
命題:劉肅育 審核:趙小軍
(滿分:150 時(shí)間:120分鐘)
一、單選題:(本題共8小題,每小題5分,共40分.)
1. 用這五個(gè)數(shù)字,可以組成沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)的個(gè)數(shù)為( )
A. 18B. 24C. 30D. 48
2. 若直線與圓相切,則實(shí)數(shù)的值為( )
A. 或B. 1或
C. 或3D. 或
3. 已知等比數(shù)列的公比,則( )
A. B. 5C. 10D. 20
4. 已知拋物線的焦點(diǎn)為,點(diǎn)在拋物線上,則( )
A B. C. 3D. 5
5. 若數(shù)列滿足:,且,則的值是( )
A. B. C. D.
6. 已知點(diǎn),橢圓與直線交于點(diǎn),則的周長(zhǎng)為( )
A. 4B. 8C. 12D. 16
7. 設(shè)正項(xiàng)等比數(shù)列前項(xiàng)和為,若,則的最小值為( )
A. B. C. D.
8. 點(diǎn)為橢圓上任意一點(diǎn),為圓的任意一條直徑,則的取值范圍是( )
A B. C. D.
二、多選題:(本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分.)
9. 已知圓,圓,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 點(diǎn)在圓內(nèi)
B. 圓上的點(diǎn)到直線的最小距離為1
C. 圓和圓的公切線長(zhǎng)為2
D. 圓和圓的公共弦所在的直線方程為
10. 有五名志愿者參加社區(qū)服務(wù),共服務(wù)周六?周天兩天,每天從中任選兩人參加服務(wù),則( )
A. 只有1人未參加服務(wù)的選擇種數(shù)是30種
B. 恰有1人連續(xù)參加兩天服務(wù)的選擇種數(shù)是40種
C. 只有1人未參加服務(wù)的選擇種數(shù)是60種
D. 恰有1人連續(xù)參加兩天服務(wù)的選擇種數(shù)是60種
11. 設(shè)公差為的等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,,,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B.
C. 時(shí),的最大值為D. 數(shù)列中的最小項(xiàng)為第項(xiàng)
12. 已知,是橢圓:的左右頂點(diǎn),過(guò)點(diǎn)且斜率不為零的直線與 交于,兩點(diǎn),,,,分別表示直線,,,的斜率,則下列結(jié)論中正確的是( )
A. B.
C. D. 直線與的交點(diǎn)的軌跡方程是
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13. 展開(kāi)式的常數(shù)項(xiàng)為_(kāi)_____.
14. 已知等差數(shù)列滿足,則__________.
15. 2023年杭州亞運(yùn)會(huì)召開(kāi)后,4位同學(xué)到三個(gè)體育場(chǎng)館做志愿者服務(wù)活動(dòng),每個(gè)體育場(chǎng)館至少一人,每人只能去一個(gè)體育場(chǎng)館,則不同的分配方法總數(shù)是______.
16. 已知橢圓,過(guò)點(diǎn)的直線交橢圓于兩點(diǎn),則以為直徑的圓過(guò)定點(diǎn)______.
四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.
17. 電影《志愿軍雄兵出擊》講述了在極其簡(jiǎn)陋的裝備和極寒嚴(yán)酷環(huán)境下,中國(guó)人民志愿軍憑著鋼鐵意志和英勇無(wú)畏的精神取得入朝作戰(zhàn)第一階段戰(zhàn)役的勝利,著名的“松骨峰戰(zhàn)斗”在該電影中就有場(chǎng)景.現(xiàn)有3名男生和4名女生相約一起去觀看該影片,他們的座位在同一排且連在一起.(列出算式,并計(jì)算出結(jié)果)
(1)女生必須坐在一起坐法有多少種?
(2)女生互不相鄰的坐法有多少種?
(3)甲、乙兩位同學(xué)相鄰且都不與丙同學(xué)相鄰的坐法有多少種?
18. 已知圓過(guò)點(diǎn),圓心在直線上,且圓與軸相切.
