小姚数学 专题九 解析几何第二十九讲 曲线与方程
理科数学2010-2019高考真题分类训练专题九 解析几何第二十九讲 曲线与方程
3, 2
抛物线 E: x2 = 2 y 的焦点 F 是 C 的一个顶点.
(Ⅰ)求椭圆 C 的方程;
(Ⅱ)设 P 是 E 上的动点,且位于第一象限,E 在点 P 处的切线 l 与 C 交与不同的两点
A,B,线段 AB 的中点为 D,直线 OD 与过 P 且垂直于 x 轴的直线交于点 M. (i)求证:点 M 在定直线上;
江苏 17)如图,在平面直角坐标系
xOy 中,椭圆 C:
x2 a2
+
y2 b2
= 1(a
b
0) 的焦
点为 F(1 –1、0),F(2 1,0).过 F2 作 x 轴的垂线 l,在 x 轴的上方,l 与圆 F2: (x −1)2 + y2 = 4a2
交于点 A,与椭圆 C 交于点 D.连结 AF1 并延长交圆 F2 于点 B,连结 BF2 交椭圆 C 于点 E,
其中,所有正确结论的序号是
(A)① (B)② (C)①② (D)①②③
2.(2019 浙江 15)已知椭圆 x2 + y2 = 1的左焦点为 F ,点 P 在椭圆上且在 x 轴的上方, 95
若线段 PF 的中点在以原点 O 为圆心, OF 为半径的圆上,则直线 PF 的斜率是_______.
3.(2019
y
P x
O
13.(2013
四川)已知椭圆
C:x a
2 2
+
y2 b2
= 1(a b 0) 的两个焦点分别为 F1(−1,0) ,F(2 1,0),
且椭圆 C 经过点 P( 4,1). 33
(Ⅰ)求椭圆 C 的离心率
(Ⅱ)设过点 A(0,2)的直线 l 与椭圆 C 交于 M,N 两点,点 Q 是 MN 上的点,且
高考理科数学专题九解析几何第二十九讲曲线与方程.pdf
3
,抛物线
E:x2
2y
ab
2
的焦点 F 是 C 的一个顶点 .
(Ⅰ)求椭圆 C 的方程;
(Ⅱ)设 P 是 E 上的动点,且位于第一象限, E 在点 P 处的切线 l 与 C 交与不同的两点 A, B,线段 AB
的中点为 D ,直线 OD 与过 P 且垂直于 x 轴的直线交于点 M .
( i)求证:点 M 在定直线上;
QA ( 2)在平面直角坐标系 xOy 中,是否存在与点 P 不同的定点 Q ,使得
QB
PA
恒成立?若存在,求
PB
出点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
x2 y2 9.( 2015 北京)已知椭圆 C : 2 2 1 a b 0 的离心率为
2 ,点 P 0 ,1 和点
ab
2
A m,n m≠ 0 都在椭圆 C 上,直线 PA 交 x 轴于点 M .
1 的焦点在 x 轴上, A 是 E 的左顶点, 斜率为 k(k 0) 的直线交 E
t3
于 A, M 两点,点 N 在 E 上, MA NA .
(Ⅰ)当 t 4,| AM | | AN | 时,求 AMN 的面积;
(Ⅱ)当 2 AM AN 时,求 k 的取值范围.
6.( 2015 湖北)一种作图工具如图 1 所示. O 是滑槽 AB 的中点,短杆 ON 可绕 O 转动,长杆 MN 通过 N 处 铰链与 ON 连接, MN 上的栓子 D 可沿滑槽 AB 滑动,且 DN ON 1, MN 3 .当栓子 D 在滑槽 AB 内作往复运动时,带动.. N 绕 O 转动一周 ( D 不动时, N 也不动),M 处的笔尖画出的曲线记为 C.以 O 为 原点, AB 所在的直线为 x 轴建立如图 2 所示的平面直角坐标系. (Ⅰ)求曲线 C 的方程; (Ⅱ)设动直线 l 与两定直线 l1 : x 2y 0 和 l 2 : x 2 y 0 分别交于 P, Q 两点.若直线 l 总与曲线 C 有且 只有一个公共点,试探究:△ OPQ 的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在, 说明理由.
函数的解析几何与曲线方程
函数的解析几何与曲线方程一、函数的解析几何函数的解析几何是研究函数图象在坐标系中的几何性质的一门学科。
函数的解析几何与曲线方程密切相关,函数的图象可以用曲线方程来表示,曲线方程也可以用来研究函数的性质。
二、曲线方程曲线方程是表示曲线在坐标系中的位置关系的方程。
曲线方程可以是显式的,也可以是隐式的。
显式曲线方程是关于自变量和因变量的显式方程,隐式曲线方程是关于自变量和因变量的隐式方程。
三、函数图象与曲线方程的关系函数的图象是函数的范围在坐标系中的对应点构成的集合。
曲线方程是表示函数图象在坐标系中的位置关系的方程。
因此,函数的图象与曲线方程是密切相关的。
四、曲线方程的分类曲线方程可以分为代数曲线方程和超越曲线方程。
代数曲线方程是可以用代数方程表示的曲线方程,超越曲线方程是不能用代数方程表示的曲线方程。
五、曲线方程的求解曲线方程的求解就是求出曲线上的点的坐标。
曲线方程的求解方法有很多,常用的方法有代数法、几何法、解析法等。
六、曲线方程的应用曲线方程在数学、物理、工程等领域都有广泛的应用。
在数学中,曲线方程可以用来研究曲线的性质,如曲线的长度、面积、曲率等。
在物理中,曲线方程可以用来研究物体的运动轨迹,如抛物线、圆周运动等。
在工程中,曲线方程可以用来设计和制造各种曲线形状的物体,如桥梁、隧道、管道等。
七、曲线方程的实例1.直线方程:y = kx + b2.圆方程:(x-h)^2 + (y-k)^2 = r^23.抛物线方程:y = ax^2 + bx + c4.双曲线方程:(x-h)2/a2 - (y-k)2/b2 = 15.椭圆方程:(x-h)2/a2 + (y-k)2/b2 = 1八、曲线方程的学习方法学习曲线方程,首先要掌握曲线方程的基本概念和基本知识,如曲线的定义、曲线方程的定义、曲线方程的分类、曲线方程的求解方法等。
其次,要多做习题,巩固所学的知识,提高解题能力。
最后,要学会将曲线方程应用于实际问题中,解决实际问题。
解析几何中的曲线与曲面方程性质
解析几何中的曲线与曲面方程性质在解析几何中,曲线和曲面是两个重要的概念。
它们在数学中有着广泛的应用,涉及到各个领域的问题。
本文将探讨解析几何中的曲线与曲面方程性质,包括曲线与曲面的定义、方程表示和性质。
一、曲线的定义与方程表示曲线是平面上的点的集合,它是由一系列点按照特定的规律排列而成。
曲线可以用方程表示,方程可以是显式方程或参数方程。
显式方程是指将变量的函数关系以解析的方式表达出来,参数方程则是将变量表示为某一参数的函数。
下面将分别介绍这两种表示方法。
1.1 显式方程表示对于平面上的曲线,可以使用显式方程表示。
一般地,曲线的显式方程可以表示为:F(x, y) = 0其中,F(x, y)是一个关于变量x和y的函数。
当F(x, y)等于0时,表示曲线上的点。
