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2014~2016年高考数学理科汇编详解:选修4系列(3份)A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2015·天津,5)如图,在圆O中,M,N是弦AB的三等分点,弦CD,CE分别经过点M,N.若CM=2,MD=4,CN=3,则线段NE的长为()A.83B.3C.103D.522.(2014·天津,6)如图,△ABC是圆的内接三角形,∠BAC的平分线交圆于点D,交BC于点E,过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F.在上述条件下,给出下列四个结论:①BD平分∠CBF;②FB2=FD·FA:③AE·CE=BE·DE;④AF·BD=AB·BF.则所有正确结论的序号是()A.①②B.③④C.①②③D.①②④3.(2016·全国Ⅱ,22)如图,在正方形ABCD中,E,G分别在边DA,DC上(不与端点重合),且DE=DG,过D点作DF⊥CE,垂足为F.(1)证明:B,C,G,F四点共圆;(2)若AB=1,E为DA的中点,求四边形BCGF的面积.4.(2016·全国Ⅲ,22)如图,⊙O中AB︵的中点为P,弦PC,PD分别交AB于E,F两点.(1)若∠PFB=2∠PCD,求∠PCD的大小;(2)若EC的垂直平分线与FD的垂直平分线交于点G,证明OG⊥CD.5.(2016·全国Ⅰ,22)如图,△OAB是等腰三角形;∠AOB=120°.以O为圆心,12OA为半径作圆.(1)证明:直线AB与⊙O相切;(2)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD.6.(2015·广东,15)如图,已知AB是圆O的直径,AB=4,EC是圆O的切线,切点为C,BC=1,过圆心O做BC的平行线,分别交EC和AC于点D和点P,则OD=________.7.(2015·重庆,14)如图,圆O的弦AB,CD相交于点E,过点A作圆O的切线与DC的延长线交于点P,若PA=6,AE=9,PC=3,CE∶ED=2∶1,则BE=________.8.(2015·江苏,21)如图,在△ABC中,AB=AC,△ABC的外接圆⊙O的弦AE交BC于点D.求证:△ABD∽△AEB.9.(2015·湖南,16)如图,在⊙O中,相交于点E的两弦AB,CD的中点分别是M,N,直线MO与直线CD相交于点F,证明:(1)∠MEN+∠NOM=180°;(2)FE·FN=FM·FO.10.(2015·陕西,22)如图,AB切⊙O于点B,直线AO交⊙O于D,E两点,BC⊥DE,垂足为C.(1)证明:∠CBD=∠DBA;(2)若AD=3DC,BC=2,求⊙O的直径.11.(2015·新课标全国Ⅱ,22)如图,O为等腰三角形ABC内一点,⊙O与△ABC的底边BC交于M、N两点,与底边上的高AD交于点G,且与AB、AC分别相切于E、F两点.(1)证明:EF∥BC;(2)若AG等于⊙O的半径,且AE=MN=23,求四边形EBCF的面积.12.(2014·湖北,15)如图,P为⊙O外一点,过P点作⊙O的两条切线,切点分别为A,B.过PA的中点Q作割线交⊙O于C,D两点.若QC=1,CD=3,则PB=________.13.(2014·湖南,12)如图,已知AB,BC是⊙O的两条弦,AO⊥BC,AB=3,BC=22,则⊙O的半径等于________.14.(2014·陕西,15B)如图,△ABC中,BC=6,以BC为直径的半圆分别交AB,AC于点E,F,若AC=2AE,则EF=______.15.(2014·广东,15)如图,在平行四边形ABCD中,点E在AB上且EB=2AE,AC与DE交于点F,则△CDF的面积△AEF的面积=________.16.(2014·新课标全国Ⅱ,22)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B、C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E.证明:(1)BE=EC;(2)AD·DE=2PB2.17.(2014·新课标全国Ⅰ,22)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB的延长线与DC的延长线交于点E,且CB=CE.(1)证明:∠D=∠E;(2)设AD不是⊙O的直径,AD的中点为M,且MB=MC,证明:△ADE为等边三角形.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·安阳调研)如图,△ABC为圆的内接三角形,BD为圆的弦,且BD∥AC.过点A作圆的切线与DB的延长线交于点E,AD与BC交于点F.若AB=AC,AE=35,BD=4,则线段AF的长为________.2.(2016·合肥检测)如图,四边形ABCD内接于⊙O,BC是直径,MN与⊙O相切,切点为A,∠MAB=35°,则∠D=________.3.(2016·石家庄模拟)如图,AB是⊙O的一条切线,切点为B,ADE,CFD和CGE都是⊙O的割线,AC=AB.(1)证明:AC2=AD·AE;(2)证明:FG∥AC.4.(2016·哈师大附中模拟)如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,PA是过点A的直线,且∠PAC=∠ABC.(1)求证:PA是⊙O的切线;(2)如果弦CD交AB于点E,AC=8,CE∶ED=6∶5,AE∶EB=2∶3,求sin∠BCE.5.(2016·长春模拟)如图,AB是⊙O的直径,弦CD与AB垂直,并与AB相交于点E,点F为弦CD上异于点E的任意一点,连接BF、AF并延长交⊙O于点M、N.(1)求证:B、E、F、N四点共圆;(2)求证:AC2+BF·BM=AB2.6.(2016·豫南九校3月模拟)如图,AB为圆O的直径,CD为垂直于AB的一条弦,垂足为E,弦BM与CD相交于点F.(1)证明:A,E,F,M四点共圆;(2)若MF=4BF=4,求线段BC的长.7.(2015·昆明调研)如图,直线PC与圆O相切于点C,割线PAB经过圆心O,弦CD⊥AB于点E,PC=4,PB=8,则CE=________.8.