題目列表(包括答案和解析)
已知中心在坐標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)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(guān)系的運用。
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的中點為
因為|ME|=|NE|所以MNEF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(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的中點為
因為|ME|=|NE|所以MNEF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O,焦點F1、F2在x軸上的橢圓E經(jīng)過點C(2,2),且拋物線的焦點為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,當(dāng)以AB為直徑的圓P與y軸相切時,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)系的運用。第一問中,設(shè)出橢圓的方程,然后結(jié)合拋物線的焦點坐標(biāo)得到,又因為,這樣可知得到。第二問中設(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,直線l方程為y=-x+3,此時,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,直線l方程為y=-x-3,
圓P的方程為(x+2)2+(y+1)2=4
已知數(shù)列的前項和為,且 (N*),其中.
(Ⅰ) 求的通項公式;
(Ⅱ) 設(shè) (N*).
①證明: ;
② 求證:.
【解析】本試題主要考查了數(shù)列的通項公式的求解和運用。運用關(guān)系式,表示通項公式,然后得到第一問,第二問中利用放縮法得到,②由于,
所以利用放縮法,從此得到結(jié)論。
解:(Ⅰ)當(dāng)時,由得. ……2分
若存在由得,
從而有,與矛盾,所以.
從而由得得. ……6分
(Ⅱ)①證明:
證法一:∵∴
∴
∴.…………10分
證法二:,下同證法一. ……10分
證法三:(利用對偶式)設(shè),,
則.又,也即,所以,也即,又因為,所以.即
………10分
證法四:(數(shù)學(xué)歸納法)①當(dāng)時, ,命題成立;
②假設(shè)時,命題成立,即,
則當(dāng)時,
即
即
故當(dāng)時,命題成立.
綜上可知,對一切非零自然數(shù),不等式②成立. ………………10分
②由于,
所以,
從而.
也即
設(shè)點是拋物線的焦點,是拋物線上的個不同的點().
(1) 當(dāng)時,試寫出拋物線上的三個定點、、的坐標(biāo),從而使得
;
(2)當(dāng)時,若,
求證:;
(3) 當(dāng)時,某同學(xué)對(2)的逆命題,即:
“若,則.”
開展了研究并發(fā)現(xiàn)其為假命題.
請你就此從以下三個研究方向中任選一個開展研究:
① 試構(gòu)造一個說明該逆命題確實是假命題的反例(本研究方向最高得4分);
② 對任意給定的大于3的正整數(shù),試構(gòu)造該假命題反例的一般形式,并說明你的理由(本研究方向最高得8分);
③ 如果補充一個條件后能使該逆命題為真,請寫出你認(rèn)為需要補充的一個條件,并說明加上該條件后,能使該逆命題為真命題的理由(本研究方向最高得10分).
【評分說明】本小題若填空不止一個研究方向,則以實得分最高的一個研究方向的得分作為本小題的最終得分.
【解析】第一問利用拋物線的焦點為,設(shè),
分別過作拋物線的準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為.
由拋物線定義得到
第二問設(shè),分別過作拋物線的準(zhǔn)線垂線,垂足分別為.
由拋物線定義得
第三問中①取時,拋物線的焦點為,
設(shè),分別過作拋物線的準(zhǔn)線垂線,垂足分別為.由拋物線定義得
,
則,不妨取;;;
解:(1)拋物線的焦點為,設(shè),
分別過作拋物線的準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為.由拋物線定義得
因為,所以,
故可取滿足條件.
(2)設(shè),分別過作拋物線的準(zhǔn)線垂線,垂足分別為.
由拋物線定義得
又因為
;
所以.
(3) ①取時,拋物線的焦點為,
設(shè),分別過作拋物線的準(zhǔn)線垂線,垂足分別為.由拋物線定義得
,
則,不妨取;;;,
則,
.
故,,,是一個當(dāng)時,該逆命題的一個反例.(反例不唯一)
② 設(shè),分別過作
拋物線的準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為,
由及拋物線的定義得
,即.
