37.如图所示,已知A,B为椭圆
和双曲线
的公共顶点。P,Q分别为双曲线和椭圆上不同于A、B的动点,且有
,设AP,BP,AQ,BQ的斜率分别为
。
(Ⅰ)求证;
;
(Ⅱ)设
分别为椭圆和双曲线的右焦点,
若
PF2∥QF1 ,求
的值。
解(Ⅰ):设点P,Q的坐标分别为![]()
则
,即![]()
所以![]()
类似地![]()
设O为原点,则![]()
∵
∴
, ∴三点O,P,Q共线
∴
,由①②得![]()
(Ⅱ)证明:因点Q在椭圆上,有![]()
由
知![]()
即
,从而
……③
又点P在双曲线上,有
…………④
由③④解得![]()
因
,∴
,故![]()
所以![]()
由①得![]()
同理![]()
另一方面![]()
类似地![]()
所以![]()
36.已知:
=(c,0)(c>0),
,
最小值为1.若动点P同时满足下列条件①
②
其中
③动点P的轨迹C过点B(0,-1).
(1) 求c的值;
(2) 求曲线C的方程;
(3)
过点M(0,2)的直线
与曲线C的轨迹交于A,B两点,求
的取值范围.
解:(1)
,
当
时,
的最小值为1,
,
,
.
(2)
,
,
曲线C的方程为
.
(3)设直线
的方程为:
.![]()
![]()
(*)
由
得:![]()
![]()
![]()
![]()
,又
,![]()
.
当k不存在时,
=3,所以
.
35.已知一次函数f(x)的图像关于直线x-y=0对称的图像为C,且f(-1)=0,若点(n+1,
在曲线C上,并有
。
(1) 求曲线C的方程;
(2)
求数列
的通项公式;
(3)
设
,若
恒成立,求实数M的取值范围。
解:(1)设f(x)=kx+b(k
0),则曲线C的方程为
。
f(-1)=0,
-k+b=0
①
又点(n+1,
在曲线C上,
即(2,1)在曲线上。
②
由①②得:k=b=1
C:x-y-1=0。
(2)点(n+1,
在曲线C上,![]()
,而
。
,![]()
(3)
。
关于n单调增。
。
故
恒成立,则![]()
34.已知函数
,且函数
的图像关于原点对称,其图像在x=3处的切线方程为8x-y-18=0。
(1)
求
的解析式;
(2)
是否存在区间[a,b],使得函数g(x)的定义域和值域均为[a,b],且解析式与
的解析式相同?若存在,求出这样的一个区间[a,b];若不存在,请说明理由。
解:(1)![]()
的图像关于原点对称,
恒成立,即
恒成立,
。
,![]()
又
的图像在x=3处的切线方程为
,
即
,据题意得:
解得:
,
(2)由
得x=0或
。
又
,由
得
,且当
或
时,
,当
时
。
所以,函数
在
和
上递增,在
上递减。
于是,函数在
上的极大值和极小值分别为
,
而
,
故存在这样的区间[a,b],其中满足条件的一个区间
33.曲线
有极小值,当
处有极大值,且在x=1处切线的斜率为
.
(1)求
;
(2)曲线上是否存在一点P,使得y=
的图象关于点P中心对称?若存在,请求出点P坐标,并给出证明;若不存在,请说明理由.
解:f′(x)=3ax2+2bx+c ∵当x=1±
时 f(x)有极小值及极大值
∴f′(1±
)=0 即1±
为3ax2+2bx+c=0两根
![]()
∴b=-3a , c=-6a
又∵f(x)在x=1处切线的斜率为![]()
![]()
(2)假设存在P(x0, y0),使得f(x)的图象关于P中心对称,
则f(x0+x)+f(x0-x)=2y0
即-
(x0+x)3+
(x0+x)2+x0+x-
(x0-x)3+
(x0-x)2+x0-x=2y0
化解得![]()
∵对于任意x∈R等式都成立
![]()
∴x0=1, y0=
.易知P(1,
)在曲线y=f(x)上.
∴曲线上存在P(1,
)使得f(x)的图象关于中心对称
32.