(2015·湖南十三校联考)如图,已知圆中两条弦AB与CD相交于点F,E是AB延长线上一点,且DF=CF=2,AF=2BF,若CE与圆相切,且CE=72,则BE=________.9.(2015·湖北孝感模拟)如图,AB和BC分别与圆O相切于点D,C,AC经过圆心O,且BC=2OC=4,则AD=________.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.A[根据相交弦定理可知,CM·MD=AM·MB=29AB2=8,CN·NE=AN·NB=29AB2=8,而CN=3,所以NE=83.选A.]2.D[①∠FBD=∠BAD,∠DBC=∠DAC,故∠FBD=∠CBD,即①正确.由切割线定理知②正确.③△BED∽△AEC,故BEDE=AECE,当DE≠CE时,③不成立.④△ABF∽△BDF,故ABAF=BDBF,即AB·BF=AF·BD,④正确.故①②④正确,选D.]3.(1)证明因为DF⊥EC,则∠EFD=∠DFC=90°,易得∠DEF=∠CDF,所以△DEF∽△CDF,则有∠GDF=∠DEF=∠FCB,DFCF=DECD=DGCB,所以△DGF∽△CBF,由此可得∠DGF=∠CBF.因此∠CGF+∠CBF=180°,所以B,C,G,F四点共圆.(2)解由B,C,G,F四点共圆,CG⊥CB知FG⊥FB.连接GB.由G为Rt△DFC斜边CD的中点,知GF=GC,故Rt△BCG≌Rt△BFG.因此,四边形BCGF的面积S是△GCB的面积S△GCB的2倍,即S=2S△GCB=2×12×12×1=12.4.(1)解连接PB,BC,则∠BFD=∠PBA+∠BPD,∠PCD=∠PCB+∠BCD.因为AP︵=BP︵,所以∠PBA=∠PCB,又∠BPD=∠BCD,所以∠BFD=∠PCD.又∠PFB+∠BFD=180°,∠PFB=2∠PCD,所以3∠PCD=180°,因此∠PCD=60°.(2)证明因为∠PCD=∠BFD,所以∠EFD+∠PCD=180°,由此知C,D,F,E四点共圆,其圆心既在CE的垂直平分线上,又在DF的垂直平分线上,故G就是过C,D,F,E四点的圆的圆心,所以G在CD的垂直平分线上.又O也在CD的垂直平分线上,因此OG⊥CD.5.证明(1)设E是AB的中点,连接OE.因为OA=OB,∠AOB=120°,所以OE⊥AB,∠AOE=60°,在Rt△AOE中,OE=12AO,即O到直线AB的距离等于⊙O的半径,所以直线AB与⊙O相切.(2)因为OA=2OD,所以O不是A,B,C,D四点所在圆的圆心.设O′是A,B,C,D四点所在圆的圆心,作直线OO′.由已知得O在线段AB的垂直平分线上,又O′在线段AB的垂直平分线上,所以OO′⊥AB.同理可证,OO′⊥CD,所以AB∥CD.6.8[如图所示,连接OC,因为OD∥BC,又BC⊥AC,所以OP⊥AC.又O为AB线段的中点,所以OP=12BC=12.在Rt△OCD中,OC=12AB=2,由直角三角形的射影定理可得OC2=OP·OD,即OD=OC2OP=2212=8,故应填8.]7.2[首先由切割线定理得PA2=PC·PD,因此PD=623=12,CD=PD-PC=9,又CE∶ED=2∶1,因此CE=6,ED=3,再有相交弦定理AE·EB=CE·ED,所以BE=CE·EDAE=6×39=2.]8.证明因为AB=AC,所以∠ABD=∠C.又因为∠C=∠E,所以∠ABD=∠E,又∠BAE为公共角,可知△ABD∽△AEB.9.证明(1)如图所示,因为M,N分别是弦AB,CD的中点,所以OM⊥AB,ON⊥CD,即∠OME=90°,∠ENO=90°,因此∠OME+∠ENO=180°,又四边形的内角和等于360°,故∠MEN+∠NOM=180°.(2)由(1)知,O,M,E,N四点共圆,故由割线定理即得FE·FN=FM·FO.10.(1)证明因为DE为⊙O直径,则∠BED+∠EDB=90°,又BC⊥DE,所以∠CBD+∠EDB=90°,从而∠CBD=∠BED,又AB切⊙O于点B,得∠DBA=∠BED,所以∠CBD=∠DBA.(2)解由(1)知BD平分∠CBA,则BABC=ADCD=3,又BC=2,从而AB=32,所以AC=AB2-BC2=4,所以AD=3,由切割线定理得AB2=AD·AE,即AE=AB2AD=6,故DE=AE-AD=3,即⊙O直径为3.11.(1)证明由于△ABC是等腰三角形,AD⊥BC,所以AD是∠CAB的平分线.又因为⊙O分别与AB,AC相切于点E,F,所以AE=AF,故AD⊥EF.从而EF∥BC.(2)解由(1)知,AE=AF,AD⊥EF,故AD是EF的垂直平分线,又EF为⊙O的弦,所以O在AD上.连接OE,OM,则OE⊥AE.由AG等于⊙O的半径得AO=2OE,所以∠OAE=30°.因此△ABC和△AEF都是等边三角形.因为AE=23,所以AO=4,OE=2.因为OM=OE=2,DM=12MN=3,所以OD=1.于是AD=5,AB=1033.所以四边形EBCF的面积为12×10332×32-12×(23)2×32=1633.12.4[由切割线定理得QA2=QC·QD=1×(1+3)=4,∴QA=2,∵Q为PA的中点,∴PA=2QA=4.故PB=PA=4.]13.32[设AO与BC交于点M,∵AO⊥BC,BC=22,∴BM=2,又AB=3,∴AM=1.设圆的半径为r,则r2=(2)2+(r-1)2,解得r=32.]14.3[∵四边形BCFE内接于圆,∴∠AEF=∠ACB,又∠A为公共角,∴△AEF∽△ACB,∴EFBC=AEAC,又∵BC=6,AC=2AE,∴EF=3.]15.9[依题意得△CDF∽△AEF,由EB=2AE可知AE∶CD=1∶3.故△CDF的面积△AEF的面积=9.]16.证明(1)连接AB,AC.由题设知PA=PD,故∠PAD=∠PDA.因为∠PDA=∠DAC+∠DCA,∠PAD=∠BAD+∠PAB,∠DCA=∠PAB,所以∠DAC=∠BAD,从而BE︵=EC︵.因此BE=EC.(2)由切割线定理得PA2=PB·PC.因为PA=PD=DC,所以DC=2PB,BD=PB.由相交弦定理得AD·DE=BD·DC,所以AD·DE=2PB2.17.证明(1)由题设知A,B,C,D四点共圆,所以∠D=∠CBE.