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10解析几何★★★★☆
设双曲线 x2a2−y2b2=1\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1 (a>0a > 0,b>0b > 0)的右焦点为 FF,右顶点为 AA,过 FF 作 AFAF 的垂线与双曲线交于 BB,CC 两点,过 BB,CC 分别作 ACAC,ABAB 的垂线,两垂线交于点 DD. 若 DD 到直线 BCBC 的距离小于 a+a2+b2a + \sqrt{a^2 + b^2},则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是( )
\begin{answer} A \end{answer}
\begin{solution} 记 c=a2+b2c=\sqrt{a^2+b^2},则右焦点和右顶点分别为 F(c,0)F(c,0)、A(a,0)A(a,0). 直线 BCBC 为 x=cx=c,由双曲线方程得交点的纵坐标满足 c2a2−y2b2=1\frac{c^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1,⟹\Longrightarrow,y2=b4a2y^2=\frac{b^4}{a^2}. 取 q=b2a>0q=\frac{b^2}{a}>0,于是 B(c,q)B(c,q),C(c,−q)C(c,-q). 直线 ACAC 的斜率为 −qc−a-\frac{q}{c-a},直线 ABAB 的斜率为 qc−a\frac{q}{c-a},其中 c−a>0c-a>0. 因此过 BB 作 ACAC 的垂线、过 CC 作 ABAB 的垂线,交点 DD 满足 y−q=c−aq(x−c)y-q=\frac{c-a}{q}(x-c),y+q=−c−aq(x−c)y+q=-\frac{c-a}{q}(x-c). 两式相加得 y=0y=0,再代入任一式得 x−c=−q2c−ax-c=-\frac{q^2}{c-a},所以
d(D,BC)=q2c−a=b4a2c−a=b2(a+c)a2d(D,BC)=\frac{q^2}{c-a}=\frac{\frac{b^4}{a^2}}{c-a}=\frac{b^2(a+c)}{a^2}
令 t=ca>1t=\frac ca>1,则 b2a2=t2−1\frac{b^2}{a^2}=t^2-1,题设不等式化为
a(t2−1)(t+1)<a(t+1)a(t^2-1)(t+1)<a(t+1)
即 1<t<21<t<\sqrt2. 双曲线渐近线斜率为 ±ba=±t2−1\pm\frac ba=\pm\sqrt{t^2-1},故其取值范围为 (−1,0)∪(0,1)(-1,0)\cup(0,1),答案为 A. \end{solution}
A.
(−1,0)∪(0,1)(-1,0)\cup (0,1)
B.
(−∞,−1)∪(1,+∞)(-\infty, -1) \cup (1, +\infty)
C.
(−2,0)∪(0,2)(-\sqrt{2}, 0) \cup (0, \sqrt{2})
D.
(−∞,−2)∪(2,+∞)(-\infty, -\sqrt{2}) \cup (\sqrt{2}, +\infty)

2015 · 重庆 · 理 · 第 10 题 · 选择题

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07立体几何初步★★★★☆
某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )
A.
5454
B.
6060
C.
6666
D.
7272

2014 · 重庆 · 理 · 第 7 题 · 选择题

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07解析几何★★★★☆
已知圆 C1:(x−2)2+(y−3)2=1C_{1}: (x - 2)^{2} + (y - 3)^{2} = 1,圆 C2:(x−3)2+(y−4)2=9C_{2}: (x - 3)^{2} + (y - 4)^{2} = 9,MM,NN 分别是圆 C1C_{1},C2C_{2} 上的动点,PP 为 xx 轴上的动点,则 ∣PM∣+∣PN∣|PM| + |PN| 的最小值为( )
\begin{answer} A \end{answer}
\begin{solution} 设两圆的圆心分别为 O1(2,3)O_1(2,3),O2(3,4)O_2(3,4),半径分别为 11,33. 任取 xx 轴上的点 PP,有 PO1⩾3>1PO_1\geqslant3>1,PO2⩾4>3PO_2\geqslant4>3. 所以从 PP 到两圆上动点的最小距离分别为 PO1−1PO_1-1 和 PO2−3PO_2-3,从而
∣PM∣+∣PN∣⩾PO1+PO2−4|PM|+|PN|\geqslant PO_1+PO_2-4
将 O1O_1 关于 xx 轴对称到 O1′(2,−3)O_1'(2,-3),由于 PP 在 xx 轴上,PO1=PO1′PO_1=PO_1'. 因此
PO1+PO2=PO1′+PO2⩾O1′O2=(3−2)2+(4+3)2=52PO_1+PO_2=PO_1'+PO_2\geqslant O_1'O_2 =\sqrt{(3-2)^2+(4+3)^2}=5\sqrt{2}
线段 O1′O2O_1'O_2 与 xx 轴相交,故等号可以取得. 于是最小值为
52−45\sqrt{2}-4
故选 A. \end{solution}
A.
52−45\sqrt{2} - 4
B.
17−1\sqrt{17} - 1
C.
6−226 - 2\sqrt{2}
D.
17\sqrt{17}

