- 直线与方程
- 共7398题
已知函数f(x)=x3+x2,数列|xn|(xn>0)的第一项x1=1,以后各项按如下方式取定:曲线x=f(x)在(xn+1,f(xn+1))处的切线与经过(0,0)和(xn,f (xn))两点的直线平行(如图)。求证:当n∈N*时,
(1)xn2+xn=3xn+12+2xn+1;
(2)
正确答案
解:(1)因为f′(x)=3x2+2x
所以曲线y=f (x)在(xn+1,f (xn-1))处的切线斜率kn+1=3xn+12+2xn+1
因为过(0,0)和(xn,f (xn))两点的直线斜率是xn2+xn
所以xn2+xn= 3xn+12+2xn+1。
(2)因为函数h(x)=x2+x 当x>0时单调递增,
而xn2+xn=3xa+12+2xn+1 ≤4xn+12+2xn+1
所以,即
因此
又因为
令yn=xn2+xn则
因为y1=x21+x1=2
所以
因此
故。
已知函数在点(x1,f(x1))处的切线在x轴上的截距为x2,则当
时,
的取值范围是_________.
正确答案
(本小题满分14分)
已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,短轴两个端点为A、B,且四边形F1AF2B是边长为2的正方形。
(1)求椭圆的方程;
(2)若C、D分别是椭圆长的左、右端点,动点M满足MD⊥CD,连接CM,交椭圆于点P。证明:为定值。
(3)在(2)的条件下,试问x轴上是否存异于点C的定点Q,使得以MP为直径的圆恒过直线DP、MQ的交点,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由。
正确答案
,定值为4,存在Q(0,0)满足条件
(1)
∴椭圆方程为 ………………4分
(2)
直线CM:
代入椭圆方程
得 ………………6分
………………8分
(定值)…………10分
(3)设存在
……11分
则由 ………12分
从而得m=0
∴存在Q(0,0)满足条件 ………………14分
已知椭圆的中心在原点,焦点在
轴上,椭圆上的点到焦点的距离的最小值为
,离心率为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作直线
交
于
、
两点,试问:在
轴上是否存在一个定点
,使
为定值?若存在,求出这个定点
的坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)(2)符合条件的点
存在,其坐标为
(1)设椭圆的方程为
,由已知得
,
,
,
椭圆
的方程为
.
(2)法一:假设存在符合条件的点,又设
,则:
①当直线的斜率存在时,设直线
的方程为:
,则由
,
得,即
,
,
,
所以 ,
对于任意的值,
为定值,所以
,得
,
所以;
②当直线的斜率不存在时,直线
,由
得
.
综上述①②知,符合条件的点存在,起坐标为
.
法二:假设存在符合条件的点,又设
则:
,
=
.
①当直线的斜率不为
时,设直线
的方程为
,由
,得
,
,
.
设则
,
,
.
②当直线的斜率为
时,直线
,由
得:
.
综上述①②知,符合条件的点存在,其坐标为
.
已知抛物线焦点
恰好是双曲线
的右焦点,且两条曲线交点的连线过点
,则该双曲线的离心率为 .
正确答案
,根据对称性,两曲线交点连线垂直于
轴,对双曲线这两个交点连线的长度是
、对抛物线这两个交点连线的长度是
,即
,故
,故
,即
,即
,解得
.
求圆上的点到直线
的距离的最小值和最大值.
正确答案
最小值为,最大值为
设与平行的直线为
.
当直线与圆
相切时,切点就是圆上到直线
的距离最短或最长的点,则
,
得或
.
当
时,两平行直线
与
之间的距离是
;
当时,两平行直线
与
之间的距离是
.
圆
上的点到直线
的最小值为
,最大值为
.
以下四个关于圆锥曲线的命题中:
①设A、B为两个定点,k为非零常数,若,则动点P的轨迹为双曲线;
②过定圆C上一定点A作圆的动弦AB,O为坐标原点,若,则动点P的轨迹为椭圆;
③抛物线的焦点坐标是
;
④曲线与曲线
(
且
)有相同的焦点.
其中真命题的序号为____________写出所有真命题的序号.
正确答案
③④
略
(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分6分.
已知椭圆:
(
),其左、右焦点分别为
、
,且
、
、
成等比数列.
(1)求的值.
(2)若椭圆的上顶点、右顶点分别为
、
,求证:
.
(3)若为椭圆
上的任意一点,是否存在过点
、
的直线
,使
与
轴的交点
满足
?若存在,求直线
的斜率
;若不存在,请说明理由.
正确答案
略
(1)由题设及
,得
.(4分)
(2)由题设
,
,又
,得
,
,(8分)
于是,故
.(10
分)
(3)由题设,显然直线垂直于
轴时不合题意,设直线
的方程为
,
得,又
,及
,得点
的坐标为
,(12分)
因为点在椭圆上,所以
,又
,得
,
,与
矛盾,故不存在满足题意的直线
.(16分)
已知O为坐标原点,曲线C上的任意一点P到点F(0,1)的距离与到直线l:y=-1的距离相等,过点F的直线交曲线C于A、B两点,且曲线C在A、B两点处的切线分别为l1、l2.
(1)求曲线C的方程;
(2)求证:直线l1、l2互相垂直;
(3)y轴上是否存在一点R,使得直线RF始终平分∠ARB?若存在,求出R点坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)∵P到点F(0,1)的距离与到直线l:y=-1的距离相等,
∴曲线C是以F(0,1)为焦点,直线y=-1为准线的抛物线,其方程为x2=4y
(2)焦点F(0,1),设直线AB:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2)
直线方程与抛物线方程联立得x2-4kx-4=0,
∴x1x2=-4,又y'=x,
∴直线l1的斜率为k1=x1,直线l2的斜率为k2=
x2,
∴k1k2=•x1x2=-1,即直线l1和l2互相垂直.