如图,平面PAD
平面ABCD,
PAD是正三角形,
ABCD是矩形,M是AB的中点,PC与平面ABCD成
角。
(1)
求
的值;
(2) 求二面角P-MC-D的大小;
(3) 当AD的长为多少时,点D到平面PMC的距离为2。
解:(1)取AD中点H,则
,
面PAD
平面ABCD,
面ABCD,
PC与面ABCD所成的角为
。
设AD=a,则
,
,![]()
![]()
。
(2)连结HM,由
∽
可得:
。
![]()
,由三垂线定理得
,
![]()
是二面角P-MC-D的平面角。
,
。
二面角P-MC-D的平面角为
由
可得:AD=
。
31.
已知ABCD是正方形,PD⊥平面ABCD,PD=AD=2.
(Ⅰ)求PC与平面PBD所成的角;
(Ⅱ)求点D到平面PAC的距离;
(Ⅲ)在线段PB上是否存在一点E,使PC⊥平面ADE?
若存在,确定E点的位置,若不存在,说明理由.
解: (Ⅰ)设AC与BD相交于点O,连接PO。
∵ABCD是正方形,∴AC⊥BD。
又∵PD⊥平面ABCD,∴PD⊥AC。
∵BD∩PD=D, ∴AC⊥平面PBD。
∴∠CPO为PC与平面PBD所成的角。
∵PD=AD=2,则OC=
,PC=2
。
在Rt△POC中,∠POC=90°,
∴![]()
∴PC与平面PBD所成的角为30°
(Ⅱ)过D做DF⊥PO于F,∵AC⊥平面PBD,
DF
平面PBD, ∴AC⊥DF。
又∵PO∩AC=O,
∴DF⊥平面PAC。
在Rt△PDO中,∠PDO=90°,
∴PO·DF=PD·DO。 ∴
(Ⅲ)假设存在E点,使PC⊥平面ADE.
过E在平面PBC内做EM∥PC交BC于点M,
连接AE、AM.
由AD⊥平面PDC可得AD⊥PC. ∵PC∥EM,∴AD⊥EM.
要使PC⊥平面ADE,即使EM⊥平面ADE. 即使EM⊥AE.
设BM=
,则EM=
,EB=
. 在△AEB中由余弦定理得AE2=4+3
-4![]()
在Rt△ABM中,∠ABM=90°. ∴AM2=4+
.
∵EM⊥AE,∴4+
=4+3
-4
+2
. ∴
-
=0. ∵
,∴
=1.
∴E为PB的中点,即E为PB的中点时,PC⊥平面ADE.
30.某食品厂定期购买面粉,已知该厂每天需要面粉6吨,每吨面粉的价格为1800元,面粉的保管与其费用为平均每天3元,购买面粉每次支付运费900元。
(1) 求该厂多少购买一次面粉才能使平均每天支付的总费用最小;
(2) 若提供面粉的公司规定,当一次购买面粉不少210吨时其价格可享受九折惠(即原价的90%)。问该厂是否考虑利用此优惠条件,请说明理由。
解(1)设该厂应隔x天购买一次面粉,其购买量为6x吨,则面粉的保管与其它费用
,平均每天支出的费用为
,则
![]()
![]()
![]()
![]()
即每隔10天购买一次才能使平均每天支付的总费用最小。
(2)若厂家利用此优惠条件,则至少35天购买一次面粉,设该厂利用此优惠条件,每隔x天(x
) 购买一次面粉,平均每天支出的费用为
。
![]()
利用单调性可证![]()
在
上递增。
时
取得最小值,即
,
该厂应接受此优惠条件。
29. 某人抛掷一枚硬币,出现正反的概率都是
,构造数列
,使得
,记
。
(1)
求
的概率;
(2)
若前两次均出现正面,求
的概率。
解:(1)
,需4次中有3次正面1次反面,设其概率为![]()
则![]()
(2)6次中前两次均出现正面,要使
,则后4次中有2次正面、2次反面或3次正面、1次反面。设其概率为
。
28.已知![]()
且
(1)求
; (2)求![]()
解:(1)由
![]()
(2)由![]()
则![]()
由![]()
在
时,
矛盾,故舍去.
在
可取. 因此![]()
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