不同的函数F(x, y)对应不同的曲线形状,因此显式方程可以很好地描述平面上的曲线。
例如,对于一条直线,其显式方程可以表示为:ax + by + c = 0其中,a、b、c为常数,代表直线的斜率和截距。
通过合适的选择a、b、c的值,可以得到不同的直线。
1.2 参数方程表示除了显式方程表示,曲线还可以使用参数方程来描述。
参数方程可以将曲线上的点表示为参数的函数,通常用t来表示参数。
对于平面上的曲线,其参数方程可以表示为:x = f(t)y = g(t)其中,f(t)和g(t)是关于参数t的函数。
通过选择不同的函数f(t)和g(t),可以得到不同形状的曲线。
例如,对于一条圆的参数方程可以表示为:x = r*cos(t)y = r*sin(t)其中,r代表半径,t代表角度。
通过改变r和t的取值范围,可以得到不同的圆。
二、曲线与曲面的性质曲线和曲面作为解析几何中的基本概念,具有很多重要的性质。
下面将探讨曲线与曲面的一些性质。
2.1 曲线的长度曲线的长度是指曲线路径的长度。
对于显式方程表示的曲线,可以使用线积分的方法来计算曲线的长度。
线积分的计算公式可表示为:L = ∫[a,b] √(1 + (dy/dx)²) dx其中,[a,b]是曲线上的一个区间,dy/dx表示曲线的斜率。
解析几何曲线与方程课件文
解析几何作为数学的一个重要分支,主要研究空间曲线和曲面的性质和方程表示。
在科学研究和工程技术中,解析几何具有广泛的应用价值。
本次课程旨在帮助学生掌握解析几何的基本概念、方法和技能。
课程背景介绍解析几何的基本概念第一部分:曲线的基本概念与方程表示曲线的定义与分类曲线的方程表示及特点常见曲线方程及其图像第二部分:曲面的基本概念与方程表示曲面的定义与分类曲面的方程表示及特点常见曲面方程及其图像第三部分:坐标变换与曲线曲面方程的转换01020304点斜式$y - y_1 = k(x - x_1)$,其中(x_1, y_1)为直线上的一个点。
斜截式$y = kx + b$,其中k为斜率,b为截距。
两点式$y - y_1 = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}(x - x_1)$,其中(x_1, y_1)和(x_2, y_2)为直线上的两点。
直线方程的表示标准式一般式圆方程的表示极坐标方程参数方程曲线方程的基本形式曲线的切线是指在曲线上的某一点处的切线,切线的斜率等于该点处的导数。
求解曲线的切线方程可以通过代入点斜式公式来实现。
曲线的交点与切线切线交点极坐标系极坐标方程曲线的极坐标表示曲线的参数方程表示参数方程01参数的几何意义02转化关系03点的坐标表示向量的坐标表示空间中的平面三维空间的基本概念1 2 3参数方程形式一般方程形式空间曲线的切线与法平面三维空间的曲线方程球面方程的一般形式球面的方程可以表示为x²+y²+z²+2gx+2fy+2gz+c=0,其中(g,f,g)是球心的坐标,c是半径的平方。
球面方程的直角坐标系表示在直角坐标系中,球面的方程可以表示为x²+y²+z²+2gx+2fy+2gz+c=0,其中x²+y²+z²是球面在三个方向上的投影。
球面方程的表示平面几何问题的解析解法01020304直线的斜率圆的方程椭圆的方程双曲线的方程空间直角坐标系球体的方程圆柱体的方程圆锥体的方程三维空间的结构解析建筑设计中的应用地球物理学中的应用机械制造中的应用解析几何在工程中的应用解析几何的起源与发展解析几何的起源解析几何的发展解析几何在现代数学中的应用解析几何在数学分析中的应用解析几何为数学分析提供了有力的工具,帮助解决一些复杂的问题。
解析几何中的曲线与曲面方程应用
解析几何中的曲线与曲面方程应用解析几何是几何学的一个分支,它通过代数方法来研究图形和几何问题。
在解析几何中,曲线和曲面方程是非常重要的概念,它们在各个领域都有广泛的应用。
本文将对解析几何中的曲线与曲面方程应用进行解析与探讨。
一、曲线的方程应用在解析几何中,曲线是指由方程所决定的点的集合。
曲线的方程形式多种多样,下面将介绍几种常见的曲线方程及其应用。
1. 直线的方程在解析几何中,直线是最简单的曲线。
直线的方程常见的有斜截式、点斜式和一般式等形式。
其中,斜截式方程为y = kx + b,表示斜率为k,与y轴交点为b的直线方程。
点斜式方程为y - y1 = k(x - x1),表示已知直线上的一点P(x1, y1)和该直线的斜率k来确定直线方程。
一般式方程为Ax + By + C = 0,通过将直线的斜率截距形式通分化简得到,可以直观地表示一条直线的方程。
直线的方程在几何图形的描述和计算中有广泛的应用。
例如,在平面几何中,直线方程可以用来描述两点之间的连线,以及直线与直线之间的关系。
在工程应用中,直线的方程可用于设计道路、建筑和机械零件等。
2. 圆的方程圆是解析几何中的一个重要曲线,它是由平面上到一个定点距离等于一个定值的点的集合。
圆的方程一般形式为(x - a)² + (y - b)² = r²,其中(a, b)表示圆心的坐标,r表示圆的半径。
在实际应用中,圆的方程被广泛用于计算和几何图形的描述。
例如,在地理学中,圆的方程可以用来表示地球的经纬线以及各个地点之间的距离。
在工程中,圆的方程可以用于设计轮胎、圆形舞台和圆形建筑等。
3. 椭圆的方程椭圆是由平面上到两个定点的距离之和为定值的点的集合。
椭圆的方程一般形式为[(x - h) / a]² + [(y - k) / b]² = 1,其中(h, k)表示椭圆的中心的坐标,a和b分别表示椭圆的长轴和短轴的长度。
解析几何中的曲线与圆锥曲线的性质与方程
解析几何中的曲线与圆锥曲线的性质与方程解析几何是数学的一个分支,研究几何图形的性质和方程。
在解析几何中,曲线是一个重要的概念,而圆锥曲线则是曲线的一种特殊类型。
本文将探讨曲线与圆锥曲线的性质与方程。
一、曲线的基本概念在解析几何中,曲线是由一组点构成,这些点满足一定的几何条件。
曲线可以是一条直线,也可以是一条弧线。
曲线有很多重要的性质,比如长度、弧度等。
曲线的方程是将曲线上的点与坐标系中的数值进行对应的数学表达式。
二、圆锥曲线的定义圆锥曲线是解析几何中的一类曲线,其定义是通过一个点(焦点)和一个直线(准线)来确定的。
圆锥曲线包括椭圆、抛物线和双曲线三种类型。
这三种曲线都具有独特的性质和方程。
1. 椭圆的性质与方程椭圆是圆锥曲线中的一种,其定义是焦点到点的距离之和等于常数。
椭圆的中心是焦点所在的点,长轴和短轴是椭圆的两个重要参数。
椭圆的方程可以表示为(x-h)²/a² + (y-k)²/b² = 1,其中(h,k)是椭圆的中心坐标,a和b是椭圆的长轴和短轴长度。
2. 抛物线的性质与方程抛物线也是圆锥曲线中的一种,其定义是焦点到点的距离等于准线到点的距离。
抛物线具有对称性,焦点所在的直线称为对称轴。