(3)假设y轴上存在一点R(0,y0),使得直线RF始终平分∠ARB,则有kAR+kBR=0
∴+
=0
∴x2(y0-y1)+x1(y0-y2)=0∴y0(x2+x1)-(x2y1+x1y2)=0
∴y0(x2+x1)-x1x2( x2+x1)=0
∴y0+1=0∴y0=-1,即存在R(0,-1)满足条件.
(本题满分16分;第(1)小题5分,第(2)小题5分,第(3)小题6分)
设、
为坐标平面
上的点,直线
(
为坐标原点)与抛物线
交于点
(异于
).
(1) 若对任意,点
在抛物线
上,试问当
为何值时,点
在某一圆上,并求出该圆方程
;
(2) 若点在椭圆
上,试问:点
能否在某一双曲线上,若能,求出该双曲线方程,若不能,说明理由;
(3) 对(1)中点所在圆方程
,设
、
是圆
上两点,且满足
,试问:是否存在一个定圆
,使直线
恒与圆
相切.
正确答案
(1)(2)
(3)
(1),-----------------------------------------------------2分
代入---------------------------------- 4分
当时,点
在圆
上-------------------------------------------5分
(2)在椭圆
上,即
可设
------------------------------------------------------------------------7分
又,于是
(令
)
点
在双曲线
上--------------------------------------------------------------------10分
(3)圆
的方程为
设由
---------------------------------------------------------------------------------------------
-12分
又
,
------------14分
又原点到直线
距离
,即原点
到直线
的距离恒为
直线
恒与圆
相切。-----------------------------------
----------------------16分
(本小题满分14分)
椭圆:
的离心率为
,长
轴端点与短轴端点间的距离为
。
(I)求椭圆的方程;
(II)设过点的直线
与椭圆
交于
两点,
为坐标原点,若
为直角三角形,求直线的斜率。
正确答案
(I)
(II)和
(I)由已知 ………………3分
又,解得
所以椭圆C的方程为。 ………………………………5分
(II)根据题意,过点D(0,4)满足题意的直线斜率存在,设。
联立,,消去y得
,…………6分
,
令,解得
。 ………………………………………………7分
设E、F两点的坐标分别为,
(i)当∠EOF为直角时,
则,…………………………8分
因为∠EOF为直角,所以,即
,………………9分
所以,
所以,解得
………………11分
(ii)当∠OEF或∠OFE为直角时,不妨设∠OEF为直角,
此时,,所以
,即
……①…………12分
又…………②
将①代入②,消去x1得
解得或
(舍去),……………………13分
将代入①,得
所以
,………………14分
经检验,所求k值均符合题意,综上,k的值为和
。
已知直线l:x+y-1=0与圆C:x2+y2-4x+3=0相交于A,B两点.
(1)求|AB|;
(2)若P(x,y)为圆C上的动点,求的取值范围.
正确答案
(1)方法一:由,求得x2+(1-x)2-4x+3=0. …(2分)
解得x1=1,x2=2,…(4分)
从而 y1=0,y2=-1.A(1,0),B(2-1),…(5分)
所以|AB|==
. …(6分)
方法二:由圆方程得圆心C(2,0),过点C作CM⊥AB交AB于点M,连接CA,…(2分)
则|CM|==
,|CA|=1,…(4分)
所以|AB|=2|AM|=2•=
.…(6分)
(2)令=k,则y=kx. …(7分)
由得(1+k2)x2-4x+3=0. …(9分)
依题意有△=16-12(1+k2)=4-12k2=4(1-3k2)≥0,即k2-≤0.…(11分)
解不等式k2-≤0,得 -
≤k≤
…(13分)
故的取值范围是[-
,
]. …(14分)
过两点A(m2+2,m2-3),B(3-m2-m,2m)的直线l的倾斜角为45°,则实数m的值为______.
正确答案
两点A(m2+2,m2-3),B(3-m2-m,2m)的直线l的倾斜角为45°,
则有 tan45°=1==
,
∴m2-2m-3=2m2+m-1≠0,即 m2+3m+2=0,且 2m2+m-1≠0,解得 m=-2,
故答案为-2.
已知l1、l2是过点P(-,0)的两条互相垂直的直线,且l1、l2与双曲线y2-x2=1各有两个交点,分别为A1、B1和A2、B2.
(1)求l1的斜率k1的取值范围;
(2)若|A1B1|=|A2B2|,求l1、l2的方程.
正确答案
(1)显然l1、l2斜率都存在,否则l1、l2与曲线不相交.设l1的斜率为k1,则l1的方程为y=k1(x+).
联立得y=k1(x+),y2-x2=1,
消去y得
(k12-1)x2+2k12x+2k12-1=0.①
根据题意得k12-1≠0,②
△1>0,即有12k12-4>0.③
完全类似地有-1≠0,④
△2>0,即有12•-4>0,⑤
从而k1∈(-,-
)∪(
,
)且k1≠±1.
(2)由弦长公式得
|A1B1|=.⑥
完全类似地有
|A2B2|=.⑦
∵|A1B1|=|A2B2|,
∴k1=±,k2=
.从而
l1:y=(x+
),l2:y=-
(x+
)或l1:y=-
(x+
),l2:y=
(x+
).
已知双曲线x2-=1,过P(2,1)点作一直线交双曲线于A、B两点,并使P为AB的中点,则直线AB的斜率为______.
正确答案
设A(x1,y1)、B(x2,y2),
代入双曲线方程x2-=1相减得直线AB的斜率
kAB=
=
=
==6.
故答案为:6
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