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1239期被今年新Ⅱ卷带火的圆锥与数列结合题
该篇素材选自广东九校高三9月质检第18题(原题如下)。该题并不难,是圆锥曲线与数列结合的题目,类似于今年新Ⅱ卷的压轴。另外,近期模考中也出现非常多圆锥结合数列的题目,比如青岛高三期初调研T18、四川新高考联盟25届高三9月适应考T18、重庆25届高三上9月联考T19等等。这期就借此题回顾一下今年新Ⅱ卷的压轴,顺带更新近期模考中仿新Ⅱ卷压轴的圆锥曲线与数列结合的题目。
一、广东九校圆锥结合数列压轴 二、近期仿新Ⅱ卷的圆锥结合数列 三、回顾新Ⅱ卷圆锥结合数列 1、个人解析 2、官方解析 四、更多仿新Ⅱ卷的圆锥结合数列 1、学生版(文末下载) 2、解析版(文末下载)
一、广东九校圆锥结合数列压轴
【广东九校高三9月质检T18】 已知点 在抛物线 上,按照如下方法依次构造点 ( ),过 点 作斜率为 的直线与抛物线 交于另一点 ,令 为 关于 轴的对称点,记 的坐标为
(1) 求 的值;(关注微信公众号:Hi数学派)
(2) 求证:数列 是等差数列,并求 ;
(3) 求 的面积.
解析:
(1) 因为点 在抛物线 上,可得 ,解得
(2) 证明: 由 (1) 知,,即 ,
点 ,, 在抛物线 上
两式相减得
可得
所以数列 是以首项为 ,公差为 的等差数列
所以
(3) 由 (2) 知
设 与 轴交于点 ,如图 1 所示
可得梯形 的面积为
同理可得
又由梯形 的面积为
则 的面积为
二、近期仿新Ⅱ卷的圆锥结合数列
【青岛高三期初调研T18】 已知双曲线 ,点 在 上. 按如下方式构造点 :过点 作斜率为 的直线与 的左支交于点 ,点 关于 轴的对称点为 ,记点 的坐标为
(1) 求点 的坐标;
(2) 记 ,证明:数 列 为等比数列;
(3) 为坐标原点, 分别为线段 的中点,记 , 的面积分别为 ,,求 的值.
解析:
(1) ,(2) (3) (详解群内分享)
【四川新高考联盟25届高三9月适应考T18】 如图,已知点列 与 满足 , 且 ,其中 ,
(1) 求 ;
(2) 求 与 的关系式;
(3) 证明:
解析:
(1) 由题意 , ,
且
化简得到
得 ,所以
(2)
又
则
将 代入 得
(3) 下面证明
当 时
因为
所以
【24届河南部分重点高中5月联考T19】 已知双曲线 的两条渐近线分别为 和 ,右焦点坐标为 , 为坐标原点.(关注微信公众号:Hi数学派)
(1) 求双曲线 的标准方程;
(2) 直线 与双曲线的右支交于点 ,( 在 的上方),过点 分别作 的平行线,交于点 ,过点 且斜率为 的直线与双曲线交于点 ( 在 的上方),再过点 分别作 的平行线,交于点 ,这样一直操作下去,可以得到一列点 ,, . 证明:
(i) 共线;
(ii) 为定值, , .
解析:
(1) (详解群内分享)
(2)证明:
(i)
设斜率为 ,与双曲线右支相交于 两点的直线方程为 ,其中 ,
联立方程
消去 可得(关注微信公众号:Hi数学派)
该方程有两个正根,解得
根据韦达定理得
直线 的方程为
而 ,即
直线 的方程为
而 ,即 ,
联立方程(关注微信公众号:Hi数学派)
两式相加得
代回方程组得
根据 ,易得
即 都在直线 上
所以 共线
(ii)
由 (i) 得: 设 坐标为 ,直线 方程为 ,即 (i) 中
根据①中的计算
又(关注微信公众号:Hi数学派)
【24届华大新高考联盟预测卷T19】 对于求解方程 的正整数解 (,,) 的问题,循环构造是一种常用且有效地构造方法.
例如已知 是方程 的一组正整数解,则 ,
将 代入等式右边,得 ,
变形得: ,
于是构造出方程 的另一组解 ,重复上述过程,可以得到其他正整数解.
进一步地,若取初始解时满足 最小,则依次重复上述过程可以得到方程 的所有正整数解 . (关注微信公众号:Hi数学派)
已知双曲线 的离心率为 ,实轴长为 .
(1) 求双曲线 的标准方程;
(2) 方程 的所有正整数解为 ,且数列 单调递增.
(i) 求证: 始终是 的整数倍;
(ii) 将 看作点,试问 的面积是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
解析:
(1)
(2) (i) (ii) 定值 (详解群内分享)
【24届江苏淮阴中学等四校联考T19】 在平面直角坐标系 中,若在曲线 的方程 中,以 ( 为非零的正实数) 代替 得到曲线 的方程 ,则称曲线 、 关于原点“伸缩”,变换 称为“伸缩变换”, 称为伸缩比.
(1) 已知曲线 的方程为 ,伸缩比 ,求 关于原点“伸缩变换”后所得曲线 的方程;
(2) 射线 的方程 ,如果椭圆 经“伸缩变换”后得到椭圆 ,若射线 与椭圆 、 分别交于两点 ,且 ,求椭圆 的方程;(关注微信公众号:Hi数学派)
(3) 对抛物线 ,作变换 ,得抛物线 ; 对 作变换 ,得抛物线 ;如此进行下去,对抛物线 作变换 , 得抛物线 ,……
若 , ,求数列 的通项公式
解析:
(1) (详解群内分享)
(2) 或 (详解群内分享)
(3) 对 作变换
得抛物线 ,即
又因为 ,所以
即
当 时,(关注微信公众号:Hi数学派)
得
适用上式,
所以数列 的通项公式为
三、回顾新Ⅱ卷圆锥结合数列
1、个人解析
更多内容可参考小派之前的推文《2024新课标Ⅱ卷 • 全卷详细解析》
【2024年新Ⅱ卷T19】 已知双曲线 ,点 在 上, 为常数, ,按照如下公式依次构造点 :过点 作斜率为 的直线与 的左支点交于点 ,令 为 关于 轴的对称点,记 的坐标为
(1) 若 ,求 ;(关注微信公众号:Hi数学派)
(2) 证明:数列 是公比为 的等比数列;
(3) 设 为 的面积,证明:对于任意正整数 ,
(1) 在 上, ,
过 且斜率为 的直线方程为 ,即
联立直线 与 双曲线
解得(关注微信公众号:Hi数学派)
,
(2) 关于 轴的对称点是
与 在同一条斜率为 的直线上
则 ,即 ,且
又 都在双曲线上,则
得
将 式代入上式得
得(关注微信公众号:Hi数学派)
又
所以数列 是公比为 的等比数列.
(3)
由题意得
可以看出 与 存在一个公共边
如果 ,则 与 公共边 上的高相等
因此 (如图 2 所示 )
下面证明 (关注微信公众号:Hi数学派)
由 (2) 得 数列 是公比为 的等比数列
所以
记 ,则
所以
又(关注微信公众号:Hi数学派)
所以
因此 ,得证
2、官方解析
教育部教育考试院已经将2024年高考官方解析公布,需要的同学可以购买此书。下面给出书中此题的解析,仅供宣传上书。若有侵权,联系删除。
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