(1)求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過(guò)點(diǎn)作直線與圓相交于,兩點(diǎn),且,求直線的方程.
19. 已知橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為,,P為橢圓上一點(diǎn),且.
(1)求此橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若點(diǎn)P在第二象限,,求△的面積.
20. 記為數(shù)列前項(xiàng)和,已知,是公比為的等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)求數(shù)列的前項(xiàng)和.
21. 已知雙曲線的兩條漸近線互相垂直,且經(jīng)過(guò)點(diǎn).
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若過(guò)點(diǎn)的直線交雙曲線同一支于兩點(diǎn),設(shè)中點(diǎn)為,求面積的取值范圍.
22. 已知橢圓的離心率為,且過(guò)點(diǎn).
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若橢圓的上頂點(diǎn)為點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的直線交橢圓于點(diǎn),證明:為定值,并求出定值.天水一中2022級(jí)2023-2024學(xué)年度第二學(xué)期開(kāi)學(xué)考試
數(shù)學(xué)試題
命題:劉肅育 審核:趙小軍
(滿分:150 時(shí)間:120分鐘)
一、單選題:(本題共8小題,每小題5分,共40分.)
1. 用這五個(gè)數(shù)字,可以組成沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)的個(gè)數(shù)為( )
A. 18B. 24C. 30D. 48
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理計(jì)算即可.
【詳解】由題意可知,首位數(shù)字有4種選擇,則中間的數(shù)位有4種選擇,末尾數(shù)字有3種選擇.
由分步乘法計(jì)數(shù)原理可知,可以組成沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)的個(gè)數(shù).
故選:.
2. 若直線與圓相切,則實(shí)數(shù)的值為( )
A. 或B. 1或
C. 或3D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】借助圓心到切線的距離等于半徑,計(jì)算即可得.
【詳解】由圓心為,半徑為,
即,
則,
解得或.
故選:C.
3. 已知等比數(shù)列的公比,則( )
A. B. 5C. 10D. 20
【答案】C
【解析】
【分析】利用等比數(shù)列的通項(xiàng)公式即可得解.
【詳解】因?yàn)槭堑缺葦?shù)列,且,
所以.
故選:C.
4. 已知拋物線的焦點(diǎn)為,點(diǎn)在拋物線上,則( )
A. B. C. 3D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】利用點(diǎn)在拋物線上求得,再利用拋物線的焦半徑公式即可得解.
【詳解】將點(diǎn)代入拋物線方程,得,則,
所以.
故選:B.
5. 若數(shù)列滿足:,且,則的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)遞推公式求出數(shù)列的前項(xiàng)可得數(shù)列的周期,根據(jù)周期可求出結(jié)果.
【詳解】因?yàn)椋?br>所以,,,,
所以數(shù)列是以為周期的數(shù)列,
又因?yàn)椋裕?br>故選:A.
6. 已知點(diǎn),橢圓與直線交于點(diǎn),則的周長(zhǎng)為( )
A. 4B. 8C. 12D. 16
【答案】B
【解析】
【分析】求出橢圓中,發(fā)現(xiàn)點(diǎn)為橢圓的右焦點(diǎn),直線過(guò)左焦點(diǎn),從而根據(jù)橢圓定義得到的周長(zhǎng)為.
【詳解】由橢圓方程可知,所以,,
所以點(diǎn)為橢圓的右焦點(diǎn),
直線過(guò)左焦點(diǎn),
由橢圓定義可知:的周長(zhǎng)為
故選:B
7. 設(shè)正項(xiàng)等比數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,則的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)等比數(shù)列的片段和的性質(zhì)即可結(jié)合不等式求解最值.
【詳解】因?yàn)槭堑缺葦?shù)列,且,又,
所以,且,,也是等比數(shù)列,
所以(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)),
因?yàn)椋缘淖钚≈禐椋?br>故選:B.
8. 點(diǎn)為橢圓上任意一點(diǎn),為圓的任意一條直徑,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用化簡(jiǎn)可知,再利用,即可得到結(jié)論
【詳解】由題意,
又為圓的任意一條直徑,則,
在橢圓中,有,即,
所以,,故的取值范圍為.
