2020-2021【名校提分专用】高考数学一轮复习课时分层训练55曲线与方程理北师大版
2020高考数学一轮复习课时作业54曲线与方程理
又∵|PA|=1,
∴|PM|= = ,
即|PM|2=2,∴(x-1)2+y2=2.
答案:D
4.[2019·珠海模拟]已知点A(1,0),直线l:y=2x-4,点R是直线l上的一点,若 = ,则点P的轨迹方程为()
答案: - =1(x>0且y≠0)
7.[2019·河南开封模拟]如图,已知圆E:(x+ )2+y2=16,点F( ,0),P是圆E上任意一点.线段PF的垂直平分线和半径PE相交于Q.则动点Q的轨迹Γ的方程为________________.
解析:连接QF,因为Q在线段PF的垂直平分线上,所以|QP|=|QF|,得|QE|+|QF|=|QE|+|QP|=|PE|=4.
又|EF|=2 <4,得Q的轨迹是以E,F为焦点,长轴长为4的椭圆为 +y2=1.
答案: +y2=1
8.[2019·江西九江联考]设F(1,0),点M在x轴上,点P在y轴,且 =2 , ⊥ ,当点P在y轴上运动时,则点N的轨迹方程为________.
解析:设M(x0,0),P(0,y0),N(x,y),由 =2 ,得 即 因为 ⊥ , =(x0,-y0), =(1,-y0),所以(x0,-y0)·(1,-y0)=0,所以x0+y =0,即-x+ y2=0,所以点N的轨迹方程为y2=4x.
化简得x2+3y2=4(x≠±1).
故动点P的轨迹方程为 + =1(x≠±1).
10.如图所示,已知圆A:(x+2)2+y2=1与点B(2,0),分别求出满足下列条件的动点P的轨迹方程.
(1)△PAB的周长为10;
(2)圆P与圆A外切,且过B点(P为动圆圆心);
(3)圆P与圆A外切,且与直线x=1相切(P为动圆圆心).
(新课标)高考数学一轮复习名校尖子生培优大专题曲线与方程新人教A版【含答案】.docx
(新课标)高考数学一轮复习名校尖子生培优大专题曲线与方程新人教A版【考纲解读】了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系.【考点预测】高考对此部分内容考查的热点与命题趋势为:1. 平面解析几何是历年来高考重点内容之一, 经常与逻辑、不等式、三角函数等知识结合起来考查,在选择题、填空题与解答题中均有可能出现,在解答题中考查,一般难度较大,与其他知识结合起来考查,在考查平面解析几何基础知识的同时,又考查数形结合思想、转化思想和分类讨论等思想,以及分析问题、解决问题的能力.2. 高考将会继续保持稳定, 坚持考查解析几何与其他知识的结合,在选择题、填空题中继续搞创新, 命题形式会更加灵活.【要点梳理】1. 已知曲线形状, 求方程: 可以用待定系数法.2. 未知曲线的形状, 求方程:(1) 直接法: 直接由条件列式, 化简整理即可;(2) 代入法: 明确主动点与被动点;(3) 定义法: 利用圆或圆锥曲线的定义求轨迹方程.【例题精析】考点一求曲线方程例 1 设A 是单位圆x2+y2=1 上任意一点,l 是过点 A 与x 轴垂直的直线,D是直线l 与x 轴的交点,点M在直线l 上,且满足丨DM丨=m丨DA丨(m>0,且m≠1). 当点A 在圆上运动时,记点M的轨迹为曲线C。
(1)求曲线C的方程,判断曲线C为何种圆锥曲线,并求其焦点坐标。
(2)过原点且斜率为K 的直线交曲线C于P,Q两点,其中P 在第一象限,且它在y 轴上的射影为点N,直线QN交曲线C于另一点H,是否存在m,使得对任意的K>0,都有PQ⊥PH?若存在,请说明理由.1因为,两点在椭圆上,所以两式相减可得2.③【名师点睛】本小题主要考查直线与圆以及圆锥曲线等基础知识, 考查函数与方程思想、分类讨论思想、数形结合思想等数学思想方法,考查同学们分析问题和解决问题的能力.【变式训练】1. ( 本小题满分12 分)如图,动圆,1<t<3,与椭圆:相交于A,B,C,D四点,点分别为的左,右顶点。
2021年高考数学第一轮复习 课后练习册子及其答案和详细解析
强化练习题
目录
第 1 讲 集合与简易逻辑...........................................................................................................................- 1 第 2 讲 函数及其性质经典精讲 ...............................................................................................................- 2 第 3 讲 函数及其性质 2019 高考真题赏析 .............................................................................................- 3 第 4 讲 函数及其性质 2018 高考真题赏析 .............................................................................................- 4 第 5 讲 平面向量.......................................................................................................................................- 5 第 6 讲 三角函数与三角恒等变换经典精讲 ............................................................
高考数学总复习课时作业55曲线与方程理北师大版
A 级1.已知两点M( -2,0),N(2,0),点 P 为坐标平面内的动点,知足→→→ →| MN|·|MP|+MN· NP= 0,则动点P( x,y) 的轨迹方程为 ()A.y2= 8x B.y2=- 8xC.y2= 4x D.y2=- 4x2.方程 ( x2+y2- 4)x+ y+1=0的曲线形状是 ()3.已知点P 在定圆 O的圆内或圆周上,动圆C过点 P 与定圆 O相切,则动圆C的圆心轨迹可能是 ()A.圆或椭圆或双曲线B.两条射线或圆或抛物线C.两条射线或圆或椭圆D.椭圆或双曲线或抛物线4.设点A为圆 ( x- 1) 2+y2= 1上的动点, PA是圆的切线,且| PA|=1,则 P 点的轨迹方程为 ()A.y2= 2x B. ( x- 1) 2+y2= 4C.y2=- 2x D. ( x- 1) 2+y2= 25.长为 3 的线段的端点,B 分别在x轴、y轴上挪动,→= 2→,则点C的轨迹AB A AC CB是 ()A.线段B.圆C.椭圆D.双曲线0,y→→6.平面上有三点A( -2,y) ,B2, C( x, y),若 AB ⊥B C,则动点 C 的轨迹方程为 ________.7.已知△ABC的周长为6,A( - 1,0), B(1,0),则极点 C的轨迹方程为________.8.已知定点A(2,0) ,它与抛物线y2=x上的动点P连线的中点M的轨迹方程是________.9.已知⊙O 的方程是x2+y2- 2=0,⊙′的方程2+y2- 8 +10= 0,由动点P向⊙OO x x和⊙ O′所引的切线长相等,则动点P的轨迹方程是________.10.已知点A( - 1,0), B(2,4),△ ABC的面积为10,求动点C的轨迹方程.→→11.已知点A(-2,0), B(2,0),曲线C上的动点P知足 AP· BP=-3,(1)求曲线 C的方程;(2) 若过定点M(0,-2)的直线 l 与曲线 C有交点,求直线 l 的斜率 k 的取值范围.B 级1.平面直角坐标系中,已知两点A(3,1), B(-1,3),若点 C→→→知足 OC=λOA+λ OB( O12为原点 ) ,此中λ,λ ∈R,且λ +λ =1,则点C的轨迹是()1212A.直线B.椭圆C.圆D.双曲线2.(2011 ·北京卷 ) 曲线C 是平面内与两个定点1(-1,0)和2(1,0)的距离的积等于常F F数a2(a>1)的点的轨迹.给出以下三个结论:①曲线 C过坐标原点;②曲线 C对于坐标原点对称;③若点P 在曲线C上,则△12 的面积不大于12.F PF2a此中全部正确的结论的序号是________.3.(2012 ·山西省考前适应性训练) 已知椭圆的中心是坐标原点O,焦点 F1, F2在 y 轴上,它的一个极点为(2,0) ,且中心到直线AF的距离为焦距的1的直线,过点 (2,0)14l 与椭圆交于不一样的两点,,点N在线段上.P Q PQ(1)求椭圆的标准方程;(2)设| PM|·|NQ|= | PN| ·|MQ| ,求动点N的轨迹方程.详解答案课时作业 ( 五十五 )A级1.B |→| = 4,|→| =x+ 22+2,→·→=4(x-2) ,MN MP y MN NP∴ 4x+22+ y2+4( x-2)=0,∴ y2=-8x.2. C由题意可得x2+ y2-4=0,或 x+ y+1=0.它表示直线x+y+1=0和圆 x2x+y+1≥0,+ y2-4=0在直线 x+ y+1=0右上方的部分.3.C当点P在定圆O的圆周上时,圆C与圆 O内切或外切, O,P,C三点共线,∴轨迹为两条射线;当点 P 在定圆 O内时(非圆心),| OC|+| PC|= r 0为定值,轨迹为椭圆;当 P与 O重合时,圆心轨迹为圆.4. D如图 ,设 P ( x ,y ) ,圆心为 M (1,0) .连结 MA ,则 MA ⊥PA ,且 | MA |= 1,又∵ | PA | = 1, ∴| PM |= | MA |2+| PA | 2= 2,即 | PM |2=2,∴ ( x -1) 2+ y 2= 2.5. C 设 C ( x ,y ) , A ( a, 0) , B (0 , b ) ,则 a 2+ b 2= 9,①又 →= 2→ ,因此 (x - , ) =2( - , b - ) ,ACCB a yx y= 3 x ,a即3 ② b = 2y ,2y 2把②代入①式整理可得 x + 4 = 1. 应选 C.→y →y6.分析:AB = 2,-2 , B C = x , 2 .→→→ → y y2∵ AB ⊥ B C ,∴ AB ·BC =0,得 2·x - 2·2= 0. 得 y = 8x .答案:y 2= 8x7.分析: ∵A ( - 1,0) , B (1,0) ,∴ | AB | = 2,又∵△ ABC 的周长为 6,∴ | CA | +| CB | = 4>2,∴ C 点的轨迹是以 A , B 为焦点的椭圆 ( 去掉左、右极点 ) .22∵ 2a =4, c = 1,∴ b = a - c = 3.x 2 y 2∴轨迹方程为 4 + 3 = 1( x ≠± 2) .答案:x 2+ y 2= 1( x ≠± 2)438.分析:设 ( 1,1), ( , ) ,则y 12= 1,①P xy M x yxx 1+ 2x = 2x 1= 2x - 2又 M 为 AP 中点,∴,即 ,y1y 1= 2y = 2代入①得答案:221(2 y ) = 2x - 2,即 y = 2( x -1) .21y = 2( x - 1)9.分析:由⊙ O : x 2+y 2= 2,⊙ O ′: ( x - 4) 2+ y 2= 6 知两圆相离,而 2=2- 2,2= ′ 2-6,PTPO PQ PO22-6,设 P ( x , y ) ,∴ PO - 2= PO ′222 23即得 x + y - 2= ( x - 4) + y -6,即 x =2.答案: 3x =2222010.分析: ∵AB = 3 +4 = 5,∴ AB 边上高 h = 5 =4.故 C 的轨迹是与直线 AB 距离等于 4 的两条平行线.∵ k AB = 4,3的方程为 4 - 3 y + 4=0,可设轨迹方程为 4 x- 3 + = 0.ABx y c由| c -4|= 4 得 c = 24 或 c =- 16,5故动点 C 的轨迹方程为: 4x - 3y - 16= 0 或 4x - 3y + 24= 0.11.分析:(1) 设 P ( x , y ) ,→ → 2 2由 AP ·BP = ( x +2, y ) ·(x - 2, y ) =x - 4+ y =- 3,得 P 点轨迹 ( 即曲线 C ) 的方程为 x 2+y 2 =1,即曲线 C 是圆.(2) 可设直线 l 方程为 y = kx - 2,其一般方 程为: kx - y - 2=0,由直线l 与曲线 C 有交点,得 |0 -0- 2|k ≤- 3或 k ≥ 3,≤1,解得k 2+ 1即所求 k 的取值范围是 ( -∞,-3] ∪[ 3,+∞ ) .B 级1. A 设( , y ) ,则 →= ( x , y ),→=(3,1) , → =( - 1,3) ,C xOC OAOB→→→x = 3λ 1- λ2∵ OC =λ1OA + λ2OB ,∴,又 λ1+ λ 2= 1,y =λ1+ 3λ2∴ x +2 y - 5= 0,表示一条直线.2.分析:设 ( , y ) 为曲线C 上随意一点,A x122则由 | AF | ·|AF | =a ,得C : x + 1 2+ y 2· x - 12+y 2= a 2,把 (0,0) 代入方程可得 1= a 2,与 a > 1 矛盾,故①不正确; 当 M ( x , y ) 在曲线 C 上时,点 M 对于原点的对称点 M ′( - x ,- y ) 也知足方程,故曲线C 对于原点对称,故②正确;1 S △ F 1PF 2= | PF 1|| PF 2|sin ∠ F 1PF 221=2a2sin 答案:1∠F1PF2≤2a2,故③正确.②③y2x23.分析:(1) 设椭圆的标准方程是a2+b2=1(a>b>0).因为椭圆的一个极点是A( 2 ,0) ,故b2=2.1π1b2依据题意得,∠ AFO=6,sin∠ AFO=a,即 a=2b, a =8,因此椭圆的标准方程是y2+ x2=1.82(2) 设P( x1,y1) ,Q( x2,y2) ,N( x,y) ,由题意知,直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y = (-2) .k x直线 l 的方程与椭圆方程联立消去y 得:( k2+ 4) x2- 4k2x+ 4k2- 8= 0.由=16k 4- 4(k2+ 4)(4k2- 8)>0 ,得- 2< <2.k依据根与系数的关系得x1+x2=4k22,4k2- 84+kx x4+k又 | PM|·|NQ| =| PN| ·|MQ|,即 (2 -x1)( x2-x) = ( x-x1)(2 -x2) .解得 x=1,代入直线 l 的方程得 y=- k, y∈(-2,2).因此动点 N的轨迹方程为 x=1,y∈(-2,2).。
2020-2021【名校提分专用】高考数学一轮复习课时分层训练11函数与方程理北师大版