因為上述表達(dá)式與點的縱坐標(biāo)無關(guān),所以只要將這點都取在軸的上方,則它們的縱坐標(biāo)都大于零,則
,
而,所以.
(說明:本質(zhì)上只需構(gòu)造滿足條件且的一組個不同的點,均為反例.)
③ 補充條件1:“點的縱坐標(biāo)()滿足 ”,即:
“當(dāng)時,若,且點的縱坐標(biāo)()滿足,則”.此命題為真.事實上,設(shè),
分別過作拋物線準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為,由,
及拋物線的定義得,即,則
,
又由,所以,故命題為真.
補充條件2:“點與點為偶數(shù),關(guān)于軸對稱”,即:
“當(dāng)時,若,且點與點為偶數(shù),關(guān)于軸對稱,則”.此命題為真.(證略)
設(shè)A是由m×n個實數(shù)組成的m行n列的數(shù)表,滿足:每個數(shù)的絕對值不大于1,且所有數(shù)的和為零,記s(m,n)為所有這樣的數(shù)表構(gòu)成的集合。
對于A∈S(m,n),記ri(A)為A的第ⅰ行各數(shù)之和(1≤ⅰ≤m),Cj(A)為A的第j列各數(shù)之和(1≤j≤n):
記K(A)為∣r1(A)∣,∣R2(A)∣,…,∣Rm(A)∣,∣C1(A)∣,∣C2(A)∣,…,∣Cn(A)∣中的最小值。
(1) 對如下數(shù)表A,求K(A)的值;
1 |
1 |
-0.8 |
0.1 |
-0.3 |
-1 |
(2)設(shè)數(shù)表A∈S(2,3)形如
1 |
1 |
c |
a |
b |
-1 |
求K(A)的最大值;
(3)給定正整數(shù)t,對于所有的A∈S(2,2t+1),求K(A)的最大值。
【解析】(1)因為,
所以
(2) 不妨設(shè).由題意得.又因為,所以,
于是,,
所以,當(dāng),且時,取得最大值1。
(3)對于給定的正整數(shù)t,任給數(shù)表如下,
… |
|||
… |
任意改變A的行次序或列次序,或把A中的每一個數(shù)換成它的相反數(shù),所得數(shù)表
,并且,因此,不妨設(shè),
且。
由得定義知,,
又因為
所以
所以,
對數(shù)表:
1 |
1 |
… |
1 |
… |
||
… |
-1 |
… |
-1 |
則且,
綜上,對于所有的,的最大值為
一、選擇題
1-5 BBAB 文B理A 6-10 ADCBC 11-12文B理D A
6.A 提示:設(shè)=,則表示點與點(0,0)連線的斜率.當(dāng)該直線kx-y=0與圓相切時,取得最大值與最小值.圓心(2,0),由=1,解得,∴的最大值為.11.(文) B
11.(文) A 提示:拋物線的焦點為F(1,0),作PA垂直于準(zhǔn)線x=-1,則
|PA|=|PF|,當(dāng)A、P、Q在同一條直線上時,
|PF|+|PQ|=|PA|+|PQ|=|AQ|,
此時,點P到Q點距離與拋物線焦點距離之和取得最小值,
P點的縱坐標(biāo)為-1,有1=4x,x=,此時P點坐標(biāo)為(,-1),故選A。
11.(理) B提示:設(shè)則
又。
12.A 提示:如右圖所示,設(shè)點P的坐標(biāo)為(x0,y0),由拋物線以F2為頂點,F1為焦點,可得其準(zhǔn)線的方
程為x=3c, 根據(jù)拋物線的定義可得|PF1|=|PR|=3c-x0,又由點P為雙曲線上的點,根據(jù)雙曲線的第二定義可得=e, 即得|PF2|=ex0-a, 由已知a|PF2|+c|PF1|=8a2,可得-a2+3c2=8a2,即e2=3,由e>1可得e=, 故應(yīng)選A.
