典型例题解析
材料力学典型例题与详解(经典题目)
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= 3.64
2、按挤压强度条件确定铆钉数:挤压面面积 A = δ d ,铆钉挤压强度条件为
σ bs
=
Fb Abs
=
F nδ d
≤ [σ
bs]
得
n
≥
δ
d
F [σ
bs
]
=
10
× 10 −3
m
×
160 ×103 20 ×10−3 m
N × 320
× 10 6
N/m 2
= 2.5
两者取大值,最后确定铆钉数 n = 4。
衡条件得 F 作用截面上侧轴力为
FNB +
=
L a2ρ 2
=
4 m × (0.2 m)2 2
× 20 × 103
N/m 3
= 1.6 × 103 N = 1.6 kN
然后将杆沿 F 作用截面(B-B)下侧截开,设截面上轴力为压力 FNB− ,研究上半部分
杆段。这时杆段受本身重量作用和集中力 F 作用,所以由静力平衡条件得 F 作用截面下侧 轴力为
FNB−
=
L a2ρ 2
+
F
=
4 m × (0.2 m)2 2
× 20 ×103
N/m 3
+ 10 ×103
N = 11.6 ×103 N = 11.6 kN
4、计算 A-A 截面轴力:从 A-A 截面将杆截开,设截面上轴力为压力 FNA ,则 FNA 应与该杆
上所有外力平衡。杆所受外力为杆的自重和集中力 F ,杆段自重为 La 2 ρ ,方向向下。于是
2 图示石柱桥墩,压力 F = 1000 kN,石料密度 ρ = 25 kN / m3 ,许用应力 [σ ] =1 MPa。试 比较下列三种情况下所需石料体积。(1)等截面石柱;(2)三段等长度的阶梯石柱;(3)等 强度石柱(柱的每个截面的应力都等于许用应力 [σ ] )。 解题分析:设计这样的桥墩时,要考虑桥墩自重对强度的影响。可以想象,在桥墩顶截面只 有压力 F 作用,轴力最小;在桥墩底截面,除压力 F 外,还承受桥墩本身重量,该处轴力 最大。当桥墩采用等截面石柱时,只要考虑底部截面的强度即可。如果采用阶梯型石柱,需 考虑每段的强度。如果要求各个截面强度相等,则需要对石柱的各截面进行特别设计。 解:1、采用等截面石柱
一元一次方程典型例题解析
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一元一次方程是数学中基础且重要的概念,它涉及到日常生活和科学研究的各个方面。
以下是一元一次方程的典型例题解析:
例题:某商品的进价为300元,按标价的八折销售时,利润率为10%,商品的标价是多少?
首先,设商品的标价为x元。
根据题意,商品按标价的八折销售,即售价为0.8x 元。
利润则是售价与进价之差,即0.8x−300元。
而题目给出利润率是10%,即利润占销售价的10%,可以表示为:
0.8x0.8x−300=10%解这个方程,我们得到:
$0.8x - 300 = 0.08 \times 0.8x
0.8x−300=0.64x
-300 = 0.64x - 0.8x
−300=−0.16x
x = \frac{-300}{-0.16}
x = 1875$因此,商品的标价是1875元。
这道题目展示了如何根据实际问题建立一元一次方程,并利用给定的条件求解未知数。
在解决此类问题时,理解利润率的概念并正确设置方程是关键。
“债务重组”经典例题解析
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【典型案例 9】甲公司是一家股份制有限责任公司,所得税率为33%,采用资产负债表债务法核算所得税,盈余公积按净利润的15%提取,其中法定盈余公积的提取比例为10%,任意盈余公积为 5%。
甲公司每年实现税前会计利润 800 万元。
每年的财务报告批准报出日为4 月 16 日,所得税汇算清缴日为 3 月 11 日。
1.甲公司2001 年9 月 1 日赊销商品一批给丙公司,该商品的账面成本为 2800 万元,售价为 3000 万元,增值税率为 17%,消费税率为10%,丙公司因资金困难无法按时偿付此债权,双方约定执行债务重组,有关条款如下:(1)首先豁免 20 万元的债务;(2)以丙公司生产的A 设备来抵债,该商品账面成本为 1800 万元,公允售价为2000 万元,增值税率为17%,甲公司取得后作为固定资产使用。
设备于2001 年 12 月 1 日办妥了财产转移手续。
(3)余款约定延期两年支付,如果2003 年丙公司的营业利润达到 200 万元,则丙公司需追加偿付30 万元。
(4)甲公司于 2001 年 12 月 18 日办妥了债务解除手续。
(5)丙公司在 2003 年实现营业利润 230 万元。
2.甲公司将债务重组获取的设备用于销售部门,预计净残值为10 万元,会计上采用5 年期直线法折旧口径,税务上的折旧口径为10 年期直线折旧。
2003 年末该设备的可收回价值为1210 万元,2005 年末的可收回价值为 450 万元。
固定资产的预计净残值始终未变。
3.甲公司于 2006 年6 月 1 日将A 设备与丁公司的专利权进行交换,转换当时该设备的公允价值为 288 万元。
丁公司专利权的账面余额为 330 万元,已提减值准备 40 万元,公允价值为 300 万元,转让无形资产的营业税率为 5%,双方约定由甲公司另行支付补价 12 万元。
财产交换手续于6 月 1 日全部办妥,交易双方均未改变资产的用途。
该交易具有商业实质。
《椭圆》方程典型例题20例(含标准答案解析]
![《椭圆》方程典型例题20例(含标准答案解析]](https://img.taocdn.com/s3/m/bd84dbd3f705cc1755270984.png)
《椭圆》方程典型例题20例典型例题一例1 椭圆的一个顶点为()02,A ,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程. 分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置. 解:(1)当()02,A 为长轴端点时,2=a ,1=b ,椭圆的标准方程为:11422=+y x ; (2)当()02,A 为短轴端点时,2=b ,4=a ,椭圆的标准方程为:116422=+y x ; 说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况.典型例题二例2 一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率.解:31222⨯⨯=c a c ∴223a c =, ∴3331-=e . 说明:求椭圆的离心率问题,通常有两种处理方法,一是求a ,求c ,再求比.二是列含a 和c 的齐次方程,再化含e 的方程,解方程即可.典型例题三 例3 已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与直线01=-+y x 交于A 、B 两点,M 为AB 中点,OM 的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.解:由题意,设椭圆方程为1222=+y ax ,由⎪⎩⎪⎨⎧=+=-+101222y ax y x ,得()021222=-+x a x a , ∴222112aa x x x M +=+=,2111a x y M M +=-=,4112===a x y k M M OM ,∴42=a , ∴1422=+y x 为所求. 说明:(1)此题求椭圆方程采用的是待定系数法;(2)直线与曲线的综合问题,经常要借用根与系数的关系,来解决弦长、弦中点、弦斜率问题.典型例题四例4椭圆192522=+y x 上不同三点()11y x A ,,⎪⎭⎫⎝⎛594,B ,()22y x C ,与焦点()04,F 的距离成等差数列.(1)求证821=+x x ;(2)若线段AC 的垂直平分线与x 轴的交点为T ,求直线BT 的斜率k . 证明:(1)由椭圆方程知5=a ,3=b ,4=c . 由圆锥曲线的统一定义知:ac x ca AF =-12, ∴ 11545x ex a AF -=-=. 同理 2545x CF -=. ∵ BF CF AF 2=+,且59=BF , ∴ 51854554521=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x ,即 821=+x x .(2)因为线段AC 的中点为⎪⎭⎫⎝⎛+2421y y ,,所以它的垂直平分线方程为()42212121---=+-x y y x x y y y . 又∵点T 在x 轴上,设其坐标为()00,x ,代入上式,得()212221024x x y y x --=-又∵点()11y x A ,,()22y x B ,都在椭圆上,∴ ()212125259x y -=()222225259x y -= ∴ ()()21212221259x x x x y y -+-=-. 将此式代入①,并利用821=+x x 的结论得 253640-=-x ∴ 4540590=--=x k BT.典型例题五例5 已知椭圆13422=+yx ,1F 、2F 为两焦点,问能否在椭圆上找一点M ,使M到左准线l 的距离MN 是1MF 与2MF 的等比中项?若存在,则求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.解:假设M 存在,设()11y x M ,,由已知条件得2=a ,3=b ,∴1=c ,21=e . ∵左准线l 的方程是4-=x , ∴14x MN +=. 又由焦半径公式知:111212x ex a MF -=-=,112212x ex a MF +=+=.∵212MF MF MN ⋅=,∴()⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+11212122124x x x .整理得048325121=++x x .解之得41-=x 或5121-=x . ① 另一方面221≤≤-x . ②则①与②矛盾,所以满足条件的点M 不存在. 说明:(1)利用焦半径公式解常可简化解题过程.(2)本例是存在性问题,解决存在性问题,一般用分析法,即假设存在,根据已知条件进行推理和运算.进而根据推理得到的结果,再作判断.(3)本例也可设()θθsin 3cos 2,M 存在,推出矛盾结论(读者自己完成).典型例题六例6 已知椭圆1222=+y x ,求过点⎪⎭⎫⎝⎛2121,P 且被P 平分的弦所在的直线方程.分析一:已知一点求直线,关键是求斜率,故设斜率为k ,利用条件求k . 解法一:设所求直线的斜率为k ,则直线方程为⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-2121x k y .代入椭圆方程,并整理得()()0232122212222=+-+--+k k x k kx k .由韦达定理得22212122k kk x x +-=+.∵P 是弦中点,∴121=+x x .故得21-=k .所以所求直线方程为0342=-+y x .分析二:设弦两端坐标为()11y x ,、()22y x ,,列关于1x 、2x 、1y 、2y 的方程组,从而求斜率:2121x x y y --. 解法二:设过⎪⎭⎫⎝⎛2121,P 的直线与椭圆交于()11y x A ,、()22y x B ,,则由题意得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=+=+=+④1.③1②12①12212122222121y y x x y x y x ,,, ①-②得0222212221=-+-y y x x . ⑤ 将③、④代入⑤得212121-=--x x y y ,即直线的斜率为21-.所求直线方程为0342=-+y x .说明:(1)有关弦中点的问题,主要有三种类型:过定点且被定点平分的弦;平行弦的中点轨迹;过定点的弦中点轨迹.(2)解法二是“点差法”,解决有关弦中点问题的题较方便,要点是巧代斜率.(3)有关弦及弦中点问题常用的方法是:“韦达定理应用”及“点差法”.有关二次曲线问题也适用.典型例题七例7 求适合条件的椭圆的标准方程.(1)长轴长是短轴长的2倍,且过点()62-,;(2)在x 轴上的一个焦点与短轴两端点的联机互相垂直,且焦距为6.分析:当方程有两种形式时,应分别求解,如(1)题中由12222=+b y a x 求出1482=a ,372=b ,在得方程13714822=+y x 后,不能依此写出另一方程13714822=+x y . 解:(1)设椭圆的标准方程为12222=+b y a x 或12222=+bx a y .由已知b a 2=. ①又过点()62-,,因此有 ()1622222=-+b a 或()1262222=+-ba . ② 由①、②,得1482=a ,372=b 或522=a ,132=b .故所求的方程为13714822=+y x 或1135222=+x y . (2)设方程为12222=+b y a x .由已知,3=c ,3==c b ,所以182=a .故所求方程为191822=+y x . 说明:根据条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准,定参数”.关键在于焦点的位置是否确定,若不能确定,应设方程12222=+b y a x 或12222=+bx a y .典型例题八例8 椭圆1121622=+y x 的右焦点为F ,过点()31,A ,点M 在椭圆上,当MF AM 2+为最小值时,求点M 的坐标.分析:本题的关键是求出离心率21=e ,把MF 2转化为M 到右准线的距离,从而得最小值.一般地,求MF eAM 1+均可用此法. 解:由已知:4=a ,2=c .所以21=e ,右准线8=x l :.过A 作l AQ ⊥,垂足为Q ,交椭圆于M ,故MF MQ 2=.显然MF AM 2+的最小值为AQ ,即M 为所求点,因此3=M y ,且M 在椭圆上.故32=M x .所以()332,M .说明:本题关键在于未知式MF AM 2+中的“2”的处理.事实上,如图,21=e ,即MF 是M 到右准线的距离的一半,即图中的MQ ,问题转化为求椭圆上一点M ,使M 到A 的距离与到右准线距离之和取最小值.典型例题九 例9 求椭圆1322=+y x 上的点到直线06=+-y x 的距离的最小值.分析:先写出椭圆的参数方程,由点到直线的距离建立三角函数关系式,求出距离的最小值.解:椭圆的参数方程为⎩⎨⎧==.sin cos 3θθy x ,设椭圆上的点的坐标为()θθsin cos 3,,则点到直线的距离为263sin 226sin cos 3+⎪⎭⎫⎝⎛-=+-=θπθθd . 