学科网2023年高三2月大联考(新教材)数学

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学科网2023年高三2月大联考(新教材)数学试卷答案

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7．《数书九章》三斜求积术：“以小斜幂，并大斜幂，减中斜幂，余半之，自乘于上；以小斜幂乘大斜幂，减上，余四约之，为实；一为从隅，开平方得积”．秦九韶把三角形的三条边分别称为小斜，中斜和大斜，“术”即方法．以S，a，b，c分别表示三角形的面积，大斜，中斜，小斜，h_a，h_b，h_c分别为对应的大斜，中斜，小斜上的高，所以S=$\sqrt{\frac{1}{4}[{a}^{2}×{b}^{2}-（\frac{{a}^{2}+{b}^{2}-{c}^{2}}{2}）^{2}]}$=$\frac{1}{2}$ah_a=$\frac{1}{2}$bh_b=$\frac{1}{2}$ch_c．已知h_a=3，h_b=4，h_c=6，根据上述公式，可以推理其对应边分别为（　　）

分析（1）利用极坐标与直角坐标的转换关系式$\left\{\begin{array}{l}{{ρ}^{2}={x}^{2}+{y}^{2}}\\{x=ρcosθ}\end{array}\right.$，可将曲线C的方程化为直角坐标方程．
（2）联立直线l的参数方程与曲线C的普通方程，消去x与y，得到关于t的一元二次方程，写出|PM|+|PN|关于t及α的表达式，利用韦达定理及α的范围，可探求|PM|+|PN|的取值范围．

解答解：（1）∵曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ，
∴ρ²=4ρcosθ，
∴x²+y²=4x，
∴曲线C的直角坐标方程为（x-2）²+y²=4．
（2）∵直线l的参数方程是$\left\{\begin{array}{l}{x=4+tcosa}\\{y=2+tcosa}\end{array}\right.$（t为参数，a为直线l的倾斜角），
∴将l的参数方程$\left\{\begin{array}{l}{x=4+tcosα}\\{y=2+tsinα}\end{array}\right.$代入x²+y²=4x中，
得t²+4（sinα+cosα）t+4=0，
由题意有△=16（sinα+cosα）²-16＞0，
得sinα•cosα＞0，∵0≤α＜π，∴sinα＞0，且cosα＞0，从而0＜α＜$\frac{π}{2}$．
设点M，N对应的参数分别为t₁，t₂，
由韦达定理，得t₁+t₂=-4（sinα+cosα）＜0，t₁•t₂=4＞0，
∴t₁＜0，且t₂＜0，
∴|PM|+|PN|=|t₁|+|t₂|=-t₁-t₂=4（sinα+cosα）=4$\sqrt{2}$sin（$α+\frac{π}{4}$）．
由0＜α＜$\frac{π}{2}$，得$\frac{π}{4}$＜α＜$\frac{3π}{4}$，
∴$\frac{\sqrt{2}}{2}＜sin（α+\frac{π}{4}）≤1$，
故|PM|+|PN|的取值范围是（4，4$\sqrt{2}$]．

点评极坐标方程化直角坐标方程，一般通过两边同时平方，两边同时乘以ρ等方式，构造或凑配ρ²，ρcosθ，ρsinθ，再利用互化公式转化．常见互化公式有ρ²═x²+y²，ρcosθ=x，ρsinθ=y，tanθ=$\frac{y}{x}$等．对于曲线C与直线l的相交问题，一般是联立曲线与直线的方程，消去相应的变量，再利用韦达定理求解．

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