优化方案2014数学(人教A理)一轮课件:8.8曲线与方程
优化方案数学人教A理一轮函数模型及其应用讲课文档
考点 3 指数函数模型 例3 2 012 年 10 月 1 日,某城市现有人口总数 100 万,
如果年自然增长率为 1.2%,试解答下列问题: (1)写出该城市人口总数 y(万人)与年数 x(年)的函数关系式; (2)计算 10 年后该城市人口总数(精确到 0.1 万人). (1.01210≈1.127)
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【方法提炼】 (1)很多实际问题中变量间的关系,不能用同一 个关系式给出,而是由几个不同的关系式构成分段函数.如出 租车票价与路程之间的关系,就是分段函数. (2)分段函数主要是每一段自变量变化所遵循的规律不同,可以 先将其当作几个问题,将各段的变化规律分别找出来,再将其 合到一起,要注意各段变量的范围,特别是端点值.
考点探究讲练互动
考点突破
考点 1 二次函数模型 例1 某企业为打入国际市场,决定从 A,B 两种产品中只 选择一种进行投资生产.已知投资生产这两种产品的有关 数据如表(单位:万美元)
项目 年固定 类别 成本
A产品 20 B产品 40
每件产 品成本
m 8
每件产品 每年最多可生 销售价 产的件数
10
200
+20(万元).一万件售价是 20 万元,为获取更大利润,该
企业一个月应生产该商品数量为( )
A.36 万件
B.18 万件
C.22 万件
D.9 万件
解析:选 B.利润 L(x)=20x-C(x)=-12(x-18)2+142,当
x=18 时,L(x)有最大值.
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3.从 1999 年 11 月 1 日起,全国储蓄存款征收利息税,利息
【解】 (1)1 年后该城市人口总数为 y=100+100×1.2% =100×(1+1.2%), 2 年后该城市人口总数为 y=100×(1+1.2%)+100×(1+1.2%)×1.2% =100×(1+1.2%)2,
高考数学一轮总复习第8章平面解析几何8.8曲线与方程课件理01.ppt
解 由题知|CA|+|CB|=|CP|+|CQ|+|AP|+|BQ|=2|CP| +|AB|=4>|AB|,所以曲线M是以A,B为焦点,长轴长为4 的椭圆(挖去与x轴的交点).
设曲线M:ax22+by22=1(a>b>0,y≠0),
则a2=4,b2=a2-|A2B|2=3, 所以曲线M:x42+y32=1(y≠0)为所求.
触类旁通 代入法求轨迹方程的4个步骤
(1)设出所求动点坐标P(x,y). (2)寻求所求动点P(x,y)与已知动点Q(x′,y′)的关 系. (3)建立P,Q两坐标间的关系,并表示出x′,y′. (4)将x′,y′代入已知曲线方程中化简求解.
【变式训练2】 [2017·济南模拟]已知圆C方程为:x2+
(2)由椭圆C2:x92+y2=1,知A1(-3,0),A2(3,0), 由曲线的对称性及A(x0,y0),得B(x0,-y0), 设点M的坐标为(x,y), 直线AA1的方程为y=x0y+0 3(x+3),① 直线A2B的方程为y=x- 0-y03(x-3),②
由①②得y2=x- 20-y209(x2-9).③ 又点A(x0,y0)在椭圆C上,故y02=1-x902.④ 将④代入③,得x92-y2=1(x<-3,y<0). 因此点M的轨迹方程为x92-y2=1(x<-3,y<0).
第8章 平面解析几何 第8讲 曲线与方程
板块一 知识梳理·自主学习
[必备知识] 考点1 曲线与方程 一般地,在直角坐标系中,如果某曲线C(看作点的集 合或适合某种条件的点的轨迹)上的点与一个二元方程f(x, y)=0的实数解建立了如下的关系: (1)曲线上点的坐标都是这个方程的解; (2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点. 那么,这个方程叫做曲 __线 __的 __方 __程 __;这条曲线叫做方程 的曲线.
优化方案2014数学(人教A理)一轮课件:8.6双曲线
考点 2 求双曲线的标准方程 例2 求下列双曲线的标准方程.
(1)已知双曲线的渐近线方程为 2x±3y=0,且双曲线过点
P( 6,2); (2)与椭圆4x72+2y22 =1 有公共焦点,且离心率 e=54的双曲线. 【解】 (1)法一:由双曲线的渐近线方程为 y=±23x,可设 双曲线方程为x92-y42=λ(λ≠0). ∵双曲线过点 P( 6,2),∴69-44=λ,∴λ=-13. 故所求双曲线方程为y42-x32=1.
(2)∵双曲线经过点 M(0,12), ∴M(0,12)为双曲线的一个顶点, 故焦点在 y 轴上,且 a=12. 又 2c=26,∴c=13. ∴b2=c2-a2=25. ∴双曲线的标准方程为1y424-2x52 =1.
考点 3 双曲线的几何性质
例3 (1) (2012·高考浙江卷)如图,中心均为原点 O 的双曲线
c2=47-22, ac=54,
∴a2=16,b2=9.