当13sin -=⎪⎭⎫⎝⎛-θπ时,22=最小值d .说明:当直接设点的坐标不易解决问题时,可建立曲线的参数方程.典型例题十 例10设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x 轴上,离心率23=e ,已知点⎪⎭⎫ ⎝⎛230,P 到这个椭圆上的点的最远距离是7,求这个椭圆的方程,并求椭圆上的点P 的距离等于7的点的坐标.分析:本题考查椭圆的性质、距离公式、最大值以及分析问题的能力,在求d 的最大值时,要注意讨论b 的取值范围.此题可以用椭圆的标准方程,也可用椭圆的参数方程,要善于应用不等式、平面几何、三角等知识解决一些综合性问题,从而加强等价转换、形数结合的思想,提高逻辑推理能力.解法一:设所求椭圆的直角坐标方程是12222=+b y a x ,其中0>>b a 待定.由222222221ab a b a ac e -=-==可得 2143112=-=-=e a b ,即b a 2=. 设椭圆上的点()y x ,到点P 的距离是d ,则4931232222222+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=y y b y a y x d 34213493342222++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+--=b y y y b其中b y b ≤≤-. 如果21<b ,则当b y -=时,2d (从而d )有最大值. 由题设得()22237⎪⎭⎫ ⎝⎛+=b ,由此得21237>-=b ,与21<b 矛盾.因此必有21≥b 成立,于是当21-=y 时,2d (从而d )有最大值. 由题设得()34722+=b ,可得1=b ,2=a .∴所求椭圆方程是11422=+y x . 由21-=y 及求得的椭圆方程可得,椭圆上的点⎪⎭⎫ ⎝⎛--213,,点⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,到点⎪⎭⎫⎝⎛230,P 的距离是7.解法二:根据题设条件,可取椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x ,其中0>>b a ,待定,πθ20≤≤,θ为参数.由22222221⎪⎭⎫⎝⎛-=-==a b a b a a c e 可得 2143112=-=-=e a b ,即b a 2=. 设椭圆上的点()y x ,到点⎪⎭⎫⎝⎛230,P 的距离为d ,则22222223sin cos 23⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=θθb a y x d49sin 3sin 34222+--=θθb b b3421sin 3222++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=b b b θ如果121>b ,即21<b ,则当1sin -=θ时,2d (从而d )有最大值.由题设得()22237⎪⎭⎫ ⎝⎛+=b ,由此得21237>-=b ,与21<b 矛盾,因此必有121≤b成立. 于是当b21sin -=θ时2d (从而d )有最大值. 由题设知()34722+=b ,∴1=b ,2=a .∴所求椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos 2y x .由21sin -=θ,23cos ±=θ,可得椭圆上的是⎪⎭⎫ ⎝⎛--213,,⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,.典型例题十一例11 设x ,R ∈y ,x y x 63222=+,求x y x 222++的最大值和最小值.分析:本题的关键是利用形数结合,观察方程x y x 63222=+与椭圆方程的结构一致.设m x y x =++222,显然它表示一个圆,由此可以画出图形,考虑椭圆及圆的位置关系求得最值.解:由x y x 63222=+,得123492322=+⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x 可见它表示一个椭圆,其中心在⎪⎭⎫⎝⎛023,点,焦点在x 轴上,且过(0,0)点和(3,0)点.设m x y x =++222,则 ()1122+=++m y x它表示一个圆,其圆心为(-1,0)半径为()11->+m m .在同一坐标系中作出椭圆及圆,如图所示.观察图形可知,当圆过(0,0)点时,半径最小,即11=+m ,此时0=m ;当圆过(3,0)点时,半径最大,即41=+m ,∴15=m .∴x y x 222++的最小值为0,最大值为15.典型例题十二例12 已知椭圆()012222>>=+b a by a x C :,A 、B 是其长轴的两个端点.(1)过一个焦点F 作垂直于长轴的弦P P ',求证:不论a 、b 如何变化,120≠∠APB .(2)如果椭圆上存在一个点Q ,使 120=∠AQB ,求C 的离心率e 的取值范围.分析:本题从已知条件出发,两问都应从APB ∠和AQB ∠的正切值出发做出估计,因此要从点的坐标、斜率入手.本题的第(2)问中,其关键是根据什么去列出离心率e 满足的不等式,只能是椭圆的固有性质:a x ≤,b y ≤,根据120=∠AQB 得到32222-=-+ay x ay ,将22222y b a a x -=代入,消去x ,用a 、b 、c 表示y ,以便利用b y ≤列出不等式.这里要求思路清楚,计算准确,一气呵成.解:(1)设()0,c F ,()0,a A -,()0,a B . ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⇒⎩⎨⎧=+=a b c P b a y a x b c x 2222222, 于是()a c a b k AP+=2,()a c ab k BP -=2.∵APB ∠是AP 到BP 的角.∴()()()2222242221tan ca a c ab ac a b a c a b APB -=-++--=∠ ∵22c a > ∴2tan -<∠APB故3tan -≠∠APB ∴ 120≠∠APB . (2)设()y x Q ,,则a x y k QA +=,ax y k QB -=. 由于对称性,不妨设0>y ,于是AQB ∠是QA 到QB 的角.∴22222221tan a y x ay a x y a x ya x y AQB -+=-++--=∠∵ 120=∠AQB , ∴32222-=-+ay x ay整理得()023222=+-+ay a y x∵22222y ba a x -=∴0213222=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-ay y b a∵0≠y , ∴2232c ab y = ∵b y ≤, ∴b cab ≤2232 232c ab ≤,()222234c c a a ≤-∴04444224≥-+a c a c ,044324≥-+e e ∴232≥e 或22-≤e (舍),∴136<≤e .典型例题十三例13 已知椭圆19822=++y k x 的离心率21=e ,求k 的值. 分析:分两种情况进行讨论.解:当椭圆的焦点在x 轴上时,82+=k a ,92=b ,得12-=k c .由21=e ,得4=k .当椭圆的焦点在y 轴上时,92=a ,82+=k b ,得k c -=12.由21=e ,得4191=-k ,即45-=k . ∴满足条件的4=k 或45-=k .说明:本题易出现漏解.排除错误的办法是:因为8+k 与9的大小关系不定,所以椭圆的焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上.故必须进行讨论.典型例题十四例14 已知椭圆142222=+by b x 上一点P 到右焦点2F 的距离为b )1(>b ,求P 到左准线的距离.分析:利用椭圆的两个定义,或利用第二定义和椭圆两准线的距离求解.解法一:由142222=+by b x ,得b a 2=,b c 3=,23=e .由椭圆定义,b a PF PF 4221==+,得b b b PF b PF 34421=-=-=. 由椭圆第二定义,e d PF =11,1d 为P 到左准线的距离,∴b ePF d 3211==,即P 到左准线的距离为b 32. 解法二:∵e d PF =22,2d 为P 到右准线的距离,23==a c e , ∴b ePF d 33222==.又椭圆两准线的距离为b c a 33822=⋅.∴P 到左准线的距离为b b b 32332338=-. 说明:运用椭圆的第二定义时,要注意焦点和准线的同侧性.否则就会产生误解.椭圆有两个定义,是从不同的角度反映椭圆的特征,解题时要灵活选择,运用自如.一般地,如遇到动点到两个定点的问题,用椭圆第一定义;如果遇到动点到定直线的距离问题,则用椭圆的第二定义.典型例题十五例15 设椭圆⎩⎨⎧==.sin 32,cos 4ααy x (α为参数)上一点P 与x 轴正向所成角3π=∠POx ,求P 点坐标.分析:利用参数α与POx ∠之间的关系求解.解:设)sin 32,cos 4(ααP ,由P 与x 轴正向所成角为3π, ∴ααπcos 4sin 323tan=,即2tan =α.而0sin >α,0cos >α,由此得到55cos =α,552sin =α, ∴P 点坐标为)5154,554(.典型例题十六例16 设),(00y x P 是离心率为e 的椭圆12222=+by a x )0(>>b a 上的一点,P 到左焦点1F 和右焦点2F 的距离分别为1r 和2r ,求证:01ex a r +=,02ex a r -=. 分析:本题考查椭圆的两个定义,利用椭圆第二定义,可将椭圆上点到焦点的距离转化为点到相应准线距离.解:P 点到椭圆的左准线c a x l 2-=:的距离,ca x PQ 20+=,由椭圆第二定义,e PQPF =1,∴01ex a PQ e r +==,由椭圆第一定义,0122ex a r a r -=-=.说明:本题求证的是椭圆的焦半径公式,在解决与椭圆的焦半径(或焦点弦)的有关问题时,有着广泛的应用.请写出椭圆焦点在y 轴上的焦半径公式.典型例题十七例17 已知椭圆15922=+y x 内有一点)1,1(A ,1F 、2F 分别是椭圆的左、右焦点,点P 是椭圆上一点.(1) 求1PF PA +的最大值、最小值及对应的点P 坐标; (2) 求223PF PA +的最小值及对应的点P 的坐标. 分析:本题考查椭圆中的最值问题,通常探求变量的最值有两种方法:一是目标函数当,即代数方法.二是数形结合,即几何方法.本题若按先建立目标函数,再求最值,则不易解决;若抓住椭圆的定义,转化目标,运用数形结合,就能简捷求解.解:(1)如上图,62=a ,)0,2(2F ,22=AF ,设P 是椭圆上任一点,由6221==+a PF PF ,22AF PF PA -≥,∴26222211-=-=-+≥+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA -=时成立,此时P 、A 、2F 共线.由22AF PF PA +≤,∴26222211+=+=++≤+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA +=时成立,此时P 、A 、2F 共线.建立A 、2F 的直线方程02=-+y x ,解方程组⎩⎨⎧=+=-+4595,0222y x y x 得两交点 )2141575,2141579(1+-P 、)2141575,2141579(2-+P . 综上所述,P 点与1P 重合时,1PF PA +取最小值26-,P 点与2P 重合时,2PF PA +取最大值26+.(2)如下图,设P 是椭圆上任一点,作PQ 垂直椭圆右准线,Q 为垂足,由3=a ,2=c ,∴32=e .由椭圆第二定义知322==e PQ PF ,∴223PF PQ =,∴PQ PA PF PA +=+223,要使其和最小需有A 、P 、Q 共线,即求A 到右准线距离.右准线方程为29=x .∴A 到右准线距离为27.此时P 点纵坐标与A 点纵坐标相同为1,代入椭圆得满足条件的点P 坐标)1,556(. 说明:求21PF ePA +的最小值,就是用第二定义转化后,过A 向相应准线作垂线段.巧用焦点半径2PF 与点准距PQ 互化是解决有关问题的重要手段.典型例题十八例18 (1)写出椭圆14922=+y x 的参数方程; (2)求椭圆内接矩形的最大面积.分析:本题考查椭圆的参数方程及其应用.为简化运算和减少未知数的个数,常用椭圆的参数方程表示曲线上一点坐标,所求问题便化归为三角问题.解:(1) ⎩⎨⎧==θθsin 2cos 3y x )(R ∈θ.(2)设椭圆内接矩形面积为S ,由对称性知,矩形的邻边分别平行于x 轴和y轴,设)sin 2,cos 3(θθ为矩形在第一象限的顶点,)20(π<θ<,则122sin 12sin 2cos 34≤=⨯⨯=θθθS 故椭圆内接矩形的最大面积为12.说明:通过椭圆参数方程,转化为三角函数的最值问题,一般地,与圆锥曲线有关的最值问题,用参数方程形式较简便.典型例题十九例19 已知1F ,2F 是椭圆的两个焦点,P 是椭圆上一点,且︒=∠6021PF F .(1)求椭圆离心率的取值范围;(2)求证21F PF ∆的面积与椭圆短轴长有关. 分析:不失一般性,可以设椭圆方程为12222=+b y a x (0>>b a ),),(11y x P (01>y ). 思路一:根据题设容易想到两条直线的夹角公式,即3160tan 1212=+-=︒PF PF PF PF K K K K ,设),(11y x P ,)0,(1c F -,)0,(2c F ,化简可得03233212121=--+c cy y x .又1221221=+by a x ,两方程联立消去21x 得0323412212=-+b cy b y c ,由],0(1b y ∈,可以确定离心率的取值范围;解出1y 可以求出21F PF ∆的面积,但这一过程很繁.思路二:利用焦半径公式11ex a PF +=,12ex a PF -=,在21F PF∆中运用余弦定理,求1x ,再利用],[1a a x -∈,可以确定离心率e 的取值范围,将1x 代入椭圆方程中求1y ,便可求出21F PF ∆的面积.思路三:利用正弦定理、余弦定理,结合a PF PF 221=+求解.解:(法1)设椭圆方程为12222=+by a x (0>>b a ),),(11y x P ,)0,(1c F -,)0,(2c F ,0>c ,则11ex a PF +=,12ex a PF -=. 