由已知得∠CBE=∠E,故∠D=∠E.(2)设BC的中点为N,连接MN,则由MB=MC知MN⊥BC,故O在直线MN上.又AD不是⊙O的直径,M为AD的中点,故OM⊥AD,即MN⊥AD.所以AD∥BC,故∠A=∠CBE.又∠CBE=∠E,故∠A=∠E.由(1)知,∠D=∠E,所以△ADE为等边三角形.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.553[由切割线定理可知,AE2=EB·ED=EB(EB+BD),即45=BE(BE+4),解得EB=5,∵AC∥BD,∴AC∥BE,∵过点A作圆的切线与DB的延长线交于点E,∴∠BAE=∠C,∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∴∠ABC=∠BAE,∴AE∥BC,∴四边形AEBC是平行四边形,∴EB=AC,∴AC=AB=BE=5,∴BC=AE=35,∵△AFC∽△DFB,∴ACBD=CFBF,即54=CF35-CF,解得CF=553.故答案为:553.]2.125°[连接BD,由题意知,∠ADB=∠MAB=35°,∠BDC=90°,故∠ADC=∠ADB+∠BDC=125°.]3.证明(1)因为AB是⊙O的一条切线,AE为割线,所以AB2=AD·AE,又因为AB=AC,所以AC2=AD·AE.(2)由(1)得ADAC=ACAE.∵∠EAC=∠CAD,∴△ADC∽△ACE,∴∠ADC=∠ACE.∵∠ADC=∠EGF,∴∠EGF=∠ACE,∴GF∥AC.4.(1)证明∵AB为直径,∴∠ACB=π2,∠CAB+∠ABC=π2,∵∠PAC=∠ABC,∴∠PAC+∠CAB=π2,∴PA⊥AB,∵AB为直径,∴PA为圆的切线.(2)解CE=6k,ED=5k,AE=2m,EB=3m,∵AE·EB=CE·ED,∴m=5k,连接BD,AD,∵△AEC∽△DEB?BD8=3m6k?BD=45,△CEB∽△AED?BC2AD2=25m2-6425m2-80=3km2?m=2,k=255,∴AB=10,BD=45.在直角三角形ADB中,sin∠BAD=BDAB=4510=255,∵∠BCE=∠BAD,∴sin∠BCE=255.5.证明(1)连接BN,∵AB是⊙O直径,∴∠BNF=90°.又CD⊥AB,则∠BEF=∠BNF=90°,即∠BEF+∠BNF=180°,则B、E、F、N四点共圆.(2)由直角三角形的射影定理可知AC2=AE·AB,由Rt△BEF与Rt△BMA相似可知:BFBA=BEBM,BF·BM=BA·BE=BA·(BA-EA),BF·BM=AB2-AB·AE,则BF·BM=AB2-AC2,即AC2+BF·BM=AB2.6.(1)证明连接AM.由AB为直径可知∠AMB=90°,又因为CD⊥AB,所以∠AEF=90°,所以∠AMF+∠AEF=180°,因此A,E,F,M四点共圆.(2)解连接AC,由A,E,F,M四点共圆,知BF·BM=BE·BA.在Rt△ABC中,BC2=BE·BA.又由MF=4BF=4知BF=1,BM=5,所以BC2=5,BC=5.7.125[如图,∵PC为圆O切线,C为切点PAB为割线且PC=4,PB=8,∴PC2=PA·PB,∴PA=2,∴OA=12(PB-PA)=3,∴PO=OA+AP=3+2=5,连接OC,则OC⊥PC,在Rt△OCP中,OC=3,PC=4,PO=5,且CE⊥OP.∴OP·CE=OC·PC,∴CE=3×45=125.]8.12[由AF·BF=DF·CF得BF=1,又CE2=BE·AE,得BE=12.]9.83[由题意可知BD与BC相等,BD=BC=4,OB=OC2+BC2=25,∴sin12∠B=55,cos12∠B=255,∴sin∠B=2sin12∠B·cos12∠B=45,∵AC⊥BC,∴sin∠A=cos∠B=35,又∵AB=BCsin∠A=203,∴AD=AB-BD=203-4=83.]A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2014·安徽,4)以平面直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l的参数方程是x=t+1,y=t-3(t为参数),圆C的极坐标方程是ρ=4cosθ,则直线l被圆C截得的弦长为()A.14B.214C.2D.222.(2014·北京,3)曲线x=-1+cosθ,y=2+sinθ(θ为参数)的对称中心()A.在直线y=2x上B.在直线y=-2x上C.在直线y=x-1上D.在直线y=x+1上3.(2014·江西,11(2))若以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y=1-x(0≤x≤1)的极坐标方程为()A.ρ=1cosθ+sinθ,0≤θ≤π2B.ρ=1cosθ+sinθ,0≤θ≤π4C.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤π2D.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤π44.(2016·北京,11)在极坐标系中,直线ρcosθ-3ρsinθ-1=0与圆ρ=2cosθ交于A,B两点,则|AB|=________.5.(2016·全国Ⅰ,23)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为x=acost,y=1+asint(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cosθ.(1)说明C1是哪一种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;(2)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.6.(2016·全国Ⅱ,23)在直角坐标系xOy中,圆C的方程为(x+6)2+y2=25.(1)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C的极坐标方程;(2)直线l的参数方程是x=tcosα,y=tsinα(t为参数),l与C交于A、B两点,|AB|=10,求l的斜率.7.