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高考数学 高频考点归类分析 应用几何、向量知识求最值(真题为例)VIP免费

高考数学 高频考点归类分析 应用几何、向量知识求最值(真题为例)_第1页
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应用几何、向量知识求最值典型例题:例1.(年重庆市理5分)设四面体的六条棱的长分别为1,1,1,1,和,且长为的棱与长为的棱异面,则的取值范围是【】(A)(B)(C)(D)【答案】A。【考点】异面直线的判定,棱锥的结构特征,勾股定理和余弦定理的应用。【分析】如图所示,设四面体的棱长为,取中点P,连接,所以,在中,由勾股定理得=。∴在中,。∵,∴。∴∴。故选A。例2.(年上海市理4分)在平行四边形ABCD中,3A,边AB、AD的长分别为2、1,若M、N分别是边BC、CD上的点,且满足||||||||CDCNBCBM,则ANAM的取值范围是▲.【答案】。【考点】平面向量的基本运算。【解析】如图所示,以为原点,向量AB所在直线为x轴,过垂直于AB的直线为y轴建立平面直角坐标系。∵平行四边形ABCD中,3A,1,2ADAB,∴。设,则。∴由||||||||CDCNBCBM得,。∴的横坐标为,的纵坐标为。∴∴。∵函数在有最大值,∴在时,函数单调增加。∴在时有最小值2;在时有最大值5。∴的取值范围是。例3.(年上海市理4分)如图,与是四面体中互相垂直的棱,,若,且,其中、为常数,则四面体的体积的最大值是▲.【答案】13222cac。【考点】四面体中线面的关系,椭圆的性质。【解析】作于,连接,则∵,,∴⊥平面。又∵平面,∴。由题设,,∴与都在以为焦距的椭球上,且、都垂直于焦距所在直线。∴=。取中点,连接,∵,∴⊥,,。∴。∴四面体的体积。显然,当在中点,即是短轴端点时,有最大值为。∴。例4.(年北京市理5分)已知正方形ABCD的边长为l,点E是AB边上的动点。则的值为▲;的最大值为▲【答案】1;1。【考点】平面向量的运算法则。【解析】如图,根据平面向量的运算法则,得。∵,正方形ABCD的边长为l,∴。又∵,而就是在上的射影,要使其最大即要点E与点B重合,此时。∴的最大值为。例5.(年上海市文4分)在矩形中,边、的长分别为2、1,若、分别是边、上的点,且满足,则的取值范围是▲【答案】。【考点】平面向量的基本运算。【解析】如图所示,以为原点,向量AB所在直线为x轴,过所在直线为y轴建立平面直角坐标系。∵在矩形ABCD中,1,2ADAB,∴。设,则。∴由||||||||CDCNBCBM得,。∴的坐标为。∴。∴。∵,∴。∴的取值范围是。例6.(年江苏省5分)在平面直角坐标系中,圆的方程为,若直线上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆有公共点,则的最大值是▲.【答案】。【考点】圆与圆的位置关系,点到直线的距离。【解析】∵圆C的方程可化为:,∴圆C的圆心为,半径为1。∵由题意,直线上至少存在一点,以该点为圆心,1为半径的圆与圆有公共点;∴存在,使得成立,即。∵即为点到直线的距离,∴,解得。∴的最大值是。例7.(年安徽省文5分)若直线与圆有公共点,则实数取值范围是【】【答案】。【考点】圆与直线的位置关系,点到直线的距离公式,解绝对值不等式。【解析】设圆的圆心到直线的距离为,则根据圆与直线的位置关系,得。∴由点到直线的距离公式,得,解得。故选。

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