课时分层训练(十一) 函数与方程A 组 基础达标一、选择题1.若函数f (x )=ax +b 有一个零点是2,那么函数g (x )=bx 2-ax 的零点是( )A .0,2B .0,12C .0,-12D .2,-12C [由题意知2a +b =0,即b =-2a .令g (x )=bx 2-ax =0,得x =0或x =a b =-12.]2.已知函数y =f (x )的图像是连续不断的曲线,且有如下的对应值表:x 1 2 3 4 5 6y 124.4 33 -74 24.5 -36.7 -123.6则函数y =f (x A .2个 B .3个 C .4个D .5个B [由零点存在性定理及题中的对应值表可知,函数f (x )在区间(2,3),(3,4),(4,5)内均有零点,所以y =f (x )在[1,6]上至少有3个零点.故选B.]3.(2017·广东揭阳一模)曲线y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x与y =x 12的交点横坐标所在区间为( )【导学号:79140063】A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13B.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,14.已知三个函数f (x )=2x+x ,g (x )=x -2,h (x )=log 2x +x 的零点依次为a ,b ,c ,则( )A .a <b <cB .a <c <bC .b <a <cD .c <a <bB [由于f (-1)=12-1=-12<0,f (0)=1>0,且f (x )为R 上的增函数,故f (x )=2x+x 的零点a ∈(-1,0).因为g (x )是R 上的增函数,g (2)=0,所以g (x )的零点b =2.因为h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-1+12=-12<0,h (1)=1>0,且h (x )为(0,+∞)上的增函数,所以h (x )的零点c ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,因此a <c <b .]5.(2018·合肥第一次质检)从[-2,2]中随机选取一个实数a ,则函数f (x )=4x-a ·2x +1+1有零点的概率是( ) A.14 B.13 C.12D.23A [函数f (x )有零点,即f (x )=4x -2a ·2x +1=0有解,则2a =2x+12x ≥2,a ≥1,当且仅当x =0时,等号成立.所求概率为2-12+2=14,故选A.]二、填空题6.已知关于x 的方程x 2+mx -6=0的一个根比2大,另一个根比2小,则实数m 的取值范围是________.(-∞,1) [设函数f (x )=x 2+mx -6,则根据条件有f (2)<0,即4+2m -6<0,解得m <1.]7.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x -2,x ≤0,-1+ln x ,x >0的零点所构成的集合为________.{-2,e} [由f (x )=0得⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,x 2+x -2=0或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-1+ln x =0,解得x =-2或x =e.]8.若函数f (x )=|2x-2|-b 有两个零点,则实数b 的取值范围是__________.【导学号:79140064】(0,2) [由f (x )=|2x-2|-b =0得|2x-2|=b .在同一平面直角坐标系中画出y =|2x-2|与y =b 的图像,如图所示,则当0<b <2时,两函数图像有两个交点,从而函数f (x )=|2x-2|-b 有两个零点.] 三、解答题9.已知函数f (x )=x 3-x 2+x 2+14.证明:存在x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,使f (x 0)=x 0.[证明] 令g (x )=f (x )-x .∵g (0)=14,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-12=-18,∴g (0)·g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<0. 又函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12上连续, ∴存在x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,使g (x 0)=0, 即f (x 0)=x 0.10.设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1x (x >0).(1)作出函数f (x )的图像;(2)当0<a <b ,且f (a )=f (b )时,求1a +1b的值;(3)若方程f (x )=m 有两个不相等的正根,求m 的取值范围.[解] (1)如图所示.(2)因为f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1x =故f (x )在(0,1]上是减函数,而在(1,+∞)上是增函数,由0<a <b 且f (a )=f (b ),得0<a <1<b ,且1a -1=1-1b ,所以1a +1b=2.(3)由函数f (x )的图像可知,当0<m <1时,方程f (x )=m 有两个不相等的正根.B 组 能力提升11.已知f (x )是奇函数且是R 上的单调函数,若函数y =f (2x 2+1)+f (λ-x )只有一个零点,则实数λ的值是( ) A.14 B.18 C .-78D .-38C [令y =f (2x 2+1)+f (λ-x )=0,则f (2x 2+1)=-f (λ-x )=f (x -λ),因为f (x )是R 上的单调函数,所以2x 2+1=x -λ只有一个实根,即2x 2-x +1+λ=0只有一个实根,则Δ=1-8(1+λ)=0,解得λ=-78.故选C.]12.(2018·杭州质检)设方程x =ln(ax )(a ≠0,e 为自然对数的底数),则( )A .当a <0时,方程没有实数根B .当0<a <e 时,方程有一个实数根C .当a =e 时,方程有三个实数根D .当a >e 时,方程有两个实数根D [由x =ln(ax )得e x=ax ,则函数y =e x,y =ax 图像的交点个数是原方程根的个数.当a <0时,在第二象限有一个根,A 错误;设过原点的直线与y =e x相切的切点坐标为(x 0,e x 0),则e x 0=ex 0x 0,x 0=1,则切线斜率为e ,所以当0<a <e 时,方程无根;当a =e 时,方程有一个实数根;当a >e 时,方程有两个实数根,D 正确,故选D.]13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x +1),x >0,-x 2-2x ,x ≤0,若函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,则实数m的取值范围是________.(0,1) [函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,转化为f (x )-m =0的根有3个,进而转化为y =f (x ),y =m 的交点有3个.画出函数y =f (x )的图像,则直线y =m 与其有3个公共点.又抛物线顶点为(-1,1),由图可知实数m 的取值范围是(0,1).]14.已知二次函数f (x )的最小值为-4,且关于x 的不等式f (x )≤0的解集为{x |-1≤x ≤3,x ∈R }.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数g (x )=f (x )x-4ln x 的零点个数. 【导学号:79140065】[解] (1)∵f (x )是二次函数,且关于x 的不等式f (x )≤0的解集为{x |-1≤x ≤3,x ∈R },∴f (x )=a (x +1)(x -3)=ax 2-2ax -3a ,且a >0.∴f (x )min =f (1)=-4a =-4,a =1.故函数f (x )的解析式为f (x )=x 2-2x -3.(2)∵g (x )=x 2-2x -3x -4ln x =x -3x -4ln x -2(x >0),∴g ′(x )=1+3x 2-4x=(x -1)(x -3)x2. 令g ′(x )=0,得x 1=1,x 2=3.当x 变化时,g ′(x ),g (x )的取值变化情况如下:所以当又因为g (x )在(3,+∞)上单调递增,且g (3)<0,g (e 3)>0,所以g (x )在(3,+∞)上只有1个零点.故g (x )在(0,+∞)上仅有1个零点.。
2020年高考数学一轮复习课时分层训练55曲线与方程理北师大版_4204.doc
课时分层训练(五十五) 曲线与方程A 组 基础达标一、选择题1.方程x =1-4y 2所表示的曲线是( )A .双曲线的一部分B .椭圆的一部分C .圆的一部分D .直线的一部分B [x =1-4y 2两边平方,可变为x 2+4y 2=1(x ≥0),表示的曲线为椭圆的一部分.] 2.(2017·银川模拟)已知点P 是直线2x -y +3=0上的一个动点,定点M (-1,2),Q 是线段PM 延长线上的一点,且|PM |=|MQ |,则Q 点的轨迹方程是( ) A .2x +y +1=0 B .2x -y -5=0 C .2x -y -1=0D .2x -y +5=0D [由题意知,M 为PQ 中点,设Q (x ,y ),则P 为(-2-x,4-y ),代入2x -y +3=0,得2x -y +5=0.]3.已知动圆Q 过定点A (2,0)且与y 轴截得的弦MN 的长为4,则动圆圆心Q 的轨迹C 的方程为( ) A .y 2=2x B .y 2=4x C .x 2=2yD .x 2=4yB [设Q (x ,y ),因为动圆Q 过定点A (2,0)且与y 轴截得的弦MN 的长为4, 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫MN 22+|x |2=|AQ |2,所以|x |2+22=(x -2)2+y 2,整理得y 2=4x , 所以动圆圆心Q 的轨迹C 的方程是y 2=4x ,故选B.]4.设圆(x +1)2+y 2=25的圆心为C ,A (1,0)是圆内一定点,Q 为圆周上任一点.线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连线交于点M ,则M 的轨迹方程为( )【导学号:79140301】A.4x 221-4y225=1 B.4x 221+4y225=1 C.4x 225-4y221=1 D.4x 225+4y221=1 D [因为M 为AQ 垂直平分线上一点, 则|AM |=|MQ |,所以|MC |+|MA |=|MC |+|MQ |=|CQ |=5,故M 的轨迹为以点C ,A 为焦点的椭圆,所以a =52,c =1,则b 2=a 2-c 2=214,所以椭圆的方程为4x 225+4y221=1.]5.设过点P (x ,y )的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A ,B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点.若BP →=2PA →,且OQ →·AB →=1,则点P 的轨迹方程是( ) A .32x 2+3y 2=1(x >0,y >0) B .32x 2-3y 2=1(x >0,y >0) C .3x 2-32y 2=1(x >0,y >0)D .3x 2+32y 2=1(x >0,y >0)A [设A (a,0),B (0,b ),a >0,b >0.由BP →=2PA →,得(x ,y -b )=2(a -x ,-y ),即a =32x >0,b =3y >0.即AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32x ,3y ,点Q (-x ,y ),故由OQ →·AB →=1,得(-x ,y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫-32x ,3y =1, 即32x 2+3y 2=1.故所求的轨迹方程为32x 2+3y 2=1(x >0,y >0).] 二、填空题6.平面上有三个点A (-2,y ),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2,C (x ,y ),若AB →⊥BC →,则动点C 的轨迹方程是__________.y 2=8x [AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2-(-2,y )=⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-y 2,BC →=(x ,y )-⎝⎛⎭⎪⎫0,y 2=⎝⎛⎭⎪⎫x ,y 2.∵AB →⊥BC →,∴AB →·BC →=0,∴⎝⎛⎭⎪⎫2,-y 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,y 2=0,即y 2=8x .∴动点C 的轨迹方程为y 2=8x .]7.△ABC 的顶点A (-5,0),B (5,0),△ABC 的内切圆圆心在直线x =3上,则顶点C 的轨迹方程是________.x 29-y 216=1(x >3) [如图,|AD |=|AE |=8, |BF |=|BE |=2, |CD |=|CF |,所以|CA |-|CB |=8-2=6.根据双曲线的定义,所求轨迹是以A ,B 为焦点,实轴长为6的双曲线的右支,方程为x 29-y 216=1(x >3).] 8.在△ABC 中,A 为动点,B ,C 为定点,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2,0,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a2,0(a >0),且满足条件sin C -sin B =12sin A ,则动点A 的轨迹方程是________.【导学号:79140302】16x2a 2-16y 23a 2=1(x >0且y ≠0) [由正弦定理得|AB |2R -|AC |2R =12×|BC |2R ,即|AB |-|AC |=12|BC |,故动点A 的轨迹是以B ,C 为焦点,a2为实轴长的双曲线右支(除去顶点).即动点A 的轨迹方程为16x 2a 2-16y23a 2=1(x >0且y ≠0).]三、解答题9.已知长为1+2的线段AB 的两个端点A ,B 分别在x 轴,y 轴上滑动,P 是AB 上一点,且AP →=22PB →,求点P 的轨迹方程.[解] 设A (x 0,0),B (0,y 0),P (x ,y ), 由已知知AP →=22PB →,又AP →=(x -x 0,y ),PB →=(-x ,y 0-y ), 所以x -x 0=-22x ,y =22(y 0-y ), 得x 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22x ,y 0=(1+2)y . 因为|AB |=1+2,即x 20+y 20=(1+2)2,所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫1+22x 2+[(1+2)y ]2=(1+2)2,化简得x 22+y 2=1.即点P 的轨迹方程为x 22+y 2=1.10.如图882,已知P 是椭圆x 24+y 2=1上一点,PM ⊥x 轴于M .若PN →=λNM →.图882(1)求N 点的轨迹方程;(2)当N 点的轨迹为圆时,求λ的值.[解] (1)设点P ,点N 的坐标分别为P (x 1,y 1),N (x ,y ),则M 的坐标为(x 1,0),且x =x 1,∴PN →=(x -x 1,y -y 1)=(0,y -y 1), NM →=(x 1-x ,-y )=(0,-y ),由PN →=λNM →得(0,y -y 1)=λ(0,-y ). ∴y -y 1=-λy ,即y 1=(1+λ)y . ∵P (x 1,y 1)在椭圆x 24+y 2=1上,则x 214+y 21=1,∴x 24+(1+λ)2y 2=1, 故x 24+(1+λ)2y 2=1即为所求的N 点的轨迹方程. (2)要使点N 的轨迹为圆,则(1+λ)2=14,解得λ=-12或λ=-32.∴当λ=-12或λ=-32时,N 点的轨迹是圆.B 组 能力提升11.(2017·湖南东部六校联考)已知两定点A (0,-2),B (0,2),点P 在椭圆x 212+y 216=1上,且满足|AP →|-|BP →|=2,则AP →·BP →为( ) A .-12 B .12 C .-9D .9D [由|AP →|-|BP →|=2,可得点P (x ,y )的轨迹是以两定点A ,B 为焦点的双曲线的上支,且2a =2,c =2,∴b =3.∴点P 的轨迹方程为y 2-x 23=1(y ≥1).由⎩⎪⎨⎪⎧x 212+y 216=1,y 2-x23=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 2=9,y 2=4,∴AP →·BP →=(x ,y +2)·(x ,y -2)=x 2+y 2-4=9+4-4=9.]12.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,A (1,0),B (2,2),若点C 满足OC →=OA →+t (OB →-OA →),其中t ∈R ,则点C 的轨迹方程是________.【导学号:79140303】y =2x -2 [设C (x ,y ),则OC →=(x ,y ),OA →+t (OB →-OA →)=(1+t,2t ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =2t ,消去参数t 得点C 的轨迹方程为y =2x -2.]13.(2016·全国卷Ⅰ选编)设圆x 2+y 2+2x -15=0的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E .(1)证明|EA |+|EB |为定值;(2)求点E 的轨迹方程,并求它的离心率. [解] (1)证明:因为|AD |=|AC |,EB ∥AC , 所以∠EBD =∠ACD =∠ADC ,所以|EB |=|ED |, 故|EA |+|EB |=|EA |+|ED |=|AD |.又圆A 的标准方程为(x +1)2+y 2=16,从而|AD |=4, 所以|EA |+|EB |=4.(2)由圆A 方程(x +1)2+y 2=16,知A (-1,0). 又B (1,0)因此|AB |=2,则|EA |+|EB |=4>|AB |.由椭圆定义,知点E 的轨迹是以A ,B 为焦点,长轴长为4的椭圆(不含与x 轴的交点), 所以a =2,c =1,则b 2=a 2-c 2=3. 所以点E 的轨迹方程为x 24+y 23=1(y ≠0).故曲线方程的离心率e =c a =12.。