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查橢圓的簡(jiǎn)單性質(zhì),注意解題方法的積累,屬于中檔題.
二、多選題:(本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分.)
9. 已知圓,圓,則下列說(shuō)法正確是( )
A. 點(diǎn)在圓內(nèi)
B. 圓上的點(diǎn)到直線的最小距離為1
C. 圓和圓的公切線長(zhǎng)為2
D. 圓和圓的公共弦所在的直線方程為
【答案】BCD
【解析】
【分析】根據(jù)點(diǎn)與圓的關(guān)系即可求解A,根據(jù)圓心到直線的距離即可求解B,根據(jù)相交弦的定義即可求解D,根據(jù)相交時(shí)兩圓的外公切線的求解即可判定C.
【詳解】圓的圓心和半徑分別為,圓的圓心和半徑為,
對(duì)于A,由于,故點(diǎn)在圓外,故A錯(cuò)誤,
對(duì)于B,到的距離為,所以圓上的點(diǎn)到直線的最小距離為,B正確,
對(duì)于D,由于,故兩圓相交,
兩圓方程相減可得公共弦所在直線方程為:,故D正確,
對(duì)于C,由于兩圓相交,所以外公切線的長(zhǎng)度為,C正確,
故選:BCD
10. 有五名志愿者參加社區(qū)服務(wù),共服務(wù)周六?周天兩天,每天從中任選兩人參加服務(wù),則( )
A. 只有1人未參加服務(wù)的選擇種數(shù)是30種
B. 恰有1人連續(xù)參加兩天服務(wù)的選擇種數(shù)是40種
C. 只有1人未參加服務(wù)選擇種數(shù)是60種
D. 恰有1人連續(xù)參加兩天服務(wù)的選擇種數(shù)是60種
【答案】AD
【解析】
【分析】有1人未參加服務(wù)或恰有1人連續(xù)參加兩天服務(wù)都要先從5人中選出1人,再?gòu)挠嘞碌娜酥羞x取服務(wù)于周六周日,根據(jù)分步乘法原理,即可求得答案.
【詳解】由題意得只有1人未參加服務(wù),先從5人中選1人,未參加服務(wù),有種選法,
再?gòu)挠嘞?人中選2人參加周六服務(wù),剩余2人參加周日服務(wù),有種選法,
故只有1人未參加服務(wù)的選擇種數(shù)是種,A正確,C錯(cuò)誤;
恰有1人連續(xù)參加兩天服務(wù),先從5人中選1人,服務(wù)周六?周天兩天,有種選法,
再?gòu)挠嘞?人中選1人參加周六服務(wù),剩余3人選1人參加周日服務(wù),有種選法,
故恰有1人連續(xù)參加兩天服務(wù)的選擇種數(shù)是種,B錯(cuò)誤,D正確,
故選:AD
11. 設(shè)公差為的等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,,,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B.
C. 時(shí),的最大值為D. 數(shù)列中的最小項(xiàng)為第項(xiàng)
【答案】BCD
【解析】
【分析】根據(jù)等差數(shù)列通項(xiàng)公式和前項(xiàng)和的知識(shí)對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行分析,從而確定正確答案.
【詳解】對(duì)于A,因?yàn)?,且,所以,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,因?yàn)?,所以,且?shù)列滿足,,,
所以得到不等式,解得,故B正確;
對(duì)于C,依題意得,
當(dāng)時(shí),(因?yàn)?,故且?shù)列單調(diào)遞減),
所以,所以當(dāng)時(shí)的最大值為,故C正確;
對(duì)于D,當(dāng)時(shí),,,所以;
當(dāng)時(shí),,,所以;
當(dāng)時(shí),,且單調(diào)遞增,,,
故為正數(shù)且單調(diào)遞減,所以單調(diào)遞減,故且單調(diào)遞增,
所以的最小項(xiàng)為第項(xiàng),故D正確;
故選:BCD
12. 已知,是橢圓:的左右頂點(diǎn),過(guò)點(diǎn)且斜率不為零的直線與 交于,兩點(diǎn),,,,分別表示直線,,,的斜率,則下列結(jié)論中正確的是( )