∴双曲线方程为1x62 -y92=1. 法二:与椭圆4x72+2y22 =1 有公共焦点的双曲线方程可设为 47x-2 λ+22y-2 λ=1(22<λ<47).
故 a2=47-λ,b2=λ-22,∴c2=a2+b2=25. 又∵e=54,∴ca22=2156.
∴c=5= a2+b2.①
又双曲线渐近线方程为 y=±bax,且 P(2,1)在渐近线上,ຫໍສະໝຸດ ∴2ab=1,即 a=2b.②
由①②解得,a=2 5,b= 5,故应选 A.
4.两个正数 a,b 的等差中项是52,等比中项是 6,且 a>b, 则双曲线xa22-yb22=1 的离心率 e=________. 解析:a+b=5,ab=6,解得 a,b 的值为 2 或 3.
高三数学人教版A版数学(理)高考一轮复习教案:8.8 曲线与方程 Word版含答案
第八节 曲线与方程轨迹与轨迹方程了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系.知识点 曲线与方程 1.曲线与方程一般地,在平面直角坐标系中,如果某曲线C 上的点与一个二元方程f (x ,y )=0的实数解建立了如下关系:(1)曲线上点的坐标都是这个方程的解.(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.那么这个方程叫作曲线的方程,这条曲线叫作方程的曲线.2.求动点轨迹方程的一般步骤(1)建立适当的坐标系,用有序实数对(x ,y )表示曲线上任意一点M 的坐标. (2)写出适合条件p 的点M 的集合P ={M |p (M )}. (3)用坐标表示条件p (M ),列出方程f (x ,y )=0. (4)化方程f (x ,y )=0为最简形式.(5)说明以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上. 3.曲线的交点设曲线C 1的方程为F 1(x ,y )=0,曲线C 2的方程为F 2(x ,y )=0,则C 1,C 2的交点坐标即为方程组⎩⎪⎨⎪⎧F 1(x ,y )=0,F 2(x ,y )=0的实数解.若此方程组无解,则两曲线无交点.易误提醒 (1)曲线与曲线方程、轨迹与轨迹方程是两个不同的概念,前者指曲线的形状、位置、大小等特征,后者指方程(包括范围).(2)求轨迹方程时易忽视轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性”的影响.[自测练习]1.方程(a -1)x -y +2a +1=0(a ∈R )所表示的直线( ) A .恒过定点(-2,3) B .恒过定点(2,3) C .恒过点(-2,3)和点(2,3)D .都是平行直线解析:把点(-2,3)和点(2,3)的坐标代入方程(a -1)x -y +2a +1=0.验证知(-2,3)适合方程,而(2,3)不一定适合方程,故选A.答案:A2.平面上有三个点A (-2,y ),B ⎝⎛⎭⎫0,y 2,C (x ,y ),若AB →⊥BC →,则动点C 的轨迹方程为____________.解析:AB →=⎝⎛⎭⎫2,-y 2,BC →=⎝⎛⎭⎫x ,y 2,由AB →⊥BC →,得AB →·BC →=0,即2x +⎝⎛⎭⎫-y 2·y 2=0,∴动点C 的轨迹方程为y 2=8x .答案:y 2=8x3.已知圆的方程为x 2+y 2=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 作准线的垂线AA 1,BB 1,OO 1,则|AA 1|+|BB 1|=2|OO 1|=4,由抛物线定义得|AA 1|+|BB 1|=|F A |+|FB |,∴|F A |+|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:x 24+y 23=1(y ≠0)考点一 直接法求轨迹方程|1.(2016·津南一模)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 .直线B .椭圆C .圆D .双曲线解析:设C (x ,y ),因为OC →=λ1OA →+λ2OB →,所以(x ,y )=λ1(3,1)+λ2(-1,3),即⎩⎪⎨⎪⎧x =3λ1-λ2,y =λ1+3λ2,解得⎩⎨⎧λ1=y +3x10,λ2=3y -x10,又λ1+λ2=1,所以y +3x 10+3y -x10=1,即x +2y =5,所以点C 的轨迹为直线,故选A.答案:A2.(2016·南昌模拟)方程(x 2+y 2-2x )x +y -3=0表示的曲线是( )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:本题考查曲线与方程、数形结合思想.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,故选D.答案:D3.在直角坐标平面xOy 中,过定点(0,1)的直线l 与圆x 2+y 2=4交于A ,B 两点.若动点P (x ,y )满足OP →=OA →+OB →,则点P 的轨迹方程为________.解析:设AB 的中点为M ,则OM →=12OP →,M ⎝⎛⎭⎫x 2,y 2.