题目列表(包括答案和解析)
24、已知抛物线y2=2px(p>0),过动点M(a,0)且斜率为1的直线l与该抛物线交于不同的两点A、B,且|AB|≤2p. (1)求a的取值范围.
(2)若线段AB的垂直平分线交x轴于点N,求△NAB面积的最大值.
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解:(1)设直线l的方程为:y=x-a,代入抛物线方程得(x-a)2=2px,即x2-2(a+p)x+a2=0
∴|AB|=
≤2p.∴4ap+2p2≤p2,即4ap≤-p2
又∵p>0,∴a≤-
.
(2)设A(x1,y1)、B(x2,y2),AB的中点 C(x,y),
由(1)知,y1=x1-a,y2=x2-a,x1+x2=2a+2p,
则有x=
=p.
∴线段AB的垂直平分线的方程为y-p=-(x-a-p),从而N点坐标为(a+2p,0)?
点N到AB的距离为![]()
从而S△NAB=![]()
当a有最大值-
时,S有最大值为
p2.
23、
已知圆C1的方程为(x-2)2+(y-1)2=
,椭圆C2的方程为
=1(a>b>0),C2的离心率为
,如果C1与C2相交于A、B两点,且线段AB恰为圆C1的直径,求直线AB的方程和椭圆C2的方程.
解:由e=
,可设椭圆方程为
=1,又设A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2=4,y1+y2=2,
又
=1,两式相减,得
=0,
即(x1+x2)(x1-x2)+2(y1+y2)(y1-y2)=0.化简得
=-1,
故直线AB的方程为y=-x+3,代入椭圆方程得3x2-12x+18-2b2=0.
有Δ=24b2-72>0,又|AB|=
,
得
,解得b2=8.故所求椭圆方程为
=1.
22、已知A、B、C是直线l上的三点,且|AB|=|BC|=6,⊙O′切直线l于点A,又过B、C作⊙O′异于l的两切线,设这两切线交于点P,求点P的轨迹方程.
解:设过B、C异于l的两切线分别切⊙O′于D、E两点,两切线交于点P.由切线的性质知:|BA|=|BD|,|PD|=|PE|,|CA|=|CE|,故|PB|+|PC|=|BD|+|PD|+|PC|=|BA|+|PE|+|PC|=|BA|+|CE|=|AB|+|CA|=6+12=18>6=|BC|,故由椭圆定义知,点P的轨迹是以B、C为两焦点的椭圆,以l所在的直线为x轴,以BC的中点为原点,建立坐标系,可求得动点P的轨迹方程为
=1(y≠0)
21、设f(x)=ax2+bx+c,若f(1)=
,问是否存在a、b、c∈R,使得不等式:
x2+
≤f(x)≤2x2+2x+
对一切实数x都成立,证明你的结论.
解:由f(1)=
得a+b+c=
,令x2+
=2x2+2x+
x
=-1,由f(x)≤2x2+2x+
推得
f(-1)≤
.由f(x)≥x2+
推得f(-1)≥
,∴f(-1)=
,∴a-b+c=
,
故2(a+c)=5,a+c=
且b=1,∴f(x)=ax2+x+(
-a).依题意:ax2+x+(
-a)≥x2+![]()
对一切x∈R成立,∴a≠1且Δ=1-4(a-1)(2-a)≤0,得(2a-3)2≤0,
∴f(x)=
x2+x+1易验证:
x2+x+1≤2x2+2x+
对x∈R都成立.
∴存在实数a=
,b=1,c=1,使得不等式:x2+
≤f(x)≤2x2+2x+
对一切x∈R都成立.
20、已知抛物线y=x2-1上一定点B(-1,0)和两个动点P、Q,当P在抛物线上运动时,
BP⊥PQ,则Q点的横坐标的取值范围是_________.
解析:设P(t,t2-1),Q(s,s2-1)∵BP⊥PQ,∴
=-1,即t2+(s-1)t-s+1=0∵t∈R,∴必须有Δ=(s-1)2+4(s-1)≥0.即s2+2s-3≥0,解得s≤-3或s≥1.
19、A是椭圆长轴的一个端点,O是椭圆的中心,若椭圆上存在一点P,使
∠OPA=
,则椭圆离心率的范围是_________.
解析:设椭圆方程为
=1(a>b>0),以OA为直径的圆:x2-ax+y2=0,两式联立消y得
x2-ax+b2=0.即e2x2-ax+b2=0,该方程有一解x2,一解为a,
由韦达定理x2=
-a,0<x2<a,即0<
-a<a
<e<1.答案:
<e<1
18、正方形ABCD的边AB在直线y=x+4上,C、D两点在抛物线y2=x上,
则正方形ABCD的面积为_________.
解析:设C、D所在直线方程为y=x+b,代入y2=x,利用弦长公式可求出|CD|的长,
利用|CD|的长等于两平行直线y=x+4与y=x+b间的距离,求出b的值,
再代入求出|CD|的长. 答案:18或50
17、双曲线
=1(b∈N)的两个焦点F1、F2,P为双曲线上一点,
|OP|<5,|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等比数列,则b2=_________.
解析:设F1(-c,0)、F2(c,0)、P(x,y),则|PF1|2+|PF2|2=2(|PO|2+|F1O|2)<2(52+c2),
即|PF1|2+|PF2|2<50+2c2,又∵|PF1|2+|PF2|2=(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|·|PF2|,
依双曲线定义,有|PF1|-|PF2|=4,依已知条件有|PF1|·|PF2|=|F1F2|2=4c2
∴16+8c2<50+2c2,∴c2<
,又∵c2=4+b2<
,∴b2<
,∴b2=1.答案:1
16、直线l的方程为y=x+3,在l上任取一点P,若过点P且以双曲线12x2-4y2=3的焦点作椭圆的焦点,那么具有最短长轴的椭圆方程为_________.
解析:所求椭圆的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),2a=|PF1|+|PF2|.欲使2a最小,只需
在直线l上找一点P.使|PF1|+|PF2|最小,利用对称性可解.?答案:
=1
15、已知A、B、C三点在曲线y=
上,其横坐标依次为1,m,4(1<m<4),当△ABC的面积最大时,m等于( )
A.3 B.
C.
D.![]()
解析:由题意知A(1,1),B(m,
),C(4,2).直线AC所在方程为x-3y+2=0,
点B到该直线的距离为d=
.
![]()
∵m∈(1,4),∴当
时,S△ABC有最大值,此时m=
.答案:B
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