抛物线的方程可以表示为y² = 4ax,其中a是抛物线的参数,代表焦点到准线的距离。
3. 双曲线的性质与方程双曲线是圆锥曲线中的一种,其定义是焦点到点的距离之差等于准线到点的距离。
双曲线具有两个分支,每个分支都有一个焦点和一个准线。
双曲线的方程可以表示为(x-h)²/a² - (y-k)²/b² = 1,其中(h,k)是双曲线的中心坐标,a和b是双曲线的参数。
三、曲线与圆锥曲线的联系曲线可以包含圆锥曲线作为其特例。
例如,当圆锥曲线的焦点与准线重合时,圆锥曲线成为一条直线。
当圆锥曲线的参数满足一定条件时,圆锥曲线可以退化为点或者不存在任何实数解。
解析几何中的曲线与曲面方程推导
解析几何中的曲线与曲面方程推导解析几何是数学中的一个分支,研究了平面与空间中的几何图形和代数方程之间的关系。
其中,曲线和曲面是解析几何中的重要概念。
在本文中,我们将从基本的几何知识出发,逐步推导曲线和曲面的方程,并解析它们的特点和性质。
一、曲线的方程推导在解析几何中,曲线可以由一对参数方程或者参数化方程表示。
其中,最常见的曲线方程有直线方程、圆的方程和椭圆的方程等。
1. 直线的方程直线是最简单的曲线之一,可以由一点和一个方向向量唯一确定。
假设直线上一点的坐标为A(x1, y1, z1),方向向量为v(a, b, c),那么直线的参数方程可以表示为:x = x1 + aty = y1 + btz = z1 + ct其中t为参数。
将参数方程化简得到直线的一般方程为:(ax - x1)/(a) = (by - y1)/(b) = (cz - z1)/(c)2. 圆的方程圆是一个平面上到定点距离等于定长的点的轨迹。
设圆心坐标为O(h, k),半径为r,圆上一点的坐标为M(x, y),则根据勾股定理可以得到圆的方程为:(x - h)² + (y - k)² = r²3. 椭圆的方程椭圆是平面上到两个定点的距离之和等于定长的点的轨迹。
设椭圆焦点坐标为F1(a, 0)和F2(-a, 0),长轴长度为2c,短轴长度为2b,椭圆上一点的坐标为M(x, y),则根据焦点定义可以得到椭圆的方程为:((x - a)² / c²) + (y² / b²) = 1二、曲面的方程推导曲面是空间中的一个二维对象,可以用方程族来表示。
常见的曲面方程有平面方程、球面方程和椭球面方程等。
1. 平面的方程平面是空间中的一个二维对象,可以由一个法向量和一个过平面上一点的向量唯一确定。
假设平面上一点的坐标为P(x1, y1, z1),法向量为n(a, b, c),则平面的方程为:a(x - x1) + b(y - y1) + c(z - z1) = 02. 球面的方程球面是空间中所有与定点距离相等的点的集合。
研究解析几何中的曲线与曲面性质
研究解析几何中的曲线与曲面性质解析几何是数学中的一个分支,主要研究几何图形在坐标系下的性质与关系。
在解析几何中,曲线与曲面是两个重要的概念,它们的性质对于解析几何的研究和应用具有重要意义。
本文将详细探讨曲线及曲面的性质,并分析它们在解析几何中的应用。
一、曲线的性质1. 参数方程和笛卡尔方程曲线是由坐标系中的点组成的,为了描述曲线上的点,我们可以使用参数方程或者笛卡尔方程。
参数方程是将曲线上的每个点的坐标表示为参数的函数,而笛卡尔方程是通过将坐标表示为变量的关系而得到的。
例如,对于简单的直线,其参数方程可以表示为x = at + b,y =ct + d,其中a、b、c、d为常数。
2. 切线与法线曲线上的每一点都有切线和法线。
切线是曲线在该点处的切线方向,它与曲线在该点处的斜率有关。
法线是曲线在该点处垂直于切线的线段,它的斜率是切线斜率的负倒数。
切线和法线的性质对于曲线的研究和描述十分重要。
3. 弧长和曲率曲线的弧长是曲线上两点之间的长度,它可以用来计算曲线的长度。
曲率则是曲线在某一点处的弯曲程度。
曲率大表示曲线弯曲的程度大,反之曲率小则表示曲线相对直线。
曲率与切线的夹角有关,可以用来描述曲线的局部性质。
二、曲面的性质1. 参数方程和笛卡尔方程与曲线类似,曲面也可以用参数方程或者笛卡尔方程表示。
参数方程将曲面上的每个点的坐标表示为参数的函数,而笛卡尔方程则通过将坐标表示为变量的关系而得到。
例如,对于简单的球面,其参数方程可以表示为x = r sinθ cosφ,y = r sinθsinφ,z = r cosθ,其中r、θ、φ为参数,r为球面半径。
2. 切平面和法线曲面上的每一点都有切平面和法线。
切平面是曲面在该点处的切平面方向,它与曲面在该点处的切线有关。
法线是曲面在该点处垂直于切平面的线段,它的方向与切平面相反。
切平面和法线的性质对于曲面的研究和描述非常重要。
3. 曲面的形状曲面可以具有不同的形状,如球面、圆柱面、抛物面等。
第9讲曲线与方程
考向一
直接法求轨迹方程
[审题视点] 由已知条件找出等量关系,直接写出P点坐标满 足的等式化简即得轨迹方程.
【反思与悟】 直接法求曲线方程的一般步骤: (1)建立恰当的坐标系,设动点坐标(x,y); (2)列出几何等量关系式; (3)用坐标条件变为方程f(x,y)=0; (4)变方程为最简方程; (5)检验,就是要检验点轨迹的纯粹性与完备性.
考向二 定义法求轨迹方程 【例2】一动圆与圆x2+y2+6x+5=0外切,同时与圆x2+y2 -6x-91=0内切,求动圆圆心M的轨迹方程,并说明它是 什么曲线. [审题视点] 由曲线定义出发建立关系式,从而求出轨迹方程.
解 如图所示,设动圆圆心为M(x,y),半径为R,设已知 圆的圆心分别为O1、O2,将圆的方程分别配方得:(x+3)2 +y2=4,(x-3)2+y2=100,
专题九 解析几何
第9讲 曲线与方程
1.考查方程的曲线与曲线的方程的对应关系. 2.利用直接法或定义法求轨迹方程. 3.结合平面向量知识能确定动点轨迹,并会研究轨迹的有 关性质. 【复习指导】 正确理解曲线与方程的概念,会用解析几何的基本思想和 坐标法研究几何问题,用方程的观点实现几何问题的代数 化解决,并能根据所给条件选择适当的方法求曲线的轨迹 方程,常用方法有:直接法、定义法、待定系数法、相关 点法、参数法等。
(3)定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线, 再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程; (4)代入转移法:动点P(x,y)依赖于另一动点Q(x0,y0)的 变化而变化,并且Q(x0,y0)又在某已知曲线上,则可先用
x,y的代数式表示x0,y0,再将x0,y0代入已知曲线得要 求的轨迹方程; (5)参数法:当动点P(x,y)坐标之间的关系不易直接找到, 也没有相关动点可用时,可考虑将x,y均用一中间变量(参 数)表示,得参数方程,再消去参数得普通方程.