数学高考专题复习课时分层提升练 五十三曲线与方程
课时分层提升练五十三曲线与方程……………………30分钟60分一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2020·乐山模拟)已知两点M(-2,0),N(2,0),点P为坐标平面内的动点,满足||·||+·=0,则动点P(x,y)的轨迹方程为( )A.y2=8xB.y2=-8xC.y2=4xD.y2=-4x【解析】选B.=(4,0),=(x+2,y),=(x-2,y).所以||=4,||=,·=4(x-2),根据已知条件得4=4(2-x).整理得y2=-8x.所以点P的轨迹方程为y2=-8x.2.在△ABC中,B(-2,0),C(2,0),A(x,y),给出△ABC满足的条件,就能得到动点A 的轨迹方程.下表给出了一些条件及方程:条件方程①△ABC周长为10 C1:y2=25②△ABC面积为10 C2:x2+y2=4(y≠0)③△ABC中,∠A=90°C+=1(y≠0)3:则满足条件①,②,③的轨迹方程依次为( )A.C3,C1,C2B.C1,C2,C3C.C3,C2,C1D.C1,C3,C2【解析】选A.①△ABC的周长为10,即|AB|+|AC|+|BC|=10,又因为|BC|=4,所以|AB|+|AC|=6>|BC|,此时动点A的轨迹方程为C3;②△ABC的面积为10,所以BC·|y|=10,即|y|=5,与C1对应;③因为∠A=90°,所以·=(-2-x,-y)·(2-x,-y)=x2+y2-4=0,与C2对应.故选A.3.(2020·普洱模拟)设点A为圆(x-1)2+y2=1上的动点,PA是圆的切线,且|PA|=1,则P点的轨迹方程为( )A.y2=2xB.(x-1)2+y2=4C.y2=-2xD.(x-1)2+y2=2【解析】选D.如图,设P(x,y),圆心为M(1,0).连接MA,PM,则MA⊥PA,且|MA|=1,又因为|PA|=1,所以|PM|==,即|PM|2=2,所以(x-1)2+y2=2.4.如图所示,一圆形纸片的圆心为O,F是圆内一定点,M是圆周上一动点,把纸片折叠使M与F重合,然后抹平纸片,折痕为CD,设CD与OM交于点P,则点P的轨迹是( )A.椭圆B.双曲线C.抛物线D.圆【解析】选A.由条件知|PM|=|PF|.所以|PO|+|PF|=|PO|+|PM|=|OM|=R>|OF|.所以P点的轨迹是以O,F为焦点的椭圆.5.平面直角坐标系中,已知两点A(3,1),B(-1,3),若点C满足=λ1+λ2(O为原点),其中λ1,λ2∈R,且λ1+λ2=1,则点C的轨迹是( )A.直线B.椭圆C.圆D.双曲线【解析】选A.设C(x,y),因为=λ1+λ2,所以(x,y)=λ1(3,1)+λ2(-1,3),即解得又λ1+λ2=1,所以+=1,即x+2y=5,所以点C的轨迹是直线.二、填空题(每小题5分,共15分)6.(2020·柳州模拟)如图,点F(a,0)(a>0),点P在y轴上运动,M在x轴上运动,N 为动点,且·=0,+=0,则点N的轨迹方程为________.【解析】由题意,知PM⊥PF且P为线段MN的中点,连接FN,延长FP至点Q使P 恰为QF的中点;连接QM,QN,则四边形FNQM为菱形,且点Q恒在直线l:x=-a上,故点N的轨迹是以点F为焦点,直线l为准线的抛物线,其方程为y2=4ax(a>0). 答案:y2=4ax(a>0)7.△ABC的顶点A(-5,0),B(5,0),△ABC的内切圆圆心在直线x=3上,则顶点C的轨迹方程是________.【解析】如图,|AD|=|AE|=8,|BF|=|BE|=2,|CD|=|CF|,所以|CA|-|CB|=8-2=6.根据双曲线定义,所求轨迹是以A,B为焦点,实轴长为6的双曲线的右支,故方程为-=1(x>3).答案:-=1(x>3)8.已知点A,B分别是射线l1:y=x(x≥0),l2:y=-x(x≥0)上的动点,O为坐标原点,且△OAB的面积为定值2,则线段AB中点M的轨迹方程为________.【解析】由题意可设A(x1,x1),B(x2,-x2),M(x,y),其中x1>0,x2>0,则因为△OAB的面积为定值2,所以S△OAB=|OA|·|OB|=(x1)(x2)=x1x2=2.①2-②2得x2-y2=x1x2,而x1x2=2,所以x2-y2=2.由于x1>0,x2>0,所以x>0,即所求点M的轨迹方程为x2-y2=2(x>0).答案:x2-y2=2(x>0)三、解答题(每小题10分,共20分)9.已知点C(1,0),点A,B是☉O:x2+y2=9上任意两个不同的点,且满足·=0,设P为弦AB的中点.(1)求点P的轨迹T的方程.(2)试探究在轨迹T上是否存在这样的点:它到直线x=-1的距离恰好等于到点C 的距离?若存在,求出这样的点的坐标;若不存在,说明理由.【解析】(1)连接CP,OP,由·=0,知AC⊥BC,所以|CP|=|AP|=|BP|=|AB|,由垂径定理知|OP|2+|AP|2=|OA|2,即|OP|2+|CP|2=9,设点P(x,y),有(x2+y2)+[(x-1)2+y2]=9,化简,得x2-x+y2=4.(2)存在.根据抛物线的定义,到直线x=-1的距离等于到点C(1,0)的距离的点都在抛物线y2=2px(p>0)上,其中=1.所以p=2,故抛物线方程为y2=4x,由方程组得x2+3x-4=0,解得x1=1,x2=-4,由x≥0,故取x=1,此时y=±2.所以满足条件的点存在,其坐标为(1,-2)和(1,2).10.已知点A(-2,0),P是☉O:x2+y2=4上任意一点,P在x轴上的射影为Q,=2,动点G的轨迹为C,直线y=kx(k≠0)与轨迹C交于E,F两点,直线AE,AF分别与y轴交于点M,N.(1)求轨迹C的方程.(2)以MN为直径的圆是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.【解析】(1)设G(x,y),所以Q(x,0),因为=2,所以P(x,2y),因为P在☉O:x2+y2=4上,所以x2+4y2=4.所以轨迹C的方程为+y2=1.(2)经过定点.设点E(x0,y0)(不妨设x0>0),则点F(-x0,-y0).由消去y得x2=.所以x0=,则y0=.所以直线AE的方程为y=(x+2).则M.同理可得点N.所以|MN|==.设MN的中点为P,则点P的坐标为.则以MN为直径的圆的方程为x2+=,即x2+y2+y=1.令y=0,得x2=1,即x=1或x=-1.故以MN为直径的圆经过两定点(1,0),(-1,0).……………………20分钟40分1.(5分)已知点A(1,0),直线l:y=2x-4,点R是直线l上的一点,若=,则点P 的轨迹方程为( )A.y=-2xB.y=2xC.y=2x-8D.y=2x+4【解析】选B.设P(x,y),R(x1,y1),由=知,点A是线段RP的中点,所以即因为点R(x1,y1)在直线y=2x-4上,所以y1=2x1-4,所以-y=2(2-x)-4,即y=2x.2.(5分)(2020·安顺模拟)设过点P(x,y)的直线分别与x轴的正半轴和y轴的正半轴交于A,B两点,点Q与点P关于y轴对称,O为坐标原点,若=2,且·=1,则点P的轨迹方程是( )A.x2+3y2=1(x>0,y>0)B.x2-3y2=1(x>0,y>0)C.3x2-y2=1(x>0,y>0)D.3x2+y2=1(x>0,y>0)【解析】选A.设A(a,0),B(0,b),a>0,b>0.由=2得(x,y-b)=2(a-x,-y),即a=x>0,b=3y>0,点Q(-x,y),故由·=1得(-x,y)·(-a,b)=1,即ax+by=1.将a,b代入ax+by=1得所求的轨迹方程为x2+3y2=1(x>0,y>0). 3.(5分)在平面直角坐标系xOy中,已知圆P在x轴上截得的线段长为2,在y 轴上截得的线段长为2,则圆心P的轨迹方程为________.【解析】设P(x,y),圆P的半径为r,由题设知y2+2=r2,x2+3=r2,从而y2+2=x2+3,故圆心P的轨迹方程为y2-x2=1.答案:y2-x2=14.(5分)设F1,F2为椭圆+=1的左、右焦点,A为椭圆上任意一点,过焦点F1向∠F1AF2的外角平分线作垂线,垂足为D,则点D的轨迹方程是________.【解析】由题意,延长F1D,F2A相交于点B,易证Rt△ABD≌Rt△AF1D,则|F1D|=|BD|,|F1A|=|AB|,又O为F1F2的中点,连接OD,则OD∥F2B,从而可知|DO|=|F2B|=(|AF1|+|AF2|)=2,设点D的坐标为(x,y),则x2+y2=4.答案:x2+y2=45.(10分)设F(1,0),点M在x轴上,点P在y轴上,且=2,⊥,当点P在y轴上运动时,求点N的轨迹方程.【解析】设M(x′,0),P(0,y′),N(x,y),由=2,得(x-x′,y)=2(-x′,y′),所以解得因为⊥,=(x′,-y′),=(1,-y′)所以(x′,-y′)·(1,-y′)=0,即x′+y′2=0,所以-x+=0,即y2=4x.因此所求的轨迹方程为y2=4x.6.(10分)在直角坐标系xOy中,长为+1的线段的两端点C,D分别在x轴、y 轴上滑动,=.记点P的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程.(2)经过点(0,1)作直线与曲线E相交于A,B两点,=+,当点M在曲线E 上时,求四边形AOBM的面积.【解析】(1)设C(m,0),D(0,n),P(x,y).由=,得(x-m,y)=(-x,n-y),所以解得由||=+1,得m2+n2=(+1)2,所以(+1)2x2+y2=(+1)2,整理,得曲线E的方程为x2+=1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由=+,知点M坐标为(x1+x2,y1+y2),且AOBM为平行四边形.由题意知,直线AB的斜率存在.设直线AB的方程为y=kx+1,代入曲线E的方程,得(k2+2)x2+2kx-1=0,则x1+x2=-,x1x2=-.y1+y2=k(x1+x2)+2=.由点M在曲线E上,知(x1+x2)2+=1,即+=1,解得k2=2.这时|AB|=|x1-x2|==,原点到直线AB的距离d==,所以平行四边形AOBM的面积S=|AB|·d=.练考题预测·全过关1.(2016·全国卷Ⅲ)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点.(1)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明:AR∥FQ.(2)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.【解析】(1)由题意可知F,设l1:y=a,l2:y=b且ab≠0,A,B,P,Q,R,记过A,B两点的直线方程为l,由点A,B可得直线方程为2x-(a+b)y+ab=0, 因为点F在线段AB上,所以ab+1=0,记直线AR的斜率为k1,直线FQ的斜率为k2,所以k1=,k2==-b,又因为ab+1=0,所以k1=====-b,所以k1=k2,即AR∥FQ.(2)设直线AB与x轴的交点为D,所以S△ABF==,又S△PQF=,所以由题意可得S△PQF=2S△ABF,即=2×·|a-b|·,解得x1=0(舍)或x1=1.设满足条件的AB的中点为E(x,y).当AB与x轴不垂直时,由k AB=k DE可得=(x≠1).而=,所以y2=x-1(x≠1).当AB与x轴垂直时,E与D重合,所以,所求轨迹方程为y2=x-1.2.方程(2x+3y-1)(-1)=0表示的曲线是( )A.两条直线B.两条射线C.两条线段D.一条直线和一条射线【解析】选D.原方程可化为或-1=0,即2x+3y-1=0(x≥3)或x=4,故原方程表示的曲线是一条直线和一条射线.3.已知圆的方程为x2+y2=4,若抛物线过点A(-1,0),B(1,0)且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点轨迹方程是________________.【解析】设抛物线焦点为F,过A,B,O(0,0)作准线的垂线AA1,BB1,OO1,则|AA1|+ |BB1|=2|OO1|=4,由抛物线定义得|AA1|+|BB1|=|FA|+|FB|,所以|FA|+|FB|=4,故F 点的轨迹是以A,B为焦点,长轴长为4的椭圆(去掉长轴两端点).答案:+=1(y≠0)4.已知圆C:(x+1)2+y2=8,点A(1,0),P是圆C上任意一点,线段AP的垂直平分线交线段CP于点Q,当点P在圆上运动时,点Q的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程.(2)若直线l:y=kx+m与曲线E相交于M,N两点,O为坐标原点,求△MON面积的最大值.【解析】(1)因为点Q在线段AP的垂直平分线上,所以|AQ|=|PQ|.又|CP|=|CQ|+|QP|=2,所以|CQ|+|QA|=2>|CA|=2.所以曲线E是以坐标原点为中心,C(-1,0)和A(1,0)为焦点,长轴长为2的椭圆.设曲线E的方程为+=1(a>b>0).因为c=1,a=,所以b2=2-1=1.所以曲线E的方程为+y2=1.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2).联立方程,得消去y,得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0.此时有Δ=16k2-8m2+8>0.由一元二次方程根与系数的关系,得x1+x2=,x1x2=.所以|MN|==.因为原点O到直线l的距离d=,所以=|MN|·d=.由Δ>0,得2k2-m2+1>0.又m≠0,所以根据基本不等式,得≤·=. 当且仅当m2=时,不等式取等号. 所以△MON面积的最大值为.。
2021届高考数学一轮复习第七章平面解析几何考点测试55曲线与方程(含解析)新人教版B版
