题目列表(包括答案和解析)
已知中心在坐标原点,焦点在
轴上的椭圆C;其长轴长等于4,离心率为
.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)若点
(0,1), 问是否存在直线
与椭圆
交于
两点,且
?若存在,求出
的取值范围,若不存在,请说明理由.
【解析】本试题主要考查了椭圆的方程的求解,直线与椭圆的位置关系的运用。
第一问中,可设椭圆的标准方程为
则由长轴长等于4,即2a=4,所以a=2.又
,所以
,
又由于
所求椭圆C的标准方程为![]()
第二问中,
假设存在这样的直线
,设
,MN的中点为![]()
因为|ME|=|NE|所以MN
EF所以![]()
(i)其中若
时,则K=0,显然直线
符合题意;
(ii)下面仅考虑
情形:
由
,得,![]()
,得![]()
代入1,2式中得到范围。
(Ⅰ) 可设椭圆的标准方程为
则由长轴长等于4,即2a=4,所以a=2.又
,所以
,
又由于
所求椭圆C的标准方程为![]()
(Ⅱ) 假设存在这样的直线
,设
,MN的中点为![]()
因为|ME|=|NE|所以MN
EF所以![]()
(i)其中若
时,则K=0,显然直线
符合题意;
(ii)下面仅考虑
情形:
由
,得,![]()
,得
……② ……………………9分
则
.
代入①式得,解得
………………………………………12分
代入②式得
,得
.
综上(i)(ii)可知,存在这样的直线
,其斜率k的取值范围是![]()
已知函数
的图象过坐标原点O,且在点
处的切线的斜率是
.
(Ⅰ)求实数
的值;
(Ⅱ)求
在区间
上的最大值;
(Ⅲ)对任意给定的正实数
,曲线
上是否存在两点P、Q,使得
是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在
轴上?说明理由.
【解析】第一问当
时,
,则
。
依题意得:
,即
解得
第二问当
时,
,令
得
,结合导数和函数之间的关系得到单调性的判定,得到极值和最值
第三问假设曲线
上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在
轴两侧。
不妨设
,则
,显然![]()
∵
是以O为直角顶点的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;
若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.
(Ⅰ)当
时,
,则
。
依题意得:
,即
解得![]()
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,![]()
①当
时,
,令
得![]()
当
变化时,
的变化情况如下表:
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
— |
0 |
+ |
0 |
— |
|
|
|
极小值 |
单调递增 |
极大值 |
|
又
,
,
。∴
在
上的最大值为2.
②当
时,
.当
时,
,
最大值为0;
当
时,
在
上单调递增。∴
在
最大值为
。
综上,当
时,即
时,
在区间
上的最大值为2;
当
时,即
时,
在区间
上的最大值为
。
(Ⅲ)假设曲线
上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在
轴两侧。
不妨设
,则
,显然![]()
∵
是以O为直角顶点的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;
若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.
若
,则
代入(*)式得:![]()
即
,而此方程无解,因此
。此时
,
代入(*)式得:
即
(**)
令
,则![]()
∴
在
上单调递增, ∵
∴
,∴
的取值范围是
。
∴对于
,方程(**)总有解,即方程(*)总有解。
因此,对任意给定的正实数
,曲线
上存在两点P、Q,使得
是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在
轴上
设抛物线
:
(
>0)的焦点为
,准线为
,
为
上一点,已知以
为圆心,
为半径的圆
交
于
,
两点.
(Ⅰ)若
,
的面积为
,求
的值及圆
的方程;
(Ⅱ)若
,
,
三点在同一条直线
上,直线
与
平行,且
与
只有一个公共点,求坐标原点到
,
距离的比值.
【命题意图】本题主要考查圆的方程、抛物线的定义、直线与抛物线的位置关系、点到直线距离公式、线线平行等基础知识,考查数形结合思想和运算求解能力.
【解析】设准线
于
轴的焦点为E,圆F的半径为
,
![]()
则|FE|=
,
=
,E是BD的中点,
(Ⅰ) ∵
,∴
=
,|BD|=
,
设A(
,
),根据抛物线定义得,|FA|=
,
∵
的面积为
,∴
=
=
=
,解得
=2,
∴F(0,1), FA|=
, ∴圆F的方程为:
;
(Ⅱ) 解析1∵
,
,
三点在同一条直线
上, ∴
是圆
的直径,
,
由抛物线定义知
,∴
,∴
的斜率为
或-
,
∴直线
的方程为:
,∴原点到直线
的距离
=
,
设直线
的方程为:
,代入
得,
,
∵
与
只有一个公共点,
∴
=
,∴
,
∴直线
的方程为:
,∴原点到直线
的距离
=
,
∴坐标原点到
,
距离的比值为3.
解析2由对称性设
,则![]()
点
关于点
对称得:![]()
得:
,直线![]()
切点![]()
直线![]()
坐标原点到
距离的比值为![]()
为了比较注射A,B两种药物后产生的皮肤疱疹的面积,选200只家兔做实验,将这200只家兔随机地分成两组。每组100只,其中一组注射药物A,另一组注射药物B。下表1和表2分别是注射药物A和药物B后的实验结果。(疱疹面积单位:
)
表1:注射药物A后皮肤疱疹面积的频数分布表
|
疱疹面积 |
|
|
|
|
|
频数 |
30 |
40 |
20 |
10 |
|
频率/组距 |
|
|
|
|
表2:注射药物B后皮肤疱疹面积的频数分布表
|
疱疹面积 |
|
|
|
|
|
|
频数 |
10 |
25 |
20 |
30 |
15 |
|
频率/组距 |
|
|
|
|
|
(1) 完成上面两个表格及下面两个频率分布直方图;
![]()
(2)完成下面
列联表,并回答能否有99.9%的把握认为“注射药物A后的疱疹面积与注射药物B后的疱疹面积有差异”。 (结果保留4位有效数字)
|
|
疱疹面积小于70 |
疱疹面积不小于70 |
合计 |
|
注射药物A |
a= |
b= |
|
|
注射药物B |
c= |
d= |
|
|
合计 |
|
|
n= |
附:
|
P(K2≥k) |
0.10 |
0.05 |
0.025 |
0.010 |
0.001 |
|
k |
2.706 |
3.841 |
5.024 |
6.635 |
10.828 |
;
【解析】根据已知条件,得到
列联表中的a,b,c,d的值,代入已知的公式中
![]()
然后求解值,判定两个分类变量的相关性。
解:![]()
由于K2≥10.828,所以有99.9%的把握认为“注射药物A后的疱疹面积与注射药物B后的疱疹面积有差异”
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