解析几何中的曲线与曲面方程
解析几何中的曲线与曲面方程一、引言解析几何是数学中的一个重要分支,研究几何图形与代数方程之间的关系。
曲线与曲面是解析几何中的重要概念,其方程的求解和性质的分析对于研究几何图形的特性和应用具有重要意义。
本文将对解析几何中的曲线与曲面方程进行深入解析与讨论。
二、曲线方程的基本形式在解析几何中,曲线方程可以表达为一元或多元函数方程的形式。
一元曲线方程通常是指平面曲线方程,可以表示为y=f(x)的形式,其中f(x)为一个单变量的函数。
多元曲线方程则是指在三维空间中的曲线方程,可以表示为一组形如{x=f(t),y=g(t),z=h(t)}的参数方程。
对于不规则曲线,其方程形式可以更为复杂。
三、常见曲线方程1. 直线方程直线是最简单的曲线之一,其方程可以表示为y=kx+b的形式,其中k为斜率,b为截距。
也可以用向量方程的形式表示为(x,y)=(x_0,y_0)+t(a,b),其中(x_0,y_0)为直线上一点坐标,(a,b)为方向向量,t为参数。
2. 圆的方程圆是具有相同半径长度的所有点的集合,其方程可以表示为(x-a)^2+(y-b)^2=r^2,其中(a,b)为圆心坐标,r为半径。
也可以用参数方程的形式表示为{x=a+r*cos(t),y=b+r*sin(t)}。
3. 椭圆的方程椭圆是具有两个焦点F_1和F_2间距离之和为常数的点的集合,其方程可以表示为[(x-a)^2/a^2]+[(y-b)^2/b^2]=1,其中(a,b)为椭圆中心坐标,a和b分别为半长轴和半短轴的长度。
4. 抛物线的方程抛物线是焦点到准线距离与焦点到抛物线上任意一点距离之比为常数的点的集合,其方程可以表示为y=ax^2+bx+c,其中a、b和c为常数。
5. 双曲线的方程双曲线是焦点到准线距离与焦点到双曲线上任意一点距离之差为常数的点的集合,其方程可以表示为[(x-h)^2/a^2]-[(y-k)^2/b^2]=1,其中(h,k)为双曲线中心坐标,a和b分别为半轴的长度。
解析几何中的微分方程与曲线
解析几何中的微分方程与曲线在解析几何学中,微分方程是一种强大的工具,用于研究曲线的性质和变化。
微分方程描述了曲线上点的变化率,通过求解微分方程,我们可以得到曲线的方程,研究其几何性质。
本文将介绍解析几何中的微分方程与曲线的关系,并探讨一些与微分方程相关的重要概念。
一、微分方程的定义和基本性质微分方程是描述函数或者曲线变化率的方程。
一般而言,微分方程可以分为常微分方程和偏微分方程两类。
常微分方程涉及一个或多个未知函数的导数,而偏微分方程涉及一个或多个未知函数的偏导数。
解析几何中常见的微分方程有曲线的参数方程和曲线的一般方程。
1. 曲线的参数方程曲线的参数方程是通过参数变量来描述曲线上的点。
常见的参数方程形式为:x = f(t)y = g(t)其中x和y是实函数,t是参数。
通过不同的参数变化,可以得到曲线上不同点的坐标。
对参数t求导,可以得到曲线上点的切线斜率。
这样,我们可以通过求解微分方程来研究曲线的性质和变化。
2. 曲线的一般方程曲线的一般方程是通过x和y的自变量关系来描述曲线。
一般方程可以是显式方程或隐式方程。
对于二次曲线,如圆、椭圆和双曲线,其一般方程可以表示为Ax^2 + Bxy + Cy^2 + Dx + Ey + F = 0的形式。
通过微分方程的方法,可以推导出曲线的切线斜率和法线方程。
二、微分方程与曲线的应用微分方程与曲线的研究在解析几何中具有重要的应用价值。
通过微分方程的求解,可以得到曲线的参数方程或一般方程,从而研究曲线的性质和变化。
以下是一些与微分方程相关的典型应用:1. 曲线的切线与法线对曲线的参数方程求导,可以得到曲线上任意一点的切线斜率。
通过求解微分方程,可以得到曲线上每个点的切线方程。
切线是与曲线仅有一个公共点的直线,切线方程可以用于研究曲线的切点和切线与其他图形的相交关系。
同样地,通过求解微分方程,可以得到曲线上每个点的法线方程。
法线是与曲线垂直的直线,法线方程可以用于研究曲线的几何性质,如曲率和曲面的法线。
解析几何中的曲线方程与参数方程
解析几何中的曲线方程与参数方程在解析几何中,我们常常遇到的一个问题是如何用方程来描述一个曲线。
根据曲线的性质和方程的形式,我们可以选择使用曲线方程或参数方程来表达。
本文将对解析几何中曲线方程与参数方程的概念、应用以及优缺点进行详细解析。
一、曲线方程的基本概念曲线方程是指使用坐标系中的变量和常数来表示曲线的方程。
在二维坐标系中,曲线方程通常是关于x和y的函数关系,形如f(x, y) = 0。
其中,f(x, y)是一个多项式函数,0表示曲线上的点满足该函数的值为零。
曲线方程可以是二次曲线、三次曲线、圆、椭圆等各种形式,方程的形式取决于曲线的几何特征。
二、曲线方程的应用曲线方程在几何学和物理学等领域中具有广泛的应用。
以圆的方程为例,圆的标准方程是(x-a)² + (y-b)² = r²,其中(a, b)是圆心的坐标,r是半径。
通过圆的方程,我们可以求解圆心、半径以及判断两个圆是否相交或相切。
同样,其他曲线方程也可以通过代数运算得到曲线的各种性质,如焦点、直径、离心率等。
三、曲线方程的优缺点使用曲线方程来描述曲线的优点是形式简洁、直观易懂。
我们可以通过解方程来求解曲线上的点,进一步研究曲线的性质。
然而,曲线方程存在一些局限性,例如无法直接表示参数方程所能描述的一些曲线,如螺旋线等。
此外,复杂的曲线方程可能难以在坐标系中作图,给分析造成困难。
四、参数方程的基本概念参数方程是指使用一个或多个参数表示曲线上的点坐标的方程。
在参数方程中,曲线上的点的坐标是由参数的函数关系来确定的。
一般可以写成x = f(t),y = g(t),其中t是参数,f(t)和g(t)是两个关于t的函数。
通过给定参数的取值范围,我们可以得到曲线上的一系列点,从而绘制出整条曲线。
五、参数方程的应用参数方程在描述一些特殊曲线时非常方便。
例如,螺旋线的参数方程可以写成x = a·cos(t),y = a·sin(t),其中a是常数,t是参数。
高考数学总结归纳点拨 透视“曲线”与“方程”
透视“曲线”与“方程”曲线和方程的概念是解析几何中最重要的概念之一,轨迹思想是解析几何理论的核心思想,弄清曲线与方程的关系,是解决好求轨迹问题的前提。
对于“曲线的方程”与“方程的曲线”有两层意思:(1)“曲线上的点的坐标都是这个方程的解”,阐明曲线上没有坐标不满足方程的点,也就是说曲线上所有的点都适合这个条件无一例外(纯粹性);(2)“以这个方程的解为坐标的点都在曲线上”阐明释和条件的所有点都在曲线上而毫无遗漏(完备性)。
“曲线”与“方程”是点的轨迹的两种表现形式,“曲线”是轨迹的几何形式,“方程”是轨迹的代数形式,在具体解题操作时要将二者结合起来这就是“数形结合”的方法。
一、概念分析例1 已知坐标满足方程f(x,y)=0的点都在曲线C上,则()A、曲线C上的点的坐标都适合方程f(x,y)=0;B、凡坐标不适合f(x,y)=0 的点都不在C上;C、不在C上的点的坐标必不适合f(x,y)=0;D、不在C上的点的坐标有些适合f(x,y)=0,有些不适合f(x,y)=0。
【分析】由曲线方程的概念,不能得出f(x,y)=0是曲线C的方程。
假如设方程f(x,y)=0为y=2为半径的园上,但园上的点(1,-的坐标并不适合方程;又原命题的逆否命题是C,根据原命题与你否命题等价,故正确答案为:C。
例2 下列命题正确的是A 、方程12x y =-表示斜率为1,在y 轴上的截距为2 的直线; B 、△ABC 三个顶点的坐标是A (0,3),B (-2,0),C (2,0),BC 边的中线方程是x =0;C 、到x 轴距离为5的点的轨迹方程是y =5;D 、曲线222320x y x m --+=过原点的充分必要条件是m =0。
【分析】在A 的方程中要求y ≠2,因此漏掉一点(0,2)(不完备);在B 中BC 边中线的方程是线段x =0(0≤y ≤3)而不是直线x =0(不纯粹);在C 中甸的轨迹应当是y =5或y =-5而只有轨迹方程y =5(不完备)。
解析几何中的曲线与曲线的位置关系的综合考察与证明
解析几何中的曲线与曲线的位置关系的综合考察与证明解析几何是数学中的一个重要分支,它研究的对象是几何图形在坐标系中的表示和性质。
在解析几何中,曲线与曲线的位置关系是一个综合考察与证明的重要内容。
本文将从几何的角度出发,探讨几种常见曲线在平面上的位置关系,重点关注直线、圆和抛物线。
一、曲线的表示与性质在解析几何中,我们常常用方程来表示曲线。
