题目内容

【题目】已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为M,过点M且斜率为的直线与交于另一点N,过原点的直线l交于PQ两点

1)求周长的最小值:

2)是否存在这样的直线,使得与直线平行的弦的中点都在该直线上?若存在,求出该直线的方程:若不存在,请说明理由.

3)直线l与线段相交,且四边形的面积,求直线l的斜率k的取值范围.

【答案】110;(2)存在满足条件的直线,其方程为;(3.

【解析】

1)根据椭圆的对称性和椭圆的定义,可知当弦的长度最小值时,的周长取得最小值;

2)设与直线平行的弦所在的直线方程为,将其代入曲线的方程,根据韦达定理和中点坐标公式可得中点坐标,消去参数可得结果;

3)设直线l的方程为,代入曲线,解得两个交点坐标,联立直线与曲线的方程,解得的坐标,求出点到直线的距离,然后求出四边形的面积,根据解不等式可得结果.

1)连接,又直线l过原点,由椭圆的对称性得

的周长

要使得的周长最小,即过原点的弦最短,

由椭圆的性质可知,当弦的短轴重合时最短,即弦的最小值为4

周长的最小值为10.

2)依题意,设与直线平行的弦所在的直线方程为,与的交点坐标为

平行弦中点的坐标为

联立,化简整理得

时,平行弦存在,

,则

故存在满足条件的直线,其方程为.

3)设直线l的方程为,点.(不妨设),

消去并化简得,即

依题意,直线的方程为

,得,解得

所以,所以

.

l与线段有交点且为四边形,所以,即

PQ到直线的距离分别为

,即.

化简整理得,,解得

,所以.

则所求的直线l的斜率k的取值范围为.

练习册系列答案
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【题目】随着人们生活水平的不断提高,肥胖人数不断增多.世界卫生组织(WHO)常用身体质量指数(BMI)来衡量人体胖瘦成度以及是否健康,其计算公式是.成人的BMI数值标准为:BMI偏瘦;BMI为正常;BMI为偏胖;BMI为肥胖.某研究机构为了解某快递公司员工的身体质量指数,研究人员从公司员工体检数据中,抽取了8名员工(编号1-8)的身高cm)和体重kg)数据,并计算得到他们的BMI(精确到0.1)如下表:

1

2

3

4

5

6

7

8

身高(cm

163

164

165

168

170

172

176

182

体重(kg

54

60

77

72

68

72

55

BMI(近似值)

20.3

22.3

28.3

25.5

23.5

23.7

23.2

16.6

1)现从这8名员工中选取3人进行复检,记抽取到BMI值为正常员工的人数为,求的分布列及数学期望.

2)研究机构分析发现公司员工的身高cm)和体重kg)之间有较强的线性相关关系,在编号为6的体检数据丢失之前调查员甲已进行相关的数据分析,并计算得出该组数据的线性回归方程为,且根据回归方程预估一名身高为180cm的员工体重为71kg,计算得到的其它数据如下:.

①求的值及表格中8名员工体重的平均值.

②在数据处理时,调查员乙发现编号为8的员工体重数据有误,应为63kg,身高数据无误,请你根据调查员乙更正的数据重新计算线性回归方程,并据此预估一名身高为180cm的员工的体重.

附:对于一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘法估计分别为: .

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