19.(本小题满分16分)
x2y23
已知椭圆C:a2+b2=1(a>b>0)的离心率e=2,椭圆C的上、下顶点分别为A1,A2,25
左、右顶点分别为B1,B2,左、右焦点分别为F1,F2.原点到直线A2B2的距离为5. (1)求椭圆C的方程;
1
(2)过原点且斜率为2的直线l,与椭圆交于E,F点,试判断∠EF2F是锐角、直角还是钝角,并写出理由;
(3)P是椭圆上异于A1,A2的任一点,直线PA1,PA2,分别交x轴于点N,M,若直线OT与过点M,N的圆G相切,切点为T.证明:线段OT的长为定值,并求出该定值. 3解:(1)因为椭圆C的离心率e=2,
故设a=2m,c=3m,则b=m. 直线A2B2方程为 bx-ay-ab=0, 即mx-2my-2m2=0. 所以
2m25
=5,解得m=1. m2+4m22
y A1 T P F1 B1 O F2 M B2 G N x A2 x22
所以 a=2,b=1,椭圆方程为4+y=1. ………………… 5分
x22
4+y=1,22
(2)由得E(2,),F(-2,-122).……………………………….7分
y=2x,
???
22→→
又F2(3,0),所以F2E=(2-3,2),F2F=(-2-3,-2), 221→→
所以F2E·F2F=(2-3)×(-2-3)+2×(-2)=2>0.
所以∠EF2F是锐角. ………………… 10分 (3)由(1)可知A1(0,1) A2(0,-1),设P(x0,y0), y0-1x0 直线PA1:y-1=xx,令y=0,得xN=-;
y0-10
y0+1x0 直线PA2:y+1=xx,令y=0,得xM=;……………………………………12分
y0+10
1x0x0解法一:设圆G的圆心为(2(-),h),
y0+1y0-1
1
1x0x0x021x0x02
则r2=[2(-)-]+h2=4(+)+h2.
y0+1y0-1y0+1y0+1y0-11x0x02
OG2=4(-)+h2.
y0+1y0-1
1x0x021x0x02x0222
OT=OG-r=4(-)+h-4(+)-h=.………….14分
y0+1y0-1y0+1y0-11-y022
2
2
x02
而4+y02=1,所以x02=4(1-y02),所以OT2=4,
所以OT=2,即线段OT的长度为定值2. ………………… 16分 x0x0x02
解法二:OM·ON=|(-)·|=, y0-1y0+11-y02x02
而4+y02=1,所以x02=4(1-y02),所以OM·ON=4. 由切割线定理得OT2=OM·ON=4.
所以OT=2,即线段OT的长度为定值2. 20.(本大题满分16分) 2
已知函数f(x)=a|x|+ax(a>0,a≠1)
(1)若a>1,且关于x的方程f(x)=m有两个不同的正数解,求实数m的取值范围; (2)设函数g(x)= f(-x),x∈[-2,+∞),g?x?满足如下性质:若存在最大(小)值,则最大(小)值与a无关.试求a的取值范围.
x解:(1)令a?t,x?0,因为a?1,所以t?1,所以关于x的方程f?x??m有两个不同
的正数解等价于关于t的方程t?2?m有相异的且均大于1的两根,即 关于t的方程tt2?mt?2?0有相异的且均大于1的两根,…………………………………………2分
???m2?8?0,??m所以??1,,…………………………………………………………………4分
2?2??1?m?2?0解得22?m?3,故实数m的取值范围为区间(22,3).……………………………6分 (2)g(x)?a|x|?2ax,x?[?2,??) ①当a?1时,
a)x?0时,ax?1,g(x)?3ax,所以 g(x)?[3,??),
2
b)?2?x?0时,
1?ax?1g(x)?a?x?2ax,所以 2a2?ax??12g'(x)??a?xlna?2axlna?axlna……8分
ⅰ)当
11?即1?a?42时,对?x?(?2,0),g'(x)?0,所以 g(x)在[?2,0)上递增, 2a2所以 g(x)?[a2?222g(x),综合a) b)有最小值为与a有关,不符合…10分 a?,3)22aa ⅱ)当
11114?g'(x)?0a?2即时,由得,且当x??log2?2?x??loga2时,aa222211g'(x)?0,当?loga2?x?0时,g'(x)?0,所以 g(x)在[?2,?loga2]上递减,在
221?1?[?loga2,0]上递增,所以g(x)min?g??loga2??22,综合a) b) g(x)有最小值为2?2?22与a无关,符合要求.………12分
②当0?a?1时,
a) x?0时,0?ax?1,g(x)?3ax,所以 g(x)?(0,3] b) ?2?x?0时,1?ax?1?xxg(x)?a?2a,, 2a2?ax??12所以 g'(x)??a?xlna?2axlna?所以 g(x)?(3,a2?axlna ?0,g(x)在[?2,0)上递减,
222g(x),综合a) b) 有最大值为与a有关,不符合……15分 a?]22aa综上所述,实数a的取值范围是a?42.………………………………………………1
?y2?1(|x|?1),C2:x2?8y?1(|x|?1),动直线l与C1相切,与C2相交于A,B两点,曲线C2在A,B处的切线相交于点M.
