11.(搬中) 已知椭圆
,F为它的右焦点,直线
过原点交椭圆C于A、B两点。求
是否存在最大值或最小值?若不存在,说明理由。
错解 设A、B两点坐标分别为
、![]()
因为![]()
所以![]()
![]()
又椭圆中心为(1,0),右准线方程为x=5
所以![]()
即![]()
同理![]()
所以![]()
![]()
设直线
的方程为y=kx,代入椭圆方程得
![]()
所以![]()
![]()
代入(1)式得![]()
![]()
所以![]()
所以
|有最小值3,无最大值。
剖析 上述错解过程忽视了过原点斜率不存在的直线,当
的斜率不存在时,有![]()
![]()
所以
有最小值为
3,最大值为25/4
10.(搬中)已知双曲线
,问过点A(1,1)能否作直线
,使
与双曲线交于P、Q两点,并且A为线段PQ的中点?若存在,求出直线
的方程,若不存在,说明理由。
错解 设符合题意的直线
存在,并设
、![]()
则![]()
(1)
得![]()
![]()
因为A(1,1)为线段PQ的中点,
所以![]()
将(4)、(5)代入(3)得
![]()
若
,则直线
的斜率
![]()
所以符合题设条件的直线
存在。
其方程为![]()
剖析 在(3)式成立的前提下,由(4)、(5)两式可推出(6)式,但由(6)式不能推出(4)(5)两式,故应对所求直线进行检验,上述错解没有做到这一点,故是错误的。
应在上述解题的基础上,再由
![]()
得![]()
根据
,说明所求直线不存在。
9. (搬中)椭圆中心是坐标原点,长轴在x轴上,离心率
,已知点P(
)到椭圆上的点最远距离是
,求这个椭圆的方程。
错解 设所求椭圆方程为
![]()
因为![]()
![]()
所以a=2b
于是椭圆方程为
![]()
设椭圆上点M(x,y)到点P
的距离为d,
则:![]()
![]()
![]()
所以当
时,
有![]()
所以所求椭圆方程为
![]()
剖析 由椭圆方程![]()
得![]()
由(1)式知
是y的二次函数,
其对称轴为![]()
上述错解在于没有就对称轴在区间
内或外进行分类,
其正确应对f(y)=
的最值情况进行讨论:
(1)当
,即
时
=7
,方程为![]()
(2)当
,
即
时,
![]()
![]()
![]()
,与
矛盾。
综上所述,所求椭圆方程为![]()
8. (搬中)已知双曲线
的离心率e=
,
过点A(
)和B(a,0)的直线与原点的距离为
,直线y=kx+m
与该双曲线交于不同两点C、D,且C、D两点都在以A为圆心的同一圆上,求m 的取值范围。
错解 由已知,有
![]()
解之得:![]()
所以双曲线方程为![]()
把直线 y=kx+m代入双曲线方程,并整理得:
![]()
所以
(1)
设CD中点为
,
则AP
CD,且易知:
![]()
所以![]()
(2)
将(2)式代入(1)式得![]()
解得m>4或![]()
故所求m的范围是![]()
剖析 上述错解,在于在减元过程中,忽视了元素之间的制约关系,将
代入(1)
式时,m受k的制约。
因为![]()
所以![]()
故所求m的范围应为
m>4或![]()
7.(搬中)点P与定点F(2,0)的距离和它到直线x=8的距离比是1:3,求动点P与定点
距离的最值。
错解:设动点P(x,y)到直线x=8的距离为d,则
![]()
即![]()
两边平方、整理得
=1 (1)
由此式可得:
![]()
因为![]()
![]()
![]()
所以![]()
![]()
剖析 由上述解题过程知,动点P(x,y)在一椭圆上,由椭圆性质知,椭圆上点的横纵坐标都是有限制的,上述错解在于忽视了
这一取值范围,由以上解题过程知,
的最值可由二次函数在区间上的单调性给予解决
即:当
时,![]()
6.(搬中) 已知圆
,圆![]()
都内切于动圆,试求动圆圆心的轨迹方程。
错解:圆O2:![]()
即为![]()
所以圆O2的圆心为
,半径
,
而圆
的圆心为
,半径
,
设所求动圆圆心M的坐标为(x,y),半径为r
则
且![]()
所以![]()
即![]()
化简得![]()
即
为所求动圆圆心的轨迹方程。
剖析:上述解法将
=3看成
,误认为动圆圆心的轨迹为双曲线,这是双曲线的概念不清所致。
事实上,|
表示动点M到定点
及
的距离差为一常数3。
且
,点M的轨迹为双曲线右支,方程为
![]()
5. (石庄中学)在函数
的图象上有A、B两动点,满足AB∥x轴,点M(1,m)(m为常数,m>3)是三角形ABC的边BC的中点,设A点横坐标t,△ABC的面积为f (t).