考点测试55 曲线与方程高考概览高考在本考点的考查涉及各种题型,分值为5分,中等难度 考纲研读1.了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系2.了解解析几何的基本思想和利用坐标法研究几何问题的基本方法 3.能够根据所给条件选择适当的方法求曲线的轨迹方程一、基础小题1.方程(2x +3y -1)(x -3-1)=0表示的曲线是( ) A .两条直线 B .两条射线C .两条线段D .一条直线和一条射线答案 D解析 原方程可化为⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -1=0,x -3≥0或x -3-1=0,即2x +3y -1=0(x ≥3)或x=4,故原方程表示的曲线是一条直线和一条射线.2.过点F (0,3)且和直线y +3=0相切的动圆圆心的轨迹方程为( ) A .y 2=12x B .y 2=-12x C .x 2=-12y D .x 2=12y答案 D解析 由抛物线的定义知,过点F (0,3)且和直线y +3=0相切的动圆圆心的轨迹是以点F (0,3)为焦点,直线y =-3为准线的抛物线,故其方程为x 2=12y .故选D.3.已知A (-1,0),B (1,0)两点,过动点M 作x 轴的垂线,垂足为点N ,若MN →2=λAN →·NB →,当λ<0时,动点M 的轨迹为( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线答案 C解析 设M (x ,y ),则N (x,0),所以MN →2=y 2,λAN →·NB →=λ(x +1,0)·(1-x,0)=λ(1-x 2),所以y 2=λ(1-x 2),即λx 2+y 2=λ,变形为x 2+y 2λ=1.又因为λ<0,所以动点M 的轨迹为双曲线.故选C.4.已知点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,直线l :x =-14,点B 是l 上的动点.若过B 垂直于y 轴的直线与线段BF 的垂直平分线交于点M ,则点M 的轨迹是( )A .双曲线B .椭圆C .圆D .抛物线答案 D解析 由已知得|MF |=|MB |.由抛物线定义知点M 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线.故选D.5.与圆x 2+y 2=1及x 2+y 2-8x +12=0都外切的动圆的圆心在( ) A .一个椭圆上 B .双曲线的一支上 C .一条抛物线上 D .一个圆上答案 B解析 圆x 2+y 2-8x +12=0的圆心为(4,0),半径为2,动圆的圆心到(4,0)的距离减去到(0,0)的距离等于1,由此可知动圆的圆心在双曲线的一支上.故选B.6.已知圆M :(x +1)2+y 2=1,圆N :(x -1)2+y 2=9,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,则圆心P 的轨迹方程为________.答案x 24+y 23=1(x ≠-2) 解析 设圆M ,圆N 与动圆P 的半径分别为r 1,r 2,R ,因为圆P 与圆M 外切且与圆N 内切,所以|PM |+|PN |=(R +r 1)+(r 2-R )=r 1+r 2=4,由椭圆的定义可知,曲线C 是以M ,N 为左、右焦点,长半轴长为2,短半轴长为3的椭圆(左顶点除外),其方程为x 24+y 23=1(x ≠-2).7.设F 1,F 2为椭圆x 24+y 23=1的左、右焦点,A 为椭圆上任意一点,过焦点F 1向∠F 1AF 2的外角平分线作垂线,垂足为D ,则点D 的轨迹方程是________.答案 x 2+y 2=4解析 如图,延长F 1D ,F 2A 并交于点B ,易证Rt △ABD ≌Rt △AF 1D ,则|F 1D |=|BD |,|F 1A |=|AB |,又O 为F 1F 2的中点,连接OD ,则OD ∥F 2B ,从而可知|DO |=12|F 2B |=12(|AF 1|+|AF 2|)=2,设点D 的坐标为(x ,y ),则x 2+y 2=4.8.点P (-3,0)是圆C :x 2+y 2-6x -55=0内一定点,动圆M 与已知圆C 相内切且过P点,则圆心M 的轨迹方程为________.答案x 216+y 27=1 解析 已知圆为(x -3)2+y 2=64,其圆心C (3,0),半径为8,由于动圆M 过P 点,所以|MP |等于动圆的半径r ,即|MP |=r .又圆M 与已知圆C 相内切,所以圆心距等于半径之差,即|MC |=8-r ,从而有|MC |=8-|MP |,即|MC |+|MP |=8.根据椭圆的定义,动点M 到两定点C ,P 的距离之和为定值8>6=|CP |,所以动点M 的轨迹是椭圆,并且2a =8,a =4;2c =6,c =3;b 2=16-9=7,因此M 点的轨迹方程为x 216+y 27=1.二、高考小题9.(2019·北京高考) 数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C :x 2+y 2=1+|x |y 就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点); ②曲线C 上任意一点到原点的距离都不超过2; ③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3. 其中,所有正确结论的序号是( ) A .① B .② C .①② D .①②③答案 C解析 由x 2+y 2=1+|x |y ,当x =0时,y =±1;当y =0时,x =±1;当y =1时,x =0,±1.故曲线C 恰好经过6个整点:A (0,1),B (0,-1),C (1,0),D (1,1),E (-1,0),F (-1,1),所以①正确.由基本不等式,当y >0时,x 2+y 2=1+|x |y =1+|xy |≤1+x 2+y 22,所以x 2+y 2≤2,所以x 2+y 2≤2,故②正确.如图,由①知长方形CDFE 面积为2,三角形BCE面积为1,所以曲线C 所围成的“心形”区域的面积大于3,故③错误.故选C.10.(2017·全国卷Ⅲ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =52x ,且与椭圆x 212+y 23=1有公共焦点,则C 的方程为( )81045C.x 25-y 24=1 D .x 24-y 23=1答案 B 解析 由y =52x 可得b a =52.① 由椭圆x 212+y 23=1的焦点为(3,0),(-3,0),可得a 2+b 2=9.② 由①②可得a 2=4,b 2=5. 所以C 的方程为x 24-y 25=1.故选B.11.(2015·广东高考)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的离心率e =54,且其右焦点为F 2(5,0),则双曲线C 的方程为( )A.x 24-y 23=1B .x 29-y 216=1C.x 216-y 29=1 D .x 23-y 24=1答案 C解析 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧c a =54,c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧c =5,a =4,故b =3,从而所求的双曲线方程为x 216-y 29=1.故选C.12.(2015·安徽高考)下列双曲线中,焦点在y 轴上且渐近线方程为y =±2x 的是( ) A .x 2-y 24=1B .x 24-y 2=1C .y 24-x 2=1D .y 2-x 24=1答案 C解析 由于焦点在y 轴上,故排除A ,B.由于渐近线方程为y =±2x ,故排除D.故选C.13.(2015·天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线过点(2,3),且双曲线的一个焦点在抛物线y 2=47x 的准线上,则双曲线的方程为( )A.x 221-y 228=1 B .x 228-y 221=13443答案 D解析 由题意知点(2,3)在渐近线y =b a x 上,所以b a =32,又因为抛物线的准线为x =-7,所以c =7,故a 2+b 2=7,所以a =2,b = 3.故双曲线的方程为x 24-y 23=1.选D.三、模拟小题14.(2019·聊城模拟)已知点P 是直线2x -y +3=0上的一个动点,定点M (-1,2),Q 是线段PM 延长线上的一点,且|PM |=|MQ |,则点Q 的轨迹方程是( )A .2x +y +1=0B .2x -y -5=0C .2x -y -1=0D .2x -y +5=0答案 D解析 由题意,知M 为PQ 的中点,设Q (x ,y ),则点P 坐标为(-2-x,4-y ),代入2x -y +3=0,得2x -y +5=0.故选D.15.(2019·福建漳州八校联考)已知圆M :(x +5)2+y 2=36,定点N (5,0),点P 为圆M 上的动点,点Q 在NP 上,点G 在线段MP 上,且满足NP →=2NQ →,GQ →·NP →=0,则点G 的轨迹方程是( )A.x 29+y 24=1 B .x 236+y 231=1 C.x 29-y 24=1 D .x 236-y 231=1 答案 A解析 由NP →=2NQ →,GQ →·NP →=0,知GQ →所在直线是线段NP 的垂直平分线,连接GN ,∴|GN |=|GP |,∴|GM |+|GN |=|MP |=6>25,∴点G 的轨迹是以M ,N 为焦点的椭圆,其中2a =6,2c =25,∴b 2=4,∴点G 的轨迹方程为x 29+y 24=1,故选A.16.(2019·银川模拟)动点A 在圆x 2+y 2=1上移动时,它与定点B (3,0)连线的中点的轨迹方程是________.答案 (2x -3)2+4y 2=1解析 设A ,B 连线的中点M 坐标为(x ,y ),则动点A 的坐标为(2x -3,2y ),因为点A 在圆x 2+y 2=1上,所以(2x -3)2+4y 2=1.故所求轨迹方程是(2x -3)2+4y 2=1.17.(2019·武威模拟)设F (1,0),点M 在x 轴上,点P 在y 轴上,且MN →=2MP →,PM →⊥PF →,当点P 在y 轴上运动时,则点N 的轨迹方程为________.答案 y 2=4x解析 设M (x 0,0),P (0,y 0),N (x ,y ),由MN →=2MP →,得⎩⎪⎨⎪⎧x -x 0=-2x 0,y =2y 0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-x ,y 0=12y ,因为PM →⊥PF →,PM →=(x 0,-y 0),PF →=(1,-y 0),所以(x 0,-y 0)·(1,-y 0)=0,所以x 0+y 20=0,即-x +14y 2=0,所以点N 的轨迹方程为y 2=4x .一、高考大题1.(2019·全国卷Ⅱ)已知点A (-2,0),B (2,0),动点M (x ,y )满足直线AM 与BM 的斜率之积为-12.记M 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C 于P ,Q 两点,点P 在第一象限,PE ⊥x 轴,垂足为E ,连接QE 并延长交C 于点G .①证明:△PQG 是直角三角形; ②求△PQG 面积的最大值. 解 (1)由题设得yx +2·y x -2=-12, 化简得x 24+y 22=1(|x |≠2),所以C 为中心在坐标原点,焦点在x 轴上的椭圆,不含左右顶点. (2)①证明:设直线PQ 的斜率为k , 则其方程为y =kx (k >0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 24+y22=1得x =±21+2k2.设u =21+2k2,则P (u ,uk ),Q (-u ,-uk ),E (u,0).于是直线QG 的斜率为k 2,方程为y =k2(x -u ).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k2x -u ,x 24+y 22=1,得(2+k 2)x 2-2uk 2x +k 2u 2-8=0.(*) 设G (x G ,y G ),则-u 和x G 是方程(*)的解,故x G =u 3k 2+22+k 2,由此得y G =uk 32+k 2.从而直线PG 的斜率为uk 32+k 2-uk u 3k 2+22+k2-u =-1k.所以PQ ⊥PG ,即△PQG 是直角三角形. ②由①得|PQ |=2u 1+k 2,|PG |=2uk k 2+12+k2, 所以△PQG 的面积S =12|PQ ||PG |=8k 1+k 21+2k 22+k2=8⎝⎛⎭⎪⎫1k +k 1+2⎝ ⎛⎭⎪⎫1k +k 2.设t =k +1k,则由k >0得t ≥2,当且仅当k =1时取等号. 因为S =8t1+2t 2在[2,+∞)上单调递减,所以当t =2,即k =1时,S 取得最大值,最大值为169. 因此,△PQG 面积的最大值为169.2.(2017·全国卷Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x 22+y 2=1上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP →=2NM →.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且OP →·PQ →=1.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .解 (1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),则N (x 0,0),NP →=(x -x 0,y ),NM →=(0,y 0). 由NP →=2NM →得x 0=x ,y 0=22y .因为M (x 0,y 0)在C 上,所以x 22+y 22=1.因此点P 的轨迹方程为x 2+y 2=2.(2)证明:由题意知F (-1,0).设Q (-3,t ),P (m ,n ),则 OQ →=(-3,t ),PF →=(-1-m ,-n ),OQ →·PF →=3+3m -tn ,OP →=(m ,n ), PQ →=(-3-m ,t -n ).由OP →·PQ →=1得-3m -m 2+tn -n 2=1, 又由(1)知m 2+n 2=2,故3+3m -tn =0. 所以OQ →·PF →=0,即OQ →⊥PF →.又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F . 3.(2016·全国卷Ⅰ)设圆x 2+y 2+2x -15=0的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E .(1)证明|EA |+|EB |为定值,并写出点E 的轨迹方程;(2)设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.解 (1)证明:因为|AD |=|AC |,EB ∥AC , 故∠EBD =∠ACD =∠ADC . 所以|EB |=|ED |,故|EA |+|EB |=|EA |+|ED |=|AD |. 又圆A 的标准方程为(x +1)2+y 2=16, 从而|AD |=4,所以|EA |+|EB |=4.由题设得A (-1,0),B (1,0),|AB |=2,由椭圆定义可得点E 的轨迹方程为x 24+y 23=1(y ≠0).(2)当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为y =k (x -1)(k ≠0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -1,x 24+y23=1得(4k 2+3)x 2-8k 2x +4k 2-12=0.则x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3.所以|MN |=1+k 2|x 1-x 2|=12k 2+14k 2+3.过点B (1,0)且与l 垂直的直线m :y =-1k(x -1),A 到m 的距离为2k 2+1,所以|PQ |=242-⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2+12=44k 2+3k 2+1. 故四边形MPNQ 的面积S =12|MN ||PQ |=121+14k 2+3. 可得当l 与x 轴不垂直时,四边形MPNQ 面积的取值范围为(12,83).当l 与x 轴垂直时,其方程为x =1,|MN |=3,|PQ |=8,四边形MPNQ 的面积为12. 综上,四边形MPNQ 面积的取值范围为[12,83). 二、模拟大题4.(2019·张家口一模)以P 为圆心的动圆经过点F (1,0),并且与直线x =-1相切. (1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)若A ,B ,C ,D 是曲线C 上的四个点,AB ⊥CD ,并且AB ,CD 相交于点F ,直线AB 的倾斜角为锐角.若四边形ACBD 的面积为36,求直线AB 的方程.解 (1)设圆P 与直线x =-1相切于点E , 则|PE |=|PF |,即点P 到F 的距离与点P 到直线x =-1的距离相等, ∴点P 的轨迹为抛物线,F 是焦点,x =-1是准线. ∴点P 的轨迹C 的方程为y 2=4x . (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 直线AB 的方程为y =k (x -1),k >0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -1,y 2=4x 得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,x 1+x 2=2k 2+4k2.