(2016·全国Ⅲ,23)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为x=3cosα,y=sinα(α为参数),以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρsinθ+π4=22.(1)写出C1的普通方程和C2的直角坐标系方程;(2)设点P在C1上,点Q在C2上,求|PQ|的最小值及此时P的直角坐标.8.(2015·广东,14)已知直线l的极坐标方程为2ρsinθ-π4=2,点A的极坐标为A22,7π4,则点A到直线l的距离为________.9.(2015·北京,11)在极坐标系中,点2,π3到直线ρ(cosθ+3sinθ)=6的距离为________.10.(2015·安徽,12)在极坐标系中,圆ρ=8sinθ上的点到直线θ=π3(ρ∈R)距离的最大值是________.11.(2015·重庆,15)已知直线l的参数方程为x=-1+t,y=1+t(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ2cos2θ=4ρ>0,3π4<θ<5π4,则直线l与曲线C的交点的极坐标为________.12.(2015·江苏,21)已知圆C的极坐标方程为ρ2+22ρsinθ-π4-4=0,求圆C的半径.13.(2015·新课标全国Ⅰ,23)在直角坐标系xOy中,直线C1:x=-2,圆C2:(x-1)2+(y-2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求C1,C2的极坐标方程;(2)若直线C3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积.14.(2015·福建,21(2))在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为x=1+3cost,y=-2+3sint(t为参数).在极坐标系(与平面直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴)中,直线l的方程为2ρsinθ-π4=m(m∈R).①求圆C的普通方程及直线l的直角坐标方程;②设圆心C到直线l的距离等于2,求m的值.15.(2015·湖南,16Ⅱ)已知直线l:x=5+32t,y=3+12t(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=2cosθ.(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设点M的直角坐标为(5,3),直线l与曲线C的交点为A,B,求|MA|·|MB|的值.16.(2014·湖北,16)已知曲线C1的参数方程是x=t,y=3t3(t为参数).以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程是ρ=2.则C1与C2交点的直角坐标为________.17.(2014·重庆,15)已知直线l的参数方程为x=2+t,y=3+t(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρsin2θ-4cosθ=0(ρ≥0,0≤θ<2π),则直线l与曲线C的公共点的极径ρ=________.18.(2014·天津,13)在以O为极点的极坐标系中,圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a相交于A,B两点.若△AOB是等边三角形,则a的值为________.19.(2014·湖南,11)在平面直角坐标系中,倾斜角为π4的直线l与曲线C:x=2+cosα,y=1+sinα(α为参数)交于A,B两点,且|AB|=2.以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,则直线l的极坐标方程是________.20.(2014·广东,14)在极坐标系中,曲线C1和C2的方程分别为ρsin2θ=cosθ和ρsinθ=1.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,则曲线C1和C2交点的直角坐标为________.21.(2014·辽宁,23)将圆x2+y2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C.(1)写出C的参数方程;(2)设直线l:2x+y-2=0与C的交点为P1,P2,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P1P2的中点且与l垂直的直线的极坐标方程.22.(2014·江苏,21C)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为x=1-22t,y=2+22t(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,求线段AB的长.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·河北石家庄调研)在极坐标系中,过点2,π2且与极轴平行的直线方程是()A.ρ=2B.θ=π2C.ρcosθ=2D.ρsinθ=22.(2016·郑州调研)在平面直角坐标系下,曲线C1:x=2t+2a,y=-t(t为参数),曲线C2:x=2sinθ,y=1+2cosθ(θ为参数),若曲线C1,C2有公共点,则实数a的取值范围是________.3(2016·高考全国模拟一)在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为x=4cosθy=4sinθ(θ为参数)倾斜角α=π6的直线l经过点P(1,2).(1)写出圆C的标准方程和直线l的参数方程;(2)设直线l与圆C相交于A,B两点,求|PA|·|PB|的值.4.(2016·南昌模拟)已知极坐标的极点在平面直角坐标系的原点O处,极轴与x轴的非负半轴重合,且长度单位相同.