与平面所成角为,则,代入数据即可求解.(1)如下图所示:取中点,连接,因为,所以,又,所以,所以平面DO,又平面,所以(2)由(1)得,为中点,且,平面,建立如下图空间直角坐标系,轴平行于.设,则,因为为的重心,所以,则,则设平面的法向量为,且,则,即,所以,令,则,所以,设直线与平面所成角为,则,即直线与平面所成角的正弦值为5(1)证明见解析(2)【分析】(1)先证明线面垂直,再证明线线垂直即可;(2)先建立空间直角坐标系,再求出相关平面的法向量及直线的方向向量,再运用公式即可求解.(1)由已
17、知E为的中点,所以若,则,而,且平面,故平面,由于平面,所以(2)作于O,则由面底面,得平面,建立如图所示的空间直角坐标系,不妨设,则,所以,设是平面的法向量,则,取,设直线与平面所成角为,则所以直线与平面所成角的正弦值为.6(1)证明见解析(2)【分析】(1)取中点,可证,即可证明面,从而证明;(2)以为坐标原点,以为轴,轴如图建立空间直角坐标系,根据线面夹角的坐标公式即可求解(1)证明:取中点,连接因为则因为,所以面,又面(2)以为坐标原点,以为轴,轴如图建立空间直角坐标系,在中,由余弦定理计算可得,在中由余弦定理计算可得为正三角形,又面面面,且面面,作于,则面设平面的法向量,由且可得取,
18、得,再令,则,可得平面的一个法向量,设直线与平面所成的角为,则直线与平面所成的角的正弦值为7(1)证明见解析;(2).【分析】(1)取中点F,连接交于点O,连接,利用线线垂直证明面即可;(2)解析1:几何法,先根据线面垂直的性质证明面面,再作,证明B到面距离等于,进而求得线面夹角的正弦值;解析2:向量法,以为x轴,为y轴,为z轴建立空间直角坐标系,求面的法向量,进而求得线面角的正弦值即可(1)取中点F,连接交于点O,连接,由,且梯形,有且,故平行四边形,又,故为菱形,所以为的中点,故.又因为,故,因为,面,故面,又面,故(2)解析1:几何法在中,故,因为,故,由,即,即,故面,又,故面,面,故
19、面面,作,面面,面,故面,在中,因为,故B到面距离等于,设与平面所成角为,故,故与平面所成角的正弦值为解析2:向量法在中,故,因为,故,由,即,即,故面,以为x轴,为y轴,为z轴建立空间直角坐标系,故,故,设面的法向量为,则,令,故,所以,故与平面所成角的正弦值为8(1)证明见解析(2)【分析】(1)连接,由菱形的性质可得,再由线面垂直的性质可得,即可得到平面,从而得到.(2)以为原点,所在直线分别为轴、轴、轴,建立空间直角坐标系,求出平面法向量和直线的方向向量,利用向量夹角公式即可求解.(1)连接,因为底面ABCD为菱形,的中点为,所以且,又因为底面,平面,所以,又,平面,平面,则平面,因为
20、平面,所以.(2)由(1)知,直线,两两垂直,则以为原点,所在直线分别为轴、轴、轴,建立如图所示空间直角坐标系.由题意设,由,得,又,则,所以,设平面的法向量,由,令,得设直线PO与平面PAD所成角为,则,直线PO与平面PAD所成角的正弦值为.9(1)证明见解析;(2)【分析】(1)取中点,由证得平面,即可证得;(2)建立空间直角坐标系,求出平面的一个法向量,由线面角的向量求法即可求解.(1)取中点,连接,由与均为等边三角形,可得,又平面,则平面,又平面,则;(2)由(1)知,又平面平面,平面平面,平面,则平面,以为原点,所在直线为轴建立空间直角坐标系,设点E在平面上的射影为,则落在上,即为和