|AB |=x 1+x 2+2=4+4k2.同理,|CD |=4+4k 2.∴四边形ACBD 的面积S =12|AB |·|CD |=12⎝ ⎛⎭⎪⎫4+4k 2(4+4k 2)=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1k 2(1+k 2).由8⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1k 2(1+k 2)=36,得k 2=2或k 2=12,∴k =2或k =22.∴直线AB 的方程为y =2(x -1)或y =22(x -1). 5.(2020·昆明调研)已知直线l 1:ax -y +1=0,直线l 2:x +5ay +5a =0,直线l 1与l 2的交点为M ,点M 的轨迹为曲线C .(1)当a 变化时,求曲线C 的方程;(2)已知点D (2,0),过点E (-2,0)的直线l 与C 交于A ,B 两点,求△ABD 面积的最大值.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧ax -y +1=0,x +5ay +5a =0消去a ,得曲线C 的方程为x 25+y 2=1(y ≠-1,即点(0,-1)不在曲线C 上).(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),l :x =my -2,由⎩⎪⎨⎪⎧x =my -2,x 25+y 2=1,得(m 2+5)y 2-4my -1=0,则y 1+y 2=4m m 2+5,y 1y 2=-1m 2+5, △ABD 的面积S =2|y 2-y 1|=2y 2+y 12-4y 2y 1=216m 2m 2+52+4m 2+5=45·m 2+1m 2+5,设t =m 2+1,t ∈[1,+∞), 则S =45t t 2+4=45t +4t≤5,当t =4t(t ∈[1,+∞)),即t =2,m =±3时,△ABD 的面积取得最大值,为 5.6.(2019·武汉模拟)在平面直角坐标系xOy 中取两个定点A 1(-6,0),A 2(6,0),再取两个动点N 1(0,m ),N 2(0,n ),且mn =2.(1)求直线A 1N 1与A 2N 2的交点M 的轨迹C 的方程;(2)过R (3,0)的直线与轨迹C 交于P ,Q 两点,过点P 作PN ⊥x 轴且与轨迹C 交于另一点N ,F 为轨迹C 的右焦点,若RP →=λRQ →(λ>1),求证:NF →=λFQ →.解 (1)依题意知,直线A 1N 1的方程为y =m6(x +6),① 直线A 2N 2的方程为y =-n6(x -6),②设M (x ,y )是直线A 1N 1与A 2N 2的交点,由①×②,得y 2=-mn 6(x 2-6), 又mn =2,整理得x 26+y 22=1. 故点M 的轨迹C 的方程为x 26+y 22=1. (2)证明:设过点R 的直线l :x =ty +3, P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则N (x 1,-y 1),由⎩⎪⎨⎪⎧x =ty +3,x 26+y 22=1消去x , 得(t 2+3)y 2+6ty +3=0, 所以y 1+y 2=-6t t 2+3,y 1y 2=3t 2+3. 由RP →=λRQ →,得(x 1-3,y 1)=λ(x 2-3,y 2),故x 1-3=λ(x 2-3),y 1=λy 2,由(1)得F (2,0),要证NF →=λFQ →,即证(2-x 1,y 1)=λ(x 2-2,y 2),只需证2-x 1=λ(x 2-2),只需x 1-3x 2-3=-x 1-2x 2-2, 即证2x 1x 2-5(x 1+x 2)+12=0,又x 1x 2=(ty 1+3)(ty 2+3)=t 2y 1y 2+3t (y 1+y 2)+9,x 1+x 2=ty 1+3+ty 2+3=t (y 1+y 2)+6,所以2t 2y 1y 2+6t (y 1+y 2)+18-5t (y 1+y 2)-30+12=0,即2t 2y 1y 2+t (y 1+y 2)=0,而2t 2y 1y 2+t (y 1+y 2)=2t 2·3t 2+3-t ·6t t 2+3=0成立,即NF →=λFQ →成立.。
2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件(北师大版理科): 课时分层训练55 曲线与方程 理 北师大版
课时分层训练(五十五) 曲线与方程A 组 基础达标一、选择题1.方程x =1-4y 2所表示的曲线是( )A .双曲线的一部分B .椭圆的一部分C .圆的一部分D .直线的一部分B [x =1-4y 2两边平方,可变为x 2+4y 2=1(x ≥0),表示的曲线为椭圆的一部分.] 2.(2017·银川模拟)已知点P 是直线2x -y +3=0上的一个动点,定点M (-1,2),Q 是线段PM 延长线上的一点,且|PM |=|MQ |,则Q 点的轨迹方程是( ) A .2x +y +1=0 B .2x -y -5=0 C .2x -y -1=0D .2x -y +5=0D [由题意知,M 为PQ 中点,设Q (x ,y ),则P 为(-2-x,4-y ),代入2x -y +3=0,得2x -y +5=0。
]3.已知动圆Q 过定点A (2,0)且与y 轴截得的弦MN 的长为4,则动圆圆心Q 的轨迹C 的方程为( ) A .y 2=2x B .y 2=4x C .x 2=2yD .x 2=4yB [设Q (x ,y ),因为动圆Q 过定点A (2,0)且与y 轴截得的弦MN 的长为4, 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫MN 22+|x |2=|AQ |2,所以|x |2+22=(x -2)2+y 2,整理得y 2=4x , 所以动圆圆心Q 的轨迹C 的方程是y 2=4x ,故选B 。
]4.设圆(x +1)2+y 2=25的圆心为C ,A (1,0)是圆内一定点,Q 为圆周上任一点.线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连线交于点M ,则M 的轨迹方程为( )【导学号:79140301】A 。
4x 221-4y225=1B 。
4x 221+4y225=1C 。
4x 225-4y221=1D 。
4x 225+4y221=1D [因为M 为AQ 垂直平分线上一点, 则|AM |=|MQ |,所以|MC |+|MA |=|MC |+|MQ |=|CQ |=5,故M 的轨迹为以点C ,A 为焦点的椭圆,所以a =52,c =1,则b 2=a 2-c 2=214,所以椭圆的方程为4x 225+4y221=1。
2019高三数学人教A版理一轮课时分层训练55 曲线与方程
课时分层训练(五十五) 曲线与方程(对应学生用书第257页)A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.方程x =1-4y 2所表示的曲线是( ) A .双曲线的一部分 B .椭圆的一部分 C .圆的一部分D .直线的一部分B [x =1-4y 2两边平方,可变为x 2+4y 2=1(x ≥0),表示的曲线为椭圆的一部分.]2.(2017·银川模拟)已知点P 是直线2x -y +3=0上的一个动点,定点M (-1,2),Q 是线段PM 延长线上的一点,且|PM |=|MQ |,则Q 点的轨迹方程是( )A .2x +y +1=0B .2x -y -5=0C .2x -y -1=0D .2x -y +5=0D [由题意知,M 为PQ 中点,设Q (x ,y ),则P 为(-2-x,4-y ),代入2x -y +3=0,得2x -y +5=0.]3.已知动圆Q 过定点A (2,0)且与y 轴截得的弦MN 的长为4,则动圆圆心Q 的轨迹C 的方程为( )A .y 2=2xB .y 2=4xC .x 2=2yD .x 2=4yB [设Q (x ,y ),因为动圆Q 过定点A (2,0)且与y 轴截得的弦MN 的长为4, 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫MN 22+|x |2=|AQ |2,所以|x |2+22=(x -2)2+y 2,整理得y 2=4x ,所以动圆圆心Q 的轨迹C 的方程是y 2=4x ,故选B .]4.设圆(x +1)2+y 2=25的圆心为C ,A (1,0)是圆内一定点,Q 为圆周上任一点.线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连线交于点M ,则M 的轨迹方程为( )【导学号:97190303】A .4x 221-4y 225=1 B .4x 221+4y 225=1 C .4x 225-4y 221=1D .4x 225+4y 221=1D [因为M 为AQ 垂直平分线上一点, 则|AM |=|MQ |,所以|MC |+|MA |=|MC |+|MQ |=|CQ |=5,故M 的轨迹为以点C ,A 为焦点的椭圆,所以a =52,c =1,则b 2=a 2-c 2=214,所以椭圆的方程为4x 225+4y 221=1.]5.设过点P (x ,y )的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A ,B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点.若BP →=2P A →,且OQ →·AB →=1,则点P 的轨迹方程是( )A .32x 2+3y 2=1(x >0,y >0) B .32x 2-3y 2=1(x >0,y >0) C .3x 2-32y 2=1(x >0,y >0) D .3x 2+32y 2=1(x >0,y >0)A [设A (a,0),B (0,b ),a >0,b >0.由BP →=2P A →,得(x ,y -b )=2(a -x ,-y ),即a =32x >0,b =3y >0.即AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32x ,3y , 点Q (-x ,y ),故由OQ →·AB →=1,得(-x ,y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫-32x ,3y =1, 即32x 2+3y 2=1.故所求的轨迹方程为32x 2+3y 2=1(x >0,y >0).] 二、填空题6.平面上有三个点A (-2,y ),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2,C (x ,y ),若AB→⊥BC →,则动点C的轨迹方程是__________.y 2=8x [AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2-(-2,y )=⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-y 2,BC→=(x ,y )-⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,y 2. ∵AB →⊥BC →,∴AB →·BC →=0, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-y 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,y 2=0, 即y 2=8x .∴动点C 的轨迹方程为y 2=8x .]7.△ABC 的顶点A (-5,0),B (5,0),△ABC 的内切圆圆心在直线x =3上,则顶点C 的轨迹方程是________.x 29-y 216=1(x >3) [如图,|AD |=|AE |=8, |BF |=|BE |=2, |CD |=|CF |,所以|CA |-|CB |=8-2=6.根据双曲线的定义,所求轨迹是以A ,B 为焦点,实轴长为6的双曲线的右支,方程为x 29-y 216=1(x >3).]8.在△ABC 中,A 为动点,B ,C 为定点,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2,0,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,0(a >0),且满足条件sin C -sin B =12sin A ,则动点A 的轨迹方程是________.【导学号:97190304】16x 2a 2-16y 23a 2=1(x >0且y ≠0) [由正弦定理得|AB |2R -|AC |2R =12×|BC |2R ,即|AB |-|AC |=12|BC |,故动点A 的轨迹是以B ,C 为焦点,a2为实轴长的双曲线右支(除去顶点).即动点A 的轨迹方程为16x 2a 2-16y 23a 2=1(x >0且y ≠0).]三、解答题9.已知长为1+2的线段AB 的两个端点A ,B 分别在x 轴,y 轴上滑动,P 是AB 上一点,且AP→=22PB →,求点P 的轨迹方程.[解] 设A (x 0,0),B (0,y 0),P (x ,y ), 由已知知AP →=22PB →,又AP →=(x -x 0,y ),PB →=(-x ,y 0-y ), 所以x -x 0=-22x ,y =22(y 0-y ), 得x 0=⎝⎛⎭⎪⎫1+22x ,y 0=(1+2)y .因为|AB |=1+2,即x 20+y 20=(1+2)2,所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22x 2+[(1+2)y ]2=(1+2)2,化简得x 22+y 2=1.即点P 的轨迹方程为x 22+y 2=1.10.如图8-8-2,已知P 是椭圆x 24+y 2=1上一点,PM ⊥x 轴于M .若PN →=λNM →.图8-8-2(1)求N 点的轨迹方程;(2)当N 点的轨迹为圆时,求λ的值.[解] (1)设点P ,点N 的坐标分别为P (x 1,y 1), N (x ,y ),则M 的坐标为(x 1,0),且x =x 1, ∴PN →=(x -x 1,y -y 1)=(0,y -y 1), NM →=(x 1-x ,-y )=(0,-y ), 由PN →=λNM →得(0,y -y 1)=λ(0,-y ). ∴y -y 1=-λy ,即y 1=(1+λ)y .∵P (x 1,y 1)在椭圆x 24+y 2=1上, 则x 214+y 21=1,∴x 24+(1+λ)2y 2=1,故x 24+(1+λ)2y 2=1即为所求的N 点的轨迹方程. (2)要使点N 的轨迹为圆,则(1+λ)2=14, 解得λ=-12或λ=-32.∴当λ=-12或λ=-32时,N 点的轨迹是圆.]B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)11.(2017·湖南东部六校联考)已知两定点A (0,-2),B (0,2),点P 在椭圆x 212+y 216=1上,且满足|AP →|-|BP →|=2,则AP →·BP→为( ) A .-12 B .12 C .-9D .9D [由|AP→|-|BP →|=2,可得点P (x ,y )的轨迹是以两定点A ,B 为焦点的双曲线的上支,且2a =2,c =2,∴b = 3.∴点P 的轨迹方程为y 2-x 23=1(y ≥1).由⎩⎪⎨⎪⎧x 212+y 216=1,y 2-x 23=1,解得⎩⎨⎧x 2=9,y 2=4,∴AP →·BP →=(x ,y +2)·(x ,y -2)=x 2+y 2-4=9+4-4=9.]12.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,A (1,0),B (2,2),若点C 满足OC →=OA →+t (OB →-OA →),其中t ∈R ,则点C 的轨迹方程是________. 【导学号:97190305】y =2x -2 [设C (x ,y ),则OC→=(x ,y ),OA →+t (OB →-OA →)=(1+t,2t ),所以⎩⎨⎧x =t +1,y =2t ,消去参数t 得点C 的轨迹方程为y =2x -2.]13.(2016·全国卷Ⅰ选编)设圆x2+y2+2x-15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(1)证明|EA|+|EB|为定值;(2)求点E的轨迹方程,并求它的离心率.[解](1)证明:因为|AD|=|AC|,EB∥AC,所以∠EBD=∠ACD=∠ADC,所以|EB|=|ED|,故|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|.又圆A的标准方程为(x+1)2+y2=16,从而|AD|=4,所以|EA|+|EB|=4.(2)由圆A方程(x+1)2+y2=16,知A(-1,0).又B(1,0)因此|AB|=2,则|EA|+|EB|=4>|AB|.由椭圆定义,知点E的轨迹是以A,B为焦点,长轴长为4的椭圆(不含与x轴的交点),所以a=2,c=1,则b2=a2-c2=3.所以点E的轨迹方程为x24+y23=1(y≠0).故曲线方程的离心率e=ca=1 2.。