直线l的极坐标方程为:2ρsinθ-π4=10,曲线C:x=2cosα,y=2+2sinα(α为参数),其中α∈[0,2π).(1)试写出直线l的直角坐标方程及曲线C的普通方程;(2)若点P为曲线C上的动点,求点P到直线l距离的最大值.5.(2016·洛阳模拟)在平面直角坐标系中,直线l的参数方程为x=-4+22t,y=-2+22t(其中t为参数).现以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρ=2cosθ.(1)写出直线l和曲线C的普通方程;(2)已知点P为曲线C上的动点,求P到直线l的距离的最大值.6.(2015·湖北孝感模拟)已知曲线C的参数方程为x=2cost,y=2sint(t为参数),曲线C在点(1,1)处的切线为l,以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则l的极坐标方程为________.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.D[由x=t+1,y=t-3消去t得x-y-4=0,C:ρ=4cosθ?ρ2=4ρcosθ,∴C:x2+y2=4x,即(x-2)2+y2=4,∴C(2,0),r=2.∴点C到直线l的距离d=|2-0-4|2=2,∴所求弦长=2r2-d2=22.故选D.]2.B[曲线x=-1+cosθ,y=2+sinθ(θ为参数)的普通方程为(x+1)2+(y-2)2=1,该曲线为圆,圆心(-1,2)为曲线的对称中心,其在直线y=-2x上,故选B.]3.A[∵x=ρcosθ,y=ρsinθ,∴y=1-x化为极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ=1,即ρ=1cosθ+sinθ.∵0≤x≤1,∴线段在第一象限内(含端点),∴0≤θ≤π2.故选A.]4.2[直线的直角坐标方程为x-3y-1=0,圆的直角坐标方程为x2+y2=2x,即(x-1)2+y2=1.圆心坐标为(1,0),半径r=1.点(1,0)在直线x-3y-1=0上,所以|AB|=2r=2.]5.解(1)消去参数t得到C1的普通方程x2+(y-1)2=a2,C1是以(0,1)为圆心,a为半径的圆.将x=ρcosθ,y=ρsinθ代入C1的普通方程中,得到C1的极坐标方程为ρ2-2ρsinθ+1-a2=0.(2)曲线C1,C2的公共点的极坐标满足方程组ρ2-2ρsinθ+1-a2=0,ρ=4cosθ.若ρ≠0,由方程组得16cos2θ-8sinθcosθ+1-a2=0,由已知tanθ=2,可得16cos2θ-8sinθcosθ=0,从而1-a2=0,解得a=-1(舍去),a=1.a=1时,极点也为C1,C2的公共点,在C3上.所以a=1.6.解(1)由x=ρcosθ,y=ρsinθ可得圆C的极坐标方程ρ2+12ρcosθ+11=0.(2)在(1)中建立的极坐标系中,直线l的极坐标方程为θ=α(ρ∈R).设A,B所对应的极径分别为ρ1,ρ2,将l的极坐标方程代入C的极坐标方程得ρ2+12ρcosα+11=0.于是ρ1+ρ2=-12cosα,ρ1ρ2=11.|AB|=|ρ1-ρ2|=(ρ1+ρ2)2-4ρ1ρ2=144cos2α-44.由|AB|=10得cos2α=38,tanα=±153.所以l的斜率为153或-153.7.解(1)C1的普通方程为x23+y2=1.C2的直角坐标方程为x+y-4=0.(2)由题意,可设点P的直角坐标为(3cosα,sinα).因为C2是直线,所以|PQ|的最小值即为P到C2距离d(α)的最小值,d(α)=|3cosα+sinα-4|2=2sinα+π3-2.当且仅当α=2kπ+π6(k∈Z)时,d(α)取得最小值,最小值为2,此时P的直角坐标为32,12.8.522[依题已知直线l:2ρsinθ-π4=2和点A22,7π4可化为l:x-y+1=0和A(2,-2),所以点A到直线l的距离为d=|2-(-2)+1|12+(-1)2=522.]9.1[在平面直角坐标系下,点2,π3化为(1,3),直线方程为:x+3y=6,∴点(1,3)到直线的距离为d=|1+3×3-6|2=|-2|2=1.]10.6[由ρ=8sinθ得x2+y2=8y,即x2+(y-4)2=16,由θ=π3得y=3x,即3x-y=0,∴圆心(0,4)到直线y=3x的距离为2,圆ρ=8sinθ上的点到直线θ=π3的最大距离为4+2=6.]11.(2,π)[直线l的直角坐标方程为y=x+2,由ρ2cos2θ=4得ρ2(cos2θ-sin2θ)=4,直角坐标方程为x2-y2=4,把y=x+2代入双曲线方程解得x=-2,因此交点为(-2,0),其极坐标为(2,π).]12.解以极坐标系的极点为平面直角坐标系的原点O,以极轴为x轴的正半轴,建立直角坐标系xOy.圆C的极坐标方程为ρ2+22ρ22sinθ-22cosθ-4=0,化简,得ρ2+2ρsinθ-2ρcosθ-4=0.则圆C的直角坐标方程为x2+y2-2x+2y-4=0,即(x-1)2+(y+1)2=6,所以圆C的半径为6.13.解(1)因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以C1的极坐标方程为ρcosθ=-2,C2的极坐标方程为ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0.(2)将θ=π4代入ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0,得ρ2-32ρ+4=0,解得ρ1=22,ρ2=2.故ρ1-ρ2=2,即|MN|=2.由于C2的半径为1,所以△C2MN为等腰直角三角形,所以△C2MN的面积为12.14.解①消去参数t,得到圆C的普通方程为(x-1)2+(y+2)2=9.由2ρsinθ-π4=m,得ρsinθ-ρcosθ-m=0.所以直线l的直角坐标方程为x-y+m=0.②依题意,圆心C到直线l的距离等于2,即|1-(-2)+m|2=2,解得m=-3±22.15.解(1)ρ=2cosθ等价于ρ2=2ρcosθ.①将ρ2=x2+y2,ρcosθ=x代入①即得曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x=0.