题目内容
在等差数列
中,
,
,其中
是数列
的前
项之和,曲线
的方程是
,直线
的方程是
.
(1) 求数列
的通项公式;
(2) 当直线
与曲线
相交于不同的两点
,
时,令
,
求
的最小值;
(3) 对于直线
和直线外的一点P,用“
上的点与点P距离的最小值”定义点P到直线
的距离与原有的点到直线距离的概念是等价的,若曲线
与直线
不相交,试以类似的方式给出一条曲线
与直线
间“距离”的定义,并依照给出的定义,在
中自行选定一个椭圆,求出该椭圆与直线
的“距离”.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557223380.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557238445.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557254437.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557332220.gif)
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557363192.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557363224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557379571.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557410378.gif)
(1) 求数列
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557223380.gif)
(2) 当直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557363224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557472221.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557550227.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557566725.gif)
求
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557581354.gif)
(3) 对于直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557363224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557363224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557363224.gif)
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(Ⅰ)
;(Ⅱ)
的最小值为
;(Ⅲ)椭圆
到直线
的距离为
。
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557581354.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557784256.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557784219.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557831367.gif)
(1)∵
,∴
,又∵
,∴
,
∵![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557862290.gif)
,
∴
,
,
∴
。
(2)
,由题意,知
,即
, ∴
或
,即
或
,
即
或
时,直线
与曲线
相交于不同的两点。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557566725.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231345582052001.gif)
,
∴
时,
的最小值为
。
(3)若曲线
与直线
不相交,曲线
与直线
间“距离”是:曲线
上的点到直线
距离的最小值。∵曲线
与直线
不相交时,
,即
,即
,∴
,
∵
时,曲线
为圆,∴
时,曲线
为椭圆。选
,
椭圆方程为
,
设椭圆上任一点![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558564327.gif)
,它到直线
的距离
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231345585952370.gif)
∴椭圆
到直线
的距离为
。 (椭圆
到直线
的距离为
)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557254437.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557862290.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557238445.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557893252.gif)
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557862290.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557925705.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557940270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557956507.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557753442.gif)
(2)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231345580031703.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558018757.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558034403.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558049418.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558065314.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558081438.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558096243.gif)
即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558112259.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558127234.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557363224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557566725.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231345582052001.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231345582211332.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558237251.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557581354.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557784256.gif)
(3)若曲线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557363224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557363224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557363224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557363224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558408750.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558424473.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558439361.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558455403.gif)
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558486233.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558486222.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558502377.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557363224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558533235.gif)
椭圆方程为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558549491.gif)
设椭圆上任一点
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558564327.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558580654.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231345585952370.gif)
∴椭圆
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557784219.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557831367.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134558658221.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823134557394185.gif)
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