21、平面所成的角,则,则,则四边形为平行四边形,则,则,设平面的法向量,则,令,则,设直线与平面所成角为,则.10(1)证明见解析;(2).【分析】(1)取中点,可得,可得平面,及平面,由等边三角形得,可得平面,故,由可得答案;(2)连接,过点作平面于点,得平面平面,由(1)知平面,平面,以点为原点,以射线,为,轴的正半轴,建立空间直角坐标系G-xyz,设,得和平面的法向量,由可得答案.【详解】(1)取中点,连接,所以,由余弦定理得,得,又,且,则平面,故,又,所以平面,则,由等边三角形得,且,则平面,故,又,因此.(2)连接,过点作平面于点,连接,由平面得平面平面,则点在平面内的射影位于直线上,
22、由等边三角形得点在平面内的射影位于的中垂线上,因此,由几何关系可确定点在平面内的射影位于的重心,又由(1)知平面,平面,则,五点共面,如图,以点为原点,以射线,为,轴的正半轴,建立空间直角坐标系G-xyz,不妨设,则,在和中,由余弦定理得,则,解得,因此,设平面的法向量,由得,取,设直线与平面所成角为,则,因此,直线与平面所成角的正弦值为.【点睛】本题主要考查了线线垂直和线面角的求法,解题的关键点是如何根据已知条件建立空间直角坐标系,考查了学生的空间想象能力和计算能力.11(1)证明见解析(2)【分析】(1)根据面面垂直的性质定理,证明线面垂直,进而证明线线垂直;(2)法一:先找到已知的二面角
23、,据此求出,然后利用等体积法求解P点到平面的距离为,进而求的结果;法二:建立空间直角坐标系,确定相关的点的坐标以及向量的坐标,再求平面的法向量,利用向量的夹角公式求解.(1)证明:因为平面平面,平面平面平面,所以平面,又因为平面,所以.又因为,所以平面,又因为平面,所以(2)(法一)因为,所以是二面角的平面角,即,在中,设,因为平面,所以点到平面的距离,所以点到平面的距离,设P点到平面的距离为,因为,所以,所以,设直线与平面所成角为.(法二)因为,所以是二面角的平面角,即,在中,因为平面,即两两垂直,以为原点建立如图所示的坐标系,设,则,设平面的一个法向量为,则由得,令,得,令直线与平面所成角
24、为,所以,所以直线与平面所成角的正弦值为.12(1)证明见解析(2)为的中点时,取得最大值.【分析】(1)先证平面,得,结合已知条件得出,根据及勾股定理的逆定理,得出,进而得出平面,即证.(2)建立空间直角坐标系,求出相关平面的法向量和直线的方向向量,再由向量的夹角公式可求出线面角,在利用二次函数的性质即可求解该问题.(1)在中,为中点且,.平面平面交线为,平面,.,分别为,的中点,.在直角和直角中,.平面,平面,.(2)平面,由(1)得,三线两两垂直,以为原点,以,为,轴建立空间直角坐标系如图,则,.设平面的一个法向量为,则,令得,设,则,设直线与平面所成的角为,则.若,此时点与重合,若,令
25、,则.当,即,为的中点时,取得最大值.13(1)(2)【分析】(1)利用等差数列通项公式及前项和公式化简条件,求出,再求;(2)由等比数列定义列方程,结合一元二次方程有解的条件求的范围.(1)因为,所以,所以,又,所以,所以,所以,(2)因为,成等比数列,所以,由已知方程的判别式大于等于0,所以,所以对于任意的恒成立,所以对于任意的恒成立,当时,当时,由,可得当时,又所以14(1)证明见解析;(2).【解析】(1)利用已知等式以及和的关系得到递推关系式,再根据定义证明数列是等比数列;(2)求出的通项公式及,进而求出,最后根据恒成立求出实数的取值范围【详解】解:(1)因为,所以,-得,所以,又,