②(2)将x=5+32t,y=3+12t代入②式,得t2+53t+18=0.设这个方程的两个实根分别为t1,t2,则由参数t的几何意义即知,|MA|·|MB|=|t1t2|=18.16.(3,1)[曲线C1为射线y=33x(x≥0).曲线C2为圆x2+y2=4.设P为C1与C2的交点,如图,作PQ垂直x轴于点Q.因为tan∠POQ=33,所以∠POQ=30°,又∵OP=2,所以C1与C2的交点P的直角坐标为(3,1).]17.5[直线l的普通方程为y=x+1,曲线C的直角坐标方程为y2=4x,故直线l与曲线C的交点坐标为(1,2).故该点的极径ρ=x2+y2=5.]18.3[圆的直角坐标方程为x2+y2=4y,直线的直角坐标方程为y=a,因为△AOB为等边三角形,则A(±a3,a),代入圆的方程得a23+a2=4a,故a=3.]19.2·ρcosθ+π4=1[曲线C的普通方程为(x-2)2+(y-1)2=1,由直线l与曲线C相交所得的弦长|AB|=2知,AB为圆的直径,故直线l过圆心(2,1),注意到直线的倾斜角为π4,即斜率为1,从而直线l的普通方程为y=x-1,从而其极坐标方程为ρsinθ=ρcosθ-1,即2·ρcosθ+π4=1.]20.(1,1)[由ρsin2θ=cosθ得ρ2sin2θ=ρcosθ,其直角坐标方程为y2=x,ρsinθ=1的直角坐标方程为y=1,由y2=x,y=1得C1和C2的交点为(1,1).]21.解(1)设(x1,y1)为圆上的点,在已知变换下变为C上点(x,y),依题意,得x=x1,y=2y1,由x21+y21=1得x2+y22=1,即曲线C的方程为x2+y24=1.故C的参数方程为x=costy=2sint(t为参数).(2)由x2+y24=1,2x+y-2=0解得:x=1,y=0或x=0,y=2.不妨设P1(1,0),P2(0,2),则线段P1P2的中点坐标为12,1,所求直线斜率为k=12,于是所求直线方程为y-1=12x-12,化为极坐标方程,并整理得2ρcosθ-4ρsinθ=-3,即ρ=34sinθ-2cosθ.22.解将直线l的参数方程x=1-22t,y=2+22t代入抛物线方程y2=4x,得2+22t2=41-22t,解得t1=0,t2=-82.所以|AB|=|t1-t2|=82.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.D[先将极坐标化成直角坐标表示,2,π2化为(0,2),过(0,2)且平行于x轴的直线为y=2,再化成极坐标表示,即ρsinθ=2.故选D.]2.[1-5,1+5][曲线C1的直角坐标方程为x+2y-2a=0,曲线C2的直角坐标方程为x2+(y-1)2=4,圆心为(0,1),半径为2,若曲线C1,C2有公共点,则有圆心到直线的距离|2-2a2|12+22≤2,即|a-1|≤5,∴1-5≤a≤1+5,即实数a的取值范围是[1-5,1+5].]3.解(1)消去θ得圆的标准方程为x2+y2=16.直线l的参数方程为x=1+tcosπ6,y=2+tsinπ6.即x=1+32ty=2+12t(t为参数).(2)把直线l的方程x=1+32ty=2+12t代入x2+y2=16.得1+32t2+2+12t2=16.即t2+(2+3)t-11=0.所以t1·t2=-11,即|PA|·|PB|=11.4.解(1)∵2ρsinθ-π4=10,∴ρsinθ-ρcosθ=10,直线l的直角坐标方程:x-y+10=0.曲线C:x=2cosα,y=2+2sinα(α为参数),消去参数可得曲线C的普通方程:x2+(y-2)2=4.(2)由(1)可知,x2+(y-2)2=4的圆心(0,2),半径为2.圆心到直线的距离为:d=|1×0-1×2+10|12+(-1)2=42,点P到直线l距离的最大值:42+2.5.解(1)由题,直线l的参数方程为x=-4+22t,y=-2+22t(其中t为参数).消去直线l参数方程中的参数t得直线l普通方程为y=x+2.又由曲线C的极坐标方程为ρ=2cosθ,得ρ2=2ρcosθ,由x=ρcosθ,y=ρsinθ得曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x=0.(2)曲线C的极坐标方程为ρ=2cosθ可化为(x-1)2+y2=1,设与直线l平行的直线为y=x+b,当直线l与曲线C相切时,有|1+b|2=1,即b=-1±2.于是当b=-1-2时,P到直线l的距离达到最大,最大值为两平行线的距离即|2-(-1-2)|2=322+1.(或先求圆心到直线的距离为322,再加上半径1,即为P到直线l距离的最大值322+1).6.ρcosθ+ρsinθ=2[x=2cost,y=2sint,两边平方相加得x2+y2=2,∴曲线C是以(0,0)为圆心,半径等于2的圆.C在点(1,1)处的切线l的方程为x+y=2,令x=ρcosθ,y=ρsinθ,代入x+y=2,并整理得ρcosθ+ρsinθ=2.]A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·全国Ⅰ,24)已知函数f(x)=|x+1|-|2x-3|.(1)在图中画出y=f(x)的图象;(2)求不等式|f(x)|>1的解集.2.(2016·全国Ⅲ,24)已知函数f(x)=|2x-a|+a.(1)当a=2时,求不等式f(x)≤6的解集;(2)设函数g(x)=|2x-1|.当x∈R时,f(x)+g(x)≥3,求a的取值范围.3.(2016·全国Ⅱ,24)已知函数f(x)=x-12+x+12,M为不等式f(x)<2的解集.(1)求M;(2)证明:当a,b∈M时,|a+b|<|1+ab|.4.(2015·重庆,16)若函数f(x)=|x+1|+2|x-a|的最小值为5,则实数a=________.5.(2015·陕西,24)已知关于x的不等式|x+a|<b的解集为{x|2<x<4}.(1)求实数a,b的值;(2)求at+12+bt的最大值.6.(2015·新课标全国Ⅰ,24)已知函数f(x)=|x+1|-2|x-a|,a>0.(1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(2)若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,求a的取值范围.7.