2020屆高考數(shù)學大二輪復習 沖刺創(chuàng)新專題 題型1 選填題 練熟練穩(wěn) 少丟分 第14講 圓錐曲線練習 文

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1、第14講 圓錐曲線 [考情分析] 圓錐曲線是高考的重點和熱點,選擇、填空題主要以考查圓錐曲線定義、標準方程和幾何性質(zhì)(特別是離心率)為主,屬于中偏上難度. 熱點題型分析 熱點1 圓錐曲線的定義及標準方程 1.圓錐曲線的定義 (1)橢圓:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|); (2)雙曲線:||PF1|-|PF2||=2a(2a<|F1F2|); (3)拋物線:|PF|=|PM|,點F不在直線l上,PM⊥l于M. 2.圓錐曲線的標準方程 (1)橢圓的標準方程:+=1,其中a>b>0; (2)雙曲線的標準方程:-=1,其中a>0,b>0; (3)拋物線的標準

2、方程:x2=±2py,y2=±2px,其中p>0. 1.(2019·廣州測試)已知雙曲線C:-=1(a>0)的一條漸近線方程為2x+3y=0,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是雙曲線C的左、右焦點,點P在雙曲線上,且|PF1|=7,則|PF2|=(  ) A.1 B.13 C.4或10 D.1或13 答案 D 解析 由一條漸近線方程為2x+3y=0和b=2可得a=3,|F1F2|=2=2,由點P在雙曲線C上,則||PF1|-|PF2||=6,可得|PF2|=1或13,根據(jù)|PF1|=7,|PF2|=1,|F1F2|=2或|PF1|=7,|PF2|=13,|F1F2|=2均能滿足三角形成立的條件

3、.故選D. 2.橢圓+=1的離心率為,則k的值為(  ) A.-21 B.21 C.-或21 D.或21 答案 C 解析 若a2=9,b2=4+k,則c=,由=,即=,得k=-;若a2=4+k,b2=9,則c=,由=,即=,解得k=21.故選C. 1.運用雙曲線定義時,容易忽略距離差的“絕對值”這一條件.如第1題,忽略此條件可能因為|PF1|=7,2a=6,而直接根據(jù)|PF1|-|PF2|=2a,得出|PF2|=1,錯選A.因此對于各圓錐曲線的定義,要熟練掌握,特別是雙曲線的定義,不要忽略距離差的“絕對值”這一重要信息;除此之外,對于橢圓定義中|PF1|+|PF

4、2|>|F1F2|、雙曲線定義中||PF1|-|PF2||<|F1F2|,滿足這樣點的軌跡才能是橢圓和雙曲線也是非常重要的信息點,這也是第1題后續(xù)需要驗證的原因. 2.求標準方程時不考慮焦點位置,如第2題,不考慮焦點在y軸上的情況,而導致漏解.因此求圓錐曲線方程時,當焦點位置不明時要注意根據(jù)焦點位置進行分類討論. 熱點2 圓錐曲線的幾何性質(zhì) 1.橢圓、雙曲線中,a,b,c三者之間的關系 (1)橢圓:a2=b2+c2,離心率e==∈(0,1); (2)雙曲線:c2=a2+b2,離心率為e==∈(1,+∞). 2.確定離心率的值或范圍時,充分利用橢圓和雙曲線的幾何性質(zhì)或者點坐標等,

5、建立一個關于a,b,c的方程(組)或不等式(組),再根據(jù)a,b,c的關系消掉b得到關于a,c的關系式. 3.雙曲線-=1(a>0,b>0)的漸近線方程為y=±x,雙曲線 -=1(a>0,b>0)的漸近線方程為y=±x;同時注意漸近線斜率與離心率e的關系. 1.設橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,P是C上的點,PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,則C的離心率為(  ) A. B. C. D. 答案 D 解析 解法一:如圖, 在Rt△PF2F1中, ∠PF1F2=30°,|F1F2|=2c, ∴|PF1|==, |PF2|=2c·tan3

6、0°=. ∵|PF1|+|PF2|=2a,即+=2a,可得c=a.∴e==.故選D. 解法二:(特殊值法) 在Rt△PF2F1中,令|PF2|=1, ∵∠PF1F2=30°,∴|PF1|=2,|F1F2|=. ∴e====.故選D. 2.(2017·全國卷Ⅰ)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右頂點為A,以A為圓心,b為半徑作圓A,圓A與雙曲線C的一條漸近線交于M,N兩點.若∠MAN=60°,則C的離心率為________. 答案  解析 如圖,取MN中點P,連接AP,則AP⊥MN,所以∠MAP=30°.因為A(a,0),M,N為y=x上的點,則|AP|==. 在R