例如,一条直线可以用一元一次方程y=ax+b来表示,其中a和b是常数;一个圆可以用二元二次方程(x-a)²+(y-b)²=r²来表示,其中(a,b)是圆心坐标,r是半径;一个抛物线可以用一元二次方程y=ax²+bx+c来表示,其中a、b和c都是常数。
除了方程表示,曲线还具有一些特殊的性质。
直线具有恒定的斜率,圆上的任意两点到圆心的距离相等,而抛物线则有特殊的焦点和准线。
这些性质在研究曲线的位置关系时起到了重要的作用。
二、曲线的位置关系在解析几何中,曲线的位置关系可以简单地分为相交、相切和相离三种情况。
下面将分别探讨这三种情况在直线、圆和抛物线中的具体表现。
1. 直线与直线的位置关系当两条直线的斜率不相等时,它们将相交于一点。
当两条直线的斜率相等但截距不相等时,它们将平行但不重合。
当两条直线具有相同的斜率和截距时,它们重合于同一直线。
2. 直线与圆的位置关系当直线与圆相交于两个不同的点时,直线被称为切线。
当直线与圆相交于一个点时,直线被称为割线。
当直线与圆不相交时,它被称为外切线。
需要注意的是,直线可能与圆内切或外切,这取决于直线的位置和圆的半径大小。
3. 直线与抛物线的位置关系直线与抛物线的位置关系比较复杂。
当直线与抛物线相交于两个不同的点时,直线被称为割线。
当直线与抛物线相交于一个点时,直线被称为切线。
直线也可能与抛物线没有交点,这时它被称为外线。
4. 圆与圆的位置关系当两个圆相交于两个不同的点时,它们被称为相交圆。
当两个圆相交于一个点时,它们被称为内切圆。
高考数学一轮复习 第九章 解析几何9.9曲线与方程教学案 理 新人教A版
9.9 曲线与方程考纲要求了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系.1.一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线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)曲线上的点的坐标都是这个方程的____;(2)以这个方程的解为坐标的点都是________________________________________.那么,这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线.曲线可以看作是符合某条件的点的集合,也可看作是满足某种条件的动点的轨迹,因此,此类问题也叫轨迹问题.2.求曲线方程的基本步骤:(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.1.方程y =9-x 2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3.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4.已知点A (-2,0),B (3,0),动点P (x ,y )满足AP →·BP →=x 2-6,则P 点的轨迹方程是________.5.过圆x 2+y 2=4上任一点P 作x 轴的垂线PN ,N 为垂足,则线段PN 中点M 的轨迹方程为__________.一、直接法求轨迹方程【例1-1】 已知直角坐标平面上点Q (2,0)和圆O :x 2+y 2=1,动点M 到圆O 的切线长与|MQ |的比等于常数λ(λ>0),求动点M 的轨迹方程,并说明它表示什么曲线.【例1-2】 已知点M (4,0),N (1,0),若动点P 满足MN →·MP →=6|PN →|.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)设Q 是曲线C 上任意一点,求Q 到直线l :x +2y -12=0的距离的最小值. 方法提炼建立适当的坐标系,设出曲线上任意一点的坐标,找出动点满足的等量关系,化简即得所求曲线方程.请做演练巩固提升1二、用定义法求轨迹方程【例2】 已知点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0,点B 是圆F :⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=4(F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平分线交BF 于点P ,求动点P 的轨迹方程.方法提炼若由题意能判断出动点的运动轨迹能满足某种曲线的定义,则只需设出标准方程并确定出方程中的基本量即可,这也是求轨迹方程的首选方法.请做演练巩固提升2三、代入法求点的轨迹方程【例3】 已知△ABC 的两个顶点为A (-2,0),B (0,-2),第三个顶点C 在曲线y =3x 2-1上移动,求△ABC 重心的轨迹方程.方法提炼若A 点的运动与B 点的运动相关,且B 点的运动有规律,则找出两点坐标间的关系,用A 点坐标表示出B 点坐标,代入B 点所满足的方程,整理即得A 点的轨迹方程.请做演练巩固提升4曲线轨迹方程的求解【典例】 (14分)(2012湖北高考)设A 是单位圆x 2+y 2=1上的任意一点,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|DM |=m |DA |(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,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,求m 的值;若不存在,请说明理由.规范解答:(1)如图1,设M (x ,y ),A (x 0,y 0),则由|DM |=m |DA |(m >0,且m ≠1),可得x =x 0,|y |=m |y 0|,所以x 0=x ,|y 0|=1m|y |.①因为A 点在单位圆上运动,所以x 20+y 20=1.②将①式代入②式即得所求曲线C 的方程为x 2+y 2m2=1(m >0,且m ≠1).(4分)因为m ∈(0,1)∪(1,+∞),所以当0<m <1时,曲线C 是焦点在x 轴上的椭圆,两焦点坐标分别为(-1-m 2,0),(1-m 2,0);(6分) 当m >1时,曲线C 是焦点在y 轴上的椭圆,两焦点坐标分别为(0,-m 2-1),(0,m 2-1).(8分)(2)方法一:如图2,3,∀k >0,设P (x 1,kx 1),H (x 2,y 2),则Q (-x 1,-kx 1),N (0,kx 1),直线QN 的方程为y =2kx +kx 1,将其代入椭圆C 的方程并整理可得 (m 2+4k 2)x 2+4k 2x 1x +k 2x 21-m 2=0.依题意可知此方程的两根为-x 1,x 2,于是由韦达定理可得-x 1+x 2=-4k 2x 1m 2+4k 2,即x 2=m 2x 1m 2+4k 2.(10分)因为点H 在直线QN 上,所以y 2-kx 1=2kx 2=2km 2x 1m 2+4k 2.于是PQ →=(-2x 1,-2kx 1),PH →=(x 2-x 1,y 2-kx 1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k 2x 1m 2+4k 2,2km 2x 1m 2+4k 2.而PQ ⊥PH 等价于PQ →·PH →=42-m 2k 2x 21m 2+4k 2=0,(13分)即2-m 2=0.又m >0,得m =2,故存在m =2,使得在其对应的椭圆x 2+y 22=1上,对任意的k >0,都有PQ ⊥PH .(14分)图1 图2(0<m <1) 图3(m >1)方法二:如图2,3,∀x 1∈(0,1),设P (x 1,y 1),H (x 2,y 2),则Q (-x 1,-y 1),N (0,y 1).因为P ,H 两点在椭圆C 上,所以⎩⎪⎨⎪⎧m 2x 21+y 21=m 2,m 2x 22+y 22=m 2,两式相减可得m 2(x 21-x 22)+(y 21-y 22)=0.③(10分)依题意,由点P 在第一象限可知,点H 也在第一象限,且P ,H 不重合. 故(x 1-x 2)(x 1+x 2)≠0,于是由③式可得 y 1-y 2y 1+y 2x 1-x 2x 1+x 2=-m 2.④(12分)又Q ,N ,H 三点共线,所以k QN =k QH ,即2y 1x 1=y 1+y 2x 1+x 2.于是由④式可得k PQ ·k PH =y 1x 1·y 1-y 2x 1-x 2=12·y 1-y 2y 1+y 2x 1-x 2x 1+x 2=-m 22.而PQ ⊥PH 等价于k PQ ·k PH =-1,即-m 22=-1.