26、即在中,令得,又,所以所以,即所以,故数列是以为首项,为公比的等比数列(2)由(1)可得,所以,所以时,当时,适合上式,所以所以,所以令,得,即恒成立令,则当时,所以,解得,故实数的取值范围为【点睛】本题考查等比数列的定义、通项公式、前项和公式,考查考生的推理论证能力15(1)(2)证明见解析;(3)【分析】(1)令时代入递推公式可求解;(2)利用等差数列的定义进行证明,得到公差为1,首项为2,写其通项公式;(3)由题意化简得,求出的最值便可求出的范围.(1)解:由题意得:(2)为常数数列是首项为2,公差为1的等差数列(3)令,当时,递增当时,递减当或n=3时,有最大值16(1),(2)【分析
27、】(1)根据已知条件及等差等比数列的通项公式及前n项和公式即可求解;(2)利用(1)得出的通项公式,再利用错位相减法求出,将不等式恒成立问题转化为最值问题即可求解.(1)设等差数列的首项为,公差为则由,得即由得,由得,由得,所以数列的通项公式为,所以数列的通项公式为.(2)由(1)知,所以,-得:化简得:,又因为,即即,(i)当时,所以;(ii)当时,令,则当时,所以单调递减;当时,所以单调递增;当时,取得最小值为,即,所以的取值范围是.17(1)证明见解析(2)(i);(ii)【分析】(1)将条件变形为即可得答案;(2)(i)先根据(1)求出数列的通项公式,进而可得数列的通项公式;(ii)分
28、n为奇数,n为偶数确定数列的单调性,进而可得其最值,代入即可得答案.(1)由可得即,因此是以为首项,为公比的等比数列.(2)(i)因为所以由可得因此即(ii)当n为奇数时,单调递减,得;当n为偶数时,单调递增,得;因为,所以,因此的最大值为,最小值为,因为对任意正整数i,都成立,所以,即解得.18(1)证明见解析;.(2).【分析】(1)证明为常数即可证明为等差数列,根据等差数列通项公式即可求通项公式,于是可求通项公式;(2)根据累乘法求,再求出,根据通项公式的特征,采用错位相减法求其前n项和,求单调性并求其范围即可求的范围.(1),两边同除以得:,从而,是首项为1,公差为1的等差数列,;(2
29、)由,两式相减得,中每一项,为递增数列,.19(1),(2)【分析】(1)根据等差中项公式及等比数列求和公式可得,从而即可求解数列,的通项公式;(2)利用错位相减法求出数列的前n项和,进而可得恒成立,令,判断的单调性,求出其最大值,从而即可求解.(1)解:设等比数列的公比为,依题意有,故,所以,即,解得,所以,又,所以公差,所以;(2)解:,令,则,所以,所以,由题意,对都有,即恒成立,令,则时,故时,数列递减,又,故,所以,即的取值范围为.20(1),(2)【分析】(1)对于等差数列直接列方程求解,数列根据求解;(2)利用错位相减法可得,根据题意讨论得:当是奇数时,;当是偶数时,再通过定义证
30、明数列的单调性,进入确定相应情况的最值(1)则,解得或(舍去).又,当时,则,当时,则,即,则数列是以首项,公比为的等比数列,.(2),两式相减得: 对任意的恒成立,即对任意的恒成立当是奇数时,任意的恒成立对任意的恒成立当是偶数时,对任意的恒成立对任意的恒成立令,对任意的恒成立为递增数列当是奇数时,则,即当是偶数时,则.21(1);(2).【分析】(1)利用化简可得为等比数列,由此可求得通项公式;(2)由题可得恒成立,n为偶数时,n为奇数时,.【详解】(1)解:因为,所以,当,时,所以,所以数列为等比数列,首项为,公比为2,所以,则;(2)解:因为,所以,由(1),所以恒成立,当n为偶数时,恒
31、成立,所以,设,由于,所以,当时,所以,当n为奇数时,若n=1,则有,若,则有,令,由于,所以,综上,.【点睛】关键点睛:本题考查数列不等式的恒成立问题,解题的关键是分离参数,转化为求数列的最值.22(1),;(2).【分析】(1)由,利用数列通项与前n项和的关系求得;再由求解;(2)由,利用错位相减法求得, 由,利用累加法得到,从而求得,然后由恒成立求解.【详解】(1)当时,当时,由得,即,数列是公差为2的等差数列,.由条件得,即数列是公比为2的等比数列,.(2),设数列的前项和为,则,由得,累加得,即,令,则,.23(1),(2)【分析】(1)先用通项公式和前n项和公式的关系求出和的关系,
