- 直线与方程
- 共7398题
的三个顶点是
,
,
.
(1)求BC边的高所在直线方程; (2)求的面积S.
正确答案
(1) (2)8
(1)设BC边的高所在直线为l,由题知1 ――――2分
则,
又点在直线l上
所以直线l的方程为
即
(2)BC所在直线方程为: 即
点A(-1,4)到BC的距离
又
则
设抛物线的准线与
轴交于点
,焦点为
;椭圆
以
为焦点,离心率
。
(I)当时,①求椭圆
的标准方程;②若直线
与抛物线交于
两点,且线段
恰好被点
平分,设直线
与椭圆
交于
两点,求线段
的长;
(II)(仅理科做)设抛物线与椭圆
的一个交点为
,是否存在实数
,使得
的边长是连续的自然数?若存在,求出这样的实数
的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
过直线上的一点P作圆
的两条切线
为切点,当直线
关于直线
对称时,
.
正确答案
60°
略
点A(1,2,-3)关于x轴的对称点B的坐标为 , 点A关于坐标平面xOy的对称点C的坐标为 , B,C两点间的距离为 .
正确答案
(1,-2,3 ) (1,2,3) 4
过A作AM⊥xOy交平面于M,并延长到C,使CM=AM,则A与C'关于坐标平面xOy对称且C(1,2,3).
过A作AN⊥x轴于N,并延长到点B,使NB=AN,则A与B关于x轴对称且B(1,-2,3).
∴A(1,2,-3)关于x轴对称的点B(1,-2,3 ).
又A(1,2,-3)关于坐标平面xOy对称的点C(1,2,3);
∴|BC|==4.
设是曲线
上的任一点,
是曲线
上的任一点,称
的最小值为曲线
与曲线
的距离.
(1)求曲线与直线
的距离;
(2)设曲线与直线
(
)的距离为
,直线
与直线
的距离为
,求
的最小值.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(1)曲线上任意一点点
到
的距离为
,用求导的方法判断最小值;(2)根据题意,
,应用基本不等式求出最小值,注意一正二定三相等.
试题解析:(1)只需求曲线上的点到直线
距离的最小值. 1分
设曲线上任意一点为
则点
到
的距离为
3分
令,则
,由
;
5分
故当时, 函数
取极小值即最小值
,
即取最小值
,故曲线
与曲线
的距离为
; 8分
(2)由(1)可知,,又易知
, 9分
则, 12分
当且仅当时等号成立,考虑到
,所以,当
时,
的最小值为
. 14分
如图,,过曲线
上一点
的切线
,与曲线
也相切于点
,记点
的横坐标为
。
(1)用表示切线
的方程;
(2)用表示
的值和点
的坐标;
(3)当实数取何值时,
?
并求此时所在直线的方程。
正确答案
,
,
(1)切线,即
,…………2分
代入,化简并整理得
,(*)
由
得或
。…………5分
若,代入(*)式得
,与已知
矛盾;…………6分
若,代入(*)式得
满足条件,
且,
综上,,点
的坐标为
。…………8分
(2)因为,
,…………10分
若,则
,即
,此时
,
故当实数时,
。 …………12分
此时,
,
易得,
,…………14分
此时所在直线的方程为
。…………15分
(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲
如图,已知的两条角平分线
和
相交于H,
,F在
上,且
。
(Ⅰ)证明:B、D、H、E四点共圆;
(Ⅱ)证明:平分
。
正确答案
(Ⅰ)证明见解析。
(Ⅱ)证明见解析。
(Ⅰ)在△ABC中,因为∠B=60°,
所以∠BAC+∠BCA=120°。
因为AD,CE是角平分线,
所以∠HAC+∠HCA=60°,
故∠AHC=120°。
于是∠EHD=∠AHC=120°。
因为∠EBD+∠EHD=180°,
所以B、D、H、E四点共圆。
(Ⅱ)连结BH,则BH为∠ABC的平分线,得∠HBD=30°
由(Ⅰ)知B、D、H、E四点共圆,
所以∠CED=∠HBD=30°。
又∠AHE=∠EBD=60°,由已知可得EF⊥AD,
可得∠CEF=30°。
所以CE平分∠DEF。
将圆上的点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的
倍,得到曲线
.设直线
与曲线
相交于
、
两点,且
,其中
是曲线
与
轴正半轴的交点.
(Ⅰ)求曲线的方程;
(Ⅱ)证明:直线
的纵截距为定值.
正确答案
;
(Ⅰ)设所求曲线上的任一点坐标为
,圆
上的对应点的坐标为
,由题意可得
,
,
,即
曲线
的方程为
.
(Ⅱ)
,显然直线
与
轴不垂直,设直线
,与椭圆
:
相交于
,
由 得
,
,
,
,
即:
,
,
整理得:,
即,
,
,
展开得:,
,
直线
的纵截距为定值
.
抛物线的准线的方程为
,该抛物线上的每个点到准线
的距离都与到定点
的距离相等,圆
是以
为圆心,同时与直线
和
相切的圆,
(Ⅰ)求定点的坐标;
(Ⅱ)是否存在一条直线同时满足下列条件:
①分别与直线
和
交于
、
两点,且
中点为
;
②被圆
截得的弦长为2.
正确答案
,不存在
(1)抛物线
的准线的方程为
根据抛物线的定义可知点N是抛物线的焦点,
定点N的坐标为
(2)假设存在直线满足两个条件,显然
斜率存在,
设
的方程为
,
以N为圆心,同时与直线
相切的圆N的半径为
,
方法1:被圆N截得的弦长为2,
圆心到直线的距离等于1,
即,解得
,
当时,显然不合AB中点为
的条件,矛盾!当
时,
的方程为
由,解得点A坐标为
,
由,解得点B坐标为
,
显然AB中点不是,矛盾!
