題目列表(包括答案和解析)
設橢圓
的左、右頂點分別為
,點
在橢圓上且異于
兩點,
為坐標原點.
(Ⅰ)若直線
與
的斜率之積為
,求橢圓的離心率;
(Ⅱ)若
,證明直線
的斜率
滿足![]()
【解析】(1)解:設點P的坐標為
.由題意,有
①
由
,得
,![]()
由
,可得
,代入①并整理得![]()
由于
,故
.于是
,所以橢圓的離心率![]()
(2)證明:(方法一)
依題意,直線OP的方程為
,設點P的坐標為
.
由條件得
消去
并整理得
②
由
,
及
,
得
.
整理得
.而
,于是
,代入②,
整理得![]()
由
,故
,因此
.
所以
.
(方法二)
依題意,直線OP的方程為
,設點P的坐標為
.
由P在橢圓上,有![]()
因為
,
,所以
,即
③
由
,
,得
整理得
.
于是
,代入③,
整理得![]()
解得
,
所以
.
如圖,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=AD=2,AC=1.
(Ⅰ)證明PC⊥AD;
(Ⅱ)求二面角A-PC-D的正弦值;
(Ⅲ)設E為棱PA上的點,滿足異面直線BE與CD所成的角為30°,求AE的長.
![]()
【解析】解法一:如圖,以點A為原點建立空間直角坐標系,依題意得A(0,0,0),D(2,0,0),C(0,1,0),
,P(0,0,2).
![]()
(1)證明:易得
,
于是
,所以![]()
(2)
,
設平面PCD的法向量
,
則
,即
.不防設
,可得
.可取平面PAC的法向量
于是
從而
.
所以二面角A-PC-D的正弦值為
.
(3)設點E的坐標為(0,0,h),其中
,由此得
.
由
,故
所以,
,解得
,即
.
解法二:(1)證明:由
,可得
,又由
,
,故
.又
,所以
.
![]()
(2)如圖,作
于點H,連接DH.由
,
,可得
.
因此
,從而
為二面角A-PC-D的平面角.在
中,
,由此得
由(1)知
,故在
中,![]()
因此
所以二面角
的正弦值為
.
(3)如圖,因為
,故過點B作CD的平行線必與線段AD相交,設交點為F,連接BE,EF. 故
或其補角為異面直線BE與CD所成的角.由于BF∥CD,故
.在
中,
故![]()
![]()
在
中,由
,
,![]()
可得
.由余弦定理,
,
所以
.
已知函數(shù)
其中
為自然對數(shù)的底數(shù),
.(Ⅰ)設
,求函數(shù)
的最值;(Ⅱ)若對于任意的
,都有
成立,求
的取值范圍.
【解析】第一問中,當
時,
,
.結合表格和導數(shù)的知識判定單調(diào)性和極值,進而得到最值。
第二問中,∵
,
,
∴原不等式等價于:
,
即
, 亦即![]()
分離參數(shù)的思想求解參數(shù)的范圍
解:(Ⅰ)當
時,
,
.
當
在
上變化時,
,
的變化情況如下表:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
1/e |
∴
時,
,
.
(Ⅱ)∵
,
,
∴原不等式等價于:
,
即
, 亦即
.
∴對于任意的
,原不等式恒成立,等價于
對
恒成立,
∵對于任意的
時,
(當且僅當
時取等號).
∴只需
,即
,解之得
或
.
因此,
的取值范圍是![]()
已知曲線C:
(m∈R)
(1) 若曲線C是焦點在x軸點上的橢圓,求m的取值范圍;
(2) 設m=4,曲線c與y軸的交點為A,B(點A位于點B的上方),直線y=kx+4與曲線c交于不同的兩點M、N,直線y=1與直線BM交于點G.求證:A,G,N三點共線。
【解析】(1)曲線C是焦點在x軸上的橢圓,當且僅當
解得
,所以m的取值范圍是![]()
(2)當m=4時,曲線C的方程為
,點A,B的坐標分別為
,
由
,得![]()
因為直線與曲線C交于不同的兩點,所以![]()
即![]()
設點M,N的坐標分別為
,則![]()
![]()
直線BM的方程為
,點G的坐標為![]()
因為直線AN和直線AG的斜率分別為![]()
所以
![]()
![]()
即
,故A,G,N三點共線。
已知
,函數(shù)![]()
(1)當
時,求函數(shù)
在點(1,
)的切線方程;
(2)求函數(shù)
在[-1,1]的極值;
(3)若在
上至少存在一個實數(shù)x0,使
>g(xo)成立,求正實數(shù)
的取值范圍。
【解析】本試題中導數(shù)在研究函數(shù)中的運用。(1)中
,那么當
時,
又
所以函數(shù)
在點(1,
)的切線方程為
;(2)中令
有 ![]()
![]()
對a分類討論
,和
得到極值。(3)中,設
,
,依題意,只需
那么可以解得。
解:(Ⅰ)∵
∴ ![]()
∴ 當
時,
又
∴ 函數(shù)
在點(1,
)的切線方程為
--------4分
(Ⅱ)令
有 ![]()
![]()
①
當
即
時
|
|
(-1,0) |
0 |
(0, |
|
( |
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
|
極大值 |
|
極小值 |
|
故
的極大值是
,極小值是![]()
②
當
即
時,
在(-1,0)上遞增,在(0,1)上遞減,則
的極大值為
,無極小值。
綜上所述
時,極大值為
,無極小值
時 極大值是
,極小值是
----------8分
(Ⅲ)設
,![]()
對
求導,得![]()
∵
,
![]()
∴
在區(qū)間
上為增函數(shù),則![]()
依題意,只需
,即
解得
或
(舍去)
則正實數(shù)
的取值范圍是(![]()
,
)
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