2013 · 重庆 · 理 · 第 7 题 · 选择题

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10平面向量★★★★☆
在平面上,AB1→⊥AB2→\overrightarrow{AB_1} \perp \overrightarrow{AB_2},∣OB1→∣=∣OB2→∣=1|\overrightarrow{OB_1}| = |\overrightarrow{OB_2}| = 1,AP→=AB1→+AB2→\overrightarrow{AP} = \overrightarrow{AB_1} + \overrightarrow{AB_2}. 若 ∣OP→∣<12|\overrightarrow{OP}| < \frac{1}{2},则 ∣OA→∣|\overrightarrow{OA}| 的取值范围是( )
\begin{answer} D \end{answer}
\begin{solution} 设 a=OA→\boldsymbol{a}=\overrightarrow{OA},b1=OB1→\boldsymbol{b}_1=\overrightarrow{OB_1},b2=OB2→\boldsymbol{b}_2=\overrightarrow{OB_2},p=OP→\boldsymbol{p}=\overrightarrow{OP}. 由向量条件
p−a=(b1−a)+(b2−a)\boldsymbol{p}-\boldsymbol{a}=(\boldsymbol{b}_1-\boldsymbol{a})+(\boldsymbol{b}_2-\boldsymbol{a})
得
a=b1+b2−p\boldsymbol{a}=\boldsymbol{b}_1+\boldsymbol{b}_2-\boldsymbol{p}
又因为 ∣b1∣=∣b2∣=1|\boldsymbol{b}_1|=|\boldsymbol{b}_2|=1,且 AB1→⊥AB2→\overrightarrow{AB_1}\perp\overrightarrow{AB_2},所以
(b1−a)⋅(b2−a)=0(\boldsymbol{b}_1-\boldsymbol{a})\cdot(\boldsymbol{b}_2-\boldsymbol{a})=0
代入 a=b1+b2−p\boldsymbol{a}=\boldsymbol{b}_1+\boldsymbol{b}_2-\boldsymbol{p},得到
(p−b2)⋅(p−b1)=0(\boldsymbol{p}-\boldsymbol{b}_2)\cdot(\boldsymbol{p}-\boldsymbol{b}_1)=0
记 q=∣p∣=∣OP→∣q=|\boldsymbol{p}|=|\overrightarrow{OP}|,d=b1⋅b2d=\boldsymbol{b}_1\cdot\boldsymbol{b}_2,则
p⋅(b1+b2)=q2+d\boldsymbol{p}\cdot(\boldsymbol{b}_1+\boldsymbol{b}_2)=q^2+d
因此
∣OA→∣2=∣b1+b2−p∣2=2+2d+q2−2(q2+d)=2−q2.\begin{aligned} |\overrightarrow{OA}|^2 &=|\boldsymbol{b}_1+\boldsymbol{b}_2-\boldsymbol{p}|^2\\ &=2+2d+q^2-2(q^2+d)=2-q^2. \end{aligned}
由 0⩽q<120\leqslant q<\frac12,可得
72<∣OA→∣⩽2\frac{\sqrt7}{2}<|\overrightarrow{OA}|\leqslant\sqrt2
当 q=0q=0 时取到右端点;当 qq 趋近于 12\frac12 时左端点不取到,故选 D. 为说明区间内的值均可取到,对任意 q∈[0,12)q\in[0,\frac12),取 b1=(1,0)\boldsymbol{b}_1=(1,0),b2=(0,1)\boldsymbol{b}_2=(0,1),p=q22(1,1)+q2−q42(1,−1)2\boldsymbol{p}=\frac{q^2}{2}(1,1)+\sqrt{q^2-\frac{q^4}{2}}\frac{(1,-1)}{\sqrt2}. 则 ∣p∣=q|\boldsymbol{p}|=q,且 p⋅(b1+b2)=q2\boldsymbol{p}\cdot(\boldsymbol{b}_1+\boldsymbol{b}_2)=q^2. 令 a=b1+b2−p\boldsymbol{a}=\boldsymbol{b}_1+\boldsymbol{b}_2-\boldsymbol{p},便有 (p−b2)⋅(p−b1)=0(\boldsymbol{p}-\boldsymbol{b}_2)\cdot(\boldsymbol{p}-\boldsymbol{b}_1)=0,从而满足题设的垂直条件. 因此上述范围恰好可取到,故选 D. \end{solution}
A.
(0,52]\left(0, \frac{\sqrt{5}}{2}\right]
B.
(52,72]\left(\frac{\sqrt{5}}{2}, \frac{\sqrt{7}}{2}\right]
C.
(52,2]\left(\frac{\sqrt{5}}{2}, \sqrt{2}\right]
D.
(72,2]\left(\frac{\sqrt{7}}{2}, \sqrt{2}\right]