在21F PF ∆中,由余弦定理得))((24)()(2160cos 1122121ex a ex a c ex a ex a -+--++==︒, 解得2222134ea c x -=. (1)∵],0(221a x ∈,∴2222340a ea c <-≤,即0422≥-a c . ∴21≥=a c e . 故椭圆离心率的取范围是)1,21[∈e .(2)将2222134ea c x -=代入12222=+b y a x 得 24213c b y =,即cb y 321=.∴22213332212121b cb c y F F S F PF =⋅⋅=⋅=∆. 即21F PF ∆的面积只与椭圆的短轴长有关.(法2)设m PF =1,n PF =2,α=∠12F PF,β=∠21F PF , 则︒=+120βα.(1)在21F PF ∆中,由正弦定理得︒==60sin 2sin sin cn m βα. ∴︒=++60sin 2sin sin cn m βα ∵a n m 2=+, ∴︒=+60sin 2sin sin 2ca βα, ∴2cos 2sin 260sin sin sin 60sin βαβαβα-+︒=+︒==a c e 212cos21≥-=βα.当且仅当βα=时等号成立.故椭圆离心率的取值范围是)1,21[∈e .(2)在21F PF ∆中,由余弦定理得:︒-+=60cos 2)2(222mn n m cmn n m -+=22 mn n m 3)(2-+= ∵a n m 2=+,∴mn a c 34422-=,即22234)(34b c a mn =-=. ∴23360sin 2121b mn S F PF =︒=∆. 即21F PF ∆的面积与椭圆短轴长有关.说明:椭圆上的一点P 与两个焦点1F ,2F 构成的三角形为椭圆的焦点三角形,涉及有关焦点三角形问题,通常运用三角形的边角关系定理.解题中通过变形,使之出现21PF PF +的结构,这样就可以应用椭圆的定义,从而可得到有关a ,c 的关系式,使问题找到解决思路.典型例题二十例20 椭圆12222=+b y a x )0(>>b a 与x 轴正向交于点A ,若这个椭圆上总存在点P ,使AP OP ⊥(O 为坐标原点),求其离心率e 的取值范围.分析:∵O 、A 为定点,P 为动点,可以P 点坐标作为参数,把AP OP ⊥,转化为P 点坐标的一个等量关系,再利用坐标的范围建立关于a 、b 、c 的一个不等式,转化为关于e 的不等式.为减少参数,易考虑运用椭圆参数方程.解:设椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x )0(>>b a ,则椭圆上的点)sin ,cos (θθb a P ,)0,(a A , ∵AP OP ⊥,∴1cos sin cos sin -=-⋅aa b a b θθθθ,即0cos cos )(22222=+--b a b a θθ,解得1cos =θ或222cos b a b -=θ,∵1cos 1<<-θ ∴1cos =θ(舍去),11222<-<-ba b ,又222c a b -= ∴2022<<ca ,∴22>e ,又10<<e ,∴122<<e . 说明:若已知椭圆离心率范围)1,22(,求证在椭圆上总存在点P 使AP OP ⊥.如何证明?。
《椭圆》方程典型例题20例(含标准答案解析]
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《椭圆》方程典型例题20例典型例题一例1 椭圆的一个顶点为()02,A ,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程. 分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置. 解:(1)当()02,A 为长轴端点时,2=a ,1=b ,椭圆的标准方程为:11422=+y x ; (2)当()02,A 为短轴端点时,2=b ,4=a ,椭圆的标准方程为:116422=+y x ; 说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况.典型例题二例2 一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率.解:31222⨯⨯=c a c ∴223a c =, ∴3331-=e . 说明:求椭圆的离心率问题,通常有两种处理方法,一是求a ,求c ,再求比.二是列含a 和c 的齐次方程,再化含e 的方程,解方程即可.典型例题三 例3 已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与直线01=-+y x 交于A 、B 两点,M 为AB 中点,OM 的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.解:由题意,设椭圆方程为1222=+y ax ,由⎪⎩⎪⎨⎧=+=-+101222y ax y x ,得()021222=-+x a x a , ∴222112aa x x x M +=+=,2111a x y M M +=-=,4112===a x y k M M OM ,∴42=a , ∴1422=+y x 为所求. 说明:(1)此题求椭圆方程采用的是待定系数法;(2)直线与曲线的综合问题,经常要借用根与系数的关系,来解决弦长、弦中点、弦斜率问题.典型例题四例4椭圆192522=+y x 上不同三点()11y x A ,,⎪⎭⎫⎝⎛594,B ,()22y x C ,与焦点()04,F 的距离成等差数列.(1)求证821=+x x ;(2)若线段AC 的垂直平分线与x 轴的交点为T ,求直线BT 的斜率k . 证明:(1)由椭圆方程知5=a ,3=b ,4=c . 由圆锥曲线的统一定义知:ac x ca AF =-12, ∴ 11545x ex a AF -=-=. 同理 2545x CF -=. ∵ BF CF AF 2=+,且59=BF , ∴ 51854554521=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x ,即 821=+x x .(2)因为线段AC 的中点为⎪⎭⎫⎝⎛+2421y y ,,所以它的垂直平分线方程为()42212121---=+-x y y x x y y y . 又∵点T 在x 轴上,设其坐标为()00,x ,代入上式,得()212221024x x y y x --=-又∵点()11y x A ,,()22y x B ,都在椭圆上,∴ ()212125259x y -=()222225259x y -= ∴ ()()21212221259x x x x y y -+-=-. 将此式代入①,并利用821=+x x 的结论得 253640-=-x ∴ 4540590=--=x k BT.典型例题五例5 已知椭圆13422=+yx ,1F 、2F 为两焦点,问能否在椭圆上找一点M ,使M到左准线l 的距离MN 是1MF 与2MF 的等比中项?若存在,则求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.解:假设M 存在,设()11y x M ,,由已知条件得2=a ,3=b ,∴1=c ,21=e . ∵左准线l 的方程是4-=x , ∴14x MN +=. 又由焦半径公式知:111212x ex a MF -=-=,112212x ex a MF +=+=.∵212MF MF MN ⋅=,∴()⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+11212122124x x x .整理得048325121=++x x .解之得41-=x 或5121-=x . ① 另一方面221≤≤-x . ②则①与②矛盾,所以满足条件的点M 不存在. 说明:(1)利用焦半径公式解常可简化解题过程.(2)本例是存在性问题,解决存在性问题,一般用分析法,即假设存在,根据已知条件进行推理和运算.进而根据推理得到的结果,再作判断.(3)本例也可设()θθsin 3cos 2,M 存在,推出矛盾结论(读者自己完成).典型例题六例6 已知椭圆1222=+y x ,求过点⎪⎭⎫⎝⎛2121,P 且被P 平分的弦所在的直线方程.分析一:已知一点求直线,关键是求斜率,故设斜率为k ,利用条件求k . 解法一:设所求直线的斜率为k ,则直线方程为⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-2121x k y .代入椭圆方程,并整理得()()0232122212222=+-+--+k k x k kx k .由韦达定理得22212122k kk x x +-=+.∵P 是弦中点,∴121=+x x .故得21-=k .所以所求直线方程为0342=-+y x .分析二:设弦两端坐标为()11y x ,、()22y x ,,列关于1x 、2x 、1y 、2y 的方程组,从而求斜率:2121x x y y --. 解法二:设过⎪⎭⎫⎝⎛2121,P 的直线与椭圆交于()11y x A ,、()22y x B ,,则由题意得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=+=+=+④1.③1②12①12212122222121y y x x y x y x ,,, ①-②得0222212221=-+-y y x x . ⑤ 将③、④代入⑤得212121-=--x x y y ,即直线的斜率为21-.所求直线方程为0342=-+y x .说明:(1)有关弦中点的问题,主要有三种类型:过定点且被定点平分的弦;平行弦的中点轨迹;过定点的弦中点轨迹.(2)解法二是“点差法”,解决有关弦中点问题的题较方便,要点是巧代斜率.(3)有关弦及弦中点问题常用的方法是:“韦达定理应用”及“点差法”.有关二次曲线问题也适用.典型例题七例7 求适合条件的椭圆的标准方程.(1)长轴长是短轴长的2倍,且过点()62-,;(2)在x 轴上的一个焦点与短轴两端点的联机互相垂直,且焦距为6.分析:当方程有两种形式时,应分别求解,如(1)题中由12222=+b y a x 求出1482=a ,372=b ,在得方程13714822=+y x 后,不能依此写出另一方程13714822=+x y . 解:(1)设椭圆的标准方程为12222=+b y a x 或12222=+bx a y .由已知b a 2=. ①又过点()62-,,因此有 ()1622222=-+b a 或()1262222=+-ba . ② 由①、②,得1482=a ,372=b 或522=a ,132=b .故所求的方程为13714822=+y x 或1135222=+x y . (2)设方程为12222=+b y a x .由已知,3=c ,3==c b ,所以182=a .故所求方程为191822=+y x . 说明:根据条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准,定参数”.关键在于焦点的位置是否确定,若不能确定,应设方程12222=+b y a x 或12222=+bx a y .典型例题八例8 椭圆1121622=+y x 的右焦点为F ,过点()31,A ,点M 在椭圆上,当MF AM 2+为最小值时,求点M 的坐标.分析:本题的关键是求出离心率21=e ,把MF 2转化为M 到右准线的距离,从而得最小值.一般地,求MF eAM 1+均可用此法. 解:由已知:4=a ,2=c .所以21=e ,右准线8=x l :.过A 作l AQ ⊥,垂足为Q ,交椭圆于M ,故MF MQ 2=.显然MF AM 2+的最小值为AQ ,即M 为所求点,因此3=M y ,且M 在椭圆上.故32=M x .所以()332,M .说明:本题关键在于未知式MF AM 2+中的“2”的处理.事实上,如图,21=e ,即MF 是M 到右准线的距离的一半,即图中的MQ ,问题转化为求椭圆上一点M ,使M 到A 的距离与到右准线距离之和取最小值.典型例题九 例9 求椭圆1322=+y x 上的点到直线06=+-y x 的距离的最小值.分析:先写出椭圆的参数方程,由点到直线的距离建立三角函数关系式,求出距离的最小值.解:椭圆的参数方程为⎩⎨⎧==.sin cos 3θθy x ,设椭圆上的点的坐标为()θθsin cos 3,,则点到直线的距离为263sin 226sin cos 3+⎪⎭⎫⎝⎛-=+-=θπθθd . 当13sin -=⎪⎭⎫⎝⎛-θπ时,22=最小值d .说明:当直接设点的坐标不易解决问题时,可建立曲线的参数方程.典型例题十 例10设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x 轴上,离心率23=e ,已知点⎪⎭⎫ ⎝⎛230,P 到这个椭圆上的点的最远距离是7,求这个椭圆的方程,并求椭圆上的点P 的距离等于7的点的坐标.分析:本题考查椭圆的性质、距离公式、最大值以及分析问题的能力,在求d 的最大值时,要注意讨论b 的取值范围.此题可以用椭圆的标准方程,也可用椭圆的参数方程,要善于应用不等式、平面几何、三角等知识解决一些综合性问题,从而加强等价转换、形数结合的思想,提高逻辑推理能力.解法一:设所求椭圆的直角坐标方程是12222=+b y a x ,其中0>>b a 待定.由222222221ab a b a ac e -=-==可得 2143112=-=-=e a b ,即b a 2=. 设椭圆上的点()y x ,到点P 的距离是d ,则4931232222222+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=y y b y a y x d 34213493342222++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+--=b y y y b其中b y b ≤≤-. 如果21<b ,则当b y -=时,2d (从而d )有最大值. 由题设得()22237⎪⎭⎫ ⎝⎛+=b ,由此得21237>-=b ,与21<b 矛盾.因此必有21≥b 成立,于是当21-=y 时,2d (从而d )有最大值. 由题设得()34722+=b ,可得1=b ,2=a .∴所求椭圆方程是11422=+y x . 由21-=y 及求得的椭圆方程可得,椭圆上的点⎪⎭⎫ ⎝⎛--213,,点⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,到点⎪⎭⎫⎝⎛230,P 的距离是7.