作业帮 > 数学 > 作业

已知函数f(x)=m的x-2次方+根号2-1(m>0,m不等于1)的图像恒通过定点(a,b),设椭圆E的方程为a的平方分

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/16 06:41:57
已知函数f(x)=m的x-2次方+根号2-1(m>0,m不等于1)的图像恒通过定点(a,b),设椭圆E的方程为a的平方分之x的平方+b的平方分之y的平方=1(a>b>0)
(1)求椭圆E的方程
(2)若动点T(t,0)在 椭圆E长轴上移动,点T关于直线y=-x+(t平方+1)分之1的对称点为S(m,n),求m分之n的取值范围
1)
f(x) = m^(x-2) + sqrt(2) - 1(sqrt表示平方根)
可以看作由指数函数g(x) = m^x,向右平移2个单位、向上平移[sqrt(2) - 1]个单位而来.
f(x)恒过点(0,1),所以g(x)恒过点(2,sqrt(2))
所以椭圆方程为:
x^2 / 4 + y^2 / 2 = 1
2)
连接TS,交直线y = -x + 1/(t^2+1)于P.
显然直线TS斜率为1,并且过T(t,0),所以直线TS方程为:y = x - t
设P(c,d),由于P是TS中点,必然有:
c = (m+t)/2,d = n/2
整理有:
m = 2c - t,n = 2d
那么,n/m = 2d / (2c-t)
又因为P在直线TS上,由直线TS的方程得到:
d = c - t,2d = 2c - 2t
所以:
n/m = (2c - 2t) / (2c-t) = 1 - t/(2c-t)
将直线y = -x + 1/(t^2+1)的方程与直线TS方程联立,解得的就是P点坐标.
容易解得:
2c = 2x = t + 1/(t^2+1)
代入n/m里面,得到:
n/m = 1 - t/[t + 1/(t^2+1)-t] = 1 - t/[1/(t^2+1)] = 1 - t * (t^2+1) = -t^3 - t + 1
接下来要证明它单调递减;
学过导数可以用求导的方法,导函数恒负,不再赘述;
如果不用导数,就按照任取x1,x2来证明,也是没有难度的.
之后,由-2 ≤ t ≤ 2,就得到:-9 ≤ n/m ≤ 11