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(zhǎng)軸長(zhǎng)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(wèn)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(qǐng)說(shuō)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(wèn)中,可設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為
則由長(zhǎng)軸長(zhǎng)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(wèn)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(zhǎng)軸長(zhǎng)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![]()
已知函數(shù)
的圖象過(guò)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(duì)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(shuō)明理由.
【解析】第一問(wèn)當(dāng)
時(shí),
,則
。
依題意得:
,即
解得
第二問(wèn)當(dāng)
時(shí),
,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(wèn)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(wú)解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q.
(Ⅰ)當(dāng)
時(shí),
,則
。
依題意得:
,即
解得![]()
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,![]()
①當(dāng)
時(shí),
,令
得![]()
當(dāng)
變化時(shí),
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(shí),
.當(dāng)
時(shí),
,
最大值為0;
當(dāng)
時(shí),
在
上單調(diào)遞增!
在
最大值為
。
綜上,當(dāng)
時(shí),即
時(shí),
在區(qū)間
上的最大值為2;
當(dāng)
時(shí),即
時(shí),
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(wú)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(wú)解,因此
。此時(shí)
,
代入(*)式得:
即
(**)
令
,則![]()
∴
在
上單調(diào)遞增, ∵
∴
,∴
的取值范圍是
。
∴對(duì)于
,方程(**)總有解,即方程(*)總有解。
因此,對(duì)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
如圖,已知直線
(
)與拋物線
:
和圓
:
都相切,
是
的焦點(diǎn).
(Ⅰ)求
與
的值;
(Ⅱ)設(shè)
是
上的一動(dòng)點(diǎn),以
為切點(diǎn)作拋物線
的切線
,直線
交
軸于點(diǎn)
,以
、
為鄰邊作平行四邊形
,證明:點(diǎn)
在一條定直線上;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的條件下,記點(diǎn)
所在的定直線為
, 直線
與
軸交點(diǎn)為
,連接
交拋物線
于
、
兩點(diǎn),求△
的面積
的取值范圍.
![]()
【解析】第一問(wèn)中利用圓
:
的圓心為
,半徑
.由題設(shè)圓心到直線
的距離
.
即
,解得
(
舍去)
設(shè)
與拋物線的相切點(diǎn)為
,又
,得
,
.
代入直線方程得:
,∴
所以
,![]()
第二問(wèn)中,由(Ⅰ)知拋物線
方程為
,焦點(diǎn)
. ………………(2分)
設(shè)
,由(Ⅰ)知以
為切點(diǎn)的切線
的方程為
.
令
,得切線
交
軸的
點(diǎn)坐標(biāo)為
所以
,
, ∵四邊形FAMB是以FA、FB為鄰邊作平行四邊形
∴
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070911460473385651/SYS201207091146532963151648_ST.files/image007.png">是定點(diǎn),所以點(diǎn)
在定直線![]()
第三問(wèn)中,設(shè)直線
,代入
得
結(jié)合韋達(dá)定理得到。
解:(Ⅰ)由已知,圓
:
的圓心為
,半徑
.由題設(shè)圓心到直線
的距離
.
即
,解得
(
舍去). …………………(2分)
設(shè)
與拋物線的相切點(diǎn)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(diǎn)
. ………………(2分)
設(shè)
,由(Ⅰ)知以
為切點(diǎn)的切線
的方程為
.
令
,得切線
交
軸的
點(diǎn)坐標(biāo)為
所以
,
, ∵四邊形FAMB是以FA、FB為鄰邊作平行四邊形,
∴
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070911460473385651/SYS201207091146532963151648_ST.files/image007.png">是定點(diǎn),所以點(diǎn)
在定直線
上.…(2分)
(Ⅲ)設(shè)直線
,代入
得
, ……)得
,
…………………………… (2分)
,
.
△
的面積
范圍是![]()
已知中心在原點(diǎn)O,焦點(diǎn)F1、F2在x軸上的橢圓E經(jīng)過(guò)點(diǎn)C(2,2),且拋物線
的焦點(diǎn)為F1.
(Ⅰ)求橢圓E的方程;
(Ⅱ)垂直于OC的直線l與橢圓E交于A、B兩點(diǎn),當(dāng)以AB為直徑的圓P與y軸相切時(shí),求直線l的方程和圓P的方程.
【解析】本試題主要考查了橢圓的方程的求解以及直線與橢圓的位置關(guān)系的運(yùn)用。第一問(wèn)中,設(shè)出橢圓的方程,然后結(jié)合拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)得到
,又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012061921190757897157/SYS201206192120259226615718_ST.files/image003.png">,這樣可知得到
。第二問(wèn)中設(shè)直線l的方程為y=-x+m與橢圓聯(lián)立方程組可以得到
,再利用
可以結(jié)合韋達(dá)定理求解得到m的值和圓p的方程。
解:(Ⅰ)設(shè)橢圓E的方程為![]()
①………………………………1分
②………………2分
③ 由①、②、③得a2=12,b2=6…………3分
所以橢圓E的方程為
…………………………4分
(Ⅱ)依題意,直線OC斜率為1,由此設(shè)直線l的方程為y=-x+m,……………5分
代入橢圓E方程,得
…………………………6分
………………………7分
、
………………8分
![]()
………………………9分
![]()
……………………………10分
當(dāng)m=3時(shí),直線l方程為y=-x+3,此時(shí),x1 +x2=4,圓心為(2,1),半徑為2,
圓P的方程為(x-2)2+(y-1)2=4;………………………………11分
同理,當(dāng)m=-3時(shí),直線l方程為y=-x-3,
圓P的方程為(x+2)2+(y+1)2=4
已知向量
(
),向量
,
,
且![]()
![]()
.
(Ⅰ)求向量
;
(Ⅱ)若
,
,求
.
【解析】本試題主要考查了向量的數(shù)量積的運(yùn)算,以及兩角和差的三角函數(shù)關(guān)系式的運(yùn)用。
(1)問(wèn)中∵
,∴
,…………………1分
∵
,得到三角關(guān)系是
,結(jié)合
,解得。
(2)由
,解得
,
,結(jié)合二倍角公式
,和
,代入到兩角和的三角函數(shù)關(guān)系式中就可以求解得到。
解析一:(Ⅰ)∵
,∴
,…………1分
∵
,∴
,即
① …………2分
又
② 由①②聯(lián)立方程解得,
,
5分
∴
……………6分
(Ⅱ)∵
即
,
, …………7分
∴
,
………8分
又∵
, ………9分
, ……10分
∴
.
解法二: (Ⅰ)
,…………………………………1分
又
,∴
,即
,①……2分
又
②
將①代入②中,可得
③ …………………4分
將③代入①中,得
……………………………………5分
∴
…………………………………6分
(Ⅱ) 方法一
∵
,
,∴
,且
……7分
∴
,從而
. …………………8分
由(Ⅰ)知
,
; ………………9分
∴
. ………………………………10分
又∵
,∴
,
又
,∴
……11分
綜上可得
………………………………12分
方法二∵
,
,∴
,且
…………7分
∴
.
……………8分
由(Ⅰ)知
,
.
…………9分
∴
……………10分
∵
,且注意到
,
∴
,又
,∴
………………………11分
綜上可得
…………………12分
(若用
,又∵
∴
,
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