解法二:根据题设条件,可取椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x ,其中0>>b a ,待定,πθ20≤≤,θ为参数.由22222221⎪⎭⎫⎝⎛-=-==a b a b a a c e 可得 2143112=-=-=e a b ,即b a 2=. 设椭圆上的点()y x ,到点⎪⎭⎫⎝⎛230,P 的距离为d ,则22222223sin cos 23⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=θθb a y x d49s i n 3s i n34222+--=θθb b b 3421s i n 3222++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=b b b θ如果121>b ,即21<b ,则当1sin -=θ时,2d (从而d )有最大值.由题设得()22237⎪⎭⎫ ⎝⎛+=b ,由此得21237>-=b ,与21<b 矛盾,因此必有121≤b成立. 于是当b21sin -=θ时2d (从而d )有最大值. 由题设知()34722+=b ,∴1=b ,2=a .∴所求椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos 2y x .由21sin -=θ,23cos ±=θ,可得椭圆上的是⎪⎭⎫ ⎝⎛--213,,⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,.典型例题十一例11 设x ,R ∈y ,x y x 63222=+,求x y x 222++的最大值和最小值.分析:本题的关键是利用形数结合,观察方程x y x 63222=+与椭圆方程的结构一致.设m x y x =++222,显然它表示一个圆,由此可以画出图形,考虑椭圆及圆的位置关系求得最值.解:由x y x 63222=+,得123492322=+⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x 可见它表示一个椭圆,其中心在⎪⎭⎫⎝⎛023,点,焦点在x 轴上,且过(0,0)点和(3,0)点.设m x y x =++222,则 ()1122+=++m y x它表示一个圆,其圆心为(-1,0)半径为()11->+m m .在同一坐标系中作出椭圆及圆,如图所示.观察图形可知,当圆过(0,0)点时,半径最小,即11=+m ,此时0=m ;当圆过(3,0)点时,半径最大,即41=+m ,∴15=m .∴x y x 222++的最小值为0,最大值为15.典型例题十二例12 已知椭圆()012222>>=+b a by a x C :,A 、B 是其长轴的两个端点.(1)过一个焦点F 作垂直于长轴的弦P P ',求证:不论a 、b 如何变化,120≠∠APB .(2)如果椭圆上存在一个点Q ,使 120=∠AQB ,求C 的离心率e 的取值范围.分析:本题从已知条件出发,两问都应从APB ∠和AQB ∠的正切值出发做出估计,因此要从点的坐标、斜率入手.本题的第(2)问中,其关键是根据什么去列出离心率e 满足的不等式,只能是椭圆的固有性质:a x ≤,b y ≤,根据120=∠AQB 得到32222-=-+ay x ay ,将22222y b a a x -=代入,消去x ,用a 、b 、c 表示y ,以便利用b y ≤列出不等式.这里要求思路清楚,计算准确,一气呵成.解:(1)设()0,c F ,()0,a A -,()0,a B . ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⇒⎩⎨⎧=+=a b c P b a y a x b c x 2222222, 于是()a c a b k AP+=2,()a c ab k BP -=2.∵APB ∠是AP 到BP 的角.∴()()()2222242221tan ca a c ab ac a b a c a b APB -=-++--=∠ ∵22c a > ∴2tan -<∠APB故3tan -≠∠APB ∴ 120≠∠APB . (2)设()y x Q ,,则a x y k QA +=,ax y k QB -=. 由于对称性,不妨设0>y ,于是AQB ∠是QA 到QB 的角.∴22222221tan a y x ay a x y a x ya x y AQB -+=-++--=∠∵ 120=∠AQB , ∴32222-=-+ay x ay整理得()023222=+-+ay a y x∵22222y ba a x -=∴0213222=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-ay y b a∵0≠y , ∴2232c ab y = ∵b y ≤, ∴b cab ≤2232 232c ab ≤,()222234c c a a ≤-∴04444224≥-+a c a c ,044324≥-+e e ∴232≥e 或22-≤e (舍),∴136<≤e .典型例题十三例13 已知椭圆19822=++y k x 的离心率21=e ,求k 的值. 分析:分两种情况进行讨论.解:当椭圆的焦点在x 轴上时,82+=k a ,92=b ,得12-=k c .由21=e ,得4=k .当椭圆的焦点在y 轴上时,92=a ,82+=k b ,得k c -=12.由21=e ,得4191=-k ,即45-=k . ∴满足条件的4=k 或45-=k .说明:本题易出现漏解.排除错误的办法是:因为8+k 与9的大小关系不定,所以椭圆的焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上.故必须进行讨论.典型例题十四例14 已知椭圆142222=+by b x 上一点P 到右焦点2F 的距离为b )1(>b ,求P 到左准线的距离.分析:利用椭圆的两个定义,或利用第二定义和椭圆两准线的距离求解.解法一:由142222=+by b x ,得b a 2=,b c 3=,23=e .由椭圆定义,b a PF PF 4221==+,得b b b PF b PF 34421=-=-=. 由椭圆第二定义,e d PF =11,1d 为P 到左准线的距离,∴b ePF d 3211==,即P 到左准线的距离为b 32. 解法二:∵e d PF =22,2d 为P 到右准线的距离,23==a c e , ∴b ePF d 33222==.又椭圆两准线的距离为b c a 33822=⋅.∴P 到左准线的距离为b b b 32332338=-. 说明:运用椭圆的第二定义时,要注意焦点和准线的同侧性.否则就会产生误解.椭圆有两个定义,是从不同的角度反映椭圆的特征,解题时要灵活选择,运用自如.一般地,如遇到动点到两个定点的问题,用椭圆第一定义;如果遇到动点到定直线的距离问题,则用椭圆的第二定义.典型例题十五例15 设椭圆⎩⎨⎧==.sin 32,cos 4ααy x (α为参数)上一点P 与x 轴正向所成角3π=∠POx ,求P 点坐标.分析:利用参数α与POx ∠之间的关系求解.解:设)sin 32,cos 4(ααP ,由P 与x 轴正向所成角为3π, ∴ααπcos 4sin 323tan=,即2tan =α.而0sin >α,0cos >α,由此得到55cos =α,552sin =α, ∴P 点坐标为)5154,554(.典型例题十六例16 设),(00y x P 是离心率为e 的椭圆12222=+by a x )0(>>b a 上的一点,P 到左焦点1F 和右焦点2F 的距离分别为1r 和2r ,求证:01ex a r +=,02ex a r -=. 分析:本题考查椭圆的两个定义,利用椭圆第二定义,可将椭圆上点到焦点的距离转化为点到相应准线距离.解:P 点到椭圆的左准线c a x l 2-=:的距离,ca x PQ 20+=,由椭圆第二定义,e PQPF =1,∴01ex a PQ e r +==,由椭圆第一定义,0122ex a r a r -=-=.说明:本题求证的是椭圆的焦半径公式,在解决与椭圆的焦半径(或焦点弦)的有关问题时,有着广泛的应用.请写出椭圆焦点在y 轴上的焦半径公式.典型例题十七例17 已知椭圆15922=+y x 内有一点)1,1(A ,1F 、2F 分别是椭圆的左、右焦点,点P 是椭圆上一点.(1) 求1PF PA +的最大值、最小值及对应的点P 坐标; (2) 求223PF PA +的最小值及对应的点P 的坐标. 分析:本题考查椭圆中的最值问题,通常探求变量的最值有两种方法:一是目标函数当,即代数方法.二是数形结合,即几何方法.本题若按先建立目标函数,再求最值,则不易解决;若抓住椭圆的定义,转化目标,运用数形结合,就能简捷求解.解:(1)如上图,62=a ,)0,2(2F ,22=AF ,设P 是椭圆上任一点,由6221==+a PF PF ,22AF PF PA -≥,∴26222211-=-=-+≥+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA -=时成立,此时P 、A 、2F 共线.由22AF PF PA +≤,∴26222211+=+=++≤+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA +=时成立,此时P 、A 、2F 共线.建立A 、2F 的直线方程02=-+y x ,解方程组⎩⎨⎧=+=-+4595,0222y x y x 得两交点 )2141575,2141579(1+-P 、)2141575,2141579(2-+P . 综上所述,P 点与1P 重合时,1PF PA +取最小值26-,P 点与2P 重合时,2PF PA +取最大值26+.(2)如下图,设P 是椭圆上任一点,作PQ 垂直椭圆右准线,Q 为垂足,由3=a ,2=c ,∴32=e .由椭圆第二定义知322==e PQ PF ,∴223PF PQ =,∴PQ PA PF PA +=+223,要使其和最小需有A 、P 、Q 共线,即求A 到右准线距离.右准线方程为29=x .∴A 到右准线距离为27.此时P 点纵坐标与A 点纵坐标相同为1,代入椭圆得满足条件的点P 坐标)1,556(. 说明:求21PF ePA +的最小值,就是用第二定义转化后,过A 向相应准线作垂线段.巧用焦点半径2PF 与点准距PQ 互化是解决有关问题的重要手段.典型例题十八例18 (1)写出椭圆14922=+y x 的参数方程; (2)求椭圆内接矩形的最大面积.分析:本题考查椭圆的参数方程及其应用.为简化运算和减少未知数的个数,常用椭圆的参数方程表示曲线上一点坐标,所求问题便化归为三角问题.解:(1) ⎩⎨⎧==θθsin 2cos 3y x )(R ∈θ.(2)设椭圆内接矩形面积为S ,由对称性知,矩形的邻边分别平行于x 轴和y轴,设)sin 2,cos 3(θθ为矩形在第一象限的顶点,)20(π<θ<,则122sin 12sin 2cos 34≤=⨯⨯=θθθS 故椭圆内接矩形的最大面积为12.说明:通过椭圆参数方程,转化为三角函数的最值问题,一般地,与圆锥曲线有关的最值问题,用参数方程形式较简便.典型例题十九例19 已知1F ,2F 是椭圆的两个焦点,P 是椭圆上一点,且︒=∠6021PF F .(1)求椭圆离心率的取值范围;(2)求证21F PF ∆的面积与椭圆短轴长有关. 分析:不失一般性,可以设椭圆方程为12222=+b y a x (0>>b a ),),(11y x P (01>y ). 思路一:根据题设容易想到两条直线的夹角公式,即3160tan 1212=+-=︒PF PF PF PF K K K K ,设),(11y x P ,)0,(1c F -,)0,(2c F ,化简可得03233212121=--+c cy y x .又1221221=+by a x ,两方程联立消去21x 得0323412212=-+b cy b y c ,由],0(1b y ∈,可以确定离心率的取值范围;解出1y 可以求出21F PF ∆的面积,但这一过程很繁.思路二:利用焦半径公式11ex a PF +=,12ex a PF -=,在21F PF∆中运用余弦定理,求1x ,再利用],[1a a x -∈,可以确定离心率e 的取值范围,将1x 代入椭圆方程中求1y ,便可求出21F PF ∆的面积.思路三:利用正弦定理、余弦定理,结合a PF PF 221=+求解.解:(法1)设椭圆方程为12222=+by a x (0>>b a ),),(11y x P ,)0,(1c F -,)0,(2c F ,0>c ,则11ex a PF +=,12ex a PF -=. 在21F PF ∆中,由余弦定理得))((24)()(2160cos 1122121ex a ex a c ex a ex a -+--++==︒, 解得2222134ea c x -=. (1)∵],0(221a x ∈,∴2222340a ea c <-≤,即0422≥-a c . ∴21≥=a c e . 故椭圆离心率的取范围是)1,21[∈e .(2)将2222134ea c x -=代入12222=+b y a x 得 24213c b y =,即cb y 321=.∴22213332212121b cb c y F F S F PF =⋅⋅=⋅=∆. 即21F PF ∆的面积只与椭圆的短轴长有关.(法2)设m PF =1,n PF =2,α=∠12F PF,β=∠21F PF , 则︒=+120βα.(1)在21F PF ∆中,由正弦定理得︒==60sin 2sin sin cn m βα. ∴︒=++60sin 2sin sin cn m βα ∵a n m 2=+, ∴︒=+60sin 2sin sin 2ca βα, ∴2cos 2sin 260sin sin sin 60sin βαβαβα-+︒=+︒==a c e 212cos21≥-=βα.当且仅当βα=时等号成立.故椭圆离心率的取值范围是)1,21[∈e .(2)在21F PF ∆中,由余弦定理得:︒-+=60cos 2)2(222mn n m cmn n m -+=22 mn n m 3)(2-+= ∵a n m 2=+,∴mn a c 34422-=,即22234)(34b c a mn =-=. ∴23360sin 2121b mn S F PF =︒=∆. 即21F PF ∆的面积与椭圆短轴长有关.说明:椭圆上的一点P 与两个焦点1F ,2F 构成的三角形为椭圆的焦点三角形,涉及有关焦点三角形问题,通常运用三角形的边角关系定理.解题中通过变形,使之出现21PF PF +的结构,这样就可以应用椭圆的定义,从而可得到有关a ,c 的关系式,使问题找到解决思路.典型例题二十例20 椭圆12222=+b y a x )0(>>b a 与x 轴正向交于点A ,若这个椭圆上总存在点P ,使AP OP ⊥(O 为坐标原点),求其离心率e 的取值范围.分析:∵O 、A 为定点,P 为动点,可以P 点坐标作为参数,把AP OP ⊥,转化为P 点坐标的一个等量关系,再利用坐标的范围建立关于a 、b 、c 的一个不等式,转化为关于e 的不等式.为减少参数,易考虑运用椭圆参数方程.解:设椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x )0(>>b a ,则椭圆上的点)sin ,cos (θθb a P ,)0,(a A , ∵AP OP ⊥,∴1cos sin cos sin -=-⋅aa b a b θθθθ,即0cos cos )(22222=+--b a b a θθ,解得1cos =θ或222cos b a b -=θ,∵1cos 1<<-θ ∴1cos =θ(舍去),11222<-<-ba b ,又222c a b -= ∴2022<<ca ,∴22>e ,又10<<e ,∴122<<e . 说明:若已知椭圆离心率范围)1,22(,求证在椭圆上总存在点P 使AP OP ⊥.如何证明?。