又因为OM ⊥AB ,AB →的方向向量为⎝⎛⎭⎫x 2,y 2-1,OM →=⎝⎛⎭⎫x 2,y 2,所以⎝⎛⎭⎫x 2,y 2-1·⎝⎛⎭⎫x 2,y 2=0,x 2+y (y -2)=0,即x 2+(y -1)2=1. 答案:x 2+(y -1)2=1直接法求轨迹方程的常见类型(1)题目给出等量关系,求轨迹方程.可直接代入即可得出方程.(2)题中未明确给出等量关系,求轨迹方程.可利用已知条件寻找等量关系,得出方程.考点二 定义法求轨迹方程|已知点F (1,0),圆E :(x +1)2+y 2=8,点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 .(1)求动点Q 的轨迹Γ的方程;(2)若直线l 与圆O :x 2+y 2=1相切,并与(1)中轨迹Γ交于不同的两点A ,B ,当OA →·OB →=λ,且满足23≤λ≤34时,求△AOB 面积S 的取值范围.[解] (1)连接QF (图略).∵|QE |+|QF |=|QE |+|QP |=|PE |=22(22>|EF |=2),∴点Q 的轨迹是以E (-1,0),F (1,0)为焦点,长轴长2a =22的椭圆,即动点Q 的轨迹Γ的方程为x 22+y 2=1. (2)依题结合图形(图略)知直线l 的斜率不可能为零,所以设直线l 的方程为x =my +n (m ∈R ).∵直线l 即x -my -n =0与圆O :x 2+y 2=1相切,∴|n |m 2+1=1,得n 2=m 2+1. 又∵点A ,B 的坐标(x 1,y 1),(x 2,y 2)满足:⎩⎪⎨⎪⎧x =my +n ,x 2+2y 2-2=0, 消去x 并整理,得(m 2+2)y 2+2mny +n 2-2=0.由一元二次方程根与系数的关系,得y 1+y 2=-2mnm 2+2,y 1y 2=n 2-2m 2+2.其判别式Δ=4m 2n 2-4(m 2+2)(n 2-2)=8(m 2-n 2+2)=8, 又由求根公式得y 1,2=-2mn ±Δ2(m 2+2).∵λ=OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=(my 1+n )(my 2+n )+y 1y 2=(m 2+1)y 1y 2+mn (y 1+y 2)+n 2=3n 2-2m 2-2m 2+2=m 2+1m 2+2.S △AOB =12|OA →||OB →|sin ∠AOB =12OA →2·OB →2-(OA →·OB →)2=12|x 1y 2-x 2y 1|=12|(my 1+n )y 2-(my 2+n )y 1|=12|n (y 2-y 1)|=12|n |·Δm 2+2=2·m 2+1(m 2+2)2=2·m 2+1m 2+2·1m 2+2∵m 2+1m 2+2+1m 2+2=1,且λ=m 2+1m 2+2∈⎣⎡⎦⎤23,34, ∴S △AOB =2·λ·(1-λ)∈⎣⎡⎦⎤64,23.定义法求轨迹方程的思路(1)运用圆锥曲线的定义求轨迹方程,可从曲线定义出发直接写出方程,或从曲线定义出发建立关系式,从而求出方程.(2)定义法和待定系数法适用于已知轨迹是什么曲线,其方程是什么形式的方程的情况.利用条件把待定系数求出来,使问题得解.1.已知动圆过定点F (0,2),且与定直线l :y =-2相切. (1)求动圆圆心的轨迹C 的方程;(2)若AB 是轨迹C 的动弦,且AB 过点F (0,2),分别以A ,B 为切点作轨迹C 的切线,设两切线交点为Q ,求证:AQ ⊥BQ .解:(1)依题意,圆心的轨迹是以F (0,2)为焦点,l :y =-2为准线的抛物线,因为抛物线焦点到准线的距离等于4,所以圆心的轨迹方程是x 2=8y .(2)证明:因为直线AB 与x 轴不垂直,设直线AB 的方程为y =kx +2,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2,y =18x 2,得x 2-8kx -16=0. 所以x 1+x 2=8k ,x 1x 2=-16.抛物线方程为y =18x 2,求导得y ′=14x .所以过抛物线上A ,B 两点的切线斜率分别是k 1=14x 1,k 2=14x 2,k 1·k 2=14x 1·14x 2=116x 1·x 2=-1.所以AQ ⊥BQ .考点三 代入法求轨迹方程|在圆O :x 2+y 2=4上任取一点P ,过点P 作x 轴的垂线段PD ,D 为垂足.设M 为线段PD 的中点.(1)当点P 在圆O 上运动时,求点M 的轨迹E 的方程;(2)若圆O 在点P 处的切线与x 轴交于点N ,试判断直线MN 与轨迹E 的位置关系. [解] (1)设M (x ,y ),则P (x,2y ).∵点P 在圆x 2+y 2=4上,∴x 2+(2y )2=4,即点M 的轨迹E 的方程为x 24+y 2=1.(2)当直线PN 的斜率不存在时,直线MN 的方程为x =2或x =-2.显然与轨迹E 相切. 当直线PN 的斜率存在时,设PN 的方程为y =kx +t (k ≠0). ∵直线PN 与圆O 相切,∴|t |k 2+1=2,即t 2-4k 2-4=0. 又∵直线MN 的斜率为k 2,点N 的坐标为⎝⎛⎭⎫-t k ,0,∴直线MN 的方程为y =k2⎝⎛⎭⎫x +t k , 即y =12(kx +t ).