(2014)(本题满分16分) 本题共有3个小题,第1小题…——2014 高考数学第 22 题答案解析

2014_上海卷

2014 上海 第 22 题 解答题 区分题
2014_上海卷

22.

(2014)(本题满分16分)

本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分5分,第3小题满分8分.

在平面直角坐标系 $x O y$ 中,对于直线 $l : a x + b y + c = 0$ 和点 $P _ { 1 } ( x _ { 1 } , y _ { 1 } ) , P _ { 2 } ( x _ { 2 } , y _ { 2 } )$ 记 $\eta = ( a x _ { 1 } + b y _ { 1 } + c ) ( a x _ { 2 } + b y _ { 2 } + c )$ 若 $\eta < 0$ ,则称点 $P _ { 1 } , P _ { 2 }$ 被直线l分割.若曲线C与直线l没有公共点,且曲线C上存在点 $P _ { 1 } , P _ { 2 }$ 被直线l分割,则称直线l为曲线C的一条分割线.

(1) 求证:点 A B(1 , 2) , ( 1 , 0)- 被直线 $x + y - 1 = 0$ 分割;

(2) 若直线 y kx= 是曲线 $x ^ { 2 } - 4 y ^ { 2 } = 1$ 的分割线,求实数k的取值范围;

(3) 动点M 到点Q(0, 2)的距离与到y 轴的距离之积为1,设点M 的轨迹为曲线E .
求证:通过原点的直线中,有且仅有一条直线是E 的分割线.

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【解析】:(1)将 $A ( 1 , 2 ) , B ( - 1 , 0 )$ 分别代入 $x + y - 1$ ,得 $( 1 + 2 - 1 ) \times ( - 1 - 1 ) = - 4 < 0$ ∴点 A B(1,2), ( 1,0)- 被直线 $x + y - 1 = 0$ 分割

(2)联立 $\left\{ { x ^ { 2 } - 4 y ^ { 2 } = 1 \atop y = k x } \right.$ ,得 $( 1 - 4 k ^ { 2 } ) x ^ { 2 } = 1$ ,依题意,方程无解,

$\cdot 1 - 4 k ^ { 2 } \leq 0$ ,∴ k $: \leq - \frac { 1 } { 2 }$ 或 $k \geq \frac 1 2$

> ③设 M x y( , ) ,则 $\sqrt { x ^ { 2 } + ( y - 2 ) ^ { 2 } } \left| x \right| = 1$ ∴曲线E的方程为 $[ x ^ { 2 } + ( y - 2 ) ^ { 2 } ] x ^ { 2 } = 1 \textcircled { 1 }$ 当斜率不存在时,直线x =0,显然与方程①联立无解,又 $P _ { 1 } ( 1 , 2 ) , P _ { 2 } ( - 1 , 2 )$ 为E上两点,且代入x =0,有 $\eta = - 1 < 0$ ∴x =0是一条分割线;当斜率存在时,设直线为y kx= ,代入方程得: $( k ^ { 2 } + 1 ) x ^ { 4 } - 4 k x ^ { 3 } + 4 x ^ { 2 } - 1 = 0$ 令 $f ( x ) = ( k ^ { 2 } + 1 ) x ^ { 4 } - 4 k x ^ { 3 } + 4 x ^ { 2 } - 1$ ,则 f(0) 1= - ,$f ( 1 ) = k ^ { 2 } + 1 - 4 k + 3 = ( k - 2 ) ^ { 2 } , f ( - 1 ) = k ^ { 2 } + 1 + 4 k + 3 = ( k + 2 ) ^ { 2 } ,$ 当 k ¹ 2时, $f ( 1 ) > 0 , \ \cdot : f ( 0 ) f ( 1 ) < 0$ ,即 f x( ) 0= 在(0,1) 之间存在实根,∴y kx= 与曲线E有公共点当k = 2时, $f ( 0 ) f ( - 1 ) < 0$ ,即 f x( ) 0= 在( 1,0)- 之间存在实根,$\therefore y = k x$ 与曲线E有公共点∴直线y kx= 与曲线E始终有公共点,∴不是分割线,综上,所有通过原点的直线中,有且仅有一条直线x =0是E的分割线

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