2013 · 重庆 · 理 · 第 10 题 · 选择题

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09立体几何初步★★★★☆
设四面体的六条棱的长分别为 11,11,11,11,2\sqrt{2} 和 aa,且长为 aa 的棱与长为 2\sqrt{2} 的棱异面,则 aa 的取值范围是( )
\begin{answer} A \end{answer}
\begin{solution} 设长为 aa 的棱为 ABAB,长为 2\sqrt2 的异面棱为 CDCD,则其余四条棱 ACAC,ADAD,BCBC,BDBD 均长为 11. 记 CDCD 的中点为 MM. 由 AC=AD=1AC=AD=1,且 CM=DM=22CM=DM=\frac{\sqrt2}{2},得 AM⊥CDAM\perp CD,并且
AM=AC2−CM2=1−(22)2=22AM=\sqrt{AC^{2}-CM^{2}}=\sqrt{1-\left(\frac{\sqrt2}{2}\right)^{2}}=\frac{\sqrt2}{2}
因此,点 AA 位于过 MM 且垂直于 CDCD 的平面内,以 MM 为圆心、半径 22\frac{\sqrt2}{2} 的圆上. 同样,由 BC=BD=1BC=BD=1,点 BB 也位于这个圆上. 因此 ABAB 是此圆的一条弦,故
0<a≤2⋅22=20<a\le2\cdot\frac{\sqrt2}{2}=\sqrt2
当 a=2a=\sqrt2 时,AA,BB 为圆的两个对径点,四点 AA,BB,CC,DD 共面,不能构成四面体;当 a=0a=0 时 AA 与 BB 重合,也不能构成四面体. 对于 0<a<20<a<\sqrt2,四点不共面,可以构成题设四面体. 所以
0<a<20<a<\sqrt2
故选 A. \end{solution}
A.
(0,2)(0, \sqrt{2})
B.
(0,3)(0, \sqrt{3})
C.
(1,2)(1, \sqrt{2})
D.
(1,3)(1, \sqrt{3})