由⎩⎨⎧y =12(kx +t ),x24+y 2=1,得(1+k 2)x 2+2ktx +t 2-4=0.∵Δ=(2kt )2-4(1+k 2)(t 2-4)=-4(t 2-4k 2-4)=0,∴直线MN 与轨迹E 相切. 综上可知,直线MN 与轨迹E 相切.代入法求轨迹方程的四个步骤(1)设出所求动点坐标P (x ,y ).(2)寻求与所求动点P (x ,y )与已知动点Q (x ′,y ′)的关系. (3)建立P ,Q 两坐标的关系表示出x ′,y ′. (4)将x ′,y ′代入已知曲线方程中化简求解.2.已知F 1,F 2分别为椭圆C :x 24+y 23=1的左,右焦点,点P 为椭圆C 上的动点,则△PF 1F 2的重心G 的轨迹方程为( )A.x 236+y 227=1(y ≠0) B.4x 29+y 2=1(y ≠0) C.9x 24+3y 2=1(y ≠0) D .x 2+4y 23=1(y ≠0)解析:依题意知F 1(-1,0),F 2(1,0),设P (x 0,y 0),G (x ,y ),则由三角形重心坐标关系可得⎩⎨⎧x =x 0-1+13,y =y 03.即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=3x ,y 0=3y .代入x 204+y 203=1得重心G 的轨迹方程为9x 24+3y 2=1(y ≠0).答案:C27.分类讨论思想在由方程讨论曲线类型中的应用【典例】 已知两个定点A 1(-2,0),A 2(2,0),动点M 满足直线MA 1与MA 2的斜率之积是定值m4(m ≠0).求动点M 的轨迹方程,并指出随m 变化时方程所表示的曲线C 的形状.[思路点拨] 依题直接写出方程后,结合方程结构特征分类判断曲线类型,注意分类标准的确定.[解] 设动点M (x ,y ),依题意有y x -2·y x +2=m4(m ≠0),整理得x 24-y 2m=1(x ≠±2),即为动点M 的轨迹方程.当m >0时,轨迹是焦点在x 轴上的双曲线;当m ∈(-4,0)时,轨迹是焦点在x 轴上的椭圆; 当m =-4时,轨迹是圆;当m ∈(-∞,-4)时,轨迹是焦点在y 轴上的椭圆.且点A 1(-2,0),A 2(2,0)不在曲线上.[方法点评] 由曲线方程讨论曲线类型时,常用到分类讨论思想,其分类的标准有两类: (1)二次项系数为0的值. (2)二次项系数相等的值.[跟踪练习] 在同一坐标系中,方程a 2x 2+b 2y 2=1与ax +by 2=0(a >b >0)表示的曲线大致是( )解析:a >b >0得1b 2>1a 2>0,方程a 2x 2+b 2y 2=1,即x 21a 2+y 21b 2=1表示的是焦点在y 轴上的椭圆;方程ax +by 2=0,即y 2=-ab x 表示的是焦点在x 轴的负半轴上的抛物线上,结合各选项知,选D.答案:DA 组 考点能力演练1.“点M 在曲线y 2=4x 上”是“点M 的坐标满足方程2x +y =0”的( ) A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件D .既非充分也非必要条件解析:点M 的坐标满足方程2x +y =0,则点M 在曲线y 2=4x 上,是必要条件;但当y >0时,点M 在曲线y 2=4x 上,点M 的坐标不满足方程2x +y =0,不是充分条件.2.若M ,N 为两个定点,且|MN |=6,动点P 满足PM →·PN →=0,则P 点的轨迹是( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线D .抛物线解析:∵PM →·PN →=0,∴PM ⊥PN . ∴点P 的轨迹是以线段MN 为直径的圆. 答案:A3.(2016·梅州质检)动圆M 经过双曲线x 2-y 23=1的左焦点且与直线x =2相切,则圆心M 的轨迹方程是( )A .y 2=8xB .y 2=-8xC .y 2=4xD .y 2=-4x解析:双曲线x 2-y 23=1的左焦点F (-2,0),动圆M 经过F 且与直线x =2相切,则圆心M 到点F 的距离和到直线x =2的距离相等,由抛物线的定义知轨迹是抛物线,其方程为y 2=-8x .答案:B4.(2016·沈阳质检)已知点O (0,0),A (1,-2),动点P 满足|P A |=3|PO |,则P 点的轨迹方程是( )A .8x 2+8y 2+2x -4y -5=0B .8x 2+8y 2-2x -4y -5=0C .8x 2+8y 2+2x +4y -5=0D .8x 2+8y 2-2x +4y -5=0解析:设P 点的坐标为(x ,y ),则(x -1)2+(y +2)2=3x 2+y 2,整理得8x 2+8y 2+2x -4y -5=0,故选A.答案:A5.若曲线C 上存在点M ,使M 到平面内两点A (-5,0),B (5,0)距离之差的绝对值为8,则称曲线C 为“好曲线”.以下曲线不是“好曲线”的是( )A .x +y =5B .x 2+y 2=9 C.x 225+y 29=1 D .x 2=16y解析:M 点的轨迹是双曲线x 216-y 29=1,依题意,是“好曲线”的曲线与M 点的轨迹必有公共点.