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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,以两个焦点和短轴的两个端点为顶点的圆边形是一个面积为8的正方形(记为Q)。

(1)求椭圆C的方程;

(2)设点P是椭圆C的左准线与x轴的交点,过点P的直线l与椭圆C相交于M,N两点,当线段MN的中点落在正方形Q内(包括边界)时,求直线l的斜率的取值范围。

正确答案

解:(1)依题意,设椭圆C的方程为

焦距为2c,由题设条件知

所以

故椭圆C的方程式为。 

(2)椭圆C的左准线方程为

所以点P的坐标

显然直线l的斜率k存在,

所以直线l的方程为

如图,设点M,N的坐标分别为

线段MN的中点G

解得, ②

因为是方程①的两根,

所以

于是=

因为≤0

所以点G不可能在y轴的右边

直线方程分别为

所以点G在正方形Q内(包括边界)的充要条件为

亦即

解得,此时②也成立;

故直线l斜率的取值范围是[)。 

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题型:简答题
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简答题

将直线y=-5x+15绕着它与x轴的交点按逆时针方向旋转θ角后,恰好与圆x2+y2+4x+2y-8=0相切,求旋转角θ的最小值.

正确答案

令直线y=-5x+15中y=0,解得:x=3,

∴直线与x轴的交点为P(3,0),

把已知圆化为标准方程得:(x+2)2+(y+1)2=13,

∴圆心C(-2,-1),半径为r=,…(4分)

显然切线存在斜率,

∴设切线方程为y=k(x-3),即kx-y-3k=0,

由圆心到切线的距离等于半径可知:=

整理得:(5k-1)2=13(1+k2),即(3k+2)(2k-3)=0,

解得:k=-或k=

由题设逆时针旋转可知应取k=-,…(8分)

∴由到角公式知tanθ==1,

则故旋转角θ的最小值为.…(12分)

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题型:填空题
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填空题

若实数x、y满足  ①,则不等式组①表示的区域面积为(    ),的取值范围是(    )。

正确答案

;(-∞,-2]∪[1,+∞)

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题型:简答题
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简答题

如图,已知点D(0,-2),过点D作抛物线C1:x2=2py (p ∈[1 ,4] )的切线l ,切点A在第二象限。

(1)求切点A的纵坐标;

(2)若离心率为的椭圆恰好经过A点,设切线l交椭圆的另一点为B,若设切线l,直线OA,OB的斜率为k,k1,k2

①试用斜率k表示k1+k2

②当k1+k2取得最大值时求此时椭圆的方程。

正确答案

解:(1 )设切点A

依题意则有解得

即A点的纵坐标为2;

(2)①依题意可设椭圆的方程为

直线AB方程为:

,(*)

由(1)可得A

将A代入(*)可得

故椭圆的方程可简化为

联立直线AB与椭圆的方程:

消去y得:

又∵

∴k∈[-2,-1];

②由可知上为单调递增函数,

故当k=-1时,取到最大值,此时p=4,

故椭圆的方程为

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,以两个焦点和短轴的两个端点为顶点的圆边形是一个面积为8的正方形(记为Q)。

(1)求椭圆C的方程;

(2)设点P是椭圆C的左准线与x轴的交点,过点P的直线l与椭圆C相交于M,N两点,当线段MN的中点落在正方形Q内(包括边界)时,求直线l的斜率的取值范围。

正确答案

解:(1)依题意,设椭圆C的方程为

焦距为2c,由题设条件知

所以

故椭圆C的方程式为。 

(2)椭圆C的左准线方程为

所以点P的坐标

显然直线l的斜率k存在,

所以直线l的方程为

如图,设点M,N的坐标分别为

线段MN的中点G

解得, ②

因为是方程①的两根,

所以

于是=

因为≤0

所以点G不可能在y轴的右边

直线方程分别为

所以点G在正方形Q内(包括边界)的充要条件为

亦即

解得,此时②也成立;

故直线l斜率的取值范围是[)。 

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆(a>b>0)上两点A,B,直线OA,OB的斜率之积为(其中O为坐标原点),

(Ⅰ)试求线段AB的中点轨迹方程;

(Ⅱ)若已知点M(x0,y0)为线段AB的中点,求直线AB的方程。

正确答案

解:(Ⅰ)设椭圆(a>b>0)上两点A(x1,y1),B(x2,y2),

线段AB的中点为M(x,y),则

于是

由kOA·kOB=,即

由①②得

则点M的轨迹方程为

(Ⅱ)由已知

(1)当AB⊥x轴,即x1=x2时,由③④得y1=-y2,再由⑤得

此时,即

直线AB的方程为

(2)当AB不垂直于x轴,即x1≠x2时,由③④得,

由⑥得直线AB的斜率

∴直线AB的方程为

由⑦变形得

并结合①⑤得

而x1+x2=2x0,y1+y2=2y0, ⑨

由⑧⑨得

又情形(1)也符合

故所求直线AB的方程为

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题型:简答题
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简答题

已知过点M(a,0)(a>0)的动直线l交抛物线y2=4x于A,B两点,点N与点M关于y轴对称。

(1)当a=1时,求证:∠ANM=∠BNM;