A. B.
C. D. 直線與的交點(diǎn)的軌跡方程是
【答案】ABD
【解析】
【分析】A選項(xiàng),設(shè),得到,利用斜率公式表達(dá)出;B選項(xiàng),設(shè)出直線:,與橢圓方程聯(lián)立,得到兩根之和,兩根之積,利用斜率公式表達(dá)出;C選項(xiàng),由AB選項(xiàng)可得C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),表達(dá)出直線和直線方程,聯(lián)立后得到,結(jié)合求出答案.
【詳解】對(duì)于A:設(shè)交點(diǎn),因?yàn)樵跈E圓上,故,
所以.選項(xiàng)正確;
對(duì)于B:設(shè),,直線:,聯(lián)立,
消去,得,則①,②,
所以
,故選項(xiàng)B正確;
對(duì)于C:聯(lián)立和,相除得,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
對(duì)于D:設(shè)直線方程:③,
直線方程:④,聯(lián)立③④,消得,
,
結(jié)合選項(xiàng)B中①②得,
所以.D正確;
故選:ABD.
【點(diǎn)睛】求軌跡方程常用的方法:直接法,相關(guān)點(diǎn)法,交軌法,定義法,本題的難點(diǎn)是表達(dá)出直線和直線方程,聯(lián)立后得到,下一步的處理方法,本題中用到了求軌跡方程的交軌法,屬于較難一些的方法,要結(jié)合交點(diǎn)坐標(biāo)得到,再代入式子中,即可求解.
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13. 展開(kāi)式的常數(shù)項(xiàng)為_(kāi)_____.
【答案】
【解析】
【分析】先利用二項(xiàng)式定理求得展開(kāi)式的通項(xiàng)公式,再分別求中常數(shù)項(xiàng)與含項(xiàng)的系數(shù),從而得解.
【詳解】因?yàn)檎归_(kāi)式的通項(xiàng)公式為,
當(dāng)1乘以時(shí),令,解得,常數(shù)項(xiàng)為;
當(dāng)乘以時(shí),令,解得,常數(shù)項(xiàng)為;
所以的展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為.
故答案為:.
14. 已知等差數(shù)列滿足,則__________.
【答案】
【解析】
【分析】由等差數(shù)列的性質(zhì)可得,代入條件式,可求得,再根據(jù),可得解.
【詳解】在等差數(shù)列中,,又,
,解得,又,而,解得.
故答案為:.
15. 2023年杭州亞運(yùn)會(huì)召開(kāi)后,4位同學(xué)到三個(gè)體育場(chǎng)館做志愿者服務(wù)活動(dòng),每個(gè)體育場(chǎng)館至少一人,每人只能去一個(gè)體育場(chǎng)館,則不同的分配方法總數(shù)是______.
【答案】36
【解析】
【分析】先分組再排列計(jì)算即可.
【詳解】由題意可知必有一個(gè)場(chǎng)館是兩名志愿者,先將四名同學(xué)分成三組,即每組各有人,再進(jìn)行排列,則有種方法.
故答案為:
16. 已知橢圓,過(guò)點(diǎn)的直線交橢圓于兩點(diǎn),則以為直徑的圓過(guò)定點(diǎn)______.
【答案】
【解析】
【分析】分類討論直線斜率存在與否,聯(lián)立直線與橢圓的方程,將以為直徑的圓的方程轉(zhuǎn)化為只含有參數(shù)的方程,從而求得該圓所過(guò)定點(diǎn),從而得解.
