題目列表(包括答案和解析)
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(diào)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(diào)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(diào)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(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
設橢圓
的左、右頂點分別為
,點
在橢圓上且異于
兩點,
為坐標原點.
(Ⅰ)若直線
與
的斜率之積為
,求橢圓的離心率;
(Ⅱ)若
,證明直線
的斜率
滿足![]()
【解析】(1)解:設點P的坐標為
.由題意,有
①
由
,得
,![]()
由
,可得
,代入①并整理得![]()
由于
,故
.于是
,所以橢圓的離心率![]()
(2)證明:(方法一)
依題意,直線OP的方程為
,設點P的坐標為
.
由條件得
消去
并整理得
②
由
,
及
,
得
.
整理得
.而
,于是
,代入②,
整理得![]()
由
,故
,因此
.
所以
.
(方法二)
依題意,直線OP的方程為
,設點P的坐標為
.
由P在橢圓上,有![]()
因為
,
,所以
,即
③
由
,
,得
整理得
.
于是
,代入③,
整理得![]()
解得
,
所以
.
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![]()
已知中心在原點,焦點在
軸上的橢圓
的離心率為
,且經(jīng)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
設拋物線
:
(
>0)的焦點為
,準線為
,
為
上一點,已知以
為圓心,
為半徑的圓
交
于
,
兩點.
(Ⅰ)若
,
的面積為
,求
的值及圓
的方程;
(Ⅱ)若
,
,
三點在同一條直線
上,直線
與
平行,且
與
只有一個公共點,求坐標原點到
,
距離的比值.
【命題意圖】本題主要考查圓的方程、拋物線的定義、直線與拋物線的位置關系、點到直線距離公式、線線平行等基礎知識,考查數(shù)形結合思想和運算求解能力.
【解析】設準線
于
軸的焦點為E,圓F的半徑為
,
![]()
則|FE|=
,
=
,E是BD的中點,
(Ⅰ) ∵
,∴
=
,|BD|=
,
設A(
,
),根據(jù)拋物線定義得,|FA|=
,
∵
的面積為
,∴
=
=
=
,解得
=2,
∴F(0,1), FA|=
, ∴圓F的方程為:
;
(Ⅱ) 解析1∵
,
,
三點在同一條直線
上, ∴
是圓
的直徑,
,
由拋物線定義知
,∴
,∴
的斜率為
或-
,
∴直線
的方程為:
,∴原點到直線
的距離
=
,
設直線
的方程為:
,代入
得,
,
∵
與
只有一個公共點,
∴
=
,∴
,
∴直線
的方程為:
,∴原點到直線
的距離
=
,
∴坐標原點到
,
距離的比值為3.
解析2由對稱性設
,則![]()
點
關于點
對稱得:![]()
得:
,直線![]()
切點![]()
直線![]()
坐標原點到
距離的比值為![]()
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