二、填空題:13-16文理 3 35
九、實戰(zhàn)演習(xí)
一 選擇題
1.與圓相切,且在兩坐標(biāo)軸上截距相等的直線共有 ( )
A.2條 B.3條 C.4條 D.6條
1.C提示: 在兩坐標(biāo)軸上截距相等的直線有兩類:①直線過原點時,有兩條與已知圓相切;②直線不過原點時,設(shè)其方程為,也有兩條與已知圓相切.易知①、②中四條切線互不相同,故選C.
2.在中,三內(nèi)角所對的邊是且成等差數(shù)列,那么直線與直線的位置關(guān)系是 ( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.相交但不垂直
2.B提示:成等差數(shù)列,
又,
,故兩直線重合。選B。
3.已知函數(shù),集合,集合,則集合的面積是
A. B. C. D.
3.D提示: 集合即為:,集合即為: ,其面積等于半圓面積。
4.(文)已知直線m:交x軸于M,E是直線m上的點,N(1,0),又P在線段EN的垂直平分線上,且,則動點P的軌跡是( )
A.圓 B.橢圓 C.雙曲線 D.拋物線
4.(文)D.
4.(理)已知P在雙曲線上變動,O是坐標(biāo)原點,F(xiàn)是雙曲線的右焦點,則的重心G的軌跡方程是( )
A. B.
C. D.
4.(理)C.提示:雙曲線焦點坐標(biāo)是F(6,0).設(shè)雙曲線上任一點P(x0,y0), 的重心G(x,y),則由重心公式,
得,解得,代入,得為所求.
5.已知是三角形的一個內(nèi)角,且,則方程表示( 。
A.焦點在軸上的橢圓 B.焦點在軸上的橢圓
C.焦點在軸上的雙曲線 D.焦點在軸上的雙曲線
5.B提示:由,又是三角形的一個內(nèi)角,故,
再由,
結(jié)合解得
。
故方程表示焦點在軸上的橢圓。選B。
或者結(jié)合單位圓中的三角函數(shù)線直接斷定。
6.過拋物線的焦點作一條直線與拋物線相交于A、B兩點,它們的橫坐標(biāo)之和等于5,則這樣的直線 。 )
A.有且僅有一條 B.有且僅有兩條 C.有無窮多條 D.不存在
6.B提示:該拋物線的通徑長為4,而這樣的弦AB的長為,故這樣的直線有且僅有兩條。選B。
或者(1)當(dāng)該直線的斜率不存在時,它們的橫坐標(biāo)之和等于2;
(2)當(dāng)該直線的斜率存在時,設(shè)該直線方程為,代入拋物線方程得
,由。故這樣的直線有且僅有兩條。
7.一個橢圓中心在原點,焦點在軸上,(2,)是橢圓上一點,且成等差數(shù)列,則橢圓方程為 。ā 。
A. B. C. D.
7.A提示:設(shè)橢圓方程為,由成等差數(shù)列知,從而,故橢圓方程為,將P點的坐標(biāo)代入得,故所求的橢圓方程為。選A。
8.以A(4,3,1),B(7,1,2),C(5,2,3)為頂點的三角形形狀為( )
A .直角三角形 B. 等腰三角形 C.非等腰三角形三角形 D.等邊三角形
8. B.提示:由兩點間距離公式,得,,故選B.
9. 若直線與雙曲線的右支交于不同的兩點,則k的取值范圍是( )
A., B., C., D.,
9.D提示:特別注意的題目。將直線代入雙曲線方程得
若直線與雙曲線的右支交于不同的兩點,則應(yīng)滿足
。選D。
10. (文)設(shè)離心率為e的雙曲線的右焦點為F,直線過點F且斜率為K,則直線與雙曲線C左、右支都有相交的充要條件是( )