四个选项中,只有圆x 2+y 2=9与M 点的轨迹没有公共点,其他三个曲线与M 点的轨迹都有公共点,所以圆x 2+y 2=9不是“好曲线”.6.(2016·聊城一模)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_____________________________.解析: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.答案:y =2x -27.已知F 是抛物线y =14x 2的焦点,P 是该抛物线上的动点,则线段PF 中点的轨迹方程是________.解析:本题考查曲线的方程.因为抛物线x 2=4y 的焦点F (0,1),设线段PF 的中点坐标是(x ,y ),则P (2x,2y -1)在抛物线x 2=4y 上,所以(2x )2=4(2y -1),化简得x 2=2y -1.答案:x 2=2y -18.已知动点P (x ,y )与两定点M (-1,0),N (1,0)连线的斜率之积等于常数λ(λ≠0).则动点P 的轨迹C 的方程为________.解析:由题设知直线PM 与PN 的斜率存在且均不为零,所以k PM ·k PN =y x +1·yx -1=λ, 整理得x 2-y 2λ=1(λ≠0,x ≠±1).即动点P 的轨迹C 的方程为x 2-y 2λ=1(λ≠0,x ≠±1).答案:x 2-y 2λ=1(λ≠0,x ≠±1)9.在直角坐标系xOy 中,动点P 与定点F (1,0)的距离和它到定直线x =2的距离之比是22. (1)求动点P 的轨迹Γ的方程; (2)设曲线Γ上的三点A (x 1,y 1),B ⎝⎛⎭⎫1,22,C (x 2,y 2)与点F 的距离成等差数列,线段AC 的垂直平分线与x 轴的交点为T ,求直线BT 的斜率k .解:(1)设P (x ,y ).由已知,得(x -1)2+y 2|x -2|=22,两边同时平方,化简得x 22+y 2=1,故动点P 的轨迹Γ的方程是x 22+y 2=1.(2)由已知得|AF |=22(2-x 1),|BF |=22×(2-1), |CF |=22(2-x 2),因为2|BF |=|AF |+|CF |,所以22(2-x 1)+22(2-x 2)=2×22×(2-1), 所以x 1+x 2=2.①故线段AC 的中点坐标为⎝⎛⎭⎫1,y 1+y 22,其垂直平分线的方程为y -y 1+y 22=-x 1-x 2y 1-y 2(x -1).②因为A ,C 在椭圆上,所以代入椭圆,两式相减, 把①代入化简,得-x 1-x 2y 1-y 2=y 1+y 2.③把③代入②,令y =0,得x =12,所以点T 的坐标为⎝⎛⎭⎫12,0.所以直线BT 的斜率k =22-01-12= 2.10.在平面直角坐标系xOy 中,动点P (x ,y )到F (0,1)的距离比到直线y =-2的距离小1.(1)求动点P 的轨迹W 的方程;(2)过点E (0,-4)的直线与轨迹W 交于两点A ,B ,点D 是点E 关于x 轴的对称点,点A 关于y 轴的对称点为A 1,证明:A 1,D ,B 三点共线.解:(1)由题意可得动点P (x ,y )到定点F (0,1)的距离和到定直线y =-1的距离相等,所以动点P 的轨迹是以F (0,1)为焦点,以y =-1为准线的抛物线.所以动点P 的轨迹W 的方程为x 2=4y .(2)证明:设直线l 的方程为y =kx -4,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则A 1(-x 1,y 1).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -4,x 2=4y ,消去y ,整理得x 2-4kx +16=0. 则Δ=16k 2-64>0,即|k |>2. x 1+x 2=4k ,x 1x 2=16.直线A 1B :y -y 2=y 2-y 1x 2+x 1(x -x 2),所以y =y 2-y 1x 2+x 1(x -x 2)+y 2,即y =x 22-x 214(x 1+x 2)(x -x 2)+14x 22,整理得y =x 2-x 14x -x 22-x 1x 24+14x 22,即y =x 2-x 14x +x 1x 24.直线A 1B 的方程为y =x 2-x 14x +4,显然直线A 1B 过点D (0,4).所以A 1,D ,B 三点共线. B 组 高考题型专练1.(2014·高考广东卷)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点为(5,0),离心率为53. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若动点P (x 0,y 0)为椭圆C 外一点,且点P 到椭圆C 的两条切线相互垂直,求点P 的轨迹方程.解:(1)依题意知c =5,c a =53,∴a =3,b 2=a 2-c 2=4,∴椭圆C 的标准方程为x 29+y 24=1. (2)若过点P (x 0,y 0)的切线的斜率不存在或者斜率为零,则易知点P 的坐标为(3,2)或(3,-2)或(-3,2)或(-3,-2).