又m >0,得m = 2.故存在m =2, 使得在其对应的椭圆x 2+y 22=1上,对任意的k >0,都有PQ ⊥PH .(14分)答题指导:解决轨迹的问题时,要注意以下几点:(1)当动点(或动直线)的位置不确定时,要注意对它们所有可能的情形进行必要的分类讨论,以防以偏概全或遗漏一种或几种情况;(2)解决直线与曲线的交点问题,不仅仅要考虑方程解的个数,还要注意数形结合.1.在平面直角坐标系xOy 中,若定点A (1,2)与动点P (x ,y )满足OP →·OA →=4,则点P 的轨迹方程是________.2.设F 1,F 2是双曲线x 2-y 2=4的两焦点,Q 是双曲线上任意一点,从F 1引∠F 1QF 2平分线的垂线,垂足为P ,则P 点的轨迹方程是__________.3.如图,已知点A 在x 轴上,点B 在y 轴上,且|AB |=2,点M 分有向线段AB →的比为λ,求点M 的轨迹方程,并说明曲线的类型.4.已知点M 是抛物线y 2=x 上一动点,以OM 为一边(O 为原点)作正方形MNPO ,求动点P 的轨迹方程.参考答案基础梳理自测知识梳理1.(1)解 (2)曲线上的点 基础自测1.D 解析:由y =9-x 2得x 2+y 2=9,因为x 2+y 2=9表示一个圆,所以y =9-x 2表示一个半圆.2.A 解析:以MN 的中点为原点建立直角坐标系,并设M (-3,0),N (3,0),P (x ,y ),则PM uuu r ·PN uuu r =(-3-x ,-y )·(3-x ,-y )=(x 2-9)+y 2=0,即x 2+y 2=9,故P 点的轨迹是圆.3.D 解析:由(2x +3y -1)(x -3-1)=0可得2x +3y -1=0或x -3=1,即2x +3y -1=0或x =4(x ≥3).4.y 2=x 解析:AP uu u r =(x +2,y ),BP uu r =(x -3,y ),AP uu u r ·BP uu r=(x +2)(x -3)+y 2=x 2-6,整理得y 2=x .5.x 24+y 2=1 解析:设点M (x ,y ),P (x 0,y 0),则N (x 0,0),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0,y =y 02.∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x ,y 0=2y .又点P (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=4上,∴x 02+y 02=4.∴x 2+4y 2=4,即x 24+y 2=1.考点探究突破【例1-1】 解:如图所示,设直线MN 切圆于N 点,则动点M 组成的集合是:P ={M ||MN |=λ|MQ |}(λ>0).因为圆的半径|ON |=1,所以|MN |2=|MO |2-|ON |2=|MO |2-1. 设点M 的坐标为(x ,y ),则x 2+y 2-1=λ(x -2)2+y 2,整理,得(λ2-1)(x 2+y 2)-4λ2x +(1+4λ2)=0,当λ=1时,方程化为x =54,它表示一条直线;当λ≠1时,方程化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2λ2λ2-12+y 2=1+3λ2(λ2-1)2,它表示圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫2λ2λ2-1,0,半径为1+3λ2|λ2-1|的圆. 【例1-2】 解:(1)设动点P (x ,y ),则MP uuu r=(x -4,y ),MN uuu r =(-3,0),PN uuu r =(1-x ,-y ),由已知得-3(x -4)=6(1-x )2+(-y )2,化简得:3x 2+4y 2=12,即x 24+y 23=1.∴点P 的轨迹C 的方程是:x 24+y 23=1.(2)设椭圆C 的与直线l 平行的切线l ′:x +2y +D =0,将其代入椭圆方程消去x ,化简得16y 2+12Dy +3(D 2-4)=0.Δ=144D 2-192(D 2-4)=0, 解得D =±4.l ′和l 的距离最小值为|12-4|5=855.∴点Q 到直线l 的距离的最小值为855.【例2】 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,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0为焦点,长半轴长为1的椭圆. 其方程可设为x 21+y 2b2=1.又∵c =12,a =1,∴b 2=a 2-c 2=34.故P 点的轨迹方程为x 2+43y 2=1.【例3】 解:设△ABC 的重心G (x ,y ),C (x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0-23,y =y 0-23,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=3x +2,y 0=3y +2.∵点C 在y =3x 2-1上,∴y 0=3x 02-1.∴3y +2=3(3x +2)2-1,整理得y =9x 2+12x +3.∴△ABC 重心的轨迹方程为y =9x 2+12x +3. 演练巩固提升1.x +2y -4=0 解析:OP uu u r =(x ,y ),OA uu r =(1,2),则OP uu u r ·OA uu r=x +2y =4.∴点P 的轨迹方程为x +2y -4=0.2.x 2+y 2=4 解析:如图,延长F 1P 交QF 2于F ′1点,连接PO .则在△F 1F 2F 1′中,|PO |=12|F 2F 1′|=12(|QF 1′|-|QF 2|)=12(|QF 1|-|QF 2|)=2, 即|PO |=2,∴P 点的轨迹方程为x 2+y 2=4.3.解:设M 点坐标为(x ,y ),A ,B 两点的坐标分别为(a,0),(0,b ),则a 2+b 2=4,又⎩⎪⎨⎪⎧x =a1+λ,y =λb1+λ,当λ≠0时,即⎩⎪⎨⎪⎧a =(1+λ)x ,b =1+λλy ,∴(1+λ)2x 2+⎝⎛⎭⎪⎫1+λλ2y 2=4.(1)若λ=1,则x 2+y 2=1表示以原点为圆心半径为1的圆;(2)若λ>1或λ<-1,则x 24(1+λ)2+y 24λ2(1+λ)2=1表示中心在原点,焦点在y 轴上的椭圆;(3)若0<λ<1或-1<λ<0,则x 24(1+λ)2+y 24λ2(1+λ)2=1表示中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆;(4)若λ=0,则⎩⎪⎨⎪⎧x =a ,y =0.又-2≤a ≤2,即y =0,-2≤x ≤2,则M 点的轨迹表示线段.4.解:设动点P (x ,y ),M (x 0,y 0),∵在正方形MNPO 中,|OM |=|OP |,OP ⊥OM ,∴有⎩⎪⎨⎪⎧ x 02+y 02=x 2+y 2,y x ·y 0x 0=-1.①②又点M (x 0,y 0)在抛物线y 2=x 上, ∴得y 02=x 0.③由②得y 0=-x 0x y ,代入③得x 0=x 02x 2y2,∴x 0=y 2x2.④将③代入①,得x 02+x 0=x 2+y 2,⑤将④代入⑤,得y 4x 4+y 2x 2=x 2+y 2,化简,得y 2=x 4,∴x 2=±y (y ≠0)为所求轨迹方程.。
解析几何中的曲线与圆锥曲线的方程与关系
解析几何中的曲线与圆锥曲线的方程与关系解析几何是数学中的一个分支,研究了几何图形的性质、变换和方程。
其中,曲线和圆锥曲线是解析几何中的重要概念。
本文将重点探讨曲线与圆锥曲线的方程与关系,以便更好地理解解析几何的核心内容。
一、曲线的方程在解析几何中,曲线的方程是用来描述曲线上的点与坐标之间的关系的数学表达式。
常见的曲线方程有线性方程、二次方程、三次方程等等。
下面我们以直线和抛物线为例,分别介绍它们的方程。
1. 直线的方程直线的方程可以表示为 y = kx + b,其中k为斜率,b为截距。
直线方程中的斜率和截距可以通过给定的点或一些性质得到。
例如,如果已知一条直线上的两个点A(x1, y1)和B(x2, y2),可以通过斜率公式(y2-y1)/(x2-x1)来计算斜率k,进而可以通过其中任意一个点和得到的斜率来计算出截距b。