21.如图,已知曲线C1:x(1)当MA?(2)试问在
2MB时,求直线l的方程;
y轴上是否存在两个定点T1,T2,
当直线MT1,MT2斜率存在时,两直线的斜率 之积恒为定值?若存在,求出满足的T1,T2点 坐标;若不存在,请说明理由.
M
3
第21题图
21.(1)设半圆C1上的切点P(x0,y0),直线lAB:x0x?y0y?1,
?x0x?y0y?1?y?8?y0x2?8x0x?y0?8?0得:x1x2?0A(x1,y1),B(x2,y2)?2。
yx?8y?10??MA?MB时,y?AyB?得:x0???y?81x1x2?0??1,得y0?8,又x02?y02?1,求1616y015161,所求的直线方程为:?161x?8y?15?0。 1511211121(2)曲线C2在A,B处的切线lA:y?x1x?x1?,lB:y?x2x?x2?
488488?4x011x1?x21,??),设M(x,y)则 ,(x1x2?1)),即M(两直线的交点M(28y04y0?4x0??x?y?0??y??1?1?4y0?x?x??04y?1?22求得:?,代入x0?y0?1化得:k*s@5%u
?y??40?4y?1?x2?(4y?1)2?16?16y2?8y?15,设T1(0,t1),T2(0,t2),则 kMP?kMQ(y?t1)(y?t2)y2?(t1?t2)y?t1t21y2?(t1?t2)y?t1t2????22115x16y?8y?1516y2?y?216为
1?t?t????122?定值,必须
?tt??1512?16?19.(本小题满分16分)
35??t?t?????14?1453或T(0,?),T(0,) ??,解得:,不妨取125344?t???t??22??4??4x2y2222如图,椭圆C1:2?2?1(a?b?0)和圆C2:x?y?b,已知圆C2将椭
ab圆C1的长轴三等分,椭圆C1右焦点到右准线的距离为
2,椭圆C1的下顶点为E,过坐4标原点O且与坐标轴不重合的任意直线l与圆C2相交于点A、B.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)若直线EA、EB分别与椭圆C1相交于另一个交点为点P、M.
4
①求证:直线MP经过一定点; ②试问:是否存在以(m,0)为圆心,32为半径的圆G,使得直线PM和直线AB都5与圆G相交?若存在,请求出所有m的值;若不存在,请说明理由。 19、(1)依题意,2b?y 1?2a,则a?3b, 3a2b22∴c?a?b?22b,又,∴b?1,则a?3, ?c??cc422x2?y2?1. ·∴椭圆方程为················································································· 4分 9(2)①由题意知直线PE,ME的斜率存在且不为0,设直线PE的斜率为k,则PE:
y?kx?1,
18k?y?kx?1,x?,?2??x?0,?9k?1?由?x2得或 ??22??y?1,?y?9k?1,?y??1,?9?9k2?1?18k9k2?1,2),·∴P(2······················································································· 6分
9k?19k?11?18k9?k2,2), 用?去代k,得M(2kk?9k?9方法1:kPM9k2?19?k2?22k2?19k?1k?9, ??18k18k10k?9k2?1k2?99?k2k2?118kk2?14?(x?2),即y?x?, ∴PM:y?2k?910kk?910k5∴直线PM经过定点T(0,).
方法2:作直线l关于y轴的对称直线l',此时得到的点P'、M'关于y轴对称,则PM与P'M'相交于y轴,可知定点在y轴上,
当k?1时,P(,),M(?,),此时直线PM经过y轴上的点T(0,),
459455945545 5
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