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1、8-8曲線與方程(理)
基礎(chǔ)鞏固強(qiáng)化
1.若點(diǎn)P到直線y=-2的距離比它到點(diǎn)A(0,1)的距離大1,則點(diǎn)P的軌跡為( )
A.圓 B.橢圓
C.雙曲線 D.拋物線
[答案] D
[解析] 由條件知,點(diǎn)P到直線y=-1的距離與它到點(diǎn)A(0,1)的距離相等,∴P點(diǎn)軌跡是以A為焦點(diǎn),直線y=-1為準(zhǔn)線的拋物線.
2.已知平面上兩定點(diǎn)A、B的距離是2,動(dòng)點(diǎn)M滿足條件·=1,則動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是( )
A.直線 B.圓
C.橢圓 D.雙曲線
[答案] B
[解析] 以線段AB中點(diǎn)為原點(diǎn),直線AB為x軸建立平面直角坐標(biāo)系,則A(-1,0),B(1,0),
2、設(shè)M(x,y),
∵·=1,∴(-1-x,-y)·(1-x,-y)=1,
∴x2+y2=2,故選B.
3.(2012·浙江金華十校模擬)如果橢圓+=1(a>b>0)的離心率為,那么雙曲線-=1的離心率為( )
A. B.
C. D.2
[答案] A
[解析] 設(shè)橢圓、雙曲線的半焦距分別為c、c′,由條件知橢圓+=1的離心率e==
?=?=?=,
則雙曲線-=1中:e2===1+=.
所以e=.
4.設(shè)x1、x2∈R,常數(shù)a>0,定義運(yùn)算“*”,x1]x*a))的軌跡是( )
A.圓 B.橢圓的一部分
C.雙曲線的一部分 D.拋物線的一部分
[答案
3、] D
[解析] ∵x1]x*a)==2,
則P(x,2).
設(shè)P(x1,y1),即,消去x得,
y=4ax1(x1≥0,y1≥0),
故點(diǎn)P的軌跡為拋物線的一部分.故選D.
5.(2012·長沙一中月考)方程(2x+3y-1)(-1)=0表示的曲線是( )
A.兩條直線 B.兩條射線
C.兩條線段 D.一條直線和一條射線
[答案] D
[解析] 原方程化為
或-1=0,
∴2x+3y-1=0(x≥3)或x=4,故選D.
6.(2011·天津市寶坻區(qū)質(zhì)量檢測)若中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在坐標(biāo)軸上的雙曲線的頂點(diǎn)是橢圓+y2=1短軸端點(diǎn),且該雙曲線的離心率與此橢圓的離心
4、率之積為1,則該雙曲線的方程為( )
A.x2-y2=1 B.y2-x2=1
C.-y2=1 D.-x2=1
[答案] B
[解析] ∵橢圓+y2=1的短軸端點(diǎn)為(0,±1),
離心率e1==.∴雙曲線的頂點(diǎn)(0,±1),
即焦點(diǎn)在y軸上,且a=1,離心率e2==,
∴c′=,b=1,所求雙曲線方程為y2-x2=1.故選B.
7.設(shè)P為雙曲線-y2=1上一動(dòng)點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),M為線段OP的中點(diǎn),則點(diǎn)M的軌跡方程是________.
[答案] x2-4y2=1
[解析] 設(shè)M(x,y),則P(2x,2y),代入雙曲線方程得x2-4y2=1,即為所求.
8.(201
5、1·聊城月考)過點(diǎn)P(1,1)且互相垂直的兩條直線l1與l2分別與x、y軸交于A、B兩點(diǎn),則AB中點(diǎn)M的軌跡方程為________.
[答案] x+y-1=0
[解析] 設(shè)l1:y-1=k(x-1),k≠0,
則l2:y-1=-(x-1),
l1與x軸交于點(diǎn)A(1-,0),l2與y軸交于點(diǎn)B(0,1+),∴AB的中點(diǎn)M(-,+),
設(shè)M(x,y),則∴x+y=1.
即AB的中點(diǎn)M的軌跡方程為x+y-1=0.
9.(2011·北京理,14)曲線C是平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1(-1,0)和F2(1,0)的距離的積等于常數(shù)a2(a>1)的點(diǎn)P的軌跡.給出下列三個(gè)結(jié)論:
①曲線C過坐標(biāo)原點(diǎn);
6、
②曲線C關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱;
③若點(diǎn)P在曲線C上,則△F1PF2的面積不大于a2.
其中,所有正確結(jié)論的序號(hào)是________.
