炎德英才大联考 长郡中学2024届模拟试卷(一)1数学

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炎德英才大联考 长郡中学2024届模拟试卷(一)1数学试卷答案

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5．已知等比数列{a_n}的各项都为正数，其前n和为S_n，且a₁+a₇=9，a₄=2$\sqrt{2}$，则S₆=7$\sqrt{2}$+7或7$\sqrt{2}$+14．

分析（1）直接利用椭圆的定义求得椭圆的方程；
（2）联立直线好椭圆方程，化为关于x的一元二次方程，得到根与系数的关系，由AB为直径的圆过原点O，可得$\overrightarrow{OA}$⊥$\overrightarrow{OB}$，得x₁x₂+y₁y₂=0，由此列式求得k的值．

解答解：（1）设P（x，y），由椭圆定义可知，点P的轨迹C是以（0，-$\sqrt{3}$），（0，$\sqrt{3}$）为焦点，长半轴为a=2的椭圆，
它的短半轴b=$\sqrt{4-3}$=1，
故曲线C的方程为x²+$\frac{{y}^{2}}{4}$=1．
（2）直线y=kx+1代入曲线C，消去y并整理得（k²+4）x²+2kx-3=0，
△=（2k）²-4×（k²+4）×（-3）=16（k²+3）＞0，
设A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），
则x₁+x₂=-$\frac{2k}{{k}^{2}+4}$，x₁x₂=-$\frac{3}{{k}^{2}+4}$．
由AB为直径的圆过原点O，可得$\overrightarrow{OA}$⊥$\overrightarrow{OB}$，得x₁x₂+y₁y₂=0，
而y₁y₂=（kx₁+1）（kx₂+1）=k²x₁x₂+k（x₁+x₂）+1，
于是x₁x₂+y₁y₂=$\frac{-4{k}^{2}+1}{{k}^{2}+4}$=0，得k=±$\frac{1}{2}$．满足题意．

点评本题考查了椭圆轨迹方程的求法，考查了直线与圆锥曲线关系的应用，涉及直线与圆锥曲线的关系问题，常用转化为方程的根与系数关系解题，是压轴题．

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