不存在满足条件的直线
.
方法2:由,解得点A坐标为
,由
,解得点B坐标为
,
AB中点为
,
,解得
,
的方程为
,
圆心N到直线的距离
,
被圆N截得的弦长为2,
圆心到直线的距离等于1,矛盾!
不存在满足条件的直线
.
方法3:假设A点的坐标为,
AB中点为
,
B点的坐标为
,
又点B在直线上,
,
A点的坐标为
,直线
的斜率为4,
的方程为
,
圆心N到直线的距离
,
被圆N截得的弦长为2,
圆心到直线的距离等于1,矛盾!
不存在满足条件的直线
.
(本小题满分12分)
如图,椭圆的一个焦点是F(1,0),O为坐标原点。
(Ⅰ)已知椭圆短轴的两个三等分点与一个焦点构成正三角形,求椭圆的方程;
(Ⅱ)设过点F的直线l交椭圆于A、B两点,若直线l绕点F任意转动,值有,求a的取值范围。
正确答案
(Ⅰ)
(Ⅱ)(,+
)
本小题主要考查直线与椭圆的位置关系、不等式的解法等基本知识,考查分类与整合思想,考查运算能力和综合解题能力.满分12分.
解法一:(Ⅰ)设M,N为短轴的两个三等分点,
因为△MNF为正三角形,
所以,
即1=
因此,椭圆方程为
(Ⅱ)设
(ⅰ)当直线AB与x轴重合时,
(ⅱ)当直线AB不与x轴重合时,
设直线AB的方程为:
整理得
所以
因为恒有,所以
AOB恒为钝角.
即恒成立.
又a2+b2m2>0,所以-m2a2b2+b2-a2b2+a2<0对mR恒成立,
即a2b2m2> a2 -a2b2+b2对mR恒成立.
当mR时,a2b2m2最小值为0,所以a2- a2b2+b2<0.
a2<a2b2- b2,a2<( a2-1)b2= b4,
因为a>0,b>0,所以a<b2,即a2-a-1>0,
解得a>或a<
(舍去),即a>
,
综合(i)(ii),a的取值范围为(,+
).
解法二:
(Ⅰ)同解法一,
(Ⅱ)解:(i)当直线l垂直于x轴时,
x=1代入=1.
因为恒有|OA|2+|OB|2<|AB|2,2(1+yA2)<4 yA2,yA2>1,即>1,
解得a>或a<
(舍去),即a>
.
(ii)当直线l不垂直于x轴时,设A(x1,y1), B(x2,y2).
设直线AB的方程为y=k(x-1)代入
得(b2+a2k2)x2-2a2k2x+ a2k2-a2b2=0,
故x1+x2=
因为恒有|OA|2+|OB|2<|AB|2,
所以x21+y21+ x22+ y22<( x2-x1)2+(y2-y1)2,
得x1x2+ y1y2<0恒成立.
x1x2+ y1y2= x1x2+k2(x1-1) (x2-1)=(1+k2) x1x2-k2(x1+x2)+ k2
=(1+k2).
由题意得(a2- a2b2+b2)k2- a2 b2<0对kR恒成立.
①当a2- a2b2+b2>0时,不合题意;
②当a2- a2b2+b2=0时,a=;
③当a2- a2b2+b2<0时,a2- a2(a2-1)+ (a2-1)<0,a4- 3a2 +1>0,
解得a2>或a2>
(舍去),a>
,因此a
.
综合(i)(ii),a的取值范围为(,+
).
直线经过原点和点(-1,-),则它的倾斜角是______.
正确答案
∵直线l经过原点和点(-1,-),
∴直线的斜率等于=
设直线的倾斜角为θ,
则 0°≤θ<π180°,且tanθ=
故 θ=60°,
故答案为:60°
已知平面内两定点,动点
满足条件:
,设点
的轨迹是曲线
为坐标原点。
(I)求曲线的方程;
(II)若直线与曲线
相交于两不同点
,求
的取值范围;
(III)(文科做)设两点分别在直线
上,若
,记
分别为
两点的横坐标,求
的最小值。
(理科做)设两点分别在直线
上,若
,求
面积的最大值。
正确答案
见解析
在极坐标系中,已知圆C的圆心坐标为(3,),半径为1,点Q在圆C上运动,O为极点。
(1)求圆C的极坐标方程;
(2)若点在直线OQ上运动,且满足,求动点P的轨迹方程。
正确答案
(1)
(2)
(1)设圆C上任一点M坐标为(,)(如图)。
在△OCM中,,,,
根据余弦定理,得
整理得即为所求。
(2)设Q(,)则有 ①
设,则
又即代入①得
整理得为点的轨迹方程.
已知点,
是平面内一动点,直线
、
斜率之积为
。
(Ⅰ)求动点的轨迹
的方程;
(Ⅱ)过点作直线
与轨迹
交于
两点,线段
的中点为
,求直线
的斜率
的取值范围。
正确答案
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅰ)设点的坐标为
,依题意,有
。
化简并整理,得.
∴动点的轨迹
的方程是
. …………………………4分
(Ⅱ)依题意,直线过点
且斜率不为零,故可设其方程为
.
由方程组 消去
,并整理得
.
设,
,
,
∴
∴,
. ………………8分
①当时,
; …………………………………………9分
②当时,
.
.
且
.
综合①、②可知,直线的斜率
的取值范围是
. ……………………12分
已知为椭圆
的两个焦点,过
的直线交椭圆于A、B两点若
,则
=______
正确答案
8
略
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