A. B.
C. D.
10. (理)已知兩個點M(-5,0)和N(5,0),若直線上存在點P,使|PM|-|PN|=6,則稱該直線為“B型直線”。給出下列直線①②③④。其中屬于“B型直線”的是( )
A、①③ B、①② C、③④ D、①④
10. (文)C 提示:由已知設(shè)漸近線的斜率為于是
,即故選C;
10. (理)B 提示:理解為以M、N為焦點的雙曲線,則c=5, 又|PM|-|PN|=6,則a=3,b=4,幾何意義是雙曲線的右支,所謂“B型直線”即直線與雙曲線的右支有交點,又漸近線為:,逐一分析,只有①②與雙曲線右支有交點,故選B;
11.已知雙曲線的左、右焦點分別為,點P在雙曲線上,且,則此雙曲線的離心率的最大值為 ( )
A、 B、 C、 D、2
11.B提示:,由 又
∴ 故選B項。
12.若AB過橢圓 + =1 中心的弦, F1為橢圓的焦點, 則△F1AB面積的最大值為( )
A. 6 B.12 C.24 D.48
12.B提示:設(shè)AB的方程為,代入橢圓方程得,。選B。
二 填空題
13.橢圓M:=1 (a>b>0) 的左、右焦點分別為F1、F2,P為橢圓M上任一點,且 的最大值的取值范圍是[2c2,3c2],其中. 則橢圓M的離心率e的取值范圍是
13.
14. 1.1998年12月19日,太原衛(wèi)星發(fā)射中心為摩托羅拉公司(美國)發(fā)射了兩顆“銥星”系統(tǒng)通信衛(wèi)星.衛(wèi)星運行的軌道是以地球中心為一個焦點的橢圓,近地點為m km,遠(yuǎn)地點為 n km,地球的半徑為R km,則通信衛(wèi)星運行軌道的短軸長等于
14. 2提示: -c=m+R, +c=n+R,
∴c=,b=2=2.
15. 已知與曲線C:x2+y2-2x-2y+1=0相切的直線交x、y軸于A、B兩點,O為原點,|OA|=a,|OB|=b,a>2,b>2,線段AB中點的軌跡方程是 。
15. 提示:滿足(a-2)(b-2)=2。設(shè)AB的中點坐標(biāo)為(x,y), 則a=2x,b=2y, 代入①得(2x-2)(2y-2)=2, 即(x-1)(y-1)= (x>1,y>1)。
16.以下四個關(guān)于圓錐曲線的命題中
①設(shè)A、B為兩個定點,k為非零常數(shù),,則動點P的軌跡為雙曲線;
②過定圓C上一定點A作該圓的動弦AB,O為坐標(biāo)原點,若則動點的軌跡為橢圓;③方程的兩根可分別作為橢圓和雙曲線的離心率;
④雙曲線有相同的焦點.
其中真命題的序號為 (寫出所有真命題的序號)
16. ③、④
三 解答題(74分)
17. (本小題滿分12分)已知,直線:和圓:.
(1)求直線斜率的取值范圍;
(2)直線能否將圓分割成弧長的比值為的兩段圓。繛槭裁?
解析:(1)直線的方程可化為,直線的斜率,因為,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立.
所以,斜率的取值范圍是.
(2)不能.由(1)知的方程為,其中.
圓的圓心為,半徑.圓心到直線的距離.
由,得,即.從而,若與圓相交,則圓截直線所得的弦所對的圓心角小于.所以不能將圓分割成弧長的比值為的兩段。
18. (本小題滿分12分)已知A、B分別是橢圓的左右兩個焦點,O為坐標(biāo)原點,點P)在橢圓上,線段PB與y軸的交點M為線段PB的中點。
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)點C是橢圓上異于長軸端點的任意一點,對于△ABC,求的值
18.解:(1)由題意知:
∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為=1.
(2)∵點C在橢圓上,A、B是橢圓的兩個焦點,
∴AC+BC=2a=,AB=2c=2 .
在△ABC中,由正弦定理, ,
∴= .
19.(本小題滿分12分)已知橢圓的中心在原點,離心率為,一個焦點是(為大于0的常數(shù)).
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)是橢圓上一點,且過點
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