(2015·新课标全国Ⅱ,24)设a、b、c、d均为正数,且a+b=c+d,证明:(1)若ab>cd,则a+b>c+d;(2)a+b>c+d是|a-b|<|c-d|的充要条件.8.(2014·广东,9)不等式|x-1|+|x+2|≥5的解集为________.9.(2014·湖南,13)若关于x的不等式|ax-2|<3的解集为x|-53<x<13,则a=________.10.(2014·重庆,16)若不等式|2x-1|+|x+2|≥a2+12a+2对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围是________.11.(2014·新课标全国Ⅱ,24)设函数f(x)=|x+1a|+|x-a|(a>0).(1)证明:f(x)≥2;(2)若f(3)<5,求a的取值范围.12.(2014·天津,19)已知q和n均为给定的大于1的自然数.设集合M={0,1,2,…,q-1},集合A={x|x=x1+x2q+…+xnqn-1,xi∈M,i=1,2,…,n}.(1)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A;(2)设s,t∈A,s=a1+a2q+…+anqn-1,t=b1+b2q+…+bnqn-1,其中ai,bi∈M,i=1,2,…,n.证明:若an<bn,则s<t.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2015·江西师大模拟)若关于x的不等式|x-1|+|x-3|≤a2-2a-1在R上的解集为?,则实数a的取值范围是()A.a<-1或a>3B.a<0或a>3C.-1<a<3D.-1≤a≤32.(2016·咸阳二模)若不等式x+1x>|a-2|+1对于一切非零实数x均成立,则实数a的取值范围是________.3.(2016·湖南长沙模拟)不等式|x-4|+|x-3|≤a有实数解的充要条件是________.4.(2016·长沙调研)设函数f(x)=|2x-1|-|x+2|.(1)求不等式f(x)≥3的解集;(2)若关于x的不等式f(x)≥t2-3t在[0,1]上无解,求实数t的取值范围.5.(2016·武汉模拟)设函数f(x)=2|x-1|+x-1,g(x)=16x2-8x+1.记f(x)≤1的解集为M,g(x)≤4的解集为N.(1)求M;(2)当x∈M∩N时,证明:x2f(x)+x[f(x)]2≤14.6(2016·贵州4月模拟)已知函数f(x)=|2x+1|+|2x-3|.(1)求不等式f(x)≤6的解集;(2)若关于x的不等式f(x)<|a-1|的解集非空,求实数a的取值范围.7.(2016·石家庄模拟)已知函数f(x)=|2x-a|+|2x+3|,g(x)=|x-1|+2.(1)解不等式|g(x)|<5;(2)若对任意x1∈R,都有x2∈R,使得f(x1)=g(x2)成立,求实数a的取值范围.8.(2015·湖南十三校模拟)设x,y,z∈R,2x+2y+z+8=0则(x-1)2+(y+2)2+(z-3)2的最小值为______.9.(2015·陕西西安二模)已知函数f(x)=|x-2|,g(x)=-|x+3|+m.(1)解关于x的不等式f(x)+a-1>0(a∈R);(2)若函数f(x)的图象恒在函数g(x)的图象的上方,求m的取值范围.\答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.解(1)f(x)=x-4,x≤-1,3x-2,-1<x≤32,-x+4,x>32,y=f(x)的图象如图所示.(2)由f(x)的表达式及图象,当f(x)=1时,可得x=1或x=3;当f(x)=-1时,可得x=13或x=5,故f(x)>1的解集为{x|1<x<3};f(x)<-1的解集为x|x<13或x>5.所以|f(x)|>1的解集为x|x<13或1<x<3或x>5.2.解(1)当a=2时,f(x)=|2x-2|+2.解不等式|2x-2|+2≤6得-1≤x≤3.因此f(x)≤6的解集为{x|-1≤x≤3}.(2)当x∈R时,f(x)+g(x)=|2x-a|+a+|1-2x|≥|2x-a+1-2x|+a=|1-a|+a,所以当x∈R时,f(x)+g(x)≥3等价于|1-a|+a≥3.①当a≤1时,①等价于1-a+a≥3,无解.当a>1时,①等价于a-1+a≥3,解得a≥2.所以a的取值范围是[2,+∞).3.(1)解f(x)=-2x,x≤-12,1,-12<x<12,2x,x≥12.当x≤-12时,由f(x)<2得-2x<2,解得x>-1,所以,-1<x≤-12;当-12<x<12时,f(x)<2;当x≥12时,由f(x)<2得2x<2,解得x<1,所以,-12<x<1.所以f(x)<2的解集M={x|-1<x<1}.(2)证明由(1)知,当a,b∈M时,-1<a<1,-1<b<1,从而(a+b)2-(1+ab)2=a2+b2-a2b2-1=(a2-1)(1-b2)<0,即(a+b)2<(1+ab)2,因此|a+b|<|1+ab|.4.4或-6[由绝对值的性质知f(x)的最小值在x=-1或x=a时取得,若f(-1)=2|-1-a|=5,a=32或a=-72,经检验均不合适;若f(a)=5,则|x+1|=5,a=4或a=-6,经检验合题意,因此a=4或a=-6.]5.解(1)由|x+a|<b,得-b-a<x<b-a,则-b-a=2,b-a=4,解得a=-3,b=1.(2)-3t+12+t=34-t+t≤[(3)2+12][(4-t)2+(t)2]=24-t+t=4,当且仅当4-t3=t1,即t=1时等号成立,故(-3t+12+t)max=4.6.解(1)当a=1时,f(x)>1化为|x+1|-2|x-1|-1>0.当x≤-1时,不等式化为x-4>0,无解;当-1<x<1时,不等式化为3x-2>0,解得23<x<1;当x≥1时,不等式化为-x+2>0,解得1≤x<2.所以f(x)>1的解集为x23<x<2.(2)由题设可得,f(x)=x-1-2a,x<-1,3x+1-2a,-1≤x≤a,-x+1+2a,x>a.