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高三数学:解析几何测试题

[01-02 16:35:22]   来源:http://www.51jxk.com  高三数学   阅读:8907

概要:得(3m2+4)y2+6my-9= 0,Δ=144(m2+1)>0,于是1y1+1y2=2m3.(*)∵L与y轴交于点M0,-1m,又由MA→=λ1AF→,∴x1,y1+1m=λ1(1-x1,-y1),∴λ1=1-1my1.同理λ2=-1-1my2.从而λ1+λ2=-2-1m1y1+1y2=-2-23=-83.即λ1+λ2=-83.20.(12分)设G、M分别为△ABC的重心与外心,A(0,-1),B(0,1),且GM→=λAB→(λ∈R).(1)求点C的轨迹方程;(2)若斜率为k的直线l与点C的轨迹交于不同两点P、Q,且满足|AP→|=|AQ→ |,试求k的取值范围.解析:(1)设C(x,y),则Gx3,y3.∵GM→=λAB→,(λ∈R),&there4

高三数学:解析几何测试题,标签:高三数学课本|基础知识|教案,http://www.51jxk.com

得(3m2+4)y2+6my-9= 0,Δ=144(m2+1)>0,

于是1y1+1y2=2m3.(*)

∵L与y轴交于点M0,-1m,又由MA→=λ1AF→,

∴x1,y1+1m=λ1(1-x1,-y1),

∴λ1=1-1my1.同理λ2=-1-1my2.

从而λ1+λ2=-2-1m1y1+1y2=-2-23=-83.

即λ1+λ2=-83.

20.(12分)设G、M分别为△ABC的重心与外心,A(0,-1),B(0,1),且GM→=λAB→(λ∈R).

(1)求点C的轨迹方程;

(2)若斜率为k的直线l与点C的轨迹交于不同两点P、Q,且满足|AP→|=|AQ→ |,试求k的取值范围.

解析:(1)设C(x,y),则Gx3,y3.

∵GM→=λAB→,(λ∈R),∴GM∥AB.

∵点M是三角形的外心,∴M点在x轴上,即Mx3,0.

又∵|MA→|=|MC→|,

∴ x32+(0+1)2= x3-x2+y2,

整理,得x23+y2=1,(x≠0),即为曲线C的方程.

(2)①当k=0时,l和椭圆C有不同两交点P、Q,根据椭圆对称性有|AP→|=|AQ→|.

②当k≠0时,可设l的方程为y=kx+m,

联立方程组y=kx+m,x23+y2=1,消去y,

整理,得(1+3k2)x2+6kmx+3(m2-1)=0.(*)

∵直线l和椭圆C交于不同两点,

∴Δ=(6km)2-4(1+3k2)×(m2-1)>0,

即1+3k2-m2>0.(**)

设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1,x2是方程(*)的两相异实根,

于是有x1+x2=-6km1+3k2.

则PQ的中点N(x0,y0)的坐标是

x0=x1+x22=-3km1+3k2,y0=kx0+m=m1+3k2,

即N-3km1+3k2,m1+3k2,

又∵|AP→|=|AQ→|,∴AN→⊥PQ→,

∴k•kAN=k•m1+3k2+1-3km1+3k2=-1,∴m=1+3k22.

将m=1+3k22代入(**)式,得1+3k2-1+3k222>0(k≠0),

即k2<1,得k∈(-1,0)∪(0,1).

综合①②得,k的取值范围是(-1,1).

21.(12分)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,它的一条准线方程为x=2.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若点A、B为椭圆上的两个动点,椭圆的中心到直线AB的距离为63,求∠AOB的大小.

解析:(1)由题意,知ca=22,a2c=2,

得a=2,c=1,故a2=2,b2=1,

故椭圆方程为x22+y2=1.

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),

设直线AB的方程为x=±63,或y=kx+b.

当直线AB的方程为x=63时,由x=63,x22+y2=1,

可求A63,63,B63,-63.

从而OA→•OB→=0,可得∠AOB=π2.

同理可知当直线AB的方程为x= -63时,和椭圆交得两点A、B.

可得∠AOB=π2.

当直线AB的方程为y=kx+b.

由原点到直线的距离为63,得b1+k2=63.

即1+k2=32b2.

又由y=kx+b,x22+y2=1,消去y,得(1+2k2)x2+4kbx+2b2-2=0.

得x1+x2=-4kb1+2k2,x1x2=2b2-21+2k2,

从而y1y2=(kx1+b)(kx2+b)

=k2x1x2+kb(x1+x2)+b2=b2-2k21+2k2.

OA→•OB→=x1x2+y1y2=2b2-21+2k2+b2-2k21+2k2

=3b2-2(1+k2)1+2k2,

将1+k2=32b2代入上式,得OA→•OB→=0,

∠AOB=90°.

22.(12分)已知动点P与双曲线x2-y23=1的两焦点F1、F2的距离之和为大于4的定值,且|PF1→|•|PF2→|的最大值为9.[来xkb1.com

(1)求动点P的轨迹E的方程;

(2)若A、B是曲线E上相异两点,点M(0,-2)满足AM→=λMB→,求实数λ的取值范围.

解析:(1)双曲线x2-y23=1的两焦点F1(-2,0)、F2(2,0).

设已知定值为2a,则|PF1→|+|PF2→|=2a,因此,动点P的轨迹E是以F1(-2,0),F2(2,0)为焦点,长轴长为2a的椭圆.

设椭圆方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0).

∵|PF1→|•|PF2→|≤|PF1→|+|PF2→|22=a2,

当且仅当|PF1→|=|PF2→|时等号成立,

∴a2=9,b2=a2-c2=5,

∴动点P的轨迹E的方程是x29+y25=1.

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则由AM→=λMB→, 得

-x1=λx2,-2-y1=λ(y2+2),

且M、A、B三点共线,设直线为l,

①当直线l的斜率存在时,设 l:y=kx-2,

由y=kx-2,x29+y25=1,得(5+9k2)x2-36kx-9=0,

Δ=(-36k)2-4(5+9k2)(-9)>0恒成立.

由韦达定理,得x1+x2=36k5+9k2,x1x2=-95+9k2.

将x1=-λx2代入,消去x2得(1-λ)2λ=144k25+9k2.

当k=0时,得λ=1;

当k≠0时,(1-λ)2λ=1445k2+9,由k2>0,得

0<(1-λ)2λ<16,得9-45<λ<9+45,且λ≠1.

②当直线l的斜率不存在时,A、B分别为椭圆短轴端点,此时λ=-2-y12+y2=9±45.

综上所述,λ的取值范围是[9-45,9+45].

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