2020版高考数学人教版理科一轮复习课时作业:55 曲线与方程
课时作业55 曲线与方程一、选择题1.方程(x 2-y 2-1)x -y -1=0表示的曲线的大致形状是(图中实线部分)( B )解析:原方程等价于⎩⎪⎨⎪⎧x 2-y 2-1=0,x -y -1≥0或x -y -1=0,前者表示等轴双曲线x 2-y 2=1位于直线x -y -1=0下方的部分,后者为直线x -y -1=0,这两部分合起来即为所求.2.动点P (x ,y )满足5(x -1)2+(y -2)2=|3x +4y -11|,则点P 的轨迹是( D )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .直线解析:设定点F (1,2),定直线l :3x +4y -11=0,则|PF |=(x -1)2+(y -2)2,点P 到直线l 的距离d =|3x +4y -11|5.由已知得|PF |d =1,但注意到点F (1,2)恰在直线l 上,所以点P 的轨迹是直线.选D.3.方程(x 2+y 2-2x )x +y -3=0表示的曲线是( D )A .一个圆和一条直线B .一个圆和一条射线C .一个圆D .一条直线解析:依题意,题中的方程等价于①x +y -3=0或②⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3≥0,x 2+y 2-2x =0.注意到圆x 2+y 2-2x =0上的点均位于直线x +y -3=0的左下方区域,即圆x 2+y 2-2x =0上的点均不满足x +y -3≥0,②不表示任何图形,因此题中的方程表示的曲线是直线x +y -3=0.4.平面直角坐标系中,已知两点A (3,1),B (-1,3),若点C 满足OC →=λ1OA →+λ2OB →(O 为原点),其中λ1,λ2∈R ,且λ1+λ2=1,则点C 的轨迹是( A )A .直线B .椭圆C .圆D .双曲线解析:设C (x ,y ),则OC →=(x ,y ),OA →=(3,1),OB →=(-1,3).∵OC →=λ1OA →+λ2OB →,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =3λ1-λ2,y =λ1+3λ2,得⎩⎨⎧ λ1=3x +y 10,λ2=3y -x 10,又λ1+λ2=1,∴x +2y -5=0,表示一条直线.5.已知点M (-3,0),N (3,0),B (1,0),动圆C 与直线MN 切于点B ,过M ,N 与圆C 相切的两直线相交于点P ,则P 点的轨迹方程为( A )A .x 2-y 28=1(x >1)B .x 2-y 28=1(x <-1)C .x 2+y 28=1(x >0)D .x 2-y 210=1(x >1) 解析:设另外两个切点为E ,F ,如图所示,则|PE |=|PF |,|ME |=|MB |,|NF |=|NB |.从而|PM |-|PN |=|ME |-|NF |=|MB |-|NB |=4-2=2<|MN |,∴P 点的轨迹是以M ,N 为焦点,实轴长为2的双曲线的右支.又∵a =1,c =3,∴b 2=8.故P 点的轨迹方程为x 2-y 28=1(x >1).。
高考数学一轮复习课后限时集训55曲线与方程课件
ABC的面积为10,所以12|BC|·|y|=10,即|y|=5,与C1对应;③因为∠A
=90°,所以A→B·A→C=(-2-x,-y)·(2-x,-y)=x2+y2-4=0,与C2
对应.故选A.]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
6.设线段AB的两个端点A,B分别在x轴、y轴上滑动,且|AB|=
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
5.在△ABC中,B(-2,0),C(2,0),A(x,y),给出△ABC满足的
条件,就能得到动点A的轨迹方程.
下表给出了一些条件及方程:
条件
方程
①△ABC周长为10 ②△ABC面积为10
③△ABC中,∠A=90°
C1:y2=25 C2:x2+y2=4(y≠0) C3:x92+y52=1(y≠0)
双曲线;当a=1时,该方程表示圆.故选B.]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2.已知点F(0,1),直线l:y=-1,P为平面上的动点,过点P作
直线l的垂线,垂足为Q,且Q→P·Q→F=F→P·F→Q,则动点P的轨迹C的方程
为( )
A.x2=4y
B.y2=3x
C.x2=2y
D.y2=4x
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
A [设点P(x,y),则Q(x,-1). ∵Q→P·Q→F=F→P·F→Q,∴(0,y+1)·(-x,2)=(x,y-1)·(x,-2),即 2(y+1)=x2-2(y-1),整理得x2=4y,∴动点P的轨迹C的方程为x2= 4y.]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
二、填空题 7.已知△ABC的顶点B(0,0),C(5,0),AB边上的中线长|CD|=3, 则顶点A的轨迹方程为__________.
[配套K12]2019年高考数学一轮复习 课时分层训练55 曲线与方程 理 北师大版
课时分层训练(五十五) 曲线与方程A 组 基础达标一、选择题1.方程x =1-4y 2所表示的曲线是( )A .双曲线的一部分B .椭圆的一部分C .圆的一部分D .直线的一部分B [x =1-4y 2两边平方,可变为x 2+4y 2=1(x ≥0),表示的曲线为椭圆的一部分.] 2.(2017·银川模拟)已知点P 是直线2x -y +3=0上的一个动点,定点M (-1,2),Q 是线段PM 延长线上的一点,且|PM |=|MQ |,则Q 点的轨迹方程是( ) A .2x +y +1=0 B .2x -y -5=0 C .2x -y -1=0D .2x -y +5=0D [由题意知,M 为PQ 中点,设Q (x ,y ),则P 为(-2-x,4-y ),代入2x -y +3=0,得2x -y +5=0.]3.已知动圆Q 过定点A (2,0)且与y 轴截得的弦MN 的长为4,则动圆圆心Q 的轨迹C 的方程为( ) A .y 2=2x B .y 2=4x C .x 2=2yD .x 2=4yB [设Q (x ,y ),因为动圆Q 过定点A (2,0)且与y 轴截得的弦MN 的长为4, 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫MN 22+|x |2=|AQ |2,所以|x |2+22=(x -2)2+y 2,整理得y 2=4x , 所以动圆圆心Q 的轨迹C 的方程是y 2=4x ,故选B.]4.设圆(x +1)2+y 2=25的圆心为C ,A (1,0)是圆内一定点,Q 为圆周上任一点.线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连线交于点M ,则M 的轨迹方程为( )【导学号:79140301】A.4x 221-4y225=1 B.4x 221+4y225=1 C.4x 225-4y221=1 D.4x 225+4y221=1 D [因为M 为AQ 垂直平分线上一点, 则|AM |=|MQ |,所以|MC |+|MA |=|MC |+|MQ |=|CQ |=5,故M 的轨迹为以点C ,A 为焦点的椭圆,所以a =52,c =1,则b 2=a 2-c 2=214,所以椭圆的方程为4x 225+4y221=1.]5.设过点P (x ,y )的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A ,B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点.若BP →=2PA →,且OQ →·AB →=1,则点P 的轨迹方程是( ) A .32x 2+3y 2=1(x >0,y >0) B .32x 2-3y 2=1(x >0,y >0) C .3x 2-32y 2=1(x >0,y >0)D .3x 2+32y 2=1(x >0,y >0)A [设A (a,0),B (0,b ),a >0,b >0.由BP →=2PA →,得(x ,y -b )=2(a -x ,-y ),即a =32x >0,b =3y >0.即AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32x ,3y ,点Q (-x ,y ),故由OQ →·AB →=1,得(-x ,y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫-32x ,3y =1, 即32x 2+3y 2=1.故所求的轨迹方程为32x 2+3y 2=1(x >0,y >0).] 二、填空题6.平面上有三个点A (-2,y ),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2,C (x ,y ),若AB →⊥BC →,则动点C 的轨迹方程是__________.y 2=8x [AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2-(-2,y )=⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-y 2,BC →=(x ,y )-⎝⎛⎭⎪⎫0,y 2=⎝⎛⎭⎪⎫x ,y 2.∵AB →⊥BC →,∴AB →·BC →=0,∴⎝⎛⎭⎪⎫2,-y 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,y 2=0,即y 2=8x .∴动点C 的轨迹方程为y 2=8x .]7.△ABC 的顶点A (-5,0),B (5,0),△ABC 的内切圆圆心在直线x =3上,则顶点C 的轨迹方程是________.x 29-y 216=1(x >3) [如图,|AD |=|AE |=8, |BF |=|BE |=2, |CD |=|CF |,所以|CA |-|CB |=8-2=6.根据双曲线的定义,所求轨迹是以A ,B 为焦点,实轴长为6的双曲线的右支,方程为x 29-y 216=1(x >3).] 8.在△ABC 中,A 为动点,B ,C 为定点,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2,0,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a2,0(a >0),且满足条件sin C -sin B =12sin A ,则动点A 的轨迹方程是________.【导学号:79140302】16x2a 2-16y 23a 2=1(x >0且y ≠0) [由正弦定理得|AB |2R -|AC |2R =12×|BC |2R ,即|AB |-|AC |=12|BC |,故动点A 的轨迹是以B ,C 为焦点,a2为实轴长的双曲线右支(除去顶点).即动点A 的轨迹方程为16x 2a 2-16y23a 2=1(x >0且y ≠0).]三、解答题9.已知长为1+2的线段AB 的两个端点A ,B 分别在x 轴,y 轴上滑动,P 是AB 上一点,且AP →=22PB →,求点P 的轨迹方程.[解] 设A (x 0,0),B (0,y 0),P (x ,y ), 由已知知AP →=22PB →,又AP →=(x -x 0,y ),PB →=(-x ,y 0-y ), 所以x -x 0=-22x ,y =22(y 0-y ), 得x 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22x ,y 0=(1+2)y . 因为|AB |=1+2,即x 20+y 20=(1+2)2,所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫1+22x 2+[(1+2)y ]2=(1+2)2,化简得x 22+y 2=1.即点P 的轨迹方程为x 22+y 2=1.10.如图882,已知P 是椭圆x 24+y 2=1上一点,PM ⊥x 轴于M .若PN →=λNM →.图882(1)求N 点的轨迹方程;(2)当N 点的轨迹为圆时,求λ的值.[解] (1)设点P ,点N 的坐标分别为P (x 1,y 1),N (x ,y ),则M 的坐标为(x 1,0),且x =x 1,∴PN →=(x -x 1,y -y 1)=(0,y -y 1), NM →=(x 1-x ,-y )=(0,-y ),由PN →=λNM →得(0,y -y 1)=λ(0,-y ). ∴y -y 1=-λy ,即y 1=(1+λ)y . ∵P (x 1,y 1)在椭圆x 24+y 2=1上,则x 214+y 21=1,∴x 24+(1+λ)2y 2=1, 故x 24+(1+λ)2y 2=1即为所求的N 点的轨迹方程. (2)要使点N 的轨迹为圆,则(1+λ)2=14,解得λ=-12或λ=-32.∴当λ=-12或λ=-32时,N 点的轨迹是圆.B 组 能力提升11.(2017·湖南东部六校联考)已知两定点A (0,-2),B (0,2),点P 在椭圆x 212+y 216=1上,且满足|AP →|-|BP →|=2,则AP →·BP →为( ) A .-12 B .12 C .-9D .9D [由|AP →|-|BP →|=2,可得点P (x ,y )的轨迹是以两定点A ,B 为焦点的双曲线的上支,且2a =2,c =2,∴b =3.∴点P 的轨迹方程为y 2-x 23=1(y ≥1).由⎩⎪⎨⎪⎧x 212+y 216=1,y 2-x23=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 2=9,y 2=4,∴AP →·BP →=(x ,y +2)·(x ,y -2)=x 2+y 2-4=9+4-4=9.]12.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,A (1,0),B (2,2),若点C 满足OC →=OA →+t (OB →-OA →),其中t ∈R ,则点C 的轨迹方程是________.【导学号:79140303】y =2x -2 [设C (x ,y ),则OC →=(x ,y ),OA →+t (OB →-OA →)=(1+t,2t ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =2t ,消去参数t 得点C 的轨迹方程为y =2x -2.]13.(2016·全国卷Ⅰ选编)设圆x 2+y 2+2x -15=0的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E .(1)证明|EA |+|EB |为定值;(2)求点E 的轨迹方程,并求它的离心率. [解] (1)证明:因为|AD |=|AC |,EB ∥AC , 所以∠EBD =∠ACD =∠ADC ,所以|EB |=|ED |, 故|EA |+|EB |=|EA |+|ED |=|AD |.又圆A 的标准方程为(x +1)2+y 2=16,从而|AD |=4, 所以|EA |+|EB |=4.(2)由圆A 方程(x +1)2+y 2=16,知A (-1,0). 又B (1,0)因此|AB |=2,则|EA |+|EB |=4>|AB |.由椭圆定义,知点E 的轨迹是以A ,B 为焦点,长轴长为4的椭圆(不含与x 轴的交点), 所以a =2,c =1,则b 2=a 2-c 2=3. 所以点E 的轨迹方程为x 24+y 23=1(y ≠0).故曲线方程的离心率e =c a =12.。
高考数学统考一轮复习课后限时集训56曲线与方程理含解析新人教
