21.
已知椭圆
的左、右焦点分别是F1(–c,0)、F2 (c,0),Q是椭圆外的动点,满足
.点P是线段F1Q与该椭圆的交点,点T在线段F2Q上,并且满足![]()
(1)设x为点P的横坐标,证明:
;
(2)求点T的轨迹C的方程;
(3)试问:在点T的轨迹C上,是否存在点M,使△F1MF2的面积S = b2.若存在,求∠F1MF2的正切值;若不存在,请说明现由.
[解析](1)设点P的坐标为(x,y),由P(x,y)在椭圆上,得![]()
![]()
又由x≥–a,知
(3分)
(2)当
= 0时,点(a,0)和点(–a,0)在轨迹上.当
≠0且
≠0时,
由
又
,所以T为线段F2Q的中点.
在△QF1F2中,
,所以有x2 + y2 = a2. (7分)
综上所述,点T的轨迹C的方程是x2 + y2 = a2.
|
由①得|y0|≤a,由②得|y0|≤
.所以,当a≥
时,存在点M,使S = b2;
当a<
时,不存在满足条件的点M.
当a≥
时,![]()
由![]()
(12分)
18.(本小题满分12分)某校高一(1)班的课外生物研究小组通过互联网上获知,某种珍稀植物种子在一定条件下发芽成功率为
;小组依据网上介绍的方法分小组进行验证性实验(每次实验相互独立).
(Ⅰ)第一小组共做了5次种子发芽的实验(每次均种下一粒种子),求5次实验至少有3次成功的概率;
(Ⅱ)第二小组在老师的带领下做了若干次实验(每次均种下一粒种子),如果在一次实验中,种子发芽成功则停止实验;否则将继续进行下去,直到种子发芽成功为止,而该小组能供实验的种子只有n颗(n≥5,n∈N*).求第二小组所做的实验次数
的概率分布列和数学期望.
[解析](Ⅰ)由题设可知这5次实验即为5次独立重复实验,则至少3次成功的概率
(4分)
(Ⅱ)
的可能取值为1,2,3,…,n,其分布列为
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
… |
n – 1 |
n |
|
P |
|
|
|
|
… |
|
|
(7分)
![]()
=
(8分)
令Sn = ![]()
则![]()
两式相减得![]()
所以Sn = 9 – 3(n + 2)·![]()
故
(12分)