若过点P (x 0,y 0)的切线的斜率存在且不为0,设切点分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),切线P A 的斜率为k ,∵P A ⊥PB ,则切线PB 的斜率为-1k. 切线P A 的方程为y -y 0=k (x -x 0),由⎩⎪⎨⎪⎧y -y 0=k (x -x 0)x 29+y 24=1得4x 2+9[k (x -x 0)+y 0]2=36,即(4+9k 2)x 2+18k (y 0-kx 0)x +9(y 0-kx 0)2-36=0,∵切线P A 与椭圆相切, ∴Δ=[18k (y 0-kx 0)]2-4(4+9k 2)[9(y 0-kx 0)2-36]=0,化简得4+9k 2-k 2x 20+2kx 0y 0-y 20=0.①同理,切线PB 的方程为y -y 0=-1k (x -x 0),与椭圆方程x 29+y 24=1联立可得,4+9k 2-x 20k 2-2x 0y 0k-y 20=0,即4k 2+9-x 20-2kx 0y 0-k 2y 20=0.② 由①+②得13(1+k 2)-(1+k 2)(x 20+y 20)=0,即(1+k 2)(x 20+y 20-13)=0,∵1+k 2≠0,∴x 20+y 20-13=0,即x 20+y 20=13.经检验可知点(3,2),(3,-2),(-3,2),(-3,-2)均满足x 20+y 20=13,故点P (x 0,y 0)的轨迹方程为x 2+y 2=13.2.(2015·高考广东卷)已知过原点的动直线l 与圆C 1:x 2+y 2-6x +5=0相交于不同的两点A ,B .(1)求圆C 1的圆心坐标;(2)求线段AB 的中点M 的轨迹C 的方程;(3)是否存在实数k ,使得直线L :y =k (x -4)与曲线C 只有一个交点?若存在,求出k 的取值范围;若不存在,说明理由.解:(1)C 1:(x -3)2+y 2=4,圆心C 1(3,0).(2)由垂径定理知,C 1M ⊥AB ,故点M 在以OC 1为直径的圆上,即⎝⎛⎭⎫x -322+y 2=94. 故线段AB 的中点M 的轨迹C 的方程是⎝⎛⎭⎫x -322+y 2=94在圆C 1:(x -3)2+y 2=4内部的部分,即⎝⎛⎭⎫x -322+y 2=94⎝⎛⎭⎫53<x ≤3. (3)联立⎩⎨⎧x =53,⎝⎛⎭⎫x -322+y 2=94,解得⎩⎨⎧ x =53,y =±253. 不妨设其交点为P 1⎝⎛⎭⎫53,253,P 2⎝⎛⎭⎫53,-253, 设直线L :y =k (x -4)所过定点为P (4,0), 则kPP 1=-257,kPP 2=257. 当直线L 与圆C 相切时,⎪⎪⎪⎪32-k -4k ||k 2+1=32,解得k =±34. 故当k ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-34∪⎝⎛⎭⎫-257,257∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫34时,直线L 与曲线C 只有一个交点.。
【优化方案】2014届高考数学(文科,大纲版)一轮复习配套课件:7.4 曲线与方程
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【名师点评】
本题主要考查了求轨迹方程的方法,直线与曲
线的位置关系,圆的方程的知识,以及推理运算能力.难度中 档偏上.考查了平面解析几何的重要知识和思想方法,求轨迹 方程作为本题的第一问较简单,但很关键,只有(1)正确,(2) 才有可能正确,(2)中是解决直线与曲线的常规方法:方程组思 想及向量法,入手明确,但化简运算量较大.
消去 x,得 y2-(2-k)y-ka=0 (*). 当且仅当(*)方程有两个不同的实根时,方程组有两组不同的实 数解,即直线与曲线有两个不同的交点.
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设两交点坐标分别为 A(x1,y1),B(x2,y2),
y1+y2=2-k 则有 且 Δ=(2-k)2+4ka>0. y1·2=-ka y
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知能演练轻松闯关
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图形的面积是(
A.2 C.8 答案:C
)
B.4 D.不存在
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4.曲线x2-ay2=1经过点P(2,-3),则a的值为________.
1 答案: 3
5.曲线 y= 1-x2与曲线 y=|x|的交点个数是________.
答案:2
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考点探究讲练互动
考点突破
考点 1 曲线与方程的关系
判断曲线与方程的对应关系有两种方法: 等价转化和特值讨 论,它们依据的是曲线的纯粹性和完备性.因此,处理“曲 线与方程”的概念题, 可采用等价转化法, 也可采用特值法.
→ → → → 【思路分析】 AD 用AE和AB表示,利用|AD |=2 建立 x,y 的关系.