【詳解】設(shè)是以為直徑圓上任意的一點(diǎn),,
則,,
因?yàn)?,則,即,
所以圓的方程為,
當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè)直線的斜率為,則直線方程為,
聯(lián)立,消去,得,
則,
故,
所以,
,
所以圓的方程可表示為,
即,
令,解得,
此時(shí)該圓恒過(guò)定點(diǎn);
當(dāng)直線斜率不存在時(shí),直線的方程為,
此時(shí),則圓的方程為,此時(shí)該圓過(guò)定點(diǎn);
綜上,該圓過(guò)定點(diǎn).
故答案為:.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問(wèn)題的基本步驟如下:
(1)設(shè)直線方程,設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為;
(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程,注意的判斷;
(3)列出韋達(dá)定理;
(4)將所求問(wèn)題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、(或、)的形式;
(5)代入韋達(dá)定理求解.
四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.
17. 電影《志愿軍雄兵出擊》講述了在極其簡(jiǎn)陋的裝備和極寒嚴(yán)酷環(huán)境下,中國(guó)人民志愿軍憑著鋼鐵意志和英勇無(wú)畏的精神取得入朝作戰(zhàn)第一階段戰(zhàn)役的勝利,著名的“松骨峰戰(zhàn)斗”在該電影中就有場(chǎng)景.現(xiàn)有3名男生和4名女生相約一起去觀看該影片,他們的座位在同一排且連在一起.(列出算式,并計(jì)算出結(jié)果)
(1)女生必須坐在一起的坐法有多少種?
(2)女生互不相鄰的坐法有多少種?
(3)甲、乙兩位同學(xué)相鄰且都不與丙同學(xué)相鄰的坐法有多少種?
【答案】(1)576 (2)144
(3)960
【解析】
【分析】(1)由捆綁法即可得到結(jié)果;
(2)由插空法即可得到結(jié)果;
(3)結(jié)合捆綁法與插空法代入計(jì)算,即可得到結(jié)果.
【小問(wèn)1詳解】
先將4名女生排在一起,有種排法,
將排好的女生視為一個(gè)整體,再與3名男生進(jìn)行排列,共有種排法,
由分步乘法計(jì)數(shù)原理,共有種排法;
【小問(wèn)2詳解】
先將3名男生排好,共有種排法,
在這3名男生中間以及兩邊的4個(gè)空位中插入4名女生,共有種排法,
再由分步乘法計(jì)數(shù)原理,共有種排法;
【小問(wèn)3詳解】
先將甲乙丙以外的其余4人排好,共有種排法,
由于甲乙相鄰,則有種排法,
最后將排好的甲乙這個(gè)整體與丙分別插入原先排好的4人的5個(gè)空隙中,
共有種排法,
由分步計(jì)數(shù)原理,共有種排法.
18. 已知圓過(guò)點(diǎn),圓心在直線上,且圓與軸相切.
(1)求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過(guò)點(diǎn)作直線與圓相交于,兩點(diǎn),且,求直線的方程.
【答案】18.
19. 或
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題干假設(shè)出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,代入題干信息即可求解.
(2)討論過(guò)點(diǎn)的直線斜率不存在時(shí),是否與圓相交,弦長(zhǎng)是否為;斜率存在時(shí),利用弦長(zhǎng)公式進(jìn)行計(jì)算,求解直線的方程即可.
【小問(wèn)1詳解】
設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
代入題干得:,解得:
則圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:
【小問(wèn)2詳解】
當(dāng)過(guò)點(diǎn)的直線斜率不存在時(shí),直線為:,此時(shí)圓心到直線的距離為所以相切,與題干不符;
當(dāng)過(guò)點(diǎn)的直線斜率存在時(shí),設(shè)直線的方程為:,即,
此時(shí)圓心到直線的距離為,又因?yàn)橄嘟坏南议L(zhǎng)為,則.
所以,解得或
則直線的方程為:或
19. 已知橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為,,P為橢圓上一點(diǎn),且.
(1)求此橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若點(diǎn)P在第二象限,,求△的面積.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為且,根據(jù)橢圓的定義求得,進(jìn)而求得的值,即可求解;
(2)根據(jù)橢圓的定義,得到,結(jié)合余弦定理列出方程,求得,利用三角形的面積公式,即可求解.
