安徽省2023-2024九年级上学期阶段性练习(二)文理 数学

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安徽省2023-2024九年级上学期阶段性练习(二)文理 数学试卷答案

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(2)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置,此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源,从静止释放钩码,弹簧收缩,得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图乙所示,纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T(在误差允许范围内,认为释放钩码的同时打出A点)。从打下A点到打下F点时间内,弹簧的弹性势能减少量为▲

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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