題目列表(包括答案和解析)
已知中心在原點,焦點在
軸上的橢圓
的離心率為
,且經過點![]()
.
(Ⅰ)求橢圓
的方程;
(Ⅱ)是否存過點
(2,1)的直線
與橢圓
相交于不同的兩點
,滿足
?若存在,求出直線
的方程;若不存在,請說明理由.
【解析】第一問利用設橢圓
的方程為
,由題意得![]()
解得![]()
第二問若存在直線
滿足條件的方程為
,代入橢圓
的方程得
.
因為直線
與橢圓
相交于不同的兩點
,設
兩點的坐標分別為
,
所以![]()
所以
.解得。
解:⑴設橢圓
的方程為
,由題意得![]()
解得
,故橢圓
的方程為
.……………………4分
⑵若存在直線
滿足條件的方程為
,代入橢圓
的方程得
.
因為直線
與橢圓
相交于不同的兩點
,設
兩點的坐標分別為
,
所以![]()
所以
.
又
,
因為
,即
,
所以![]()
.
即
.
所以
,解得
.
因為A,B為不同的兩點,所以k=1/2.
于是存在直線L1滿足條件,其方程為y=1/2x
已知函數(shù)
的圖象過坐標原點O,且在點
處的切線的斜率是
.
(Ⅰ)求實數(shù)
的值;
(Ⅱ)求
在區(qū)間
上的最大值;
(Ⅲ)對任意給定的正實數(shù)
,曲線
上是否存在兩點P、Q,使得
是以O為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在
軸上?說明理由.
【解析】第一問當
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得
第二問當
時,
,令
得
,結合導數(shù)和函數(shù)之間的關系得到單調性的判定,得到極值和最值
第三問假設曲線
上存在兩點P、Q滿足題設要求,則點P、Q只能在
軸兩側。
不妨設
,則
,顯然![]()
∵
是以O為直角頂點的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設要求的兩點P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設要求的兩點P、Q.
(Ⅰ)當
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得![]()
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,![]()
①當
時,
,令
得![]()
當
變化時,
的變化情況如下表:
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
— |
0 |
+ |
0 |
— |
|
|
|
極小值 |
單調遞增 |
極大值 |
|
又
,
,
!
在
上的最大值為2.
②當
時,
.當
時,
,
最大值為0;
當
時,
在
上單調遞增!
在
最大值為
。
綜上,當
時,即
時,
在區(qū)間
上的最大值為2;
當
時,即
時,
在區(qū)間
上的最大值為
。
(Ⅲ)假設曲線
上存在兩點P、Q滿足題設要求,則點P、Q只能在
軸兩側。
不妨設
,則
,顯然![]()
∵
是以O為直角頂點的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設要求的兩點P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設要求的兩點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,對任意給定的正實數(shù)
,曲線
上存在兩點P、Q,使得
是以O為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在
軸上
如圖,已知直線
(
)與拋物線
:
和圓
:
都相切,
是
的焦點.
(Ⅰ)求
與
的值;
(Ⅱ)設
是
上的一動點,以
為切點作拋物線
的切線
,直線
交
軸于點
,以
、
為鄰邊作平行四邊形
,證明:點
在一條定直線上;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的條件下,記點
所在的定直線為
, 直線
與
軸交點為
,連接
交拋物線
于
、
兩點,求△
的面積
的取值范圍.
![]()
【解析】第一問中利用圓
:
的圓心為
,半徑
.由題設圓心到直線
的距離
.
即
,解得
(
舍去)
設
與拋物線的相切點為
,又
,得
,
.
代入直線方程得:
,∴
所以
,![]()
第二問中,由(Ⅰ)知拋物線
方程為
,焦點
. ………………(2分)
設
,由(Ⅰ)知以
為切點的切線
的方程為
.
令
,得切線
交
軸的
點坐標為
所以
,
, ∵四邊形FAMB是以FA、FB為鄰邊作平行四邊形
∴
因為
是定點,所以點
在定直線![]()
第三問中,設直線
,代入
得
結合韋達定理得到。
解:(Ⅰ)由已知,圓
:
的圓心為
,半徑
.由題設圓心到直線
的距離
.
即
,解得
(
舍去). …………………(2分)
設
與拋物線的相切點為
,又
,得
,
.
代入直線方程得:
,∴
所以
,
.
……(2分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知拋物線
方程為
,焦點
. ………………(2分)
設
,由(Ⅰ)知以
為切點的切線
的方程為
.
令
,得切線
交
軸的
點坐標為
所以
,
, ∵四邊形FAMB是以FA、FB為鄰邊作平行四邊形,
∴
因為
是定點,所以點
在定直線
上.…(2分)
(Ⅲ)設直線
,代入
得
, ……)得
,
…………………………… (2分)
,
.
△
的面積
范圍是![]()
已知中心在坐標原點,焦點在
軸上的橢圓C;其長軸長等于4,離心率為
.
(Ⅰ)求橢圓C的標準方程;
(Ⅱ)若點
(0,1), 問是否存在直線
與橢圓
交于
兩點,且
?若存在,求出
的取值范圍,若不存在,請說明理由.
【解析】本試題主要考查了橢圓的方程的求解,直線與橢圓的位置關系的運用。
第一問中,可設橢圓的標準方程為
則由長軸長等于4,即2a=4,所以a=2.又
,所以
,
又由于
所求橢圓C的標準方程為![]()
第二問中,
假設存在這樣的直線
,設
,MN的中點為![]()
因為|ME|=|NE|所以MN
EF所以![]()
(i)其中若
時,則K=0,顯然直線
符合題意;
(ii)下面僅考慮
情形:
由
,得,![]()
,得![]()
代入1,2式中得到范圍。
(Ⅰ) 可設橢圓的標準方程為
則由長軸長等于4,即2a=4,所以a=2.又
,所以
,
又由于
所求橢圓C的標準方程為![]()
(Ⅱ) 假設存在這樣的直線
,設
,MN的中點為![]()
因為|ME|=|NE|所以MN
EF所以![]()
(i)其中若
時,則K=0,顯然直線
符合題意;
(ii)下面僅考慮
情形:
由
,得,![]()
,得
……② ……………………9分
則
.
代入①式得,解得
………………………………………12分
代入②式得
,得
.
綜上(i)(ii)可知,存在這樣的直線
,其斜率k的取值范圍是![]()
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