小学数学-正反比的应用典型例题及解析

1.从学校到图书馆,彬彬去时用了15分钟,沿原路返回时用了18分钟,去的速度与返回的速度的比是______.2.张华、李明同走一段路,它俩的速度比是3:2,所用的时间比是______.3.甲、乙两车在同样的时间里所行路程比是4:3,两车的速度比是______;行完同样的路程,两车所用时间比是______.4.从学校道南山湖风景区,小明走了12分钟,小刚走了15分钟,小明和小刚所用时间的比是______,速度比是______.5.甲、乙两车同时从两地相对开出,相遇时甲车比乙车多行52km.如果甲、乙两车的速度比是7:5,速度之和是130km/时,则两车相遇所需时间是多少小时?6.两座城市相距525千米,客车与货车从两地同时出发相向而行,经过5小时两车途中相遇,已知客车和货车的速度比是4:3,那么客车的速度是多少呢?7.小明上坡速度为每小时3.6千米,下坡时每小时4.5千米,有一个斜坡,小明先上坡再原路返回共用1.8小时,这段斜坡全长______千米.8.星期天小刚与爸爸去爬山,从山脚下爬到山顶用了18分钟,原路下山时用了15分钟.已知他们下山的速度是每分钟60米,他们上山的速度是每分钟多少米?9.小明和小红同时从A、B两地相向而行,小明每分钟走60米,小红每分钟走80米,他们两人在距离中点120米的地方相遇,求AB两地之间的距离.10.淘气和笑笑同时从甲乙两地相向而行,两人相遇时距离两地中点300米,已知淘气每分钟行100米,笑笑每分钟行125米,那么甲乙两地相距______米.参考答案与试题解析1.从学校到图书馆,彬彬去时用了15分钟,沿原路返回时用了18分钟,去的速度与返回的速度的比是___ 。
【正确答案】:[1]6:5【解析】:假设从学校到图书馆的路程是单位“1”,则彬彬的去时速度与返回速度分别是115、118;然后用去时的速度比返回时的速度,再化简即可解答。
【解答】:解:把从学校到图书馆的路程看作单位“1”,彬彬去时用了15分钟,沿原路返回时用了18分钟,所以去时的速度和返回时的速度分别是115、118,所以去的速度与返回速度的比是115:118。
高中数学典型例题解析
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任意角三角函数三、经典例题导讲[例1] 若A 、B 、C 是ABC ∆的三个内角,且)2(π≠<<C C B A ,则下列结论中正确的个数是( )①.C A sin sin < ②.C A cot cot < ③.C A tan tan < ④.C A cos cos < A .1 B.2 C.3 D.4错解:C A < ∴ C A sin sin <,C A tan tan <故选B错因:三角形中大角对大边定理不熟悉,对函数单调性理解不到位导致应用错误 正解:法1C A < 在ABC ∆中,在大角对大边,A C a c sin sin ,>∴>法2 考虑特殊情形,A 为锐角,C 为钝角,故排除B 、C 、D ,所以选A . [例2]已知βα,角的终边关于y 轴对称,则α与β的关系为 . 错解:∵βα,角的终边关于y 轴对称,∴22πβα=++πk 2,()z k ∈错因:把关于y 轴对称片认为关于y 轴的正半轴对称. 正解:∵βα,角的终边关于y 轴对称 ∴)(,22Z k k ∈+=+ππβα即)(,2z k k ∈+=+ππβα说明:(1)若βα,角的终边关于x 轴对称,则α与β的关系为)(,2Z k k ∈=+πβα(2)若βα,角的终边关于原点轴对称,则α与β的关系为)(,)12(Z k k ∈++=πβα (3)若βα,角的终边在同一条直线上,则α与β的关系为)(,Z k k ∈+=παβ[例3] 已知542cos ,532sin-==θθ,试确定θ的象限. 错解:∵0542cos ,0532sin <-=>=θθ,∴2θ是第二象限角,即.,222z k k k ∈+<<ππθπ从而.,244z k k k ∈+<<ππθπ故θ是第三象限角或第四象限角或是终边在y 轴负半轴上的角.错因:导出2θ是第二象限角是正确的,由0542cos ,0532sin <-=>=θθ即可确定, 而题中542cos ,532sin -==θθ不仅给出了符号,而且给出了具体的函数值,通过其值可进一步确定2θ的大小,即可进一步缩小2θ所在区间.正解:∵0542cos ,0532sin<-=>=θθ,∴2θ是第二象限角, 又由43sin 22532sinπθ=<=知z k k k ∈+<<+,22432ππθππ z k k k ∈+<<+,24234ππθππ,故θ是第四象限角. [例4]已知角α的终边经过)0)(3,4(≠-a a a P ,求ααααcot ,tan ,cos ,sin 的值. 错解:a y x r a y a x 5,3,422=+=∴=-=3434cot ,4343tan ,5454cos ,5353sin -=-=-=-=-=-===∴a a a a a a a a αααα错因:在求得r 的过程中误认为a >0正解:若0>a ,则a r 5=,且角α在第二象限3434cot ,4343tan ,5454cos ,5353sin -=-=-=-=-=-===∴a a a a a a a a αααα 若0<a ,则a r 5-=,且角α在第四象限3434cot ,4343tan ,5454cos ,5353sin -=-=-=-==--=-=-=∴a a a a a a a a αααα说明:(1)给出角的终边上一点的坐标,求角的某个三解函数值常用定义求解; (2)本题由于所给字母a 的符号不确定,故要对a 的正负进行讨论. [例5] (1)已知α为第三象限角,则2α是第 象限角,α2是第 象限角; (2)若4-=α,则α是第 象限角. 解:(1)α 是第三象限角,即Z k k k ∈+<<+,2322ππαππ Z k k k ∈+<<+∴,4322ππαππ,Z k k k ∈+<<+,34224ππαππ当k 为偶数时,2α为第二象限角当k 为奇数时,2α为第四象限角而α2的终边落在第一、二象限或y 轴的非负半轴上.(2)因为ππ-<-<-423,所以α为第二象限角. 点评:α为第一、二象限角时,2α为第一、三象限角,α为第三、四象限角时,2α为第二、四象限角,但是它们在以象限角平分线为界的不同区域.[例6]一扇形的周长为20cm ,当扇形的圆心角α等于多少时,这个扇形的面积最大?最大面积是多少?解:设扇形的半径为rcm ,则扇形的弧长cm r l )220(-=扇形的面积25)5()220(212+--=⋅-=r r r S 所以当cm r 5=时,即2,10===rl cm l α时2max 25cm S =.点评:涉及到最大(小)值问题时,通常先建立函数关系,再应用函数求最值的方法确定最值的条件及相应的最值.[例7]已知α是第三象限角,化简ααααsin 1sin 1sin 1sin 1+---+。
高考数学复习----《函数的奇偶性的综合应用》典型例题讲解

高考数学复习----《函数的奇偶性的综合应用》典型例题讲解【典型例题】例1、(2023·全国·高三专题练习)已知定义在R 上的函数()f x 在(],3−∞上单调递增,且()3f x +为偶函数,则不等式()()12f x f x +>的解集为( )A .51,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()5,1,3⎛⎫−∞⋃+∞ ⎪⎝⎭C .(),1−∞D .()1,+∞【答案】B【解析】∵()3f x +为偶函数, ∴()()33f x f x −+=+,即函数()f x 关于3x =对称,又函数()f x 在(],3−∞上单调递增,∴函数()f x 在[)3,+∞上单调递减,由()()12f x f x +>,可得1323x x +−<−,整理得,23850x x −+>,解得1x <或53x >. 故选:B .例2、(2023·全国·高三专题练习)设()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,()2f x x =,不等式()()24f x f x ≥的解集为( )A .(][),04,−∞+∞UB .[]0,4C .(][),02,−∞⋃+∞D .[]0,2【答案】C 【解析】根据题意,当0x ≥时,()2f x x =,所以()f x 在[0,)+∞上为增函数,因为()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()f x 在R 上为增函数,因为20x ≥,所以24()f x x =,24124x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 所以221()42x f x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 所以不等式()()24f x f x ≥可化为2()2x f f x ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭, 所以22x x ≥,解得0x ≤或2x ≥, 所以不等式()()24f x f x ≥的解集为(][),02,−∞⋃+∞,故选:C例3、(2023·全国·高三专题练习)已知偶函数()f x 的定义域为R ,且当0x ≥时,()11x f x x −=+,则使不等式()2122f a a −<成立的实数a 的取值范围是( ) A .()1,3−B .()3,3−C .()1,1−D .(),3−∞【答案】A 【解析】当0x ≥时,()()12121111x x f x x x x +−−===−+++,所以()f x 在[)0,∞+上单调递增, 且()132f =,不等式()2122f a a −<即为()()223f a a f −<. 又因为()f x 是偶函数,所以不等式()()223f a a f −<等价于()()223f a a f −<, 则223a a −<,所以,222323a a a a ⎧−<⎨−>−⎩,解得13a −<<. 综上可知,实数a 的取值范围为()1,3−,故选:A .例4、(2023·全国·高三专题练习)定义在R 上的奇函数()f x 在(,0]−∞上单调递增,且(2)2f −=−,则不等式1(lg )lg 4f x f x ⎛⎫−> ⎪⎝⎭的解集为( ) A .10,100⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1,100⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .(0,100)D .(100,)+∞【答案】D【解析】因为函数()f x 为奇函数,所以()()f x f x −=−,又(2)2f −=−,(2)2f =, 所以不等式1(lg )lg 4f x f x ⎛⎫−> ⎪⎝⎭,可化为()2(lg )422f x f >=, 即()(lg )2f x f >,又因为()f x 在(,0]−∞上单调递增,所以()f x 在R 上单调递增,所以lg 2x >,解得100x >.故选:D .例5、(2023春·广西·高三期末)()f x 是定义在R 上的函数,1122f x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭为奇函数,则()()20232022f f +−=( )A .-1B .12−C .12D .1【答案】A 【解析】()f x 是定义在R 上的函数,1122f x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭为奇函数,则 1111111222222f x f x f x f x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫−++=−++⇒−+++=− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦. ∴()()40451404512023202212222f f f f ⎛⎫⎛⎫+−=++−+=− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:A 例6、(2023春·甘肃兰州·高三兰化一中校考阶段练习)若函数f (x )=e e sin x x x x −−+−,则满足()()22ln 102x f a x f ⎛⎫−++≥ ⎪⎝⎭恒成立的实数a 的取值范围为( )A .12ln 2,2⎡⎫−+∞⎪⎢⎣⎭B .1(ln 2,)4−+∞C .[7,)4+∞D .[3,)2+∞ 【答案】A 【解析】因为()e e sin ()x x f x x x f x −−−=−+=−,所以()f x 是R 上的奇函数,由()e +e cos 1x x f x x −'=+−cos 11cos 0x x ≥−=+≥ ,所以()f x 是R 上的增函数, 所以2(2ln(1))02x f a x f ⎛⎫−++≥ ⎪⎝⎭等价于: 22(2ln(1))22x x f a x f f ⎛⎫⎛⎫−+≥−=− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即22ln(1)2x a x −+≥−, 所以22ln(1)2x a x ≥−++, 令2()2ln(1)2x g x x =−++, 则问题转化为:max ()a g x ≥,因为()()g x g x −=且定义域为R ,所以()g x =22ln(1)2x x −++是R 上的偶函数, 所以只需求()g x 在()0,∞+上的最大值即可.当[)0,x ∈+∞时,2()2ln(1)2x g x x =−++, ()()22122()111x x x x g x x x x x +−−−+'=−+==−+++, 则当()0,1x ∈时,()0g x '>;当()1,x ∈+∞时,()0g x '<; 所以()g x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减,可得:max 1()(1)2ln 22g x g ==−, 即12ln 22a ≥−, 故选:A . 本课结束。
