,即
,
解 (Ⅰ) 焦點在y軸上,故設橢圓方程為 ,(
),由題設條件得,
且
,即b=2,a =1,所以曲線C的方程為
本小題屬于中等題, 區分度較好.得0分者約占18%, 會求橢圓方程得1~4分者有約50%, 會求導數和切線斜率得5~6分者有10.5%, 正確求出切線方程以及進一步求解點M的軌跡方程得7~10分者有16%, 做到第(Ⅱ)問得11~12分者有5.5%.
[考查意圖] 本小題主要考查橢圓的幾何性質、平面向量及切線方程、曲線方程等基本知識,考查綜合運用數學知識解決問題及推理的能力.
[解答分析] 本小題第(Ⅰ) 問涉及到解析幾何、平面向量和導數應用等多方面知識,同時出現橢圓方程、切線方程和點M的軌跡方程等多個方程,因此做第(Ⅰ)問需要我們清楚理解方程等有關的概念,熟練掌握有關的基本知識、常規方法,并能把他們聯系在一起綜合的運用. 解題思路是:設出切點P的坐標和M點坐標,求出橢圓方程和切線方程,然后求出A、B點坐標,再求出M點坐標與切點坐標的關系,消去切點坐標即可得點M的軌跡方程. 做第(Ⅱ)問需要一點運算技巧. 參考解答如下:
0.32
3.88
(Ⅰ) 點M的軌跡方程; (Ⅱ) 的最小值.
[抽樣統計數據]
題號
滿分
平均分
難度
理(20)
12
在平面直角坐標系xOy中, 有一個以F1(0,
) 和F2(0,
)為焦點、離心率為
的橢圓. 設橢圓在第一象限的部分為曲線C, 動點P在C上, C在點P處的切線與x、y軸的交點分別為A、B, 且向量
. 求:
(Ⅱ)∵ =(1,1,m), =(-1,1,m), ∴||=||, 又已知∠ACB=60°,∴△ABC為正三角形,AC=BC=AB=2.
在Rt△CNB中,NB=, 可得NC=,故C(0,1, ).
連結MC,作NH⊥MC于H,設H(0,λ, λ) (λ>0).
∴=(0,1-λ,-λ), =(0,1, ). ? = 1-λ-2λ=0, ∴λ= ,
∴H(0, , ), 可得=(0,, - ), 連結BH,則=(-1,, ),
∵?=0+ - =0, ∴⊥, 又MC∩BH=H,∴HN⊥平面ABC,
∠NBH為NB與平面ABC所成的角.又=(-1,1,0),
∴cos∠NBH= = = .
注:還可以分別以NA、NB、NC為x、y、z軸建立空間直角坐標系,但這需要先證明
l2⊥平面ABN.
[錯因分析] 缺少解答步驟:主要是在第(Ⅰ) 問中不證明l2⊥平面ABN,在第(Ⅱ)問中不證明△ABC為正三角形或NC=NA=NB,或不證明∠NBH是所求的線面角,而是默認它們成立.
不按照題意回答問題:算出∠NBH的大。ㄓ梅慈呛瘮当硎荆,但不算它的余弦值.
線面角的概念不清楚:例如說“∠NBH或其補角是所求的線面角”.
找不到所求的線面角,或是按照定義作出了∠NBH,但是找不到H的位置,因而無法計算∠NBH的余弦值.
找錯所求的線面角:例如把平面ABC的法向量與NB的夾角,說所求的線面角是∠NMC,是∠NBC,是∠MNB,是∠DBN(D為BC中點),是∠DME (D為BC中點,E為BN中點),等等.
計算錯誤:向量內積算錯,列式運算錯,線段長度看錯等.
空間想象能力弱:如說“過B作BE∥AC交l2于E”,其實這是不可能相交的.
[復習提示] 在解答立體幾何題時,常有考生缺少證明步驟,比如本小題不證明l2⊥平面ABN,其實這一步并不難,但是不寫的話失分就較多. 在高考復習時,要注意練習寫一個既簡明又完整的解答或證明,哪些是必不可少的,那些是可以省略的,這從課本例題、老師講的例題的解答中就可以學到.
理(20)(本小題滿分12分)
在Rt△NHB中,cos∠NBH= = = .
解法二: 如圖,建立空間直角坐標系M-xyz. 令MN=1, 則有A(-1,0,0),B(1,0,0),N(0,1,0),
(Ⅰ) ∵MN是 l1、l2的公垂線, l1⊥l2,
∴ l2⊥平面ABN. ∴ l2平行于z軸.
故可設C(0,1,m),于是 =(1,1,m), =(1,-1,0).
∵ ?=1+(-1)+0=0 ∴AC⊥NB.
參考解答如下:
解法一: (Ⅰ) 由已知MN⊥l1 , AM=MB=MN,可知AN=NB且AN⊥NB.
又由已知l2⊥MN, l2⊥l1 , MN∩l1 =M, 可得l2⊥平面ABN,
從而AN為AC在平面ABN內的射影. ∴AC⊥NB
(Ⅱ)∵ Rt△CNA≌Rt△CNB,
∴AC=BC,又已知∠ACB=60°,因此△ABC為正三角形.
∵Rt△ANB≌Rt△CNB, ∴NC=NA=NB,因此N在平面ABC內的射影H是正三角形ABC的中心,連結BH,∠NBH為NB與平面ABC所成的角.
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