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【解】
→ 1 → → → → → 由AE= (AB+AD )可得,AD =2AE-AB, 2
2014届高三数学一轮复习 (基础知识+小题全取+考点通关+课时检测)8.8曲线与方程课件 新人教A版
(
)
解析: ∵M 为 AQ 垂直平分线上一点, 则|AM|=|MQ|,∴|MC|+|MA|=|MC|+ |MQ|=|CQ|=5,故 M 的轨迹为椭圆, 5 21 2 2 2 ∴a= ,c=1,则 b =a -c = , 2 4 4x2 4y2 ∴椭圆的标准方程为 + =1. 25 21
1 2 x +4 4 2 0 1 2 x +4+ 所以 d= 2 = 0 ≥2, 2 2 x0+4 x0+4 当 x0=0 时取等号,所以 O 点到 l 距离的最小值为 2.
直接法求曲线方程的一般步骤 (1)建立合理的直角坐标系;
(2)设出所求曲线上点的坐标,把几何条件或等量关
[解]
设动点为 M,其坐标为(x,y),
y y 当 x≠± 时,由条件可得 kMA1· a kMA2= · = x+a x-a y2 2 2 2 a), 2 2=m,即 mx -y =ma (x≠± x -a 又 A1(-a,0),A2(a,0)的坐标满足 mx2-y2=ma2, 故依题意,曲线 C 的方程为 mx2-y2=ma2. x2 y2 当 m<-1 时,曲线 C 的方程为 2+ =1,C 是 a -ma2 焦点在 y 轴上的椭圆;
定义法求轨迹方程
[例2]
(2012· 海淀模拟)点P到图形C上每一个点的距
离的最小值称为点P到图形C的距离,那么平面内到定圆 的距离与到定点A的距离相等的点的轨迹不可能是( )
A.圆
C.双曲线的一支
B.椭圆
D.直线
[自主解答]
优化方案2014数学(人教A理)一轮课件:1.2命题及其关系、充分条件与必要条件
名师讲坛精彩呈现
易错警示 因颠倒充分必要条件致误
例 (2012·高考山东卷)设a>0且a≠1,则“函数f(x)
=ax在R上是减函数”是“函数g(x)=(2-a)x3在R上是
增函数”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【常见错误】 解答本题易出现的错误是充分条件与必
【解析】 ①逆命题与逆否命题之间不存在必然的真假 关系,故①错误; ②由不等式的性质可知,“a>b”与“a+c>b+c”等 价,故②错误; ③“a2+b2=0,则a,b全为0”的逆否命题是“若a,b 不全为0,则a2+b2≠0”,故③错误; ④否命题和逆命题是互为逆否命题,真假性一致,故④ 正确. 【答案】 ①②③
方法感悟
1.四种命题的真假判断 写出一个命题的逆命题、否命题及逆否命题的关键是分清原 命题的条件和结论,然后按定义来写;在判断原命题及其逆 命题、否命题以及逆否命题的真假时,要借助原命题与其逆 否命题同真或同假,逆命题与否命题同真或同假来判定. 2.用集合的观点来看充要条件 设集合 A={x|x 满足条件 p},B={x|x 满足条件 q},则有: (1)若 A⊆B,则 p 是 q 的充分条件,若 A B,则 p 是 q 的充 分不必要条件; (2)若 B⊆A,则 p 是 q 的必要条件,若 B A,则 p 是 q 的必 要不充分条件; (3)若 A=B,则 p 是 q 的充要条件; (4)若 A B,且 B A,则 p 是 q 的既不充分也不必要条件.
A.若q,则p
B.若綈p,则綈q
C.若綈q,则綈p
D.若p,则綈q
解析:选A.“若p,则q”的逆命题是“若q,则p”.
2.(2012·高考湖南卷)命题“若 α=π4,则 tan α=1”的逆否命
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考纲展示
备考指南
1.曲线的轨迹方程的求法是
了解方程的曲线与 曲线的方程的对应 关系.
考查的热点,多考查直接法 与定义法求轨迹方程. 2.题型多为解答题,注重 逻辑思维能力和运算能力的
考查.
本节目录
教
考
名
知
材
点
师
能
回
探
讲
演
顾
究
坛
练
夯
讲
精
轻
实
练
彩
松
双
互
呈
闯
基
动
现
关
教材回顾夯实双基
基础梳理
1.曲线与方程 一般地,在直角坐标系中,如果某曲线C上的点与一个二 元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系: (1)曲线上点的坐标都是__这__个__方__程__的__解___; (2)以这个方程的解为坐标的点都是__曲__线__上__的__点___. 那么,这个方程叫做__曲__线__的__方__程___,这条曲线叫做 _方__程__的__曲__线____.
思考探究 在方程的曲线与曲线的方程的定义中,若只满足“曲线上点的 坐标都是这个方程的解”,那么这个方程是该曲线的方程吗? 提示:不一定是.因为只满足“曲线上点的坐标都是这个方 程的解”说明这条曲线可能只是方程所表示曲线的一部分, 而非整个方程的曲线.
