題目列表(包括答案和解析)
已知曲線
上動點(diǎn)
到定點(diǎn)
與定直線
的距離之比為常數(shù)
.
(1)求曲線
的軌跡方程;
(2)若過點(diǎn)
引曲線C的弦AB恰好被點(diǎn)
平分,求弦AB所在的直線方程;
(3)以曲線
的左頂點(diǎn)
為圓心作圓
:
,設(shè)圓
與曲線
交于點(diǎn)
與點(diǎn)
,求
的最小值,并求此時圓
的方程.
【解析】第一問利用(1)過點(diǎn)
作直線
的垂線,垂足為D.
代入坐標(biāo)得到
第二問當(dāng)斜率k不存在時,檢驗(yàn)得不符合要求;
當(dāng)直線l的斜率為k時,
;,化簡得
![]()
第三問點(diǎn)N與點(diǎn)M關(guān)于X軸對稱,設(shè)
,, 不妨設(shè)
.
由于點(diǎn)M在橢圓C上,所以
.
由已知
,則
,
由于
,故當(dāng)
時,
取得最小值為
.
計算得,
,故
,又點(diǎn)
在圓
上,代入圓的方程得到
.
故圓T的方程為:![]()
已知函數(shù)
的圖象過坐標(biāo)原點(diǎn)O,且在點(diǎn)
處的切線的斜率是
.
(Ⅰ)求實(shí)數(shù)
的值;
(Ⅱ)求
在區(qū)間
上的最大值;
(Ⅲ)對任意給定的正實(shí)數(shù)
,曲線
上是否存在兩點(diǎn)P、Q,使得
是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)在
軸上?說明理由.
【解析】第一問當(dāng)
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得
第二問當(dāng)
時,
,令
得
,結(jié)合導(dǎo)數(shù)和函數(shù)之間的關(guān)系得到單調(diào)性的判定,得到極值和最值
第三問假設(shè)曲線
上存在兩點(diǎn)P、Q滿足題設(shè)要求,則點(diǎn)P、Q只能在
軸兩側(cè)。
不妨設(shè)
,則
,顯然![]()
∵
是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q.
(Ⅰ)當(dāng)
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得![]()
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,![]()
①當(dāng)
時,
,令
得![]()
當(dāng)
變化時,
的變化情況如下表:
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
— |
0 |
+ |
0 |
— |
|
|
|
極小值 |
單調(diào)遞增 |
極大值 |
|
又
,
,
!
在
上的最大值為2.
②當(dāng)
時,
.當(dāng)
時,
,
最大值為0;
當(dāng)
時,
在
上單調(diào)遞增。∴
在
最大值為
。
綜上,當(dāng)
時,即
時,
在區(qū)間
上的最大值為2;
當(dāng)
時,即
時,
在區(qū)間
上的最大值為
。
(Ⅲ)假設(shè)曲線
上存在兩點(diǎn)P、Q滿足題設(shè)要求,則點(diǎn)P、Q只能在
軸兩側(cè)。
不妨設(shè)
,則
,顯然![]()
∵
是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q.
若
,則
代入(*)式得:![]()
即
,而此方程無解,因此
。此時
,
代入(*)式得:
即
(**)
令
,則![]()
∴
在
上單調(diào)遞增, ∵
∴
,∴
的取值范圍是
。
∴對于
,方程(**)總有解,即方程(*)總有解。
因此,對任意給定的正實(shí)數(shù)
,曲線
上存在兩點(diǎn)P、Q,使得
是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)在
軸上
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