学习资料课后限时集训(五十六)曲线与方程建议用时:40分钟一、选择题1.若方程x2+错误!=1(a是常数),则下列结论正确的是()A.任意实数a方程表示椭圆B.存在实数a方程表示椭圆C.任意实数a方程表示双曲线D.存在实数a方程表示抛物线B[当a>0且a≠1时,该方程表示椭圆;当a<0时,该方程表示双曲线;当a=1时,该方程表示圆.故选B.]2.已知点F(0,1),直线l:y=-1,P为平面上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为Q,且错误!·错误!=错误!·错误!,则动点P的轨迹C的方程为()A.x2=4y B.y2=3xC.x2=2y D.y2=4xA[设点P(x,y),则Q(x,-1).∵错误!·错误!=错误!·错误!,∴(0,y+1)·(-x,2)=(x,y-1)·(x,-2),即2(y+1)=x2-2(y-1),整理得x2=4y,∴动点P的轨迹C的方程为x2=4y.]3.(2020·静安区二模)方程2x2-9xy+8y2=0的曲线C所满足的性质为()①不经过第二、四象限;②关于x轴对称;③关于原点对称;④关于直线y=x对称.A.①③B.②③C.①④D.①②A[由题意,2x2-9xy+8y2=0化为:9xy=2x2+8y2≥0,说明x,y同号或同时为0,所以图形不经过第二、四象限,①正确;-y换y,方程发生改变,所以图形不关于x轴对称,所以②不正确;以-x代替x,以-y代替y,方程不变,所以③正确;方程2x2-9xy+8y2=0,x,y互换,方程化为8x2-9xy+2y2=0,方程已经改变,所以④不正确.故选A.]4.(2020·成都模拟)设C为椭圆x2+错误!=1上任意一点,A(0,-2),B(0,2),延长AC至点P,使得|PC|=|BC|,则点P的轨迹方程为()A.x2+(y-2)2=20 B.x2+(y+2)2=20C.x2+(y-2)2=5 D.x2+(y+2)2=5B[如图,由椭圆方程x2+y25=1,得a2=5,b2=1,∴c=a2-b2=2,则A(0,-2),B(0,2)为椭圆两焦点,∴|CA|+|CB|=2a=2错误!,∵|PC|=|BC|,∴|P A|=|PC|+|CA|=|BC|+|CA|=2错误!.∴点P的轨迹是以A为圆心,以2错误!为半径的圆,其方程为x2+(y+2)2=20.故选B.] 5.在△ABC中,B(-2,0),C(2,0),A(x,y),给出△ABC满足的条件,就能得到动点A 的轨迹方程.下表给出了一些条件及方程:条件方程①△ABC周长为10C1:y2=25②△ABC面积为10C2:x2+y2=4(y≠0)③△ABC中,∠A=90°C3:错误!+错误!=1(y≠0)A.C3,C1,C2B.C1,C2,C3C.C3,C2,C1D.C1,C3,C2A[①△ABC的周长为10,即|AB|+|AC|+|BC|=10,又|BC|=4,所以|AB|+|AC|=6〉|BC|,此时动点A的轨迹为椭圆,与C3对应;②△ABC的面积为10,所以错误! |BC|·|y|=10,即|y|=5,与C1对应;③因为∠A=90°,所以错误!·错误!=(-2-x,-y)·(2-x,-y)=x2+y2-4=0,与C2对应.故选A.]6.设线段AB的两个端点A,B分别在x轴、y轴上滑动,且|AB|=5,错误!=错误!错误!+错误!错误!,则点M的轨迹方程为()A.错误!+错误!=1 B.错误!+错误!=1C.错误!+错误!=1 D.错误!+错误!=1A[设M(x,y),A(x0,0),B(0,y0),由错误!=错误!错误!+错误!错误!,得(x,y)=错误!(x0,0)+错误!(0,y0),则错误!解得错误!由|AB|=5,得错误!错误!+错误!错误!=25,化简得错误!+错误!=1.]二、填空题7.已知△ABC 的顶点B (0,0),C (5,0),AB 边上的中线长|CD |=3,则顶点A 的轨迹方程为 .(x -10)2+y 2=36(y ≠0) [设A (x ,y ),则D 错误!。
2020版高考数学一轮复习课时训练(五十)曲线与方程理(含解析)苏教版(2021-2022学年)
课时跟踪检测(五十)曲线与方程一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.方程(x+y-1)错误!未定义书签。
=0表示的曲线是______________.解析:由(x+y-1)错误!未定义书签。
=0,得错误!或错误!未定义书签。
=0,即x+y-1=0(x≥1)或x=1.所以方程表示的曲线是射线x+y-1=0(x≥1)和直线x=1.答案:射线x+y-1=0(x≥1)和直线x=12.平面上有三个点A(-2,y),B错误!,C(x,y),若错误!⊥错误!未定义书签。
,则动点C的轨迹方程为________.解析:由题意得错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
,错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
,由错误!未定义书签。
⊥错误!未定义书签。
,得错误!·错误!未定义书签。
=0,即2x+错误!·错误!=0,所以动点C的轨迹方程为y2=8x。
答案:y2=8x3.(2018·江苏太湖高级中学检测)若动点P(x,y)满足条件|错误!-错误!未定义书签。
|=6,则点P的轨迹是________.解析:|\r(x+42+y2)-x-42+y2|=6表示点P到(4,0),(-4,0)两点的距离的差的绝对值为6,根据定义得点P轨迹是双曲线.答案:双曲线4.设点A为圆(x-1)2+y2=1上的动点,PA是圆的切线,且PA=1,则P点的轨迹方程为________.解析:如图,设P(x,y),圆心为M(1,0).连结MA,PM,则MA⊥PA,且MA=1,又因为PA=1,所以PM=错误!=错误!,即PM2=2,所以(x-1)2+y2=2。
答案:(x-1)2+y2=25.已知点A(-2,0),B(3,0),动点P(x,y),满足错误!·错误!=x2-6,则动点P的轨迹方程是________.解析:因为动点P(x,y)满足错误!·错误!未定义书签。
=x2-6,所以(-2-x,-y)·(3-x,-y)=x2-6,即y2=x,ﻬ所以动点P的轨迹方程是y2=x.答案:y2=x6.已知定点A(4,0)和圆x2+y2=4上的动点B,动点P(x,y)满足错误!未定义书签。
2021高考数学复习课后限时集训55抛物线理北师大版
课后限时集训55抛物线 建议用时:45分钟一、选择题1.点M (5,3)到抛物线y =ax 2的准线的距离为6,那么抛物线的标准方程是( )A .x 2=112yB .x 2=112y 或x 2=-136yC .x 2=-136yD .x 2=12y 或x 2=-36yD [将y =ax 2化为x 2=1a y .当a >0时,准线y =-14a ,则3+14a =6,∴a =112.当a <0时,准线y =-14a ,则⎪⎪⎪⎪⎪⎪3+14a =6,∴a =-136.∴抛物线方程为x 2=12y 或x 2=-36y .]2.(2019·菏泽模拟)过抛物线C :x 2=2y 的焦点F 的直线l 交抛物线C 于A ,B 两点,若抛物线C 在点B 处的切线斜率为1,则|AF |=( )A .1B .2C .3D .4A [∵x 2=2y ,∴y =x 22,∴y ′=x ,∵抛物线C 在点B 处的切线斜率为1,∴B ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12, ∵抛物线x 2=2y 的焦点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,∴直线l 的方程为y =12,∴|AF |=|BF |=1.]3.(2019·桂林模拟)设经过抛物线C 的焦点的直线l 与抛物线C 交于A 、B 两点,那么抛物线C 的准线与以AB 为直径的圆的位置关系为( )A .相离B .相切C .相交但不经过圆心D .相交且经过圆心B [设圆心为M ,过点A 、B 、M 作准线l 的垂线,垂足分别为A 1、B 1、M 1,则|MM 1|=12(|AA 1|+|BB 1|).由抛物线定义可知|BF |=|BB 1|,|AF |=|AA 1|,所以|AB |=|BB 1|+|AA 1|,|MM 1|=12|AB |,即圆心M 到准线的距离等于圆的半径,故以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.]4.过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,点O 是坐标原点,若|AF |=3,则△AOB 的面积为( )A.22 B . 2 C.322D .2 2C [设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(y 1>0,y 2<0),如图所示,|AF |=x 1+1=3,所以x 1=2,y 1=2 2.设AB 的方程为x -1=ty ,由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,x -1=ty ,消去x 得y 2-4ty -4=0.所以y 1y 2=-4.所以y 2=-2,x 2=12,所以S △AOB =12×1×|y 1-y 2|=322.]5.已知P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,Q 是圆(x -3)2+(y -1)2=1上的一个动点,N (1,0)是一个定点,则|PQ |+|PN |的最小值为( )A .3B .4C .5D .2+1A [由抛物线方程y 2=4x ,可得抛物线的焦点F (1,0),又N (1,0),所以N 与F 重合.过圆(x -3)2+(y -1)2=1的圆心M 作抛物线准线的垂线MH ,交圆于Q ,交抛物线于P ,则|PQ |+|PN |的最小值等于|MH |-1=3.]二、填空题6.(2019·北京高考)设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,则以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为________.(x -1)2+y 2=4 [如图,抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0). ∵所求圆的圆心F ,且与准线x =-1相切,∴圆的半径为2,则所求圆的方程为(x -1)2+y 2=4.] 7.已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 作一条直线交抛物线于A ,B 两点.若|AF |=3,则|BF |=________.32[由题意可知F (1,0),设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),点A 在第一象限,则|AF |=x A +1=3,所以x A =2,y A =22,所以直线AB 的斜率为k =222-1=2 2. 则直线AB 的方程为y =22(x -1),与抛物线方程联立整理得2x 2-5x +2=0,x A +x B =52,所以x B =12,所以|BF |=12+1=32.]8.已知抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,点P 为抛物线上的动点,点M 为其准线上的动点,若△FPM 为边长是4的等边三角形,则此抛物线的方程为________.x 2=4y [△FPM 为等边三角形,则|PM |=|PF |,由抛物线的定义得PM 垂直于抛物线的准线,设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,m 22p ,则点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,-p 2,因为焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,△FPM 是等边三角形,所以⎩⎪⎨⎪⎧m 22p +p2=4,⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2+p 22+m 2=4,解得⎩⎪⎨⎪⎧m 2=12,p =2,因此抛物线方程为x 2=4y .]三、解答题9.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB |=9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC →=OA →+λOB →,求λ的值.[解] (1)由题意得直线AB 的方程为y =22·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,与y 2=2px 联立,消去y 有4x2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p 4. 由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =5p 4+p =9,所以p =4,从而该抛物线的方程为y 2=8x .(2)由(1)得4x 2-5px +p 2=0,即x 2-5x +4=0, 则x 1=1,x 2=4,于是y 1=-22,y 2=42, 从而A (1,-22),B (4,42).设C (x 3,y 3), 则OC →=(x 3,y 3)=(1,-22)+λ(4,42) =(4λ+1,42λ-22).又y 23=8x 3,所以[22(2λ-1)]2=8(4λ+1),整理得(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.10.(2018·全国卷Ⅰ)设抛物线C :y 2=2x ,点A (2,0),B (-2,0),过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点.(1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:∠ABM =∠ABN .[解] (1)当l 与x 轴垂直时,l 的方程为x =2,可得点M 的坐标为(2,2)或(2,-2). 所以直线BM 的方程为y =12x +1或y =-12x -1.(2)证明:当l 与x 轴垂直时,AB 为MN 的垂直平分线, 所以∠ABM =∠ABN .当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为y =k (x -2)(k ≠0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1>0,x 2>0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -2,y 2=2x得ky 2-2y -4k =0, 可知y 1+y 2=2k,y 1y 2=-4.直线BM ,BN 的斜率之和为k BM +k BN =y 1x 1+2+y 2x 2+2=x 2y 1+x 1y 2+2y 1+y 2x 1+2x 2+2.①将x 1=y 1k +2,x 2=y 2k+2及y 1+y 2,y 1y 2的表达式代入①式分子,可得x 2y 1+x 1y 2+2(y 1+y 2)=2y 1y 2+4k y 1+y 2k=-8+8k=0.所以k BM +k BN =0,可知BM ,BN 的倾斜角互补,所以∠ABM =∠ABN . 综上,∠ABM =∠ABN .1.(2018·全国卷Ⅰ)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(-2,0)且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则FM →·FN →=( )A .5B .6C .7D .8D [过点(-2,0)且斜率为23的直线的方程为y =23(x +2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =23x +2,y 2=4x ,得x2-5x +4=0,解得x =1或x =4,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,或⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =4,不妨设M (1,2),N (4,4),易知F (1,0),所以FM →=(0,2),FN →=(3,4),所以FM →·FN →=8.