題目列表(包括答案和解析)
已知中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)方程;
(Ⅱ)若點(diǎn)
(0,1), 問是否存在直線
與橢圓
交于
兩點(diǎn),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(guān)系的運(yùn)用。
第一問中,可設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)方程為![]()
第二問中,
假設(shè)存在這樣的直線
,設(shè)
,MN的中點(diǎn)為![]()
因?yàn)閨ME|=|NE|所以MN
EF所以![]()
(i)其中若
時(shí),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(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)方程為![]()
(Ⅱ) 假設(shè)存在這樣的直線
,設(shè)
,MN的中點(diǎn)為![]()
因?yàn)閨ME|=|NE|所以MN
EF所以![]()
(i)其中若
時(shí),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![]()
等軸雙曲線
的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在
軸上,
與拋物線
的準(zhǔn)線交于
兩點(diǎn),
;則
的實(shí)軸長為( )
![]()
![]()
![]()
![]()
【解析】設(shè)等軸雙曲線方程為
,拋物線的準(zhǔn)線為
,由
,則
,把坐標(biāo)
代入雙曲線方程得
,所以雙曲線方程為
,即
,所以
,所以實(shí)軸長
,選C.
如圖,四棱柱
中,
平面
,底面
是邊長為
的正方形,側(cè)棱
.
![]()
。ǎ保┣笕忮F
的體積;
(2)求直線
與平面
所成角的正弦值;
。ǎ常┤衾
上存在一點(diǎn)
,使得
,當(dāng)二面角
的大小為
時(shí),求實(shí)數(shù)
的值.
【解析】(1)在
中,![]()
.
(3’)
(2)以點(diǎn)D為坐標(biāo)原點(diǎn),建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系
,則
(4’)
,設(shè)平面
的法向量為
,
由
得
,
(5’)
則
,
. (7’)
(3)![]()
設(shè)平面
的法向量為
,由
得
,
(10’)
![]()
在四棱錐
中,
平面
,底面
為矩形,
.
(Ⅰ)當(dāng)
時(shí),求證:
;
(Ⅱ)若
邊上有且只有一個(gè)點(diǎn)
,使得
,求此時(shí)二面角
的余弦值.
![]()
【解析】第一位女利用線面垂直的判定定理和性質(zhì)定理得到。當(dāng)a=1時(shí),底面ABCD為正方形,![]()
![]()
又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070912265168707359/SYS201207091227226245550949_ST.files/image014.png">,
………………2分
又
,得證。
第二問,建立空間直角坐標(biāo)系,則B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)……4分
設(shè)BQ=m,則Q(1,m,0)(0《m《a》
要使
,只要![]()
所以
,即
………6分
由此可知
時(shí),存在點(diǎn)Q使得![]()
當(dāng)且僅當(dāng)m=a-m,即m=a/2時(shí),BC邊上有且只有一個(gè)點(diǎn)Q,使得![]()
由此知道a=2, 設(shè)平面POQ的法向量為![]()
,所以
平面PAD的法向量![]()
則
的大小與二面角A-PD-Q的大小相等所以![]()
因此二面角A-PD-Q的余弦值為![]()
解:(Ⅰ)當(dāng)
時(shí),底面ABCD為正方形,![]()
![]()
又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070912265168707359/SYS201207091227226245550949_ST.files/image014.png">,
又![]()
………………3分
(Ⅱ) 因?yàn)锳B,AD,AP兩兩垂直,分別以它們所在直線為X軸、Y軸、Z軸建立坐標(biāo)系,如圖所示,
![]()
則B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)…………4分
設(shè)BQ=m,則Q(1,m,0)(0《m《a》要使
,只要![]()
所以
,即
………6分
由此可知
時(shí),存在點(diǎn)Q使得![]()
當(dāng)且僅當(dāng)m=a-m,即m=a/2時(shí),BC邊上有且只有一個(gè)點(diǎn)Q,使得
由此知道a=2,
設(shè)平面POQ的法向量為![]()
,所以
平面PAD的法向量![]()
則
的大小與二面角A-PD-Q的大小相等所以![]()
因此二面角A-PD-Q的余弦值為![]()
,
,
為常數(shù),離心率為
的雙曲線
:
上的動(dòng)點(diǎn)
到兩焦點(diǎn)的距離之和的最小值為
,拋物線
:![]()
的焦點(diǎn)與雙曲線
的一頂點(diǎn)重合。(Ⅰ)求拋物線
的方程;(Ⅱ)過直線
:
(
為負(fù)常數(shù))上任意一點(diǎn)
向拋物線
引兩條切線,切點(diǎn)分別為
、
,坐標(biāo)原點(diǎn)
恒在以
為直徑的圓內(nèi),求實(shí)數(shù)
的取值范圍。
【解析】第一問中利用由已知易得雙曲線焦距為
,離心率為
,則長軸長為2,故雙曲線的上頂點(diǎn)為
,所以拋物線
的方程![]()
第二問中,
為
,
,
,
故直線
的方程為
,即
,
所以
,同理可得:![]()
借助于根與系數(shù)的關(guān)系得到即
,
是方程
的兩個(gè)不同的根,所以![]()
由已知易得
,即![]()
解:(Ⅰ)由已知易得雙曲線焦距為
,離心率為
,則長軸長為2,故雙曲線的上頂點(diǎn)為
,所以拋物線
的方程![]()
(Ⅱ)設(shè)
為
,
,
,
故直線
的方程為
,即
,
所以
,同理可得:
,
即
,
是方程
的兩個(gè)不同的根,所以![]()
由已知易得
,即![]()
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