32、再利用前n项积得到另外一组和的关系,由此即可求出两个数列的通项公式;(2)由错位相减法求,代入参变分离得,求最小值即可.(1)时,-得,当时,得.由上可得,即,化简得.当时,两式相等得,.故,因此且,故.综上,.(2),得:,将代入得,化简得,因在单调递增,故的最小值为4,故.24(1)(),(),(2)【分析】(1)将已知给的式子,通过两边同除,然后再进行裂项,即可变成的形式,通过累加即可完成的求解,然后在求解, 为等比数列,可设出公比带入已知条件,求解出公比即可利用等比数列通项公式求解;(2)利用第(1)问求解出得、的通项公式,使用错位相减的方法求解,然后带入中,通过讨论奇偶即可完成求解.
33、(1)由两边同除得:,两边同除得:,则,所以,()所以,又符合,故(),由得:,解得:,所以().(2),由-得:,.则,由得:,因为所以当为偶数时,;当为奇数时,.故所以,即,故的取值范围是.25(1);(2)【分析】(1)设是椭圆上任意一点,再根据两点间的距离公式求出,再根据二次函数的性质即可求出;(2)设直线与椭圆方程联立可得,再将直线方程与的方程分别联立,可解得点的坐标,再根据两点间的距离公式求出,最后代入化简可得,由柯西不等式即可求出最小值(1)设是椭圆上任意一点,,当且仅当时取等号,故的最大值是.(2)设直线,直线方程与椭圆联立,可得,设,所以,因为直线与直线交于,则,同理可得,.
34、则,当且仅当时取等号,故的最小值为.【点睛】本题主要考查最值的计算,第一问利用椭圆的参数方程以及二次函数的性质较好解决,第二问思路简单,运算量较大,求最值的过程中还使用到柯西不等式求最值,对学生的综合能力要求较高,属于较难题26(1);(2)最大值;最小值.【解析】(1)因为在焦点三角形中,则,又因为,所以,所以,(2)若,则,当垂直于轴时,可求出两点的坐标,从而可得的值,当与轴不垂直,设直线的斜率为,则直线的方程为,与椭圆方程联立成方程组,消去后,整理再利用韦达定理得, ,从而可得=,进而可求出其取值范围【详解】(1),因为。所以,所以,所以(2)由于,得,则.若垂直于轴,则,所以,所以若与
35、轴不垂直,设直线的斜率为,则直线的方程为由得,方程有两个不等的实数根.设,., =,所以当直线垂于轴时,取得最大值当直线与轴重合时,取得最小值【点睛】关键点点睛:此题考查由焦点三角形三边关系求椭圆方程,考查椭圆与向量相结合求最值问题,解题的关键是将利用韦达定理求出, ,然后将用含的式子表示出来,即=,再利用不等式的性质可求出其取值范围,考查计算能力,属于中档题27(1)椭圆的方程为:,抛物线的方程为:;(2)最大值为1.【解析】(1)根据抛物线准线的性质,结合已知进行求解即可;(2)根据点到直线的距离公式,结合椭圆弦长公式、三角形面积公式、基本不等式进行求解即可.【详解】解析:(1)因为,所以
36、不妨设的坐标为,的坐标为,所以有:,椭圆的方程为:,抛物线的方程为:;(2)由(1)可知:的坐标为:,设直线的方程为:,到的距离为,则,联立可得:,则,当且仅当时取等号,故面积的最大值为1.28(1);(2)2.【分析】(1)结合离心率,通径的概念以及的关系可得方程;(2)利用对称性可转化为,利用韦达定理和不等式求最值【详解】(1)依题意可知,解得故椭圆的方程为(2)延长交E于点,由(1)可知,设,设的方程为,由得,故设与的距离为d,则四边形的面积为S,又因为,当且仅当,即时,等号成立,故四边形面积的最大值为229(1);(2).【解析】(1)根据题意,先求出椭圆的方程,由原点为的垂心可得,轴