2.求曲线方程的基本步骤
课前热身
1.方程 y= 9-x2表示的曲线是( )
A.抛物线的一部分
B.双曲线的一部分
C.圆
D.半圆
答案:D
2.若 M,N 为两个定点,且|MN|=6,动点 P 满足P→M·P→N=源自0,则 P 点的轨迹是( )
A.圆
B.椭圆
C.双曲线
D.抛物线
答案:A
3.若点P到直线x=-1的距离比它到点(2,0)的距离小1,则
点P的轨迹为( )
A.圆
B.椭圆
考点 2 用定义法求轨迹方程 例2 如图,已知圆 A:(x+2)2+y2=1 与点 A(-2,0),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 过点 B(2,0)且与圆 A 外切(P 为动圆圆心).
【解】 (1)根据题意,知|PA|+|PB|+|AB|=10, 即|PA|+|PB|=6>4=|AB|, 故 P 点的轨迹是椭圆,且 2a=6,2c=4,
即 a=3,c=2,b= 5, 因此 P 点的轨迹方程为x92+y52=1(y≠0). (2)设圆 P 的半径为 r,则|PA|=r+1,|PB|=r, 因此|PA|-|PB|=1. 由双曲线的定义知,P 点的轨迹为双曲线的右支, 且 2a=1,2c=4,
即 a=12,c=2,b= 215, 因此其方程为 4x2-145y2=1(x≥12).
当∠MBA≠90°时,x≠2,由∠MBA=2∠MAB,有
|y|
tan∠MBA=
1-2tatann∠2∠MMABAB,即-x-|y|2=1-2xx+|+y1| 1
,
2
化简可得 3x2-y2-3=0.
而点(2,±3)在曲线 3x2-y2-3=0 上,
综上可知,轨迹 C 的方程为 3x2-y2-3=0(x>1).
动点,线段 AB 的垂直平分线交 BF 于 P,求动点 P 的轨迹方程.
解:如图,连接 PA, 依题意可知|PA|=|PB|. ∴|PA|+|PF|=|PB|+|PF|=|BF|=2>1.
∴P 点轨迹为以 A-12,0, F21,0为焦点,长半轴长为 1 的椭圆.
【题后感悟】 如果动点满足的几何条件就是一些与定点、 定直线有关的几何量的等量关系,而该等量关系又易于表达 成含x,y的等式,从而可直接得到轨迹方程,这种求轨迹方 程的方法称为直接法.
跟踪训练
1.已知两点 M(-1,0),N(1,0),且点 P 使M→P·M→N,P→M·P→N,
N→M·N→P成公差小于零的等差数列,求点 P 的轨迹方程.
解:设点 P(x,y),则M→P=(x+1,y), N→P=(x-1,y),M→N=(2,0). 故M→P·M→N=2(x+1), P→M·P→N=M→P·N→P=(x+1)×(x-1)+y2 =x2+y2-1, N→M·N→P=-2(x-1)=2(1-x).
∵M→P·M→N,P→M·P→N,N→M·N→P成公差小于零的等差数列, ∴2(x2+y2-1)=2(x+1)+2(1-x), 且N→M·N→P-M→P·M→N=2(1-x)-2(x+1)=-4x<0, 整理得 x2+y2=3(x>0). 故点 P 的轨迹方程为 x2+y2=3(x>0).
考点突破
考点 1 用直接法求轨迹方程 例1 (2012·高考四川卷节选)如图,动点 M 与两定点 A(-
1,0),B(2,0)构成△MAB,且∠MBA=2∠MAB.设动点 M 的 轨迹为 C,求轨迹 C 的方程.
【解】 设 M 的坐标为(x,y),显然有 x>0 且 y≠0.
当∠MBA=90°时,点 M 的坐标为(2,±3).
C.双曲线
D.抛物线
解析:选D.依题意知,点P到直线x=-2的距离等于它到
点(2,0)的距离,故点P的轨迹是抛物线.
4.动点P(x,y)到定点A(3,4)的距离比P到x轴的距离多一个 单位长度,则动点P的轨迹方程为________. 解析:由|PA|=|y|+1, 即 x-32+y-42=|y|+1. 当 y>0 时,得 x2-6x-10y+24=0. 当 y≤0 时,得(x-3)2+15=6y 无轨迹.
【名师点评】 (1)本题为利用圆锥曲线定义求动点轨迹方 程问题.若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义,如 圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义,则可以直接根据定义 求出动点的轨迹方程. (2)圆锥曲线的定义揭示了其本质特征,而圆锥曲线的方程 随坐标系的不同而不同,因而掌握定义是根本.
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2.已知 A-21,0,B 是圆 F:x-122+y2=4(F 为圆心)上一
答案:x2-6x-10y+24=0(y>0)
5.设 P 为双曲线x42-y2=1 上一动点,O 为坐标原点,M 为线 段 OP 的中点, 则点 M 的轨迹方程是________. 解析:设 M(x,y),则 P(2x,2y),代入双曲线方程得 x2-4y2=1. 答案:x2-4y2=1
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