7、t△PAM中,cos∠PAM=,則==,所以e==. 3.(2019·全國卷Ⅰ)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過F1的直線與C的兩條漸近線分別交于A,B兩點.若=,·=0,則C的離心率為________. 答案 2 解析 解法一:由=, 得A為F1B的中點. 又O為F1F2的中點, ∴OA∥BF2. 又·=0, ∴∠F1BF2=90°. ∴OF2=OB, ∴∠OBF2=∠OF2B. 又∠F1OA=∠BOF2,∠F1OA=∠OF2B, ∴∠BOF2=∠OF2B=∠OBF2, ∴△OBF2為等邊三角形. 如圖1所示,不妨設B為.

8、 ∵點B在直線y=-x上,∴=, ∴離心率e==2. 解法二:∵·=0, ∴∠F1BF2=90°.在Rt△F1BF2中,O為F1F2的中點,∴|OF2|=|OB|=c.如圖2,作BH⊥x軸于H,由l1為雙曲線的漸近線,可得=,且|BH|2+|OH|2=|OB|2=c2,∴|BH|=b,|OH|=a, ∴B(a,-b),F(xiàn)2(c,0). 又=,∴A為F1B的中點. ∴OA∥F2B,∴∠F1OA=∠F1F2B, 又∠F1OA=∠BOF2,∴∠BOF2=∠F1F2B, ∴=,∴c=2a,∴離心率e==2. 1.雙曲線的漸近線方程是y=±x,還是y=±x,是最容易混淆出錯的

9、點.如第2題,如果將MN所在漸近線錯寫為y=x,則|AP|=.再根據(jù)cos∠PAM=得到關于e的方程3e4-3e2-4=0,從而形成錯解.因此雙曲線漸近線可以根據(jù)雙曲線方程進行推導,即對于雙曲線-=1,令-=0,則=,=±,即y=±x,而不要死記硬背. 2.解決有關幾何性質(zhì)問題時,既可以使用曲線方程與點坐標有關的代數(shù)運算,也可以選擇利用平面圖形的幾何性質(zhì)求解.二者比較起來,代數(shù)運算的計算量較大,出錯率較高.因此求解此類問題時,要根據(jù)題目給出的已知條件,準確畫出平面圖形,并充分挖掘圖形中隱含的幾何性質(zhì),從而簡化計算過程. 3.求解離心率的值或范圍的問題時,要注意不同圓錐曲線的離心率范圍不同.

10、 熱點3 交匯題型 解析幾何與其他知識相結(jié)合,各種題型均有可能出現(xiàn),要求較高,其中最常見的是與平面向量和不等式結(jié)合考查.解決此類問題,關鍵在于能“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”,從而選擇相應方法求解. 交匯點一 與不等式交匯 典例1 (2017·全國卷Ⅰ)已知F為拋物線C:y2=4x的焦點,過F作兩條互相垂直的直線l1,l2,直線l1與C交于A,B兩點,直線l2與C交于D,E兩點,則|AB|+|DE|的最小值為(  ) A.16  B.14   C.12   D.10 解析 因為F為y2=4x的焦點,所以F(1,0). 由題意直線l1,l2的斜率均存在,且不為0,設l1的斜率為k,則

11、l2的斜率為-,故直線l1,l2的方程分別為 y=k(x-1),y=-(x-1). 由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0. 設A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=1, 所以|AB|= ·|x1-x2| = · = ·=. 同理可得|DE|=4(1+k2). 所以|AB|+|DE|=+4(1+k2)=4=8+4≥8+4×2=16, 當且僅當k2=,即k=±1時,取得等號.故選A. 答案 A 解析幾何與不等式交匯,主要體現(xiàn)在運用不等式的相關知識,解析或證明幾何圖形的某些特征.交匯點集中在利用不等式的解法求參數(shù)范圍,或構(gòu)造函數(shù)利用均值不等

12、式求最值等問題上. (2019·江西南昌一模)拋物線y2=8x的焦點為F,設A(x1,y1),B(x2,y2)是拋物線上的兩個動點,若x1+x2+4=|AB|,則∠AFB的最大值為(  ) A. B. C. D. 答案 D 解析 因為x1+x2+4=|AB|,|AF|+|BF|=x1+x2+4,所以|AF|+|BF|=|AB|,在△AFB中,由余弦定理得: cos∠AFB= = =-1=-1, 又|AF|+|BF|=|AB|≥2, 所以|AF|·|BF|≤|AB|2, 則cos∠AFB=-1 ≥-1=-, 所以∠AFB的最大值為,故選D. 交匯點二 與向量交