2012 · 重庆 · 理 · 第 9 题 · 选择题

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09立体几何初步★★★★☆
设四面体的六条棱的长分别为 11,11,11,11,2\sqrt{2} 和 aa,且长为 aa 的棱与长为 2\sqrt{2} 的棱异面,则 aa 的取值范围是( )
\begin{answer} A \end{answer}
\begin{solution} 设长为 aa 的一条棱为 ABAB,与之异面的长为 2\sqrt2 的棱为 CDCD,则另外四条棱 ACAC,ADAD,BCBC,BDBD 的长均为 11. 取 ABAB 的中点为原点,使 A=(−a2,0,0)A=(-\frac a2,0,0),B=(a2,0,0)B=(\frac a2,0,0). 由 AC=BC=1AC=BC=1 及 AD=BD=1AD=BD=1,可设 C=(0,u,v)C=(0,u,v),D=(0,s,t)D=(0,s,t),并有 u2+v2=s2+t2=1−a24u^2+v^2=s^2+t^2=1-\frac{a^2}{4}. 记 r=1−a24r=\sqrt{1-\frac{a^2}{4}},则 CC,DD 位于同一圆心为原点、半径为 rr 的圆上.
因为 CD=2CD=\sqrt2,由三角不等式得 2=∣CD∣≤∣C∣+∣D∣=2r\sqrt2=|CD|\leq|C|+|D|=2r,所以 2≤4−a22\leq4-a^2,即 a2≤2a^2\leq2. 若 a=2a=\sqrt2,则 CD=2rCD=2r,等号成立时 D=−CD=-C,四点 AA,BB,CC,DD 共面,不能构成非退化四面体,故必须有 a<2a<\sqrt2. 又棱长 a>0a>0,所以 0<a<20<a<\sqrt2.
反过来,任取 0<a<20<a<\sqrt2,则 2r>22r>\sqrt2,可在该圆上取两点 CC,DD,使 CD=2CD=\sqrt2 且 D≠−CD\ne-C,从而四点不共面并满足六条棱的长度条件. 因此 aa 的取值范围为 (0,2)(0,\sqrt2),故选 A. \end{solution}
A.
(0,2)(0,\sqrt{2})
B.
(0,3)(0,\sqrt{3})
C.
(1,2)(1,\sqrt{2})
D.
(1,3)(1,\sqrt{3})

2012 · 重庆 · 文 · 第 9 题 · 选择题

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10函数与初等函数★★★★☆
设 mm,kk 为整数,方程 mx2−kx+2=0mx^2 - kx + 2 = 0 在区间 (0,1)(0,1) 内有两个不同的根,则 m+km + k 的最小值为( )
\begin{answer} D \end{answer}
\begin{solution} 设方程的两个根为 r1r_1,r2r_2,其中 0<r1<r2<10<r_1<r_2<1. 由韦达定理,r1r2=2m>0r_1r_2=\frac{2}{m}>0,且 r1+r2=km>0r_1+r_2=\frac{k}{m}>0,故 m>0m>0,k>0k>0. 又因 r1r2<1r_1r_2<1,得 m>2m>2,所以 m⩾3m\geqslant3. 方程有两个不同的实根,故判别式 Δ=k2−8m>0\Delta=k^2-8m>0. 另外,f(1)=m−k+2=m(1−r1)(1−r2)>0f(1)=m-k+2=m(1-r_1)(1-r_2)>0,所以 k<m+2k<m+2.
当 m=3m=3,44,55 时,由 k<m+2k<m+2 及 kk 为正整数,分别有 k⩽4k\leqslant4,55,66,但此时分别有 k2⩽16<24=8mk^2\leqslant16<24=8m,k2⩽25<32=8mk^2\leqslant25<32=8m,k2⩽36<40=8mk^2\leqslant36<40=8m,均与 Δ>0\Delta>0 矛盾. 当 m⩾7m\geqslant7 时,k2>8m⩾56k^2>8m\geqslant56,所以 k⩾8k\geqslant8,从而 m+k⩾15m+k\geqslant15. 因此只需考察 m=6m=6,此时 k2>48k^2>48,故 k⩾7k\geqslant7. 取 k=7k=7,方程为 6x2−7x+2=0=(3x−2)(2x−1)6x^2-7x+2=0=(3x-2)(2x-1),两个根为 12\frac{1}{2},23\frac{2}{3},均在 (0,1)(0,1) 内. 所以 m+km+k 的最小值为 6+7=136+7=13,故选 D. \end{solution}
A.
−8-8
B.
8
C.
12
D.
13