故选D.]2.已知F 是抛物线C 1:y 2=2px (p >0)的焦点,曲线C 2是以F 为圆心,p2为半径的圆,直线4x -3y -2p =0与曲线C 1,C 2从上到下依次相交于点A ,B ,C ,D ,则|AB ||CD |=( )A .16B .4C .83D .53A [因为直线4x -3y -2p =0过C 1的焦点F (C 2的圆心),故|BF |=|CF |=p 2,所以|AB ||CD |=|AF |-p2|DF |-p 2. 由抛物线的定义得|AF |-p 2=x A ,|DF |-p2=x D .由⎩⎪⎨⎪⎧4x -3y -2p =0,y 2=2px ,整理得8x 2-17px +2p 2=0,即(8x -p )(x -2p )=0,可得x A =2p ,x D =p 8,故|AB ||CD |=x A x D =2p p8=16.故选A.]3.(2019·贵阳模拟)过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ,且倾斜角为60°的直线交抛物线于A ,B 两点,若|AF |>|BF |,且|AF |=2,则p =________.1 [过点A ,B 向抛物线的准线x =-p2作垂线,垂足分别为C ,D ,过点B 向AC 作垂线,垂足为E (图略),∵A ,B 两点在抛物线上,∴|AC |=|AF |,|BD |=|BF |.∵BE ⊥AC ,∴|AE |=|AF |-|BF |, ∵直线AB 的倾斜角为60°,∴在Rt △ABE 中,2|AE |=|AB |=|AF |+|BF |, 即2(|AF |-|BF |)=|AF |+|BF |,∴|AF |=3|BF |. ∵|AF |=2,∴|BF |=23,∴|AB |=|AF |+|BF |=83.设直线AB 的方程为y =3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,代入y 2=2px ,得3x 2-5px +3p24=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴x 1+x 2=53p ,∵|AB |=x 1+x 2+p =83,∴p =1.]4.(2017·全国卷Ⅰ)设A ,B 为曲线C :y =x 24上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程. [解] (1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1≠x 2,y 1=x 214,y 2=x 224,x 1+x 2=4,于是直线AB 的斜率k =y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 24=1. (2)由 y =x 24,得y ′=x2.设M (x 3,y 3),由题设知x 32=1,解得x 3=2,于是M (2,1).设直线AB 的方程为y =x +m ,故线段AB 的中点为N (2,2+m ),|MN |=|m +1|. 将y =x +m 代入y =x 24得x 2-4x -4m =0.当Δ=16(m +1)>0,即m >-1时,x 1,2=2±2m +1. 从而|AB |=2|x 1-x 2|=42m +1.由题设知|AB |=2|MN |,即42m +1=2(m +1),解得m =7.所以直线AB 的方程为y =x +7.1.设F 为抛物线y 2=2x 的焦点,A ,B ,C 为抛物线上三点,若F 为△ABC 的重心,则|FA →|+|FB →|+|FC →|的值为( )A .1B .2C .3D .4C [依题意,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),又焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,所以x 1+x 2+x 3=3×12=32,则|FA →|+|FB →|+|FC →|=⎝⎛⎭⎪⎫x 1+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3+12=(x 1+x 2+x 3)+32=32+32=3.]2.如图所示,抛物线y =14x 2,AB 为过焦点F 的弦,过A ,B 分别作抛物线的切线,两切线交于点M ,设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),M (x M ,y M ),则:①若AB 的斜率为1,则|AB |=4; ②|AB |min =2; ③y M =-1;④若AB 的斜率为1,则x M =1; ⑤x A ·x B =-4.以上结论正确的所有序号是( ) A .①②④ B .③④⑤ C .①②⑤D .③⑤D [由题意得,焦点F (0,1),对于①,l AB 的方程为y =x +1,与抛物线的方程联立,得⎩⎪⎨⎪⎧y =x +1,y =14x 2,消去x ,得y 2-6y +1=0,所以y A +y B =6,则|AB |=y A +y B +p =8,则①错误; 对于②,|AB |min =2p =4,则②错误; 因为y ′=x 2,则l AM :y -y A =x A2(x -x A ),即y =12x A x -x 2A 4,l BM :y -yB =x B2(x -x B ),即y =12x B x -x 2B4,联立l AM 与l BM的方程得⎩⎪⎨⎪⎧y =12x A x -x 2A 4,y =12x Bx -x2B4,解得M ⎝⎛⎭⎪⎫x A +x B 2,x A ·x B 4.设l AB 的方程为y =kx +1,与抛物线的方程联立,得⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,y =14x 2,消去y ,得x 2-4kx -4=0, 所以x A +x B =4k ,x A ·x B =-4, 所以y M =-1,③和⑤均正确;对于④,当AB 的斜率为1时,x M =2,则④错误,故选D.]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
课时分层训练(五十五) 曲线与方程A 组 基础达标一、选择题1.方程x =1-4y 2所表示的曲线是( )A .双曲线的一部分B .椭圆的一部分C .圆的一部分D .直线的一部分B [x =1-4y 2两边平方,可变为x 2+4y 2=1(x ≥0),表示的曲线为椭圆的一部分.] 2.(2017·银川模拟)已知点P 是直线2x -y +3=0上的一个动点,定点M (-1,2),Q 是线段PM 延长线上的一点,且|PM |=|MQ |,则Q 点的轨迹方程是( ) A .2x +y +1=0 B .2x -y -5=0 C .2x -y -1=0D .2x -y +5=0D [由题意知,M 为PQ 中点,设Q (x ,y ),则P 为(-2-x,4-y ),代入2x -y +3=0,得2x -y +5=0.]3.已知动圆Q 过定点A (2,0)且与y 轴截得的弦MN 的长为4,则动圆圆心Q 的轨迹C 的方程为( ) A .y 2=2x B .y 2=4x C .x 2=2yD .x 2=4yB [设Q (x ,y ),因为动圆Q 过定点A (2,0)且与y 轴截得的弦MN 的长为4, 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫MN 22+|x |2=|AQ |2,所以|x |2+22=(x -2)2+y 2,整理得y 2=4x , 所以动圆圆心Q 的轨迹C 的方程是y 2=4x ,故选B.]4.设圆(x +1)2+y 2=25的圆心为C ,A (1,0)是圆内一定点,Q 为圆周上任一点.线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连线交于点M ,则M 的轨迹方程为( )【导学号:79140301】A.4x 221-4y225=1 B.4x 221+4y225=1 C.4x 225-4y221=1 D.4x 225+4y221=1 D [因为M 为AQ 垂直平分线上一点, 则|AM |=|MQ |,所以|MC |+|MA |=|MC |+|MQ |=|CQ |=5,故M 的轨迹为以点C ,A 为焦点的椭圆,所以a =52,c =1,则b 2=a 2-c 2=214,所以椭圆的方程为4x 225+4y221=1.]5.设过点P (x ,y )的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A ,B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点.若BP →=2PA →,且OQ →·AB →=1,则点P 的轨迹方程是( ) A .32x 2+3y 2=1(x >0,y >0) B .32x 2-3y 2=1(x >0,y >0) C .3x 2-32y 2=1(x >0,y >0)D .3x 2+32y 2=1(x >0,y >0)A [设A (a,0),B (0,b ),a >0,b >0.由BP →=2PA →,得(x ,y -b )=2(a -x ,-y ),即a =32x >0,b =3y >0.即AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32x ,3y ,点Q (-x ,y ),故由OQ →·AB →=1,得(-x ,y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫-32x ,3y =1, 即32x 2+3y 2=1.故所求的轨迹方程为32x 2+3y 2=1(x >0,y >0).] 二、填空题6.平面上有三个点A (-2,y ),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2,C (x ,y ),若AB →⊥BC →,则动点C 的轨迹方程是__________.y 2=8x [AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2-(-2,y )=⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-y 2,BC →=(x ,y )-⎝⎛⎭⎪⎫0,y 2=⎝⎛⎭⎪⎫x ,y 2.∵AB →⊥BC →,∴AB →·BC →=0,∴⎝⎛⎭⎪⎫2,-y 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,y 2=0,即y 2=8x .∴动点C 的轨迹方程为y 2=8x .]7.△ABC 的顶点A (-5,0),B (5,0),△ABC 的内切圆圆心在直线x =3上,则顶点C 的轨迹方程是________.x 29-y 216=1(x >3) [如图,|AD |=|AE |=8, |BF |=|BE |=2, |CD |=|CF |,所以|CA |-|CB |=8-2=6.根据双曲线的定义,所求轨迹是以A ,B 为焦点,实轴长为6的双曲线的右支,方程为x 29-y 216=1(x >3).] 8.在△ABC 中,A 为动点,B ,C 为定点,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2,0,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a2,0(a >0),且满足条件sin C -sin B =12sin A ,则动点A 的轨迹方程是________.【导学号:79140302】16x2a 2-16y 23a 2=1(x >0且y ≠0) [由正弦定理得|AB |2R -|AC |2R =12×|BC |2R ,即|AB |-|AC |=12|BC |,故动点A 的轨迹是以B ,C 为焦点,a2为实轴长的双曲线右支(除去顶点).即动点A 的轨迹方程为16x 2a 2-16y23a 2=1(x >0且y ≠0).]三、解答题9.已知长为1+2的线段AB 的两个端点A ,B 分别在x 轴,y 轴上滑动,P 是AB 上一点,且AP →=22PB →,求点P 的轨迹方程.[解] 设A (x 0,0),B (0,y 0),P (x ,y ), 由已知知AP →=22PB →,又AP →=(x -x 0,y ),PB →=(-x ,y 0-y ), 所以x -x 0=-22x ,y =22(y 0-y ), 得x 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22x ,y 0=(1+2)y . 因为|AB |=1+2,即x 20+y 20=(1+2)2,所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫1+22x 2+[(1+2)y ]2=(1+2)2,化简得x 22+y 2=1.即点P 的轨迹方程为x 22+y 2=1.10.如图882,已知P 是椭圆x 24+y 2=1上一点,PM ⊥x 轴于M .若PN →=λNM →.图882(1)求N 点的轨迹方程;(2)当N 点的轨迹为圆时,求λ的值.[解] (1)设点P ,点N 的坐标分别为P (x 1,y 1),N (x ,y ),则M 的坐标为(x 1,0),且x =x 1,∴PN →=(x -x 1,y -y 1)=(0,y -y 1), NM →=(x 1-x ,-y )=(0,-y ),由PN →=λNM →得(0,y -y 1)=λ(0,-y ). ∴y -y 1=-λy ,即y 1=(1+λ)y . ∵P (x 1,y 1)在椭圆x 24+y 2=1上,则x 214+y 21=1,∴x 24+(1+λ)2y 2=1, 故x 24+(1+λ)2y 2=1即为所求的N 点的轨迹方程. (2)要使点N 的轨迹为圆,则(1+λ)2=14,解得λ=-12或λ=-32.∴当λ=-12或λ=-32时,N 点的轨迹是圆.B 组 能力提升11.(2017·湖南东部六校联考)已知两定点A (0,-2),B (0,2),点P 在椭圆x 212+y 216=1上,且满足|AP →|-|BP →|=2,则AP →·BP →为( ) A .-12 B .12 C .-9D .9D [由|AP →|-|BP →|=2,可得点P (x ,y )的轨迹是以两定点A ,B 为焦点的双曲线的上支,且2a =2,c =2,∴b =3.∴点P 的轨迹方程为y 2-x 23=1(y ≥1).由⎩⎪⎨⎪⎧x 212+y 216=1,y 2-x23=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 2=9,y 2=4,∴AP →·BP →=(x ,y +2)·(x ,y -2)=x 2+y 2-4=9+4-4=9.]12.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,A (1,0),B (2,2),若点C 满足OC →=OA →+t (OB →-OA →),其中t ∈R ,则点C 的轨迹方程是________.【导学号:79140303】y =2x -2 [设C (x ,y ),则OC →=(x ,y ),OA →+t (OB →-OA →)=(1+t,2t ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =2t ,消去参数t 得点C 的轨迹方程为y =2x -2.]13.(2016·全国卷Ⅰ选编)设圆x 2+y 2+2x -15=0的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E .(1)证明|EA |+|EB |为定值;(2)求点E 的轨迹方程,并求它的离心率. [解] (1)证明:因为|AD |=|AC |,EB ∥AC , 所以∠EBD =∠ACD =∠ADC ,所以|EB |=|ED |, 故|EA |+|EB |=|EA |+|ED |=|AD |.又圆A 的标准方程为(x +1)2+y 2=16,从而|AD |=4, 所以|EA |+|EB |=4.(2)由圆A 方程(x +1)2+y 2=16,知A (-1,0). 又B (1,0)因此|AB |=2,则|EA |+|EB |=4>|AB |.由椭圆定义,知点E 的轨迹是以A ,B 为焦点,长轴长为4的椭圆(不含与x 轴的交点), 所以a =2,c =1,则b 2=a 2-c 2=3. 所以点E 的轨迹方程为x 24+y 23=1(y ≠0).故曲线方程的离心率e =c a =12.。