13、匯 典例2 (2019·吉林四平質(zhì)檢)經(jīng)過橢圓+y2=1的一個焦點作傾斜角為45°的直線l,交橢圓于A,B兩點.設O為坐標原點,則·等于(  ) A.-3 B.- C.-或-3 D.± 解析 依題意,當直線l經(jīng)過橢圓的右焦點(1,0)時,其方程為y-0=tan45°(x-1),即y=x-1.代入橢圓方程+y2=1并整理得3x2-4x=0,解得x=0或x=.所以兩個交點坐標為A(0,-1),B,所以·=(0,-1)·=-.同理,直線l經(jīng)過橢圓的左焦點時,也可得·=-.故選B. 答案 B 平面向量與解析幾何的結(jié)合通常涉及到夾角、平行、垂直、共線、軌跡等問題的處理.

14、解決此類問題基本思想:一是將幾何問題坐標化、符號化、數(shù)量化,從而將推理轉(zhuǎn)化為運算;二是考慮向量運算的幾何意義,利用其幾何意義解決有關問題. 設F1,F(xiàn)2分別是橢圓+y2=1的左、右焦點,若橢圓上存在一點P,使(+2)·2=0(O為坐標原點),則△F1PF2的面積是(  ) A.4 B.3 C.2 D.1 答案 D 解析 ∵(+2)·2=(+)·2=·2=0, ∴PF1⊥PF2,∠F1PF2=90°. 設|PF1|=m,|PF2|=n,則m+n=4,m2+n2=12, ∴2mn=4,mn=2,∴S△F1PF2=mn=1. 真題自檢感悟    1.(2019·全國卷Ⅰ

15、)已知橢圓C的焦點為F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),過F2的直線與C交于A,B兩點.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,則C的方程為(  ) A.+y2=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1 答案 B 解析 設橢圓的標準方程為+=1(a>b>0).由橢圓的定義可得|AF1|+|AB|+|BF1|=4a. ∵|AB|=|BF1|,|AF2|=2|F2B|, ∴|AB|=|BF1|=|AF2|,∴|AF1|+3|AF2|=4a.又|AF1|+|AF2|=2a,∴|AF1|=|AF2|=a, ∴點A是橢圓的短軸端點,如圖.不妨設A(0,-b),由F2(

16、1,0),=2,得B.由點B在橢圓上,得+=1,得a2=3,b2=a2-c2=2. ∴橢圓C的方程為+=1.故選B. 2.(2019·全國卷Ⅰ)雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的一條漸近線的傾斜角為130°,則C的離心率為(  ) A.2sin40° B.2cos40° C. D. 答案 D 解析 由題意可得-=tan130°,所以e= == ==.故選D. 3.(2019·全國卷Ⅱ)設F為雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右焦點,O為坐標原點,以OF為直徑的圓與圓x2+y2=a2交于P,Q兩點.若|PQ|=|OF|,則C的離心率為(  ) A. B. C.2

17、 D. 答案 A 解析 設雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右焦點F的坐標為(c,0).由圓的對稱性及條件|PQ|=|OF|可知,PQ是以OF為直徑的圓的直徑,且PQ⊥OF.設垂足為M,連接OP,如圖,則|OP|=a,|OM|=|MP|=.由|OM|2+|MP|2=|OP|2得2+2=a2,故=,即e=.故選A. 4.(2018·全國卷Ⅱ)已知F1,F(xiàn)2是橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點,A是C的左頂點,點P在過A且斜率為的直線上,△PF1F2為等腰三角形,∠F1F2P=120°,則C的離心率為(  ) A. B. C. D. 答案 D 解析 依題意易知|PF2

18、|=|F1F2|=2c,且P在第一象限內(nèi),由∠F1F2P=120°可得P點的坐標為(2c,c). 又因為kAP=,即=,所以a=4c,e=,故選D. 專題作業(yè)   一、選擇題 1.(2017·全國卷Ⅲ)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右頂點分別為A1,A2,且以線段A1A2為直徑的圓與直線bx-ay+2ab=0相切,則C的離心率為(  ) A. B. C. D. 答案 A 解析 由題意知以A1A2為直徑的圓的圓心為(0,0),半徑為a.又直線bx-ay+2ab=0與圓相切, ∴圓心到直線的距離d==a,解得a=b, ∴=,∴e=== = =.故選A. 2.(