(1) 求f (t)的解析表达式;
(2) 若f (t)在定义域内为增函数,试求m的取值范围;
(3) 是否存在m使函数f (t)的最大值18?若存在,试求出m的值;若不存在,请说明理由。
解:(1) f (t) = 2t (m-3t2) ![]()
(2)
∵
上是增函数.
∴
即
上恒成立.
即m的取值范围![]()
(3) 令f’(t)=0,得
(其中
舍去)
即
时,在
处
=12,
此时m的值不存在.
令
,即m>9由(2)知f (t)在
为增函数,
,由2(m-3)=18得m=12
综上只存在m=12适合题意。
4.(石庄中学)设有半径为3km的圆形村落,A、B两人同时从村落中心出发,B向北直行,A先向东直行,出村后不久,改变前进方向,沿着与村落周界相切的直线前进,后来恰与B相遇,设A、B两人速度一定,其速度比为3:1,问两人在何处相遇?
解:设直线CD的方程为
![]()
∵圆心O到直线CD的距离3
∴
①
∵VA:VB=3:1
在相同时间内有
SA:SB=3:1
∴3b=a+b+
②
由①②解得
a=5
b=![]()
∴CD直线方程为![]()
∴A与B在距村心北方
km处相遇
3.
(石庄中学) 如图,A村在B地正北
cm处,C村在B地正东4km处,已知弧形公路PQ上任一点到B,C距离之和为8km,现要在公路旁建造一个交电房M分别向A村、C村送电,但C村有一村办工厂用电需用专用线路,不得与民用混线用电,因此向C村要架两条线路分别给村民和工厂送电,要使得所用电线最短,变电房M应建在A村的什么方位,并求出M到A村的距离.
解:
,∴M在以B,C为焦点,长
轴长为8的椭圆上,建立如图所示的坐标系,则B(-2,0),C(2,0),
,
求得椭圆方程为
,其离心率
,右准线为
.
作MN⊥l于N,则
,由平面几何知识知,当直线MN通过A时,
,此时M的纵坐标为
,
∴M的横坐标为
.
故得M在A正东且距A为(
)km处.
2. (如中)已知双曲线两焦点
,其中
为
的焦点,两点A (-3,2) B (1,2)都在双曲线上,(1)求点
的坐标;(2)求点
的轨迹方程,并画出轨迹的草图;(3)若直线
与
的轨迹方程有且只有一个公共点,求实数 t的取值范围。
解答:(1)由
得:![]()
故 ![]()
(2)设点![]()
则又双曲线的定义得![]()
又
或![]()
点
的轨迹是以
为焦点的椭圆
![]()
除去点
或
除去点
图略。
(3)联列:
消去
得
整理得:![]()
当
时 得
从图可知:
,
又因为轨迹除去点
所以当直线过点
时也只有一个交点,即
或5
![]()
易错原因:(1)非标准方程求焦点坐标时计算易错;(2)求点
的轨迹时易少一种情况;(3)对有且仅有一个交点误认为方程只有一解。
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