函数的定义域与值域求法典型例题(解析版)

专题13:函数的定义域与值域求法典型例题(解析版)函数定义域的常见其一、已知函数解析式型即给出函数的解析式的定义域求法,其解法是由解析式有意义列出关于自变量的不等式或不等式组,解此不等式(或组)即得原函数的定义域。
例1、求函数yx 2 2x 15的定义域。
x 3 82 x 5或x3 x 2x 15 0解:要使函数有意义,则必须满足即 x 5且x 11 x 3 8 0解得x 5或x 3且x 11即函数的定义域为x x 5或x 3且x 11 。
二、抽象函数型抽象函数是指没有给出解析式的函数,不能用常规方法求解,一般表示为已知一个抽象函数的定义域求另一个抽象函数的定义域,一般有两种情况。
(一)已知f (x )的定义域,求f g (x ) 的定义域。
其解法是:已知f (x )的定义域是[a ,b ]求f g (x ) 的定义域是解a g (x ) b ,即为所求的定义域。
例2、已知f (x )的定义域为[ 2,2],求f (x 1)的定义域。
2解: 2 x 2, 2 x 1 2,解得 3 x 23即函数f (x 1)的定义域为x 3 x 3(二)已知fg (x ) 的定义域,求f (x )的定义域。
2其解法是:已知f g (x ) 的定义域是[a ,b ]求f (x )的定义域的方法是:a x b ,求g (x )的值域,即所求f (x )的定义域。
例3、已知f (2x 1)的定义域为[1,2],求f (x )的定义域。
解: 1 x 2, 2 2x 4, 3 2x 1 5。
即函数f (x )的定义域是x |3 x 5 。
三、逆向思维型即已知所给函数的定义域求解析式中参数的取值范围。
特别是对于已知定义域为R ,求参数的范围问题通常是转化为恒成立问题来解决。
例4、已知函数ymx 2 6mx m 8的定义域为R 求实数m 的取值范围。
22分析:函数的定义域为R ,表明mx 6mx m 8 0,使一切x R 都成立,由x 项的系数是m ,所以应分m 0或m 0进行讨论。
实数典型例题和解析

实数典型例题和解析
实数是数学中非常重要的概念,涉及到实数的典型例题和解析
有很多种,我会从不同的角度给出一些例题和解析。
1. 实数的基本性质:
例题,证明实数a和b满足交换律,即a + b = b + a。
解析,根据实数加法的定义,a + b = b + a恒成立。
因为实
数加法满足交换律,所以这个命题成立。
2. 实数的大小比较:
例题,已知a = 3和b = 5,求证a < b。
解析,根据实数大小比较的定义,当a和b是实数且a < b时,必有b a > 0。
所以,5 3 = 2 > 0,因此a < b成立。
3. 实数的运算性质:
例题,计算(√2 + 3)(√2 3)的值。
解析,利用实数的乘法分配律,展开式子得到(√2 + 3)(√2 3) = (√2)^2 3^2 = 2 9 = -7。
4. 实数的绝对值:
例题,求实数-5的绝对值。
解析,实数-5的绝对值记作|-5|,根据绝对值的定义,当x <
0时,|x| = -x。
所以|-5| = -(-5) = 5。
5. 实数的分段函数:
例题,设f(x) = |x 2|,求f(x)的图像。
解析,根据绝对值函数的图像特点,当x < 2时,f(x) = -(x 2),当x ≥ 2时,f(x) = x 2。
因此,f(x)的图像在x = 2处有转
折点。
以上是一些关于实数的典型例题和解析,涉及到实数的基本性
质、大小比较、运算性质、绝对值和分段函数等方面。
希望这些例题和解析能够帮助你更好地理解实数的概念和性质。
关于整式的典型例题

关于整式的典型例题整式是由常数、变量和它们的乘积以及它们的各种代数和构成的代数表达式。
下面我将给出几个典型的整式例题,并从不同的角度进行解析。
例题1,求多项式f(x) = 3x^3 2x^2 + 5x 1的值,当x = 2时。
解析:将x = 2代入多项式f(x)中,得到:f(2) = 3(2)^3 2(2)^2 + 5(2) 1 = 3(8) 2(4) + 10 1 = 24 8 + 10 1 = 25。
因此,当x = 2时,多项式f(x)的值为25。
例题2,将多项式g(x) = 4x^3 6x^2 + 2x + 3与多项式h(x) = 2x^2 4x + 1相加,求和的结果。
解析:将g(x)与h(x)相加,得到:g(x) + h(x) = (4x^3 6x^2 + 2x + 3) + (2x^2 4x + 1)。
= 4x^3 6x^2 + 2x + 3 + 2x^2 4x + 1。
= 4x^3 4x^2 2x + 4。
因此,多项式g(x)与多项式h(x)相加的结果为4x^3 4x^2 2x + 4。
例题3,将多项式p(x) = 2x^4 3x^3 + 5x^2 4x + 1与多项式q(x) = x^2 2x + 3相乘,求积的结果。
解析:将p(x)与q(x)相乘,得到:p(x) q(x) = (2x^4 3x^3 + 5x^2 4x + 1) (x^2 2x + 3)。
= 2x^6 4x^5 + 6x^4 3x^5 + 6x^4 9x^3 + 5x^4 10x^3 + 15x^2 4x^3 + 8x^2 12x + x^2 2x + 3。
= 2x^6 7x^5 + 17x^4 23x^3 + 24x^2 14x + 3。
因此,多项式p(x)与多项式q(x)相乘的结果为2x^6 7x^5 +17x^4 23x^3 + 24x^2 14x + 3。
这些例题从不同的角度展示了整式的运算,包括求值、加法和乘法。
指数函数典型例题详细解析

指数函数典型例题详细解析指数函数·例题解析第一课时例1:求下列函数的定义域与值域:1) $y=\frac{3}{2-x}$解:定义域为$x\in R$且$x\neq 2$,值域为$y>0$且$y\neq1$。
2) $y=2x+2-1$解:由$2^{\frac{x+2}{2}-1}\geq 0$,得定义域为$x\geq -2$,值域为$|y|\geq 0$。
3) $y=3-3x-1$解:由$3-3^{\frac{x-1}{2}}\geq 0$,得定义域为$x\leq 2$,由$3-3^{\frac{x-1}{2}}<3$,得值域为$y<3$。
1.指数函数$y=a^x$($a>0$且$a\neq 1$)的定义域是$R$,值域是$(0,+\infty)$。
2.求定义域的几个原则:①含根式(被开方数不为负)②含分式,分母不为$0$③形如$a^0$,($a\neq 0$)3.求函数的值域:①利用函数$y=a^x$单调性②函数的有界性($x^2\geq 0;a^x>0$)③换元法。
例如:$y=4x+\frac{6}{2x-8}$($1\leq x\leq 2$),先换元,再利用二次函数图象与性质(注意新元的范围)。
例2:指数函数$y=a^x$,$y=b^x$,$y=c^x$,$y=d^x$的图像如图2.6-2所示,则$a$、$b$、$c$、$d$、$1$之间的大小关系是?解:选$(c)$,在$x$轴上任取一点$(x,0)$,则得$b<a<1<d<c$。
例3:比较大小:1)$2$、$3^2$、$5^4$、$8^8$、$9^{16}$的大小关系是:$2<3^2<5^4<8^8<9^{16}$。
2)$\frac{0.6}{4}-\frac{5}{13}-2$,$2$的大小关系是:$\frac{0.6}{4}-\frac{5}{13}-2<2$。
光电效应经典例题解析

例题精选【典型例题1】已知LC振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化曲线如图所示,则:(A)a、c两时刻电路中电流最大,方向相同(B)a、c两时刻电路中电流最大,方向相反(C)b、d两时刻电路中电流最大,方向相同(D)b、d两时刻电路中电流最大,方向相反分析与解:应理解LC振荡电路电磁振荡时,电容两板电量最多时,是两板间电压最高,板间电场能最大的时刻,在放电结束(两极电量为零时)瞬间是线圈中电流最大,磁场能最大的时刻,b时刻是将要反向充电时刻,d时刻是将要正向充电时刻,因此选项D是正确的,在解题时不妨在电路上画出a时刻1极板带正电情况以帮助分析放电、充电的振荡电流方向情况.【典型例题2】要使LC振荡电路的周期增大一倍,可采用的办法是:(A)自感系数L和电容C都增大一倍.(B)自感系数L和电容C都减小一半.(C)自感系数L增大一倍,而电容C减小一半.(D)自感系数L减小一倍,而电容C增大一倍.分析与解:由于LC振荡电路频率一般较高,周期很短,用周期多少秒很不方便,因此在LC振荡电路中通常用频率公式而不象单摆振动用周期公式,这是应当注意区别的,此题问周期,则可将改写成进行讨论就方便了,显然正确答案应为A.【典型例题3】设是两种单色可见光1.2在真空中的波长,若,则这两种单色光相比(A)单色光频率较小(B)玻璃对单色光1折射率较大(C)在玻璃中,单色光1的传播速度较大(D)单色光1的能量较大分析与解:应掌握电磁波(光波)频率、波速、波长关系:(真空中),由题意及此式,可判断出,即单色光1频率较小.媒质折射率随频率增大而增大,因此说法B错误,值得注意的是光进入媒质后频率不变(颜色不变)但波速改变,由知,即频率越高,折射率越大、波速越小,说法C正确,光子能量,单色光1频率低,能量较小,因此说法D错误,此题正确答案应为A、C.【典型例题4】关于光谱,下面说法中正确的是(A)炽热的液体发射连续光谱(B)太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相应的元素(C)明线光谱和暗线光谱都可用于对物质成分进行分析(D)发射光谱一定是连续光谱分析与解:显然,这是一个考查对光谱知识了解情况的问题,考生在复习时,应知道的基本物理常识要重视,不能以为简单就可以不认真复习掌握了.正确答案应为A、C.【典型例题5】用绿光照射一光电管,能产生光电效应,欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大,应(A)改用红光照射(B)增大绿光强度(C)增大光电管上的加速电压(D)改用紫光照射分析与解:此题也只是考查了光电效应实验中的实验规律及光子论解释,显然要增大光电子初动能,只能增大入射光子的频率,正确答案应为D.【典型例题6】使金属钠产生光电效应的光的最长波长是5000埃,因此,金属钠的逸出功J,现在用频率在Hz到Hz范围内的光照射钠,那么,使钠产生光电效应的频率范围是从__________Hz到__________Hz.(普朗克恒量J·s).分析与解:按照光子论对光电效应的解释,逸出功等于截止频率光子的能量,即由题给条件,可求出J,在给出频率范围中,只有大于截止频率的光,才能使金属钠产生光电效应,因Hz,故能使金属钠产生光电效应的频率范围为Hz到Hz,题目难度虽不大,但要求准确理解光电效应的有关知识,特别是应注意幂指数运算问题不要出错.【典型例题7】玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有(A)原子处于称为定态的能量状态时,虽然电子做加速运动,但并不向外辐射能量.(B)原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的.(C)电子从一个轨道跃迁到另一轨道时,辐射(或吸收)一定频率的光子.(D)电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率.分析与解:本题检查学生是否知道玻尔模型的三个重要假设,正确答案为A、B、C.【典型例题8】Th(灶)经过一系列和衰变,变成Pb(铅)(A)铅核比钍核少8个质子(B)铅核比钍核少16个中子(C)共经过4次衰变和6次衰变(D)共经过6次衰变和4次衰变分析与解:应掌握原子核符号脚标意义,以及衰变时根据电量与质量守恒列出关系式,在多次衰变时,可设经历x次衰变与y次衰变,再列式就容易解答了,此题答案应为A、B、D.【典型例题9】在卢瑟福的粒子散射实验中,有极少数粒子发生大角度偏转,其原因(A)原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上(B)正电荷在原子中是均匀分布的(C)原子中存在着带负电的电子(D)原子只能处于一系列不连续的能量状态中分析与解:粒子散射实验是建立“原子核式结构”理论的重要实验,极少数粒子发生大角度偏转,说明粒子受到很大的库仑斥力,极“少数”意味着粒子接近核的机会很少,说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的粒子上.选项A正确.【典型例题10】右图中给出氢原子最低的四个能级.氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有__________种,其中最小的频率等于__________赫.(保留两个数字)分析与解:氢原子中电子根据吸收光子能量不同,可以跃迁至任一较高能级,当氢原子处于较高能级时,也可能因释放光子能量不同,跃迁至不同较低能级,因而在题给四个较低能级间跃迁时,存在多种可能性.可以从最高能级逐级向下考虑:当时,有、、三种可能性;当时,有、二种可能性;当时,只有一种可能性.故有释放六种频率光子可能性.其中频率最小的光子相应能量也最小,即从跃迁至.由公式可求出最小频率为Hz.【典型例题11】裂变反应是目前核能利用中常用的反应.以原子核U为燃料的反应堆中,当U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为:U +n →Xe +Sr +n235.o439 1.0087 138.9178 93.9154反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质量单位u为单位).已知lu的质量对应的能量为MeV,此裂变反应释放出的能量是______________MeV.分析与解:重核裂变时有质量亏损,根据爱因斯坦质能方程,相应的质量亏损对应释放的能量.