高考数学压轴题答案
★ 2010年北京(19)(共14分)
(I)解:因为点B与A(?1,1)关于原点O对称,所以点B得坐标为(1,?1). 设点P的坐标为(x,y) 由题意得
y?1y?11??
x?1x?13 化简得 x2?3y2?4(x??1).
故动点P的轨迹方程为x2?3y2?4(x??1)
(II)解法一:设点P的坐标为(x0,y0),点M,N得坐标分别为(3,yM),(3,yN). 则直线AP的方程为y?1?y0?1y?1(x?1),直线BP的方程为y?1?0(x?1) x0?1x0?1令x?3得yM?4y0?x0?32y?x?3,yN?00.
x0?1x0?1于是PMN得面积
又直线AB的方程为x?y?0,|AB|?22, 点P到直线AB的距离d?于是PAB的面积 当SPAB|x0?y0|. 2|x0?y0|(3?x0)2?SPMN时,得|x0?y0|?
|x02?1|又|x0?y0|?0,
所以(3?x0)2=|x02?1|,解得|x0?。 因为x02?3y02?4,所以y0??33 95333). 953故存在点P使得PAB与PMN的面积相等,此时点P的坐标为(,?解法二:若存在点P使得PAB与PMN的面积相等,设点P的坐标为(x0,y0) 则|PA||PB|sin?APB?|PM||PN|sin?MPN.
1212 因为sin?APB?sin?MPN, 所以
|PA||PN|? |PM||PB||x0?1||3?x0|? |3?x0||x?1| 所以
即 (3?x0)2?|x02?1|,解得x0? 因为x02?3y02?4,所以y0??33 95333). 953 故存在点PS使得PAB与PMN的面积相等,此时点P的坐标为(,?★ 2010年北京(20)(共13分)
证明:(I)设A?(a1,a2,...,an),B?(b1,b2,...,bn),C?(c1,c2,...,cn)?Sn 因为ai,bi??0,1?,所以ai?bi??0,1?,(i?1,2,...,n) 从而A?B?(|a1?b1|,|a2?b2|,...,|an?bn|)?Sn 又d(A?C,B?C)??||ai?ci|?|bi?ci||
i?1n由题意知ai,bi,ci??0,1?(i?1,2,...,n). 当ci?0时,||ai?ci|?|bi?ci||?||ai?bi|;
当ci?1时,||ai?ci|?|bi?ci||?|(1?ai)?(1?bi)|?|ai?bi| 所以d(A?C,B?C)??|ai?bi|?d(A,B)
i?1n(II)设A?(a1,a2,...,an),B?(b1,b2,...,bn),C?(c1,c2,...,cn)?Sn d(A,B)?k,d(A,C)?l,d(B,C)?h. 记O?(0,0,...,0)?Sn,由(I)可知
所以|bi?ai|(i?1,2,...,n)中1的个数为k,|ci?ai|(i?1,2,...,n)的1的
个数为l。
设t是使|bi?ai|?|ci?ai|?1成立的i的个数,则h?l?k?2t
由此可知,k,l,h三个数不可能都是奇数,
即d(A,B),d(A,C),d(B,C)三个数中至少有一个是偶数。
(III)d(P)?12CmA,B?P?d(A,B),其中
A,B?P?d(A,B)表示P中所有两个元素间距离的总和,
设P种所有元素的第i个位置的数字中共有ti个1,m?ti个0 则
A,B?P?d(A,B)=?t(m?t)
iii?1nm2(i?1,2,...,n) 由于ti(m?ti)?4nm2所以?d(A,B)?
4A,B?P1从而d(P)?2Cmnmmn d(A,B)???24C2(m?1)A,B?Pm2★ 2009年北京19.(本小题共14分)
3x2y2已知双曲线C:2?2?1(a?0,b?0)的离心率为3,右准线方程为x? 3ab(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)设直线l是圆O:x2?y2?2上动点P(x0,y0)(x0y0?0)处的切线,l与双曲线C交 于不同的两点A,B,证明?AOB的大小为定值.
【解法1】本题主要考查双曲线的标准方程、圆的切线方程等基础知识,考查曲线和方程
的关系等解析几何的基本思想方法,考查推理、运算能力.
?a23???3,解得a?1,c?3, (Ⅰ)由题意,得?c?c?3??ay2 ∴b?c?a?2,∴所求双曲线C的方程为x??1.
22222(Ⅱ)点P?x0,y0??x0y0?0?在圆x2?y2?2上,
圆在点P?x0,y0?处的切线方程为y?y0??化简得x0x?y0y?2.
x0?x?x0?, y0?2y2?1?x?2222?y0?2得?3x0由?及x0?4?x2?4x0x?8?2x0?0, 2?xx?yy?20?02?2, ∵切线l与双曲线C交于不同的两点A、B,且0?x02222?4?0,且??16x0∴3x0?4?3x0?4??8?2x0??0,
设A、B两点的坐标分别为?x1,y1?,?x2,y2?,
24x08?2x0则x1?x2?2, ,x1x2?23x0?43x0?4∵cos?AOB?OA?OBOA?OB,且
12?x0x1??2?x0x2?, 2?y0OA?OB?x1x2?y1y2?x1x2?228?2x08?2x0??2?2?0. 3x0?43x0?4∴ ?AOB的大小为90?.
【解法2】(Ⅰ)同解法1.
(Ⅱ)点P?x0,y0??x0y0?0?在圆x2?y2?2上,
圆在点P?x0,y0?处的切线方程为y?y0??x0?x?x0?, y0?2y2?1?x?22?y0?2得 化简得x0x?y0y?2.由?及x02?xx?yy?20?0?3x?3x202?4?x2?4x0x?8?2x0?0 ① 2?4?y2?8y0x?8?2x0?0 ②
202?2, ∵切线l与双曲线C交于不同的两点A、B,且0?x02?4?0,设A、B两点的坐标分别为?x1,y1?,?x2,y2?, ∴3x0228?2x02x0?8则x1x2?2, ,y1y2?23x0?43x0?4∴OA?OB?x1x2?y1y2?0,∴ ?AOB的大小为90?.
22222?y0?2且x0y0?0,∴0?x0?2,0?y0?2,从而当3x0?4?0时,方程①和方程②(∵x0的判别式均大于零).
★ 2009年北京20.(本小题共13分) 已知数集A??a1,a2,an??1?a1?a2?i,j?1?i?j?n?,aiaj与
ajaian,n?2?具有性质P;对任意的
两数中至少有一个属于A.
(Ⅰ)分别判断数集?1,3,4?与?1,2,3,6?是否具有性质P,并说明理由; (Ⅱ)证明:a1?1,且
a1?a2??an?an; ?1?1?1a1?a2??an(Ⅲ)证明:当n?5时,a1,a2,a3,a4,a5成等比数列.
【解析】本题主要考查集合、等比数列的性质,考查运算能力、推理论证能力、分 分类讨论等数学思想方法.本题是数列与不等式的综合题,属于较难层次题.
(Ⅰ)由于3?4与均不属于数集?1,3,4?,∴该数集不具有性质P. 由于1?2,1?3,1?6,2?3,,,,,,都属于数集?1,2,3,6?, ∴该数集具有性质P.
(Ⅱ)∵A??a1,a2,an?具有性质P,∴anan与
由于1?a1?a2?从而1?an中至少有一个属于A, an43661236231236?an,∴anan?an,故anan?A.
an?A,∴a1?1. an?an, ∴akan?an,故akan?A?k?2,3,∵1?a1?a2?,n?.
由A具有性质P可知
an?A?k?1,2,3,ak,n?.