所以函数f(x)的图象与x轴围成的三角形的三个顶点分别为A2a-13,0,B(2a+1,0),C(a,a+1),△ABC的面积为23(a+1)2.由题设得23(a+1)2>6,故a>2.所以a的取值范围为(2,+∞).7.证明(1)因为(a+b)2=a+b+2ab,(c+d)2=c+d+2cd,由题设a+b=c+d,ab>cd得(a+b)2>(c+d)2.因此a+b>c+d.(2)①若|a-b|<|c-d|,则(a-b)2<(c-d)2,即(a+b)2-4ab<(c+d)2-4cd.因为a+b=c+d,所以ab>cd.由(1)得a+b>c+d.②若a+b>c+d,则(a+b)2>(c+d)2,即a+b+2ab>c+d+2cd.因为a+b=c+d,所以ab>cd,于是(a-b)2=(a+b)2-4ab<(c+d)2-4cd=(c-d)2.因此|a-b|<|c-d|.综上,a+b>c+d是|a-b|<|c-d|的充要条件.8.{x|x≤-3或x≥2}[原不等式等价于x≥1,(x-1)+(x+2)≥5或-2<x<1,-(x-1)+(x+2)≥5或x≤-2,-(x-1)-(x+2)≥5,解得x≥2或x≤-3.故原不等式的解集为{x|x≤-3或x≥2}.]9.-3[依题意,知a≠0.|ax-2|<3?-3<ax-2<3?-1<ax<5,当a>0时,不等式的解集为-1a,5a,从而有5a=13,-1a=-53,此方程组无解.当a<0时,不等式的解集为5a,-1a,从而有5a=-53,-1a=13,解得a=-3.]10.-1,12[令f(x)=|2x-1|+|x+2|,易求得f(x)min=52,依题意得a2+12a+2≤52?-1≤a≤12.]11.(1)证明由a>0,有f(x)=|x+1a|+|x-a|≥|x+1a-(x-a)|=1a+a≥2.所以f(x)≥2.(2)解f(3)=|3+1a|+|3-a|.当a>3时,f(3)=a+1a,由f(3)<5得3<a<5+212.当0<a≤3时,f(3)=6-a+1a,由f(3)<5得1+52<a≤3.综上,a的取值范围是1+52,5+212.12.(1)解当q=2,n=3时,M={0,1},A={x|x=x1+x2·2+x3·22,xi∈M,i=1,2,3}.可得,A={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明由s,t∈A,s=a1+a2q+…+anqn-1,t=b1+b2q+…+bnqn-1,ai,bi∈M,i=1,2,…,n及an<bn,可得s-t=(a1-b1)+(a2-b2)q+…+(an-1-bn-1)qn-2+(an-bn)qn-1≤(q-1)+(q-1)q+…+(q-1)·qn-2-qn-1=(q-1)(1-qn-1)1-q-qn-1=-1<0.所以,s<t.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.C[|x-1|+|x-3|的几何意义是数轴上与x对应的点到1、3对应的两点距离之和,故它的最小值为2,∵原不等式解集为?,∴a2-2a-1<2.即a2-2a-3<0,解得-1<a<3.故选C.]2.(1,3)[∵x+1x≥2,∴|a-2|+1<2,即|a-2|<1,解得1<a<3.]3.a≥1[a≥|x-4|+|x-3|有解?a≥(|x-4|+|x-3|)min=1.]4.解(1)f(x)=x-3,x≥12,-3x-1,-2≤x<12,3-x,x<-2,所以原不等式转化为x≥12,x-3≥3,或-2≤x<12,-3x-1≥3,或x<-2,3-x≥3,所以原不等式的解集为-∞,-43∪[6,+∞).(2)只要f(x)max<t2-3t,由(1)知f(x)max=-1<t2-3t解得t>3+52或t<3-52.即t的取值范围是-∞,3-52∪3+52,+∞,5.(1)解由f(x)=2|x-1|+x-1≤1可得x≥1,3x-3≤1,①或x<1,1-x≤1②解①求得1≤x≤43,解②求得0≤x<1.综上,原不等式的解集为0,43.(2)证明由g(x)=16x2-8x+1≤4,求得-14≤x≤34,∴N=-14,34,∴M∩N=0,34,∵当x∈M∩N时,f(x)=1-x,∴x2f(x)+x[f(x)]2=xf(x)[x+f(x)]=14-x-122≤14,故要证的不等式成立.6.解(1)不等式f(x)≤6,即|2x+1|+|2x-3|≤6.可化为①x<-12,-2x-1+(3-2x)≤6或②-12≤x≤32,2x+1+(3-2x)≤6或③x>32,2x+1+(2x-3)≤6.解①得-1≤x<-12,解②得-12≤x≤32,解③得32<x≤2.综上-1≤x≤2.即原不等式的解集为{x|-1≤x≤2}.(2)∵f(x)=|2x+1|+|2x-3|≥|(2x+1)-(2x-3)|=4.(当且仅当-12≤x≤32时,等号成立).∴f(x)的最小值为4.∴由题意知|a-1|>4,解得a<-3或a>5.故实数a的取值范围为(-∞,-3)∪(5,+∞).7.解(1)由||x-1|+2|<5,得-5<|x-1|+2<5,∴-7<|x-1|<3,得不等式的解为-2<x<4.(2)因为任意x1∈R,都有x2∈R,使得f(x1)=g(x2)成立,所以{y|y=f(x)}?{y|y=g(x)},又f(x)=|2x-a|+|2x+3|≥|(2x-a)-(2x+3)|=|a+3|,g(x)=|x-1|+2≥2,所以|a+3|≥2,解得a≥-1或a≤-5,所以实数a的取值范围为a≥-1或a≤-5.8.9[[(x-1)2+(y+2)2+(z-3)2](22+22+12)≥[2(x-1)+2(y+2)+(z-3)]2=(2x+2y+z-1)2=81.]9.解(1)不等式f(x)+a-1>0即为|x-2|+a-1>0,当a=1时,解集为(-∞,2)∪(2,+∞);当a>1时,解集为R.当a<1时,解集为(-∞,a+1)∪(3-a,+∞).(2)f(x)的图象恒在函数g(x)图象的上方.等价于|x-2|>-|x+3|+m对任意实数x恒成立,即|x-2|+|x+3|>m对任意实数x恒成立.又|x-2|+|x+3|≥|(x-2)-(x+3)|=5.于是m<5.故m的取值范围是(-∞,5).
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