19、2019·全國卷Ⅲ)雙曲線C:-=1的右焦點為F,點P在C的一條漸近線上,O為坐標原點,若|PO|=|PF|,則△PFO的面積為(  ) A. B. C.2 D.3 答案 A 解析 雙曲線-=1的右焦點坐標為(,0),一條漸近線的方程為y=x,不妨設點P在第一象限,由于|PO|=|PF|,則點P的橫坐標為,縱坐標為×=,即△PFO的底邊長為,高為,所以它的面積為××=.故選A. 3.(2017·全國卷Ⅲ)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的一條漸近線方程為y=x,且與橢圓+=1有公共焦點,則C的方程為(  ) A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1

20、 答案 B 解析 由題意可得=,c=3,又a2+b2=c2,解得a2=4,b2=5,則C的方程為-=1,故選B. 4.(2017·全國卷Ⅱ)若雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的一條漸近線被圓(x-2)2+y2=4所截得的弦長為2,則C的離心率為(  ) A.2 B. C. D. 答案 A 解析 設雙曲線的一條漸近線方程為y=x, 因為圓的圓心為(2,0),半徑為2, 由弦長為2得出圓心到漸近線的距離為=. 根據(jù)點到直線的距離公式得=, 解得b2=3a2. 所以C的離心率e== = =2. 5.(2019·長沙市高三一模)A是拋物線y2=2px(p>0)上一點,F(xiàn)是

21、拋物線的焦點,O為坐標原點,當|AF|=4時,∠OFA=120°,則拋物線的準線方程是(  ) A.x=-1 B.y=-1 C.x=-2 D.y=-2 答案 A 解析 如圖,過A作AB⊥x軸,AC垂直于準線,因為∠OFA=120°,|AF|=4,所以∠AFB=60°,|BF|=2,根據(jù)拋物線定義知|AC|=4且|AC|=|BF|+p,所以p+2=4即p=2.即拋物線的準線方程為x=-1,故選A. 6.(2019·河北武邑中學調(diào)研)已知直線l:y=k(x+2)(k>0)與拋物線C:y2=8x相交于A,B兩點,F(xiàn)為C的焦點,若|FA|=2|FB|,則k等于(  ) A.

22、B. C. D. 答案 D 解析 由消去y得 k2x2+(4k2-8)x+4k2=0, ∵Δ=(4k2-8)2-16k4>0,又k>0,解得00,x2>0, 由②③解得x1=4,x2=1,代入①得k2=, ∵00,b>0)的漸近線方程為y=±x,則E的離心率為(  ) A.2 B. C.2 D.2

23、 答案 C 解析 由題意,雙曲線-=1(a>0,b>0)的漸近線方程為y=±x,即=,所以雙曲線的離心率為e====2,故選C. 8.(2019·河北衡水中學模擬)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過F1作圓x2+y2=a2的切線,交雙曲線右支于點M,若∠F1MF2=45°,則雙曲線的漸近線方程為(  ) A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±2x 答案 A 解析 如圖,作OA⊥F1M于點A,F(xiàn)2B⊥F1M于點B. 因為F1M與圓x2+y2=a2相切,∠F1MF2=45°, 所以|OA|=a,|F2B|=|BM|=2

24、a,|F2M|=2a,|F1B|=2b. 又點M在雙曲線上, 所以|F1M|-|F2M|=2a+2b-2a=2a. 整理,得b=a.所以=. 所以雙曲線的漸近線方程為y=±x.故選A. 9.(2019·華南師大附中一模)已知雙曲線E:-=1(a>0,b>0),點F為E的左焦點,點P為E上位于第一象限內(nèi)的點,P關于原點的對稱點為Q,且滿足|PF|=3|FQ|,若|OP|=b,則E的離心率為(  ) A. B. C.2 D. 答案 B 解析 設雙曲線的另一個焦點為F1,連接F1P,F(xiàn)1Q,因為P關于原點的對稱點為Q,所以F1PFQ是平行四邊形,所以|PF1|=|FQ|.根據(jù)雙

25、曲線定義知|PF|-|PF1|=2a,又|PF|=3|FQ|=3|PF1|,所以|PF1|=a,|OP|=b,|OF1|=c,因為c2=a2+b2,所以∠OPF1=90°.又因為|PQ|=2b,|QF1|=3a,|PF1|=a,所以(3a)2=a2+(2b)2,整理得b2=2a2即c2=3a2,所以e==,故選B. 10.(2019·湖北八校二模)設F是拋物線x2=4y的焦點,A,B,C為該拋物線上三點,若++=0,則|FA|+|FB|+|FC|的值為(  ) A.3 B.6 C.9 D.12 答案 B 解析 因為++=0,所以F為△ABC的重心,設A,B,C三點的縱坐標分別為y