【小問(wèn)1詳解】
設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,焦距為,
由橢圓的兩焦點(diǎn)分別為,,可得,,
∴,可得,
∴,則,
∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
【小問(wèn)2詳解】
∵在第二象限,,在△中,由.
∴根據(jù)余弦定理得,即,解得,
∴.
20. 記為數(shù)列的前項(xiàng)和,已知,是公比為的等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)求數(shù)列的前項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)等比數(shù)列的定義可得,進(jìn)而根據(jù)的關(guān)系可得為等差數(shù)列,進(jìn)而可得通項(xiàng),
(2)根據(jù)錯(cuò)位相減法即可求解.
【小問(wèn)1詳解】
由題設(shè)得等比數(shù)列的通項(xiàng)公式為
. ①
則
. ②
②-①得,化簡(jiǎn)得到,,所以數(shù)列是公差為的等差數(shù)列.
因此.
故數(shù)列的通項(xiàng)公式為.
【小問(wèn)2詳解】
將的通項(xiàng)公式代入①式可得,,可用錯(cuò)位相減法求的前項(xiàng)和.
. ③
. ④
③-④可得,.
21. 已知雙曲線的兩條漸近線互相垂直,且經(jīng)過(guò)點(diǎn).
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若過(guò)點(diǎn)的直線交雙曲線同一支于兩點(diǎn),設(shè)中點(diǎn)為,求面積的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先由漸近線的性質(zhì)判斷得雙曲線為等軸雙曲線,從而利用待定系數(shù)法即可得解;
(2)依題意設(shè)直線的方程為,與雙曲線C方程聯(lián)立,由韋達(dá)定理求出中點(diǎn)的縱坐標(biāo),同時(shí)由其條件求得m的范圍,進(jìn)而求出的面積表達(dá)式,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性即可得解.
【小問(wèn)1詳解】
依題意,設(shè)雙曲線的漸近線方程為,
則,解得,故雙曲線為等軸雙曲線,
不妨設(shè)雙曲線的方程為 ,
因?yàn)殡p曲線經(jīng)過(guò)點(diǎn),所以,則,
所以雙曲線的方程為,即標(biāo)準(zhǔn)方程為 .
【小問(wèn)2詳解】
由題意,易知直線斜率存在且不為,
設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立,消去,得,
由于雙曲線的對(duì)稱性,不妨設(shè),
則,解得,
設(shè)點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,因?yàn)辄c(diǎn)為的中點(diǎn),則,
所以,
因在上單調(diào)遞增,所以,
所以,故面積的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問(wèn)題的基本步驟如下:
(1)設(shè)直線方程,設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為;
(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程,注意的判斷;
(3)列出韋達(dá)定理;
(4)將所求問(wèn)題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、(或、)的形式;
(5)代入韋達(dá)定理求解.
22. 已知橢圓的離心率為,且過(guò)點(diǎn).
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若橢圓的上頂點(diǎn)為點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的直線交橢圓于點(diǎn),證明:為定值,并求出定值.
【答案】(1)
(2)證明見(jiàn)解析;定值為
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意,得到關(guān)于的方程組,解之即可得解;
(2)分類討論直線斜率存在與否,聯(lián)立直線與橢圓的方程,得到關(guān)于的表達(dá)式,從而求得的值,從而得證.
【小問(wèn)1詳解】
因?yàn)闄E圓的離心率為,且過(guò)點(diǎn),
所以,解得,
則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為: .
【小問(wèn)2詳解】
證明:由(1)得,
當(dāng)直線斜率不存在時(shí),直線方程為,不妨設(shè)在軸上方,
此時(shí),則;
當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為,
因?yàn)橹本€過(guò),則,即,
聯(lián)立,消去,得,
則,
設(shè),則,
所以
.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問(wèn)題的基本步驟如下:
(1)設(shè)直線方程,設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為;
(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程,注意的判斷;
(3)列出韋達(dá)定理;
(4)將所求問(wèn)題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、(或、)的形式;
(5)代入韋達(dá)定理求解.
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