2. 抛物线的方程抛物线的方程通常可以表示为 y = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为常数。
抛物线的形状可以根据二次项的系数a来判断。
当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。
抛物线的顶点坐标可以通过顶点公式 x = -b/2a 来得到。
进一步,可以通过给定的顶点或焦点来推导抛物线的具体方程。
二、圆锥曲线的方程与关系圆锥曲线是解析几何中的重要概念,包括椭圆、双曲线和抛物线。
它们都有各自特定的方程形式和几何性质。
1. 椭圆的方程与关系椭圆是一个闭合的曲线,其中所有点到两个焦点的距离之和是常数。
椭圆的方程可以表示为 (x-h)^2/a^2 + (y-k)^2/b^2 = 1,其中(h,k)表示椭圆的中心点坐标,a和b分别表示横轴和纵轴的半长轴。
椭圆的离心率可通过 a、b 计算得出,离心率e的值决定了椭圆的形状。
2. 双曲线的方程与关系双曲线是一条开口朝上或朝下的曲线,其特点是所有点到两个焦点的距离之差是常数。
双曲线的方程可以表示为 (x-h)^2/a^2 - (y-k)^2/b^2 = 1,或者 (y-k)^2/b^2 - (x-h)^2/a^2 = 1,具体形式取决于是开口朝上还是朝下。
解析几何第二十九讲 曲线与方程
专题九解析几何第二十九讲曲线与方程2019 年1 .(2019 北京理8)数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C:x2y21x 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所围城的“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)①②③2.(2019 浙江15)已知椭圆x y 的左焦点为F,点P在椭圆上且在x轴的上方,2 219 5若线段PF的中点在以原点O为圆心,OF为半径的圆上,则直线PF的斜率是_______. 3.(2019 江苏17)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:x y2 22 2 1(a b 0) 的焦a b点为F(1 –1、0),F(2 1,0).过F2 作x轴的垂线l,在x轴的上方,l与圆F2:(x1)2 y 2 4a2交于点A,与椭圆C交于点D.连结AF1 并延长交圆F2 于点B,连结BF2 交椭圆C于点E,连结DF1.已知DF1=52.(1)求椭圆C的标准方程;(2)求点E的坐标.4.(2019 全国III 理21(1))已知曲线C:y=x22,D为直线y=1上的动点,过D作C21的两条切线,切点分别为A,B. (1)证明:直线AB过定点:(2)若以E(0,52)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.5.(2019 北京理18)已知抛物线C: x2 2 py经过点(2,-1).(I) 求抛物线C的方程及其准线方程;(II) 设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0 的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=-1 分别交直线OM,ON于点A和点B,求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两上定点.6.(2019 全国II 理21)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,连结QE并延长交C于点G.(i)证明:△PQG是直角三角形;(ii)求△PQG面积的最大值.7. (2019 浙江21)如图,已知点F(1,0) 为抛物线y 2 2px(p 0) 的焦点,过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线上,使得△ABC的重心G在x轴上,直线AC交x 轴于点Q,且Q在点F右侧.记△AFG,△CQG的面积为S1,S2 .(1)求p的值及抛物线的准线方程;S(2)求 1S2的最小值及此时点G的坐标.8 .(2019 天津理18)设椭圆x y2 22 2 1( 0)a b 的左焦点a b为F,上顶点为B.已知椭圆的短轴长为4,离心率为5 5.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设点P在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点M为直线PB与x轴的交点,点N2在 y 轴的负半轴上.若| ON || OF |(O 为原点),且OP MN ,求直线 PB 的斜率.2010-2018 年解答题11.(2018 江苏)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,椭圆C 过点( 3, ),焦点2F 1( 3, 0), F 2 ( 3, 0) ,圆O 的直径为 F F .1 2yF 1 OF 2 x(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点 P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点 P 的坐标;②直线l 与椭圆C 交于 A ,B 两点.若△OAB 的面积为2 6 7,求直线l 的方程. 2.(2017 新课标Ⅱ)设O 为坐标原点,动点 M 在椭圆C : x 22y 2 1上,过 M 做 x 轴的垂线,垂足为 N ,点 P 满足 NP2NM . (1)求点 P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线 x3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 .x y> > 的离心率是 3 223.(2016 年山东)平面直角坐标系 xOy 中,椭圆 C :221 a b 0ab2,抛物线 E : x22y 的焦点 F 是 C 的一个顶点.(Ⅰ)求椭圆 C 的方程;(Ⅱ)设 P 是 E 上的动点,且位于第一象限,E 在点 P 处的切线l 与 C 交与不同的两点3A ,B ,线段 AB 的中点为 D ,直线 OD 与过 P 且垂直于 x 轴的直线交于点 M . (i )求证:点 M 在定直线上;(ii )直线l 与 y 轴交于点 G ,记△PFG 的面积为 S ,△PDM 的面积为 S ,12S求1S2的最大值及取得最大值时点 P 的坐标.x22y 4.(2016 年天津)设椭圆 1 a32(a 3) 的右焦点为 F ,右顶点为 A ,已知| 1 OF | 13e,其中O 为原点, e 为椭圆的离心率.| OA | | FA |(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设过点 A 的直线l 与椭圆交于点 B ( B 不在 x 轴上),垂直于l 的直线与l 交于点M ,与 y 轴交于点 H ,若 BF HF ,且 MOA ≤MAO ,求直线l 的斜率的取值范围.5.(2016 年全国 II)已知椭圆 E :x y221的焦点在 x 轴上, A 是 E 的左顶点,斜率为t3k (k 0) 的直线交 E 于 A ,M 两点,点 N 在 E 上, MA NA .(Ⅰ)当t 4,| AM || AN | 时,求 AMN 的面积; (Ⅱ)当 2 AMAN 时,求 k 的取值范围.6.(2015 湖北)一种作图工具如图 1 所示.O 是滑槽 AB 的中点,短杆 ON 可绕 O 转动,长杆 MN 通过 N 处铰链与 ON 连接,MN 上的栓子 D 可沿滑槽 AB 滑动,且 DN ON 1, MN 3.当栓子 D 在滑槽 AB 内作往复运动时,带.动.N 绕O 转动一周(D 不动时,N 也不动),M 处的笔尖画出的曲线记为 C .以O 为原点, AB 所在的直线为 x 轴建立如 图 2 所示的平面直角坐标系.4(Ⅰ)求曲线C的方程;(Ⅱ)设动直线l与两定直线2: 2 0l1 : x2y0 和l xy分别交于P, Q两点.若直线l 总与曲线C有且只有一个公共点,试探究:△OPQ的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.x y2 27.