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基于《课程标准》及《中国高考评价体系》的高考命题方案研究项目成果展示

2021-05-28广东山东江苏

教学考试(高考数学) 2021年2期
关键词:余弦定理抛物线本题

广东 山东 江苏

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A.若|PF|=6,则点P的横坐标为4

C.若△POF的外接圆与C1的准线相切,则该圆面积为9π

【解题关键点及易错点分析】

本题首先根据F(2,0),求出p=4,所以C1:y2=8x,准线为x=-2,然后利用抛物线的几何性质进行计算容易得出A正确,B不正确.

【命题技术体现】

试题以抛物线为背景,考查了抛物线的综合应用,考查数学运算求解能力,落实数学运算、直观想象核心素养

【命题趋势及考点分布】

圆锥曲线与方程是平面解析几何的核心内容,也是高考考查的重点,主要考查圆锥曲线的标准方程及其几何性质等基础知识、基本技能及基本方法的灵活运用.本题给定抛物线的方程,借助过焦点的两条动直线与抛物线的焦点,创设距离之和的最值问题,充分利用给定条件,本题既可通过定义法和解析法将条件转化为代数方程,为不同基础和能力的考生搭建思维平台,也使解析几何的思想方法在解答过程中得以展示.试题突出抛物线的定义和性质,同时用到韦达定理和均值不等式求最值.本题创设解析几何中的情境,注重通性通法,全面考查考生的逻辑思维能力和运算求解能力,为考生灵活运用数学知识、思想方法解决问题提供了展示的空间,重点考查解析法,考查学生利用代数方法解决几何问题的能力.主要难点在于推理运算的准确性.

【变式】已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A,B两点,直线l2与C交于D,E两点,则|AB|+|DE|的最小值为

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A.16 B.14

C.12 D.10

(1)求A;

(2)若b+c=2a,求△ABC的面积.

【解析】(1)利用三角形正弦定理把条件转化为角A的关系式,再通过三角变换可求得A的大小;(2)利用三角形正余弦定理求出bc,再利用三角形面积公式即可.

由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA⟹a2=(b+c)2-3bc⟹bc=12,

【命题思路】第1问,考查三角函数公式,具体考查两角和的正弦公式,考查数学逻辑推理能力,落实数学运算和逻辑推理核心素养;第2问以三角形为背景,考查三角形有关工具的理解、掌握和应用,具体考查三角形正弦定理、余弦定理和面积公式,考查数学运算求解能力,落实直观想象和数学运算核心素养.体现出《高考评价体系》综合性的考查.

【命题趋势及考点分布】三角内容是高中数学知识结构中重要的组成部分,属于高考必考内容,试卷中多数为两道小题或一道大题,考查内容多为解三角形、三角函数图象及性质、三角求值等,多为基础题,难度不大.

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【参考答案】A

(1)求角C的值;

【解析】本题主要考查三角函数、平面向量、余弦定理、两角和与差的余弦公式等基础知识,考查分析问题、解决问题的能力.第一问,根据平面向量的数量积列出一个三角函数的等式,通过变换这个等式探究第一问的答案,在求角之前应注意角的取值范围;第二问,利用第一问的结论,有了角C的大小,要求三角形面积只需求出ab的值,利用余弦定理和面积公式联立,解出a+b.

(2)由c2=a2+b2-2abcosC,得a2+b2-ab=9,①

由①②得(a+b)2=a2+b2+2ab=9+3ab=25,

因为a,b∈R*,

所以a+b=5.

(1)求常数a的值;

(2)若方程f(x)=k在[0,π]有两个不相等的实数根,求实数k的取值范围.

【解析】(1)首先化简三角函数式,然后结合三角函数的性质及条件确定实数a的值即可;(2)将原问题转化为函数图象交点个数的问题,结合函数图象即可确定实数k的取值范围.

据此可得a+2=3,所以a=1.

满足题意时y=k与函数f(x)的图象有两个交点,

3.(决胜新高考9月联考C卷,19题)数学源于生活,数学在生活中无处不在!学习数学就要学会用数学的眼光看现实世界;其实现实生活中充满着等比数列,1906年瑞典数学家科赫构造了能够描述雪花形状的图案,他的做法如下:从一个正三角形开始,把每条边分成三等份,然后以各边的中间一段为底边分别向外作正三角形,再去掉底边(如图1,2,3,4等).反复进行这一过程,就得到雪花曲线.

图1

图2

图3

图4

(1)若图1中三角形的边长为1,求图4中图形的边长是多少?

(2)在(1)的前提下,记第n个图(图n)中的图形的边长为an,求数列{nan}的前n项和.

【解题关键点及易错点】

第(1)问观察图形,直接猜想即可;第2问观察猜想得到an的通项公式,再利用错位相减得到答案,易错点是错位相减法掌握不到位,导致计算出错.

【命题技术体现】

以雪花图案的构造为背景,考查等比数列的定义,错位相减的求和公式,同时考查归纳猜想的数学思想,考查运算求解、逻辑推理能力,落实数学运算核心素养.数列是高中数学课程的主线“几何与代数”中的内容之一,纵观近十年全国高考文理共46套试卷,数列多数年份考“一大”(10分)或“两小”10分.其中,选择、填空题常作为中档题或压轴题来考查,当然也有属于基础题呈现的.解答题考查内容一般包括等差等比数列的通项与求和、一般数列的通项与求和、Sn与an的关系,常要用到基本量、性质,其中基本量占很大比例.从命题的内容来看,数列的解答题第(1)问主要考查求通项公式,第(2)问常常考查数列的求和等.其中,求通项公式主要研究等差数列、等比数列两类问题;已知递推关系、Sn与an关系求通项时经常会考查等差等比数列的判断或证明;求和主要研究等差数列、等比数列、错位相减、裂项求和等四类问题,个别与不等式、最值相结合.从命题的难度来看,题目基本都集中在17题上,个别年份出现在18题或19题,以简单题为主,难度保持稳定.

【命题趋势】

从命题的内容来看,等差数列、等比数列所占比例非常大,相邻两项之间的递推公式与已知Sn与an关系式求通项公式也是重要的考查内容.从命题的呈现方式来看,全国卷非常重视基础知识基本方法的渗透,绝大多数题背景简单,直接利用通项公式与求和公式去求解.从命题的难度来看,基本保持稳定,以中档题为主.难点主要集中在相邻两项之间的递推公式与Sn和an的关系式上,特别是与函数最值相结合问题.从解题方法来看,大部分题可以直接使用基本量进行运算,难题可以从条件入手,灵活运用递推关系式进行转化,需要较强的计算能力.

【变式】

设{an}是公比不为1的等比数列,a1为a2,a3的等差中项.

(1)求{an}的公比;

(2)若a1=1,求数列{nan}的前n项和.

【解析】(1)设{an}的公比为q,a1为a2,a3的等差中项,

所以2a1=a2+a3,

即2a1=a1q+a1q2,又a1≠0,

所以q2+q-2=0,因为q≠1,所以q=-2.

(2)由a1=1,q=-2可求得nan=n·(-2)n-1,设nan的前n项和为Tn,则

Tn=1·(-2)0+2·(-2)1+3·(-2)2+…+n·(-2)n-1,

-2Tn=1·(-2)1+2·(-2)2+3·(-2)3+…+(n-1)·(-2)n-1+n·(-2)n,

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