​被今年新Ⅱ卷带火的圆锥数列结合题

教育   2024-11-15 22:12   北京  

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1239期被今年新Ⅱ卷带火的圆锥与数列合题

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 关于 轴的对称点,记 的坐标为
(1) 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) 的面积.

解析:

(1) 因为点   在抛物线 上,可得 ,解得

(2) 证明:(1) 知,,即 ,

在抛物线

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)(2)

轴交于点 ,如图 1 所示

图 1

可得梯形 的面积为

同理可得

又由梯形 的面积为

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 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) ,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 满足 ,其中
(1)
(2) 的关系式;
(3) 证明:

图 2

解析:

(1) 由题意

化简得到

,所以

(2)

代入

(3) 下面证明

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 ,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 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 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, .

图 3

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

,即

直线 的方程为

,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

都在直线

所以 共线

(ii)

(i) 得: 设 坐标为 ,直线 方程为 ,即 (i)

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

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) 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 ,……
,求数列 的通项公式

解析:

(1) (详解群内分享)

(2) (详解群内分享)

(3) 作变换

得抛物线 ,即

又因为 ,所以

时,(关注微信公众号:Hi数学派)

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 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 关于 轴的对称点,记 的坐标为
(1),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) 的面积,证明:对于任意正整数

图 1

(1) 上,

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

,即 ,且

都在双曲线上,则

式代入上式得

得(关注微信公众号:Hi数学派)

所以数列 是公比为 的等比数列.

(3)

图 2

由题意得

可以看出 存在一个公共边

如果 ,则 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)

(2) 得 数列 是公比为 的等比数列

所以

,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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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)


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