2011 · 重庆 · 理 · 第 10 题 · 选择题

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08解析几何★★★★☆
直线 y=33x+2y = \frac{\sqrt{3}}{3} x + \sqrt{2} 与圆心为 DD 的圆
{x=3+3cos⁡θ,y=1+3sin⁡θ,\begin{cases} x = \sqrt{3} + \sqrt{3}\cos \theta,\\ y = 1 + \sqrt{3}\sin \theta, \end{cases}
(θ∈[0,2π)\theta \in [0,2\pi)) 交于 AA,BB 两点,则直线 ADAD 与 BDBD 的倾斜角之和为( )
\begin{answer} C \end{answer}
\begin{solution} 圆心为 D(3,1)D(\sqrt{3},1),半径为 r=3r=\sqrt{3}. 设直线与圆的垂足为 HH,将直线写成 33x−y+2=0\frac{\sqrt{3}}{3}x-y+\sqrt{2}=0. 于是圆心到直线的距离为
d=∣33⋅3−1+2∣13+1=62d=\frac{\left|\frac{\sqrt{3}}{3}\cdot\sqrt{3}-1+\sqrt{2}\right|}{\sqrt{\frac13+1}}=\frac{\sqrt{6}}{2}
弦的一半长为
AH=BH=r2−d2=3−32=62=DHAH=BH=\sqrt{r^2-d^2}=\sqrt{3-\frac32}=\frac{\sqrt{6}}2=DH
直线的方向角为 π6\frac\pi6,而 DH→\overrightarrow{DH} 垂直于该直线且指向直线,方向角为 2π3\frac{2\pi}{3}. 在直角三角形 DHADHA 和 DHBDHB 中,DH=AH=BHDH=AH=BH,故两条半径与正 xx 轴的夹角分别为 2π3−π4=5π12\frac{2\pi}{3}-\frac\pi4=\frac{5\pi}{12} 和 2π3+π4=11π12\frac{2\pi}{3}+\frac\pi4=\frac{11\pi}{12}. 因而倾斜角之和为 4π3\frac{4\pi}{3},选 C. \end{solution}
A.
76π\frac{7}{6}\pi
B.
54π\frac{5}{4}\pi
C.
43π\frac{4}{3}\pi
D.
53π\frac{5}{3}\pi

2010 · 重庆 · 理 · 第 8 题 · 选择题

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09立体几何初步★★★★☆
已知二面角 α−l−β\alpha - l - \beta 的大小为 50∘50^{\circ},PP 为空间中任意一点,则过点 PP 且与平面 α\alpha 和平面 β\beta 所成的角都是 25∘25^{\circ} 的直线的条数为( )
\begin{answer} B \end{answer}
\begin{solution} 以交线 ll 为 zz 轴,在垂直于 ll 的截面内取平面 α\alpha 的方向为方位角 00,平面 β\beta 的方向为方位角 50∘50^{\circ}. 设所求直线的一个单位方向向量为 u=(ρcos⁡ψ,ρsin⁡ψ,η)\boldsymbol{u}=(\rho\cos\psi,\rho\sin\psi,\eta),ρ⩾0\rho\geqslant0,ρ2+η2=1\rho^{2}+\eta^{2}=1 其中 ψ\psi 按 180∘180^{\circ} 计. 直线与平面的夹角等于方向向量与平面法向量夹角的余角,因此
sin⁡25∘=ρ∣sin⁡ψ∣且sin⁡25∘=ρ∣sin⁡(ψ−50∘)∣\sin25^{\circ}=\rho|\sin\psi| \quad\text{且}\quad \sin25^{\circ}=\rho|\sin(\psi-50^{\circ})|
于是
∣sin⁡ψ∣=∣sin⁡(ψ−50∘)∣|\sin\psi|=|\sin(\psi-50^{\circ})|
从而 ψ=25∘\psi=25^{\circ} 或 ψ=115∘\psi=115^{\circ}(按 180∘180^{\circ} 计).
当 ψ=25∘\psi=25^{\circ} 时,ρ=1\rho=1,所以 η=0\eta=0,得到 1 条直线;当 ψ=115∘\psi=115^{\circ} 时,
ρ=sin⁡25∘sin⁡115∘=sin⁡25∘sin⁡65∘<1\rho=\frac{\sin25^{\circ}}{\sin115^{\circ}} =\frac{\sin25^{\circ}}{\sin65^{\circ}}<1
此时 η=±1−ρ2\eta=\pm\sqrt{1-\rho^{2}},得到 2 条不同的直线. 因此直线共有 1+2=31+2=3 条,选 B. \end{solution}
A.
2
B.
3
C.
4
D.
5

2009 · 重庆 · 理 · 第 9 题 · 选择题

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