[答案] ②③
[解析] 設(shè)P(x,y),由|PF1|·|PF2|=a2得,
·=a2(a>1),將原點(diǎn)O(0,0)代入等式不成立,故①錯(cuò);將(-x,-y)代入方程中,方程不變,故曲線C關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,故②正確;設(shè)∠F1PF2=θ,則S△F1PF2=|PF1||PF2|·sinθ=a2sinθ≤a2,故③正確.
10.已知雙曲線-=1的左、右頂點(diǎn)分別為A1、A2,點(diǎn)P是雙曲線上任一點(diǎn),Q是P關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn),求直線A1P與A2Q交點(diǎn)M的軌跡E的方程.
7、[解析] 由條件知A1(-3,0),A2(3,0),設(shè)M(x,y),P(x1,y1),則Q(x1,-y1),|x1|>3,
∴直線A1P:y=·(x+3),A2Q:y=·(x-3),兩式相乘得=,
∵點(diǎn)P在雙曲線上,∴-=1,∴=-,
∴=-,整理得+=1(xy≠0).
能力拓展提升
11.長為3的線段AB的端點(diǎn)A、B分別在x軸、y軸上移動(dòng),=2,則點(diǎn)C的軌跡是( )
A.線段 B.圓
C.橢圓 D.雙曲線
[答案] C
[解析] 設(shè)C(x,y),A(a,0),B(0,b),則
a2+b2=9,①
又=2,所以(x-a,y)=2(-x,b-y),
則②
把②
8、代入①式整理可得:x2+y2=1.故選C.
12.(2012·天津模擬)設(shè)圓(x+1)2+y2=25的圓心為C,A(1,0)是圓內(nèi)一定點(diǎn),Q為圓周上任一點(diǎn),線段AQ的垂直平分線與CQ的連線交于點(diǎn)M,則M的軌跡方程為( )
A.-=1 B.+=1
C.-=1 D.+=1
[答案] D
[解析] M為AQ垂直平分線上一點(diǎn),
則|AM|=|MQ|.
∴|MC|+|MA|=|MC|+|MQ|=|CQ|=5,(5>|AC|)
∴a=,c=1,則b2=a2-c2=,
∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.故選D.
13.已知A、B分別是直線y=x和y=-x上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),線段AB的長為2,
9、P是AB的中點(diǎn),則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程為________.
[答案]?。珁2=1
[解析] 設(shè)P(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2).
∵P是線段AB的中點(diǎn),∴①
∵A、B分別是直線y=x和y=-x上的點(diǎn),
∴y1=x1和y2=-x2.
代入①中得,②
又||=2,∴(x1-x2)2+(y1-y2)2=12.
∴12y2+x2=12,∴動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程為+y2=1.
14.(2012·福州質(zhì)檢)已知F1、F2為橢圓+=1的左、右焦點(diǎn),若M為橢圓上一點(diǎn),且△MF1F2的內(nèi)切圓的周長等于3π,則滿足條件的點(diǎn)M的個(gè)數(shù)為________.
[答案] 2
[解析] 由
10、題意知橢圓的焦點(diǎn)坐標(biāo)為:F1(-3,0),F(xiàn)2(3,0).∵△MF1F2的內(nèi)切圓的周長等于3π,∴△MF1F2的內(nèi)切圓的半徑r=.又∵S△MF2F1=(|MF1|+|MF2|+2c)·r=c|yM|,∴yM=±4.∴滿足條件的點(diǎn)M只有兩個(gè),在短軸頂點(diǎn)處.
15.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,N為圓A:(x+1)2+y2=16上的一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)B(1,0),點(diǎn)M是BN的中點(diǎn),點(diǎn)P在線段AN上,且·=0.
(1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程;
(2)試判斷以PB為直徑的圓與圓x2+y2=4的位置關(guān)系,并說明理由.
[解析] (1)∵點(diǎn)M是BN中點(diǎn),又·=0,
∴PM垂直平分BN,∴|PN|=|PB
11、|,
又|PA|+|PN|=|AN|,∴|PA|+|PB|=4,由橢圓定義知,點(diǎn)P的軌跡是以A、B為焦點(diǎn)的橢圓.
設(shè)橢圓方程為+=1,
由2a=4,2c=2可得,a2=4,b2=3.
可得動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為+=1.
(2)設(shè)PB中點(diǎn)為C,則|OC|=|AP|=
(|AN|-|PN|)=(4-|PB|)=2-|PB|.
∴兩圓內(nèi)切.
16.(2012·廣東揭陽市模擬)在直角坐標(biāo)系xOy上取兩個(gè)定點(diǎn)A1(-2,0),A2(2,0),再取兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)N1(0,m),N2(0,n),且mn=3.