(2)对于给定的正数a,是否存在直线l':x=m,使得l'被以AM为直径的圆所截得的弦长为定值?如果存在,求出直线l'的方程;如果不存在,试说明理由。

正确答案

解:(1)设l:x-1=ny,A(x1,y1),B(x2,y2

得y2-4ny-4=0,

y1+y2=4n,y1y2=-4

∴∠ANM=∠BNM。

(2)设点A(x,y),则以AM为直径的圆的圆心为

假设满足条件的直线l存在,直线l'被圆O'截得的弦为EF,

=x2-2ax+a2+4x-4m2+4m(x+a)-x2-2ax-a2=(4m-4a+4)x+4ma-4m2弦长|EF|为定值,则4m-4a+4=0,即m=a-1,

此时|EF|2=4m(a-m)=4(a-1),

所以当a>1时,存在直线l:x=a-1,截得的弦长为

当0<a≤1时,不存在满足条件的直线l'。

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题型:简答题
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简答题

如图:平面直角坐标系中为一动点,A(-1,0),B(2,0),且

(1)求动点P的轨迹E的方程;

(2)过E上任意一点作两条切线PF、PR,且PF、PR交y轴于M、N,求MN长度的取值范围。

正确答案

解:(1)设,则

(2)设PE的斜率为,PR的斜率为

则PE:

PR:

由PF和圆相切,得

由PR和圆相切,得

的两解,

故有

又∵

,则

∴MN长度的取值范围是(,4)。

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题型:简答题
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简答题

设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线的准线上,且BC∥x轴, 证明直线AC经过原点O。

正确答案

证明:因为抛物线的焦点为

所以经过点F的直线AB的方程可设为

代入抛物线方程得

若记,则是该方程的两个根,

所以

因为BC∥x轴,且点C在准线上,

所以点C的坐标为

故直线CO的斜率为

即k也是直线OA的斜率,

所以直线AC经过原点O。

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题型:简答题
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简答题

如图,在平面直角坐标系xOy中,M、N分别是椭圆的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于P、A两点,其中P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C,连接AC,并延长交椭圆于点B,设直线PA的斜率为k,

(1)当直线PA平分线段MN时,求k的值;

(2)当k=2时,求点P到直线AB的距离d;

(3)对任意k>0,求证:PA⊥PB。

正确答案

解:(1)M(-2,0),N(0,),M、N的中点坐标为(-1,),

所以

(2)由,得

AC方程:

即:

所以点P到直线AB的距离

(3)由题意设,则

∵A、C、B三点共线,

又因为点P、B在椭圆上,

,两式相减得:

∴PA⊥PB。

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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标系xOy中,直线l过抛物线y2=4x的焦点F交抛物线于A、B两点,

(1)若|AB|=8,求直线l的斜率;

(2)若|AF|=m,|BF|=n,求证为定值。

正确答案

解:(1)k=1或-1;

(2)=1。

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题型:简答题
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简答题

已知点A(1,3)、B(4,6)。

(1)求直线AB的方程(要求写成一般式方程)及倾斜角;

(2)求过点A、B面积最小圆的方程。

正确答案

解:(1)kAB==1,

AB:y-3=x-1,即x-y+2=0,其倾斜角为45°。

(2)以线段AB为直径的圆面积最小,

所以,所求圆的方程为:x2+y2-5x-9y+22=0。

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题型:填空题
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填空题

过点(1,)的直线l将圆(x-2)2+y2=4分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线l的斜率k=______.

正确答案

如图示,由图形可知:

点A(1,)在圆(x-2)2+y2=4的内部,

圆心为O(2,0)要使得劣弧所对的圆心角最小,

只能是直线l⊥OA,

所以kl=-=-=

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题型:简答题
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简答题

已知m∈R,直线l:mx-(m2+1)y= 4m和圆C:x2+y2-8x+4y+16=0。

(1)求直线l斜率的取值范围;

(2)直线l能否将圆C分割成弧长的比值为的两段圆弧?为什么?

正确答案

解:(1)直线l的方程可化为

直线l的斜率

因为

所以

当且仅当|m|=1时等号成立,

所以,斜率k的取值范围是

(2)不能,

由(1)知l的方程为y=k(x-4),其中

圆C的圆心为C(4,-2),半径r=2

圆心C到直线l的距离

,得

从而,若l与圆C相交,则圆C截直线l所得的弦所对的圆心角小于

所以l不能将圆C分割成弧长的比值为的两段弧。

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题型:简答题
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简答题

已知向量=(1+cosB,sinB)与向量=(0,1)的夹角为,其中A、B、C为ΔABC的三个内角。

(1)求角B的大小;

(2)若AC=2,求ΔABC周长的最大值。

正确答案

解:(1)∵=(1+cosB,sinB)与=(0,1)的夹角为

与向量=(1,0)的夹角为, 

,即

而B∈(0,π),

,∴,∴B=

(2)令AB=c,BC=a,AC=b,

∵B=

∴b2=a2+c2-2accosB=a2+c2-ac=

∵a,c>0,

(当且仅当a=c时等号成立),

∴(a+c)2≤48,∴a+c≤,∴a+b+c≤(当且仅当a=c时取等号),

故ΔABC的周长的最大值为

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