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重庆市高考数学试卷(文科)
大小:0B 6页 发布时间: 2024-01-27 16:02:55 5.41k 4.19k

分析:(Ⅰ)连接OB,根据底面是以O为中心的菱形,PO⊥底面ABCD,AB=2,∠BAD=,M为BC上一点,且BM=,结合菱形的性质,余弦定理,勾股定理,可得OM⊥BC及PO⊥BC,进而由线面垂直的判定定理得到BC⊥平面POM;(Ⅱ)设PO=a,利用勾股定理和余弦定理解三角形求出PO的值,及四棱锥P﹣ABMO的底面积S,代入棱锥体积公式,可得答案.

解答:证明:(Ⅰ)∵底面是以O为中心的菱形,PO⊥底面ABCD,故O为底面ABCD的中心,连接OB,则AO⊥OB,∵AB=2,∠BAD=,∴OB=AB•sin∠BAO=2sin()=1,又∵BM=,∠OBM=,∴在△OBM中,OM2=OB2+BM2﹣2OB•BM•cos∠OBM=,即OB2=OM2+BM2,即OM⊥BM,∴OM⊥BC,又∵PO⊥底面ABCD,BC⊂底面ABCD,∴PO⊥BC,又∵OM∩PO=O,OM,PO⊂平面POM,∴BC⊥平面POM;(Ⅱ)由(Ⅰ)可得:OA=AB•cos∠BAO=2cos()=,设PO=a,由PO⊥底面ABCD可得:△POA为直角三角形,故PA2=PO2+OA2=a2+3,由△POM也为直角三角形得:PM2=PO2+OM2=a2+,连接AM,在△ABM中,AM2=AB2+BM2﹣2AB•BM•cos∠ABM==,由MP⊥AP可知:△APM为直角三角形,则AM2=PA2+PM2,即a2+3+a2+=,解得a=,即PO=,此时四棱锥P﹣ABMO的底面积S=S△AOB+S△BOM=•AO•OB+•BM•OM=,∴四棱锥P﹣ABMO的体积V=S•PO=

点评:本题考查的知识点是棱锥的体积,直线与平面垂直的判定,难度中档.

21.(12分)(2014•重庆)如图,设椭圆+=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,点D在椭圆上,DF1⊥F1F2,=2,△DF1F2的面积为

(Ⅰ)求该椭圆的标准方程;

(Ⅱ)是否存在圆心在y轴上的圆,使圆在x轴的上方与椭圆有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线互相垂直并分别过不同的焦点?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由.

考点:直线与圆锥曲线的综合问题.菁优网版权所有

专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.

分析:(Ⅰ)设F1(﹣c,0),F2(c,0),依题意,可求得c=1,易求得|DF1|==,|DF2|=,从而可得2a=2,于是可求得椭圆的标准方程;(Ⅱ)设圆心在y轴上的圆C与椭圆+y2=1相交,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是两个交点,依题意,利用圆和椭圆的对称性,易知x2=﹣x1,y1=y2,|P1P2|=2|x1|,由F1P1⊥F2P2,得x1=﹣或x1=0,分类讨论即可求得圆心及半径,从而可得圆的方程.

解答:解:(Ⅰ)设F1(﹣c,0),F2(c,0),其中c2=a2﹣b2,由=2,得|DF1|==c,从而=|DF1||F1F2|=c2=,故c=1.从而|DF1|=,由DF1⊥F1F2,得=+=,因此|DF2|=,所以2a=|DF1|+|DF2|=2,故a=,b2=a2﹣c2=1,因此,所求椭圆的标准方程为+y2=1;(Ⅱ)设圆心在y轴上的圆C与椭圆+y2=1相交,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是两个交点,y1>0,y2>0,F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1⊥F2P2,由圆和椭圆的对称性,易知x2=﹣x1,y1=y2,|P1P2|=2|x1|,由(Ⅰ)知F1(﹣1,0),F2(1,0),所以=(x1+1,y1),=(﹣x1﹣1,y1),再由F1P1⊥F2P2,得﹣+=0,由椭圆方程得1﹣=,即3+4x1=0,解得x1=﹣或x1=0.当x1=0时,P1,P2重合,此时题设要求的圆不存在;当x1=﹣时,过P1,P2,分别与F1P1,F2P2垂直的直线的交点即为圆心C,设C(0,y0)由F1P1,F2P2是圆C的切线,知CP1⊥F1P1,得=﹣1,而|y1|=|x1+1|=,故y0=,故圆C的半径|CP1|==.综上,存在满足题设条件的圆,其方程为x2+=

点评:本题考查直线与圆锥曲线的综合问题,考查化归思想、方程思想分类讨论思想的综合应用,考查综合分析与运算能力,属于难题.

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