应先计算质量亏损:(u)由题给lu的质量对应的能量为MeV可得:MeV MeV【典型例题12】一束光从空气射向折射率的某种玻璃的表面,如图1所示,i代表入射角,则:(A)当时会发生全反射现象(B)无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45°(C)欲使折射角,应以的角度入射(D)当入射角时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直分析与解:此题综合检查了反射定律、折射定律、全反射现象等知识,难度不很大,但要求准确掌握有关知识,全反射发生条件是从媒质射向空气,因此说法A错误.根据折射定律:有,入射角最大不超过90°,因此,,即折射角不会超过45°,所以 B是正确的.当时,,故,说法C亦正确.为了分析说法D是否正确,应先画图分析一下,在图2中可以看出,如果反射光线跟折射光线恰好互相垂直,从几何关系可以得到,所以,代入折射定律公式有:因此,说法D正确,此题为多选题,正确答案为B.C、D.【典型例题13】为了观察门外的情况,有人在门上开了一个小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直,如图所示.从圆柱体底面中心看出去,可以看到门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角.已知该玻璃的折射率为n,圆柱体长为l,底面半径为r,则视场角是A、 B、C、 D、分析与解:根据题意作出如图所示的光路示意图,其中视场角边缘的两条光线射到玻璃的左表面上,经折射后到玻璃右表面的中轴线O处,即到达眼睛所在处.图中角i即为视场角.根据光的折射定律,,由几何关系知:,因此 sin i=n sinβ,得:i=.本题的答案是B.【典型例题14】在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿色),这时A、只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失B、红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D、屏上无任何光亮分析与解:干涉现象是两列波长相等的光叠加而产生的现象,现在一条缝只能透过红色,另一条缝只能透过绿色,这两束光的波长不相等,不能发生干涉现象,因此任何双缝干涉条纹都不存在,但两缝分别透过了红色和绿色,屏上仍然有光亮.本题的正确答案是C.(本题考查对光的干涉现象及其产生的条件进行考查,对于平时学习只死记一些结论的考生,解答此题会出现一些困难,因为课本上没有讲过这类问题.但如果学习时能够真正理解干涉现象的产生条件,回答此题就不会有困难.)【典型例题15】图1中AB表示一直立的平面镜,是水平放置的米尺(有刻度的一面朝着平面镜,MN 是屏,三者互相平行.屏MN上的ab表示一条竖直的缝(即a、b之间是透光的).某人眼睛紧贴米尺上的小孔S(其位置见图),可通过平面镜看到米尺的一部分刻度.试在本题的图上用三角板作图求出可看到的部位,并在上把这部分涂以标志.分析与解:在分析人眼在确定位置可看到范围时,通常可运用光路可逆原理,设想人眼处有一点光源,该点光源发出光束能照射到的区间,也是能射入人眼光线的范围.本题中分析能观察到平面镜中尺子像的范围,有两种方法:一是作出尺子与障碍屏的像,考虑人眼处点光源发出光束能照射到镜中尺子的区间;二是作出人眼处点光源的像,考虑镜中人眼处点光源发出光束能照射到尺子的区间,分别如图2、图3所示,在作图时特别需要注意障碍屏缺口两端对光线的限制.【典型例题16】现有m=0.90kg的硝酸甘油(C3H5(NO3)3)被密封于体积V0=4.0×10-3m3的容器中,在某一时刻被引爆,瞬间发生激烈的化学反应,反应的产物全是氮、氧…等气体.假设:反应中每消耗1kg硝酸甘油释放能量U=6.00×106J/kg;反应产生的全部混合气体温度升高1K所需能量Q=1.00×103J/K;这些混合气体满足理想气体状态方程(恒量),其中恒量C=240J/K.已知在反应前硝酸甘油的温度T0=300K.若设想在化学反应后容器尚未破裂,且反应释放的能量全部用于升高气体的温度.求器壁受到的压强.分析与解:化学反应完成后,硝酸甘油释放的总能量:W=mU,设反应后气体的温度为T,根据题意,有W=Q(T-T0),器壁所受的压强:p=CT/V0.解以上三式并代入数据进行计算,得p=3.4×108Pa.(本题是比较典型的“信息题”,题目中涉及到了硝酸甘油爆炸的激烈的化学反应,但仔细读过此题后,可以看出解答这个题并不需要了解具体的化学反应过程,也不需要记住气体状态方程的具体形式(题目中给出了一定质量理想气体的状态方程的形式),但此题对考生的理解能力要求较高,其中“反应产生的全部混合气体温度升高1K所需能量Q=1.00×103J/K”这句话很重要,这里我们要联系物体温度升高吸收的热量的公式:Q吸=cmΔT,这里c是物质的比热、m是物质的质量,本题给出的Q值实际上是c、m的乘积,它称为“热容量”,把Q吸换成W,就得到W=Q(T-T0)的关系式.)。
注会《经济法》第二阶段:经典例题解析
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注会《经济法》第二阶段:经典例题解析例题1.张律师最近接到一个民事纠纷案件,马女士在商场购物试衣时捡到一条顾客遗失的钻石戒指,第二天,马女士将该戒指直接转让给孙女士,碰巧孙女士的朋友郭女士是该戒指的失主,由于是定做的结婚戒指,郭女士一眼便认出,当即要求孙女士返还,孙女士不同意,双方发生了纠纷。
根据《物权法》的规定,张律师的下列说法中正确的是()。
A.郭女士有权向马女士请求损害赔偿B.由于孙女士善意取得了该戒指,因此郭女士无权要求其返还C.郭女士只能要求孙女士返还该戒指,不能要求马女士赔偿损失D.郭女士要求返还戒指的时间期限为2年,自丢失的当天开始计算【答案】A【解析】所有权人或者其他权利人有权追回遗失物。
该遗失物通过转让被他人占有的,权利人有权向无处分权人请求损害赔偿,或者自知道或者应当知道“受让人”之日起2年内向受让人请求返还原物。
本题中,孙女士虽然是善意取得了该戒指,但并非是通过拍卖或者向具有经营资格的经营者购得该遗失物,郭女士可以直接取回遗失物,选项BCD的说法错误。
【点评】该题考的是《物权法》中有关拾得人与权利人之间的法律关系处理规则,考生要注意区分马女士、郭女士和孙女士的关系,另外还要注意善意取得的制度是不适用使得遗失物的情况的。
例题2.甲公司为依公司法设立的有限责任公司,乙公司为依中外合资经营企业法设立的有限责任公司。
下列有关甲、乙两公司区别的表述中,正确的有()。
A.甲公司的权力机构为股东会,而乙公司的权力机构为董事会B.甲公司的股东可以约定不按出资比例分配利润,而乙公司的股东必须按照出资比例分配利润C.甲公司成立时的股东实际缴付的出资额不得低于注册资本的20%,而乙公司成立时的股东实际缴付的出资额没有最低限额D.甲公司对修改公司章程事项作出决议须经代表2/3以上表决权的股东通过,而乙公司对修改公司章程事项作出决议须经出席董事会会议的董事一致通过。
【答案】ABCD【解析】本题考核一般有限责任公司和中外合资经营企业的区别。
(完整版)《抛物线》典型例题12例(含标准答案解析)

《抛物线》典型例题12 例典型例题一例 1 指出抛物线的焦点坐标、准线方程.22(1)x24 y (2)x ay2(a 0)分析:(1)先根据抛物线方程确定抛物线是四种中哪一种,求出p,再写出焦点坐标和准线方程.(2)先把方程化为标准方程形式,再对 a 进行讨论,确定是哪一种后,求p 及焦点坐标与准线方程.解:(1)p 2 ,∴焦点坐标是(0,1),准线方程是:y 12 1 1(2)原抛物线方程为:y2 1 x, 2 p 1 a a①当 a 0时,p 1,抛物线开口向右,2 4a11∴焦点坐标是(1 ,0),准线方程是:x 1.4a 4a②当a 0 时,p 1,抛物线开口向左,2 4a11∴焦点坐标是( ,0),准线方程是:x .4a 4a2 1 1 综合上述,当a 0时,抛物线x ay2的焦点坐标为(1 ,0),准线方程是:x14a 4a 典型例题二例 2 若直线y kx 2与抛物线y28x交于A、B两点,且AB中点的横坐标为2,求此直线方程.分析:由直线与抛物线相交利用韦达定理列出k 的方程求解.另由于已知与直线斜率及弦中点坐标有关,故也可利用“作差法”求 k .故所求直线方程为: y 2x 2 .则所求直线方程为: y 2x 2 .典型例题三例 3 求证:以抛物线的焦点弦为直径的圆心与抛物线的准线相切. 分析:可设抛物线方程为 y 2 2px(p 0).如图所示,只须证明 A 2B MM 1 ,解法一:设 A(x 1, y 1) 、 B(x 2, y 2 ) ,则由:y kx 22y 28x可得:k 2x 2 (4k 8)x 4 0.∵直线与抛物线相交, k 0 且 0, 则k1.∵AB 中点横坐标为: x 1 x 2 4k 82 k 22,解得: k 2 或 k 1舍去).解法二: 设A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2) ,则有 y 1 28x 12y28x 2 .两式作差解: ( y 1 y 2)(y 1 y 2) 8(x 1 x 2) ,即y 1 y 2 x 1x28 y 1 y 2x 1 x 2 4 y 1y 2 kx 1 2 kx 2 2 k( x 1 x 2) 4 4k 4 ,k 4k 8 4 故 k2或 k 1 (舍去).1MM 1AB ,故以 AB 为直径的圆,必与抛物线的准线相切.12说明:类似有: 以椭圆焦点弦为直径的圆与相对应的准线相离, 以双曲线焦点弦为直径的圆与相应的准线相交.典型例题四例4(1)设抛物线 y 2 4x 被直线 y 2x k 截得的弦长为 3 5,求 k 值.为 9 时,求 P 点坐标.求 P 点坐标.k 2x 1 x 2 1 k, x 1 x 242 解:( 1)由 yy4x 2x 得: 4x 2 k2(4k 4)x k 2 0AB (1 22)( x 1 x 2)2 5( x 1 x 2)2 4x 1x 2 5 (1 k)2 k 2 5(1 2k)AB 3 5, 5(1 2k) 3 5 ,即 k 4 2)S 9 ,底边长为 3 5 ,∴三角形高 h 2 9 6 535 ∵点 P 在x 轴上,∴设 P 点坐标是 (x 0,0) 则点 P 到直线 y 2x 4的距离就等于 h ,即 0 2 2 22 12655x1或 x 0 5,即所求 P 点坐标是(- 1,0)或( 5,0).典型例题五MM 111 12( AA 1 BB 1) 12(AF2)以(1)中的弦为底边,以x 轴上的点 P 为顶点作三角形,当三角形的面积 分析:(1)题可利用弦长公式求 k ,(2)题可利用面积求高,再用点到直线距离设直线与抛物线交于 A (x 1,y 1)与B (x 2,y 2) 两点.则有:BF )范文 范例 指导 参考例5 已知定直线 l 及定点 A (A 不在 l 上),n 为过A 且垂直于 l 的直线,设 N 为 l 上任一点, AN 的垂直平分线交 n 于 B ,点 B 关于 AN 的对称点为 P ,求证 P 的轨迹为抛物线.分析:要证 P 的轨迹为抛物线, 有两个途径, 一个证明 P 点的轨迹符合抛物线的 定义,二是证明 P 的轨迹方程为抛物线的方程, 可先用第一种方法,由 A 为定点, l 为定直线,为我们提供了利用定义的信息,若能证明 PA PN 且 PN l 即可. 证明: 如图所示,连结 PA 、PN 、NB .由已知条件可知: PB 垂直平分 NA ,且 B 关于 AN 的对称点为 P . ∴ AN 也垂直平分 PB .则四边形 PABN 为菱形.即有 PA PN .AB l. PN l.则 P 点符合抛物线上点的条件:到定点 A 的距离与到定直线的距离相等,所以 P 点的轨迹为抛物线.典型例题六例6 若线段 P 1P 2为抛物线 C:y 2 2px(p 0)的一条 分析: 此题证的是距离问题,如果把它们用两点间 的距离表示出来,其计算量是很大的.我们可以用 抛物线的定义,巧妙运用韦达定理,也可以用抛物线的定义与平面几何知识,把结论证明出来.证法一:F(2p ,0),若过 F 的直线即线段 P 1P 2所在直线斜率不存在时,则有 P 1F P 2F p,111 1 2P 1F P 2F p p p焦点弦, F 为 C 的焦点,求证:1 12 P 1F P 2F p若线段P1P2 所在直线斜率存在时,设为k,则此直线为:y k(x 2p)(k 0) ,且设P1(x1,y1),P2(x2,y2) .k(x p )2得:k(x p )2 k2x2p(k22)xk2p24x 1 x22p(k 22)k2x 1 x 2根据抛物线定义有:P1 F x1 2p,P2F x12p , P1P2 x1 x2 p则 1 1 P1F P2F P1F P2 F P1F P2Fx1x2(x1 2p)(x2 2 )x2 p2p4x1x1x2 2p (x1 x2)1请将①②代入并化简得:112P1F P2F p证法二:如图所示,设P1、P2 、F点在C的准线l 上的射影分别是P1 、P2 、F ,且不妨设P2P2 n m P1P1 ,又设P2 点在FF P1P1 上的射影分别是A、B点,由抛物线定义知,P2 F n, P1F m, FF p又P2 AF ∽P2 BP1 ,AF P2 F BP1 P2P1p(m n ) 2mn 112 m n p即 AB 2psin 2故原命题成立.典型例题七例 7 设抛物线方程为 y 2 2px(p 0) ,过焦点 F 的弦 AB 的倾斜角为 焦点弦长为 AB 2 2p .sin分析: 此题做法跟上题类似,也可采用韦达定理与抛物线定义解决问题. 证法一: 抛物线 y 2 2px( p 0)的焦点为 (2p ,0), 过焦点的弦 AB 所在的直线方程为: y tan ( x 2p ) 由方程组 y tan (x 2p)消去 y 得: y 2 2 px2 2 2 2 24 x 2 tan 2 4 p(tan 2 ) p 2 tan 2,求证:x 1 x2设 A(x 1, y 1),B(x 2,y 2) ,则x1x2p(tan 22)tan 22p4p(1 2cot 2 )又 y 1 y 2 tan ( x 1 x 2 )AB (1 tan 2 )( x 1 x 2)2 (1 tan 2 ) (x 1 x 2) 2 4x 1x 2 (1 tan 2 ) p 2 (1 cot 2 ) 4 p4sec 2 4p 2 cot 2 (1 cot 2 )2p 2 sin1 4 sin证法二: 如图所示,分别作 AA 1、 BB 1垂直于准线 l .