37、,设,则,根据求出线段的长;(2)设中点为,直线与椭圆交于,两点,为的重心,则,设:,则,当斜率不存在时,则到直线的距离为1,由斜率存在时根据,即,由方程联立得出,再由点到直线的距离求出最值.【详解】解:(1)设焦距为,由题意知:,因此,椭圆的方程为:;由题意知:,故轴,设,则, ,解得:或,不重合,故,故;(2)设中点为,直线与椭圆交于,两点,为的重心,则,当斜率不存在时,点在轴上,所以此时点在长轴的端点处由,则,则到直线的距离为1;当斜率存在时,设:,则,所以,所以,即也即,则,则:,代入式子得:,设到直线的距离为,则时,;综上,原点到直线距离的最小值为.【点睛】关键点睛:本题考查椭圆的内
38、接三角形的相关性质的应用,解答本题的关键是设中点为,直线与椭圆交于,两点,为的重心,则,根据点均在椭圆上,得出,由方程联立韦达定理得到,属于中档题.30(1);(2)【解析】(1)由已知结论求出直线的方程,联立方程,得韦达定理,利用弦长公式即可求得的长;(2)将表示为关于的函数,再利用换元法与分离常数法两种方法分别求出最值.【详解】(1)解当时,直线方程为,联立,得设,则,则(2)解直线:,即,直线:设,则,记,则,接下来介绍求最值的不同方法法1:常规换元法令,则,当即时取得等号,则的最大值是法2:分离常数法,显然时不取得最大值,则,当时取得等号,则的最大值是【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时
39、,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题31(1)(2)【分析】(1)根据已知条件可得出关于、的方程组,解出、的值,进而可求得椭圆的方程;(2)对直线分两种情况讨论,直线与轴重合时,直接求出的值,在直线不与轴重合,设直线的方程为,设点、,将直线的方程与椭圆的方程联立,列出韦达定理,利用弦长公式可得出关于的代数式,综合可得出的取值范围(1)由题意,椭圆短轴的两个端点与右焦点构成等边三角形故,即椭圆:,代入可得故椭圆的方程为:(2)分以下两种情况讨论:若
40、直线与轴重合,则;若直线不与轴重合,设直线的方程为,设点、,联立,消去可得,则恒成立,由韦达定理可得,由弦长公式可得,则,所以,.综上所述,的取值范围是.32(1)(2)【分析】(1)设点坐标为,根据两直线的斜率之积为得到方程,整理即可;(2)设,根据设、在椭圆上,则,再由,则,即可表示出直线、的方程,联立两直线方程,即可得到点的纵坐标,再根据弦长公式得到,令,则,最后利用基本不等式计算可得;(1)解:设点坐标为, 定点,直线与直线的斜率之积为,(2)解:设,则,所以又,所以,又即,则直线:,直线:,由,解得,即,所以令,则,所以因为,当且仅当即时取等号,所以的最大值为;33(1);(2)最小
41、值是.【分析】(1)根据已知条件可得出关于、的方程组,解出、的值,即可得出椭圆的标准方程;(2)设点、,设直线的方程为,将直线的方程与椭圆的方程联立,列出韦达定理,求出、的坐标,可得出关于的表达式,利用换元法结合基本不等式可求得的最小值.【详解】(1)由题意,解得,因此,椭圆的标准方程为;(2)设点、,设直线的方程为,由得,由韦达定理可得,直线的方程为,令得,同理,所以,令,则,当且仅当时,即当时,取最小值.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或