题目内容
14.已知离心率为$\frac{\sqrt{2}}{2}$的椭圆C:$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>b>0)过点P(-1,$\frac{\sqrt{2}}{2}$).(1)求椭圆C的方程;
(2)直线AB:y=k(x+1)交椭圆C于A、B两点,交直线l:x=-2于点M,设直线PA、PB、PM的斜率依次为k1、k2、k3,问k1、k3、k2是否成等差数列,请说明理由.
分析 (1)由椭圆的离心率公式,将P代入椭圆方程,即可求得a和b的值,求得椭圆方程;
(2)由直线方程,求得M点坐标,将直线方程代入椭圆方程,利用韦达定理及直线的斜率公式验证是否k1+k2=2k3,等式成立,若成立则k1、k3、k2成等差数列.否则不成等差数列.
解答 解:(1)由椭圆的离心率e=$\frac{c}{a}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,则a=$\sqrt{2}$c,则b2=a2-c2=c2,
∴将P(-1,$\frac{\sqrt{2}}{2}$)代入椭圆方程:$\frac{{x}^{2}}{2{c}^{2}}+\frac{{y}^{2}}{{c}^{2}}=1$,即$\frac{1}{2{c}^{2}}+\frac{1}{2{c}^{2}}=1$,解得:c=1,
则a=$\sqrt{2}$,b=1,
∴椭圆的标准方程:$\frac{{x}^{2}}{2}+{y}^{2}=1$;
(2)由(1)可知:设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB:y=k(x+1),k显然存在且不为0,
$\left\{\begin{array}{l}{y=k(x+1)}\\{\frac{{x}^{2}}{2}+{y}^{2}=1}\end{array}\right.$,整理得:(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0,
则x1+x2=-$\frac{4{k}^{2}}{1+2{k}^{2}}$,x1x2=$\frac{2{k}^{2}-2}{1+2{k}^{2}}$,y1=k(x1+1),y2=k(x2+1),
当x=-2时,y=-k,则M(-2,-k),
则k1=$\frac{{y}_{1}-\frac{\sqrt{2}}{2}}{{x}_{1}+1}$,k2=$\frac{{y}_{2}-\frac{\sqrt{2}}{2}}{{x}_{2}+1}$,k3=$\frac{\sqrt{2}}{2}$+k,
由k1+k2=$\frac{{y}_{1}-\frac{\sqrt{2}}{2}}{{x}_{1}+1}$+$\frac{{y}_{2}-\frac{\sqrt{2}}{2}}{{x}_{2}+1}$=$\frac{({y}_{1}-\frac{\sqrt{2}}{2})({x}_{2}+1)+({y}_{2}+\frac{\sqrt{2}}{2})({x}_{1}+1)}{({x}_{1}+1)({x}_{2}+1)}$=$\frac{2k{x}_{1}{x}_{2}+2k({x}_{1}+{x}_{2})-\frac{\sqrt{2}}{2}({x}_{1}+{x}_{2})+2k-\sqrt{2}}{{x}_{1}{x}_{2}+({x}_{1}+{x}_{2})+1}$,
=2k+$\sqrt{2}$,
∴k1+k2=2k3,
∴k1、k3、k2成等差数列.
点评 本题考查椭圆的方程和性质,考查直线和椭圆方程联立,运用韦达定理,直线的斜率公式和等差数列中项性质,考查化简整理的运算能力,属于中档题.
| A. | $({-∞,-\frac{1}{8}})∪[{\frac{1}{8},+∞})$ | B. | $[{-\frac{1}{4},0})∪({0,\frac{1}{8}}]$ | C. | (0,8] | D. | $({-∞,-\frac{1}{4}}]∪[{\frac{1}{8},+∞})$ |
| 日期 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| 天气 | 晴 | 霾 | 霾 | 阴 | 霾 | 霾 | 阴 | 霾 | 霾 | 霾 | 阴 | 晴 | 霾 | 霾 | 霾 |
| 日期 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| 天气 | 霾 | 霾 | 霾 | 阴 | 晴 | 霾 | 霾 | 晴 | 霾 | 晴 | 霾 | 霾 | 霾 | 晴 | 霾 |
下表是一个调査机构对比以上两年11月份(该年不限行30天、次年限行30天共60天)的调查结果:
表二
| 不限行 | 限行 | 总计 | |
| 没有雾霾 | a | ||
| 有雾霾 | b | ||
| 总计 | 30 | 30 | 60 |
(2)请用统计学原理计算若没有90%的把握认为雾霾与限行有关系,则限行时有多少天没有雾霾?
(由于不能使用计算器,所以表中数据使用时四舍五入取整数)
| P(K2≥k) | 0.100 | 0.050 | 0.010 | 0.001 |
| k | 2.706 | 3.841 | 6.635 | 10.828 |