由抛物线定义有:AFAA 1 AF cos p BFBB 1pBF cos典型例题八例 8 已知圆锥曲线 C 经过定点 P (3,2 3) ,它的一个焦点为 F (1,0),对应于该 焦点的准线为 x 1,过焦点 F 任意作曲线 C 的弦 AB ,若弦 AB 的长度不超过 8, 且直线 AB 与椭圆 3x 2 2y 2 2 相交于不同的两点,求 ( 1) AB 的倾斜角 的取值范围.(2)设直线 AB 与椭圆相交于 C 、 D 两点,求 CD 中点 M 的轨迹方程. 分析:由已知条件可确定出圆锥曲线 C 为抛物线, AB 为抛物线的焦点弦,设其 斜率为 k ,弦 AB 与椭圆相交于不同的两点, 可求出 k 的取值范围, 从而可得 的 取值范围,求 CD 中点 M 的轨迹方程时,可设出 M 的坐标,利用韦达定理化简即 可.于是可得出:AFp1 cosBFp1 cosABAF BFpp1 cos1 cos2p21 cos2p2sin故原命题成立.解:(1)由已知得PF 4 .故P到x 1 的距离 d 4 ,从而PF d ∴曲线C是抛物线,其方程为y24x .设直线AB的斜率为k,若k 不存在,则直线AB与3x2∴k 存在.设AB的方程为y k ( x 1)4 x 2可得:ky24 y 4k 0 k( x 1)2 y22 无交点.2 由y2y设A、B坐标分别为(x1,y1)、(x2, y2),则:y1y2y1y2 4AB12 (1 k2 )(y1y2)2 1k k2 (y1 y2)2 k4(1 k2 )4y1 y2 k2∵弦AB的长度不超过8,24(1 k 2)k28即k2由y2k(x21)得:(2k23x22 y223)x24k 2x 2(k21)∵AB与椭圆相交于不同的两点,k2由k21和k2 3可得: 1 k故1 tan 3 或 3 tan又0 ,∴所求的取值范围是:3或232) 设CD中点M ( x, y) 、C( x3, y3 )、D(x4,y4)由y2k(x21)得:(2k23)x24k2x3x22 y222(k 21) 0典型例题九例 9 定长为 3的线段 AB 的端点 A 、 B 在抛物线 y 2 x 上移动,求 AB 的中点到 y 轴的距离的最小值,并求出此时 AB 中点的坐标.分析: 线段 AB 中点到 y 轴距离的最小值,就是其横坐标的最小值.这是中点坐 标问题,因此只要研究 A 、 B 两点的横坐标之和取什么最小值即可.解:如图,设 F 是y 2 x 的焦点, A 、 B 两点到准线的垂线分别是 AC 、BD , 又M 到准线的垂线为 MN , C 、 D 和N 是垂足,则x34k 22, x 3 x 12k 232 x3 x 42k 2 2k 2 3 1 232k 2 3 k 2 322k 23 9x42(k 2 1) 2k 2 3则2 51 2k 21 2223即25yx12k 2 2k 2322 y 2 2 (x 1)2 22 y 22 ( x 1) 2化简得: 3x 2 2 y 2 3x∴所求轨迹方程为: 3x 22y 23x 0( 2 x 2) 531 3 1 设M 点的横坐标为 x ,纵坐标为 y , MN x ,则 x 42 4等式成立的条件是 AB 过点 F .2 2 21(y 1 y 2) y 1 y 2 2y 1y 2 2x 2 2,y 1 y 2 2 , y5 2 5 所以 M(54, 22) ,此时 M 到y 轴的距离的最小值为 45 .说明:本题从分析图形性质出发, 把三角形的性质应用到解析几何中, 解法较简.典型例题十例 10 过抛物线 y 2 px 的焦点 F 作倾斜角为 的直线,交抛物线于 A 、B 两点, 求 AB 的最小值.分析:本题可分 2 和 2两种情况讨论.当 2 时,先写出 AB 的表达式, 再求范围.解:(1) 若 2 ,此时 AB 2p .11 12( AC BD) 21( AFBF)12AB当x 45时, y 1y 2 P 214,故MN1AB :y tan (x 2p ),即 x ta y n说明:(2) 若 2 ,因有两交点,所以 0.代入抛物线方程,有 ta 2 3n p y tan p 2 0 .故 ( y 2 y 1 ) 2 4 p 2tan 2 4p 2 4p 2 csc( x 2 x 1) 2 ( y 2 y 1)2tan 2 22 csc4 p 2 2tan 故 AB 22 4 p csc (1 12 ) 4p 2 csc 4 tan 2所以 AB 2p 2 sin 2p .因 2 ,所以这里不能取“=” 综合(1)(2) ,当 2 时, AB 最小值 2p .(1) 此题须对 分 2 和 2两种情况进行讨论;的大小以及判定直线与圆是否相切.解:①点 A 在抛物线上,由抛物线定义,则 AA ' AF 1 2, 又 AA ' // x 轴 1 3 . ∴ 2 3,同理 4 6 , 而 2 3 6 4 180 ,∴ 3 6 90 ,∴ A 'FB ' 90 .选 C .②过AB 中点 M 作MM ' l ,垂中为 M ',∴以 AB 为直径的圆与直线 l 相切,切点为 M ' .又 F ' 在圆的外部,∴ AF 'B 90 . 特别地,当 AB x 轴时, M '与 F '重合, AF 'B 90 .即 AF 'B 90 ,选 B .典型例题十二例 12 已知点 M(3,2), F 为抛物线 y 2 2x 的焦点,点 P 在该抛物线上移动, 当 PM PF 取最小值时,点 P 的坐标为 __________ .分析: 本题若建立目标函数来求 PM PF 的最小值是困难的,若巧妙地利用抛则 MM1(AA ' BB ' ) 2 1 12( AF BF ) 1 AB 2物线定义,结合图形则问题不难解决.1 由定义知PF PE ,故PM PF PF PM ME MN 3 .取等号时,M 、P、E三点共线,∴ P点纵坐标为2,代入方程,求出其横坐标为2,所以P点坐标为(2, 2) .。
最新直线和圆的方程典型例题详细解析
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直线与圆一、选择题:1。
若直线x y a 3++=0过圆x y x y 22++2-4=0的圆心,则a 的值为 (A )-1 (B ) 1 (C ) 3 (D) -3.2。
设两圆1C 、2C 都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆心的距离12C C =(A )4 (B )42 (C )8 (D )2【答案】C【解析】设和两坐标轴相切圆的方程为:222()()x m y m m -+-=,将(4,1)带入方程整理得:210170m m -+=,12=C C 22(10)4178.-⨯=二、填空题:3。
若直线与直线250x y -+=与直线260x my +-=互相垂直,则实数m =_______【答案】1【解析】:121212,,12k k k k m ==-∴⋅=-直线互相垂直,,即12()1,12m m⋅-=-∴= 4.已知圆22:12,C x y +=直线:4325.l x y +=(1)圆C 的圆心到直线l 的距离为 .(2) 圆C 上任意一点A 到直线l 的距离小于2的概率为 .答案:5,166。
已知圆C 经过A (5,1),B(1,3)两点,圆心在x 轴上.则C 的方程为___________.答案: ()22210x y -+= 解析:直线AB 的斜率是k AB =311152-=--,中点坐标是(3,2).故直线AB 的中垂线方程()223y x -=-,由()223,0,y x y -=-⎧⎪⎨=⎪⎩得圆心坐标C (2,0),r=|223110+=圆的方程为()22210x y -+=。
10.过原点的直线与圆222440x y x y +--+=相交所得弦的长为2,则该直线的方程为【答案】20x y -=12.(本小题满分13分) 设直线11221212:x+1:y=k x 1k k k k +20l y k l =-⋅=,,其中实数满足,(I )证明1l 与2l 相交;(II )证明1l 与2l 的交点在椭圆222x +y =1上。
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解析:物体的重力沿斜面向下的分力为F1=Gsin 30°=100 N,若物
体沿斜面滑动,所受滑动摩擦力Ff=μ FN=μ Gcos 30°=51.9 N.物
体所受最大静摩擦力跟滑动摩擦力大致相等,推力F=56 N与F1=100
N的合力F合=F1-F=100 N-56 N=44 N(方向沿斜面向下),由F合<Ff
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典型 例题
解析:因为小车做匀速直线运动,所以小球处于平衡 状态,对小球受力分析如图所示,由图可知,杆对小 球的弹力大小为mg,方向竖直向上,选项B、C正确。 答案:BC
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考点一 弹力
1.常见弹力的方向
弹力 轻绳的弹力 弹簧两端的弹力 面(或点)与面(或点)接触 杆的弹力
弹力的方向 沿绳而指向绳收缩的方向 沿弹簧而指向弹簧恢复原状的方向 垂直于接触面(或切面),指向受力物体 可能沿杆,也可能不沿杆,应具体情况
点评:杆的弹力方向可以沿杆的方向,也可以不沿杆的方向,具体和杆的
固定方式以及受力物体的运动状有关态.在具体问题的分析中要特别注意
以下几个弹力模型的施力特征:
(1)轻绳:质量不计、松软、不可伸长的绳,绳中各处的张力大小相等;
轻绳对物体只能产生拉力,不能产生压力;物体的运动状态改变的瞬间,
弹力可以发生突变.
逐渐改变,在状态改变的瞬间,弹力大小不变.
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考点二 对摩擦力的理解
1.对于摩擦力的认识要注意“四个不一定”. (1)摩擦力不一定是阻力. (2)静摩擦力不一定比滑动摩擦力小. (3)静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,但一定沿接触面的切线方
(2)轻杆:质量不计、不可伸长和压缩的杆;轻杆既能对物体产生压力,
又能产生拉力,弹力方向不一定沿杆的方向;物体的运动状态改变的瞬间,
弹力可以发生突变.
(3)轻弹簧:质量不计,既可被拉伸,也可被压缩,弹簧中各处弹力均相
等;轻弹簧对物体既能产生压力,又能产生拉力,力的方向沿弹簧轴线,
力的大小可应用胡克定律F=kx求解;物体的运动状态改变时,弹力只能
向.如图所示,A、B一起向右做匀加速运动,则A所受摩擦力方向与运
动方向不一致. (4)摩擦力不一定越小越好.因为摩擦力既可以做阻力,也可以做动力.
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考点二 对摩擦力的理解
2.静摩擦力的分析和计算 (1)静摩擦力的大小
①两物体间实际产生的静摩擦力f在零和最大静摩擦力fmax之间,即0< f≤fmax.最大静摩擦力fmax是物体将要发生相对运动(临界状态)时的摩 擦力,它的数值与FN成正比,在正压力FN不变的情况下,最大静摩擦力 fmax略大于滑动摩擦力.在一般情况下,可近似认为物体受到的最大静
保持不变,如图所示.下图为铁块受到的摩擦力f随木板倾角α 变化
的图象,其中可能正确的是(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦
力)( )
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解析:当α 角较小时,铁块相对木板处于静止状态,铁块受静摩 擦力作用,其大小与重力沿木板面(斜面)方向的分力大小相等,
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典型 例2 如图所示,某人用56 N的力沿斜面方向向上 例题 推一个放在粗糙斜面上的物体,物体重200 N,斜
面倾角为30°,物体与斜面间动摩擦因数μ =0.3,
则物体受到的摩擦力是( )
A.34.6 N
B.40 N
C.44 N
D.100 N
第三章
本章综合复习
学习目标:
1.加强对弹力方向的理解 2.加强对静摩擦力、滑动摩擦力大小和方向的理解 3.强化对力的合成与分解规律的理解 4.深化理解正交分解法。
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定及大小的求解 2.合力的求解 3.力的分解的常见情况 4.正交分解法。 难点 1.各种情况的辨析 2.规律与具体应用的结合。
即f=mgsinα ,α =0时,f=0,f随α 增大按正弦规律增大;当
具体分析
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考点一 弹力
3.弹力有无的判断方法 (1)“条件法”:根据弹力产生的两个条件——接触和形变直接判断. (2)“假设法”:在一些微小形变难以直接判断的情况下,可以先假设 有弹力存在,然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合.图 中绳“1”对小球必无弹力,否则小球不能静止. (3)“状态法”:根据研究对象的运动状态受力分析,判断是否需要弹 力,物体才能保持现在的运动状态.
摩擦力等于物体受到的滑动摩擦力. ②静摩擦力的大小要依据物体的运动状态进行计算:如果物体处于平 衡状态,可根据物体的平衡条件求解静摩擦力;如果物体处于非平衡 状态,可根据牛顿第二定律求解静摩擦力.
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考点二 对摩擦力的理解
(2)静摩擦力的方向 静摩擦力的方向与接触面相切,与物体间的相对运动趋势的方向相反, 即与受力物体相对施力物体的运动方向相反.常用静摩擦力方向的判断 方法主要有: ①假设法; ②根据“物体的运动状态”来判定; (3)摩擦力突变 摩擦力突变发生的原因具有多样性:可能是物体的受力情况发生变化, 可能是物体的运动状态发生变化,也可能是物体间的相对运动形式发生 了变化.因此要全面分析物体的受力情况和运动状态,抓住摩擦力突变 的原因,才能正确地处理此类问题.
知,物体是静止的,所以物体受到的是静摩擦力,其大小F静=F1-F
=100 N-56 N=44 N,故C正确.
答案:C
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典型 例3长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板 例题 放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置
缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置