(1)求直線A1N1與A2N2交點(diǎn)的軌跡M的方程;
(2)已知點(diǎn)G(1,0)和G′(-1,
12、0),點(diǎn)P在軌跡M上運(yùn)動(dòng),現(xiàn)以P為圓心,PG為半徑作圓P,試探究是否存在一個(gè)以點(diǎn)G′(-1,0)為圓心的定圓,總與圓P內(nèi)切?若存在,求出該定圓的方程;若不存在,請(qǐng)說明理由.
[解析] (1)依題意知直線A1N1的方程為:
y=(x+2),①
直線A2N2的方程為:y=-(x-2),②
設(shè)Q(x,y)是直線A1N1與A2N2交點(diǎn),
①×②得y2=-(x2-4).
將mn=3代入,整理得+=1.
∵N1、N2不與原點(diǎn)重合,
∴點(diǎn)A1(-2,0),A2(2,0)不在軌跡M上,
∴軌跡M的方程為+=1(x≠±2).
(2)由(1)知,點(diǎn)G(1,0)和G′(-1,0)為橢圓+=1的兩
13、焦點(diǎn),
由橢圓的定義得|PG′|+|PG|=4,
即|PG′|=4-|PG|,
∴以G′為圓心,以4為半徑的圓與圓P內(nèi)切,
即存在定圓G′,該定圓與圓P恒內(nèi)切,
其方程為:(x+1)2+y2=16.
1.已知點(diǎn)A(2,0),B、C在y軸上,且|BC|=4,△ABC外心的軌跡S的方程為( )
A.y2=2x B.x2+y2=4
C.y2=4x D.x2=4y
[答案] C
[解析] 設(shè)△ABC外心為G(x,y),B(0,a),C(0,a+4),
由G點(diǎn)在BC的垂直平分線上知y=a+2,
∵|GA|2=|GB|2,∴(x-2)2+y2=x2+(y-a)2,
14、整理得y2=4x,即點(diǎn)G的軌跡S方程為y2=4x.
2.平面α的斜線AB交α于點(diǎn)B,過定點(diǎn)A的動(dòng)直線l與AB垂直,且交α于點(diǎn)C,則動(dòng)點(diǎn)C的軌跡是( )
A.一條直線 B.一個(gè)圓
C.一個(gè)橢圓 D.雙曲線的一支
[答案] A
[解析] 過定點(diǎn)A且與AB垂直的直線l都在過定點(diǎn)A且與AB垂直的平面β內(nèi),直線l與α的交點(diǎn)C也是平面α、β的公共點(diǎn).點(diǎn)C的軌跡是平面α、β的交線.
3.已知log2x、log2y、2成等差數(shù)列,則在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)M(x,y)的軌跡為( )
[答案] A
[解析] 由log2x,log2y,2成等差數(shù)列得
2log2y=log2
15、x+2 ∴y2=4x(x>0,y>0),故選A.
4.P是橢圓+=1上的任意一點(diǎn),F(xiàn)1、F2是它的兩個(gè)焦點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),=+,則動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡方程是________.
[答案] +=1
[解析] 設(shè)F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),Q(x,y),P(x1,y1),
∴=(-c-x1,-y1),=(c-x1,-y1),=(x,y),
由=+得,
∴
代入橢圓方程+=1中得,+=1.
5.(2012·石家莊質(zhì)檢)點(diǎn)P為圓O:x2+y2=4上一動(dòng)點(diǎn),PD⊥x軸于D點(diǎn),記線段PD的中點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)直線l經(jīng)過定點(diǎn)(0,2),且與曲線C交于
16、A、B兩點(diǎn),求△OAB面積的最大值.
[解析] (1)設(shè)P(x0,y0),M(x,y),則D(x0,0).
由題意可得得(*)
將(*)式代入x2+y2=4中,得+y2=1,故曲線C為焦點(diǎn)在x軸上的橢圓,且方程為+y2=1.
(2)依題意知直線l的斜率存在,
設(shè)直線l的斜率為k,則直線l的方程為y=kx+2,
由消去y整理得(4k2+1)x2+16kx+12=0,
Δ=(16k)2-4(4k2+1)×12=16(4k2-3),
由Δ>0,得4k2-3>0.①
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=.②
|AB|=
=.③
原點(diǎn)O到直線l的距離d=.④
由三角形的面積公式及③④得
S△OAB=×|AB|d=4
=4
=4≤4=1,
當(dāng)且僅當(dāng)4k2-3=,即4k2-3=4時(shí),等號(hào)成立.
此時(shí)S△OAB的最大值為1.