26、1,y2,y3,則=y(tǒng)F=1,所以y1+y2+y3=3.由拋物線定義可知|FA|=y(tǒng)1+1,|FB|=y(tǒng)2+1,|FC|=y(tǒng)3+1,所以|FA|+|FB|+|FC|=y(tǒng)1+y2+y3+3=6,故選B. 11.(2019·鄭州第三次質(zhì)量預測)橢圓+=1的左焦點為F,直線x=m與橢圓相交于點M,N,當△FMN的周長最大時,△FMN的面積是(  ) A. B. C. D. 答案 C 解析 設橢圓的右焦點為F1,由橢圓定義知△FMN的周長為|MN|+|MF|+|NF|=|MN|+(2-|MF1|)+(2-|NF1|)=4+|MN|-|MF1|-|NF1|.因為|MF1|+|NF1|≥|M

27、N|,所以|MN|-|MF1|-|NF1|≤0,當MN過F1時取等號,即直線x=m過橢圓的右焦點時,△FMN的周長最大,此時|MN|=,|FF1|=2,所以S△FMN=××2=,故選C. 12.(2019·汕頭市一模)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的右焦點為F(c,0),右頂點為A,過F作AF的垂線與雙曲線交于B,C兩點,過B,C分別作AC,AB的垂線,兩垂線交于點D,若D到直線BC的距離小于a+c,則雙曲線的漸近線斜率的取值范圍是(  ) A.(-∞,-1)∪(1,+∞) B.(-1,0)∪(0,1) C.(-∞,-)∪(,+∞) D.(-,0)∪(0,) 答案 B 解析 

28、如圖,因為AB⊥BD且BF⊥AD,所以|BF|2=|AF|·|DF|.因為A(a,0),F(xiàn)(c,0),所以B,則|DF|==.又因為D到直線BC的距離即為|DF|,所以0), 即x2-=1(x>0), 故P為雙曲線x2-=1右支上一點, 且A,B分別為該雙曲線的左、右焦點

29、, 則|PA|-|PB|=2a=2,|PA|=2+2=4. 14.(2017·全國卷Ⅱ)已知F是拋物線C:y2=8x的焦點,M是C上一點,F(xiàn)M的延長線交y軸于點N.若M為FN的中點,則|FN|=________. 答案 6 解析 如圖,不妨設點M位于第一象限內(nèi),拋物線C的準線交x軸于點A, 過點M作準線的垂線,垂足為點B,交y軸于點P,∴PM∥OF. 由題意知,F(xiàn)(2,0),|FO|=|AO|=2. ∵點M為FN的中點,PM∥OF, ∴|MP|=|FO|=1. 又|BP|=|AO|=2, ∴|MB|=|MP|+|BP|=3. 由拋物線的定義知|MF|=|MB|=3,

30、 故|FN|=2|MF|=6. 15.(2019·四省聯(lián)考診斷)在平面上給定相異兩點A,B,設P點在同一平面上且滿足=λ,當λ>0且λ≠1時,P點的軌跡是一個圓,這個軌跡最先由古希臘數(shù)學家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn),故我們稱這個圓為阿波羅尼斯圓,現(xiàn)有橢圓+=1(a>b>0),A,B為橢圓的長軸端點,C,D為橢圓的短軸端點,動點P滿足=2,△PAB的面積的最大值為,△PCD的面積的最小值為,則橢圓的離心率為________. 答案  解析 依題意A(-a,0),B(a,0),設P(x,y), 依題意得|PA|=2|PB|, 即=2, 兩邊平方化簡得2+y2=2, 故橢圓的圓心為,半徑r=.

31、所以△PAB的最大面積為·2a·a=,解得a=2,又因△PCD的最小面積為·2b·=b·=,解得b=1. 故橢圓的離心率為e===. 16.(2019·廣東六校聯(lián)考)已知直線l:y=kx+t與圓C1:x2+(y+1)2=2相交于A,B兩點,且△C1AB的面積取得最大值,又直線l與拋物線C2:x2=2y相交于不同的兩點M,N,則實數(shù)t的取值范圍是________. 答案 (-∞,-4)∪(0,+∞) 解析 根據(jù)題意得到△C1AB的面積為r2sinθ,當角度為直角時面積最大,此時△C1AB為等腰直角三角形,則圓心到直線的距離為d=1,根據(jù)點到直線的距離公式得到=1?1+k2=(1+t)2?k2=t2+2t,直線l與拋物線C2:x2=2y相交于不同的兩點M,N,聯(lián)立直 線和拋物線方程得到x2-2kx-2t=0,只需要此方程有兩個不等根即可,所以Δ=4k2+8t=4t2+16t>0,解得t的取值范圍為(-∞,-4)∪(0,+∞). - 19 -

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