(2015 江苏)如图,在平面直角坐标系xoy中,已知椭圆2 2 1 a b0 的离心a b率为22,且右焦点F到左准线l的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F的直线与椭圆交于A, B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC 2AB,求直线AB的方程.x y2 2的离心率是 28.(2015 四川)如图,椭圆E: 2 + 2 1(a b0)a b 2,过点P(0,1) 的动直线l与椭圆相交于A, B两点,当直线l平行与x轴时,直线l被椭圆E截得的线段长为2 2 .(1)求椭圆E的方程;(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在与点P不同的定点Q,使得Q A PA恒QB PB 成立?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.5x y的离心率为 2 229.(2015 北京)已知椭圆 C :221 a b 0a b2,点 P 0,1和点A m ,n m ≠0都在椭圆C 上,直线 PA 交 x 轴于点 M . (Ⅰ)求椭圆 C 的方程,并求点 M 的坐标(用 m , n 表示);(Ⅱ)设 O 为原点,点 B 与点 A 关于 x 轴对称,直线 PB 交 x 轴于点 N .问: y 轴上是否存在点Q ,使得 OQMONQ ?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,说明 理由.10.(2015 浙江)已知椭圆x 22上两个不同的点 A , B 关于直线 1y 21 y mx 对称.2(Ⅰ)求实数 m 的取值范围;(Ⅱ)求 AOB 面积的最大值(O 为坐标原点).xy 22的一个焦点为( 5, 0) ,离心率为 511.(2014 广东)已知椭圆C :1(a b 0)ab322,(Ⅰ)求椭圆 C 的标准方程;(Ⅱ)若动点 P (x , y )为椭圆外一点,且点 P 到椭圆 C 的两条切线相互垂直,求点 P的轨迹方程.12.(2014辽宁)圆 x2y24 的切线与 x 轴正半轴, y 轴正半轴围成一个三角形,当该xy22三角形面积最小时,切点为 P (如图),双曲线C过点 P 且离心率为 3 .1:22 1a b (1)求C的方程;16(2)椭圆C有相同的焦点,直线l过C过点P且与C的右焦点且与C交于A,B两2 1 2 2点,若以线段AB为直径的圆心过点P,求l的方程.yPxOx y2 2 13.(2013 四川)已知椭圆C:1(a b 0)a b2 2 的两个焦点分别为F,,1( 1 0) F(,),21 04 1且椭圆C 经过点P( ,).3 3(Ⅰ)求椭圆C 的离心率(Ⅱ)设过点A(0,2)的直线l与椭圆C 交于M,N两点,点Q是MN上的点,且2 AQ 21 1,求点Q的轨迹方程.2 2AM AN14.(2012 湖南)在直角坐标系xoy中,曲线C:(x5)2 y 2 9外,且对CC的点均在1 2 1上任意一点M,M到直线x2的距离等于该点与圆C上点的距离的最小值.2(Ⅰ)求曲线C的方程;1(Ⅱ)设P(x, y)(y 3)为圆C外一点,过P作圆C的两条切线,分别与曲线0 0 2 2C相交于点A,B 和C,D.证明:当P在直线x4上运动时,四点A,B,C,1D 的纵坐标之积为定值.15.(2011 天津)在平面直角坐标系xOy中,点P(a,b) (a b 0) 为动点,F F分别为1, 2椭圆x y2 22 2 1的左右焦点.已知△a bF PF为等腰三角形.1 2(Ⅰ)求椭圆的离心率e;(Ⅱ)设直线PF与椭圆相交于A, B两点,M是直线PF上的点,满足AM BM2,2 2求点M的轨迹方程.716 .(2009 广东)已知曲线C: y x2 与直线l: x y 2 0 交于两点( , )A x y和A AB(x, y) ,且B B x x.记曲线C在点A和点B之间那一段L与线段AB所围成的平A B面区域(含边界)为D.设点P(s,t) 是L上的任一点,且点P与点A和点B均不重合.(1)若点Q是线段AB的中点,试求线段PQ的中点M的轨迹方程;(2)若曲线: 2 2 2 4 2 51 0G x ax y y a与D有公共点,试求a的最小值.258。
解析几何讲义曲线方程)
第四节 曲线与方程一、曲线与方程1.一般地,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。
那么这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线。
2.求动点的轨迹方程的一般步骤(1)建系——建立适当的坐标系.(2)设点——设轨迹上的任一点P(x,y).(3)列式——列出动点P 所满足的关系式.(4)代换——依条件的特点,选用距离公式、斜率公式等将其转化为x,y 的方程式,并化简。
(5)证明——证明所求方程即为符合条件的动点轨迹方程.注:求轨迹和轨迹方程有什么不同?(求轨迹和轨迹方程的不同:后者只指方程(包括范围)),而前者包含方程及所求轨迹的形状、位置、大小等。
二曲线方程的求法1、直接法:直接根据等量关系式建立方程.例1 已知点(20)(30)A B -,,,,动点()P x y ,满足2PAPB x =·,则点P 的轨迹是( ) A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线2、定义法:运用有关曲线的定义求轨迹方程.例2 在ABC △中,24BC AC AB =,,上的两条中线长度之和为39,求ABC △的重心的轨迹方程.注意:求轨迹方程时要注意轨迹的纯粹性与完备性.3、转移代入法:此方法适用于动点随已知曲线上点的变化而变化的轨迹问题.例3 已知△ABC 的顶点(30)(10)B C -,,,,顶点A 在抛物线2y x =上运动,求ABC △的重心G 的轨迹方程.4、参数法:如果不易直接找出动点的坐标之间的关系,可考虑借助中间变量(参数),把x ,y 联系起来.例4 已知线段2AA a '=,直线l 垂直平分AA '于O ,在l 上取两点P P ',,使有向线段OP OP ',满足4OP OP '=·,求直线AP 与A P ''的交点M 的轨迹方程.评析:参数法求轨迹方程,关键有两点:一是选参,容易表示出动点;二是消参,消参的途径灵活多变.5、待定系数法:当曲线的形状已知时,一般可用待定系数法解决.例5、已知A ,B ,D 三点不在一条直线上,且(20)A -,,(20)B ,,2AD =,1()2AE AB AD =+. (1)求E 点轨迹方程;(2)过A 作直线交以A B ,为焦点的椭圆于M N ,两点,线段MN 的中点到y 轴的距离为45,且直线MN 与E 点的轨迹相切,求椭圆方程.【基础训练】1:已知两点)45,4(),45,1(--N M 给出下列曲线方程:①0124=-+y x ;②322=+y x ;③1222=+y x ;④1222=-y x ,在曲线上存在点P 满足||||NP MP =的所有曲线方程是( ) A ①③ B ②④ C ①②③ D ②③④2.两条直线01=--my x 与01=-+y mx 的交点的轨迹方程是 .3.已知圆的方程为(x-1)2+y 2=1,过原点O 作圆的弦0A ,则弦的中点M 的轨迹方程是 .4.当参数m 随意变化时,则抛物线()y x m x m =+++-22211的顶点的轨迹方程为___________。
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8.(2015
四川)如图,椭圆
E
:
x a
2 2
+
y2 b2
= 1(a
b
0)
的离心率是
2 ,过点 P(0,1) 的动 2
直线 l 与椭圆相交于 A, B 两点,当直线 l 平行与 x 轴时,直线 l 被椭圆 E 截得的线段长
为2 2 . (1)求椭圆 E 的方程; (2)在平面直角坐标系 xOy 中,是否存在与点 P 不同的定点 Q ,使得 QA = PA 恒
C1 相交于点 A,B 和 C,D.证明:当 P 在直线 x = 4 上运动时,四点 A,B,C,
D 的纵坐标之积为定值.
15.(2011 天津)在平面直角坐标系 xOy 中,点 P(a,b) (a b 0) 为动点, F1, F2 分别为
x2
椭圆
a2
+ y2 b2
= 1的左右焦点.已知△ F1PF2 为等腰三角形.
交抛物线于 A、B 两点,点 C 在抛物线上,使得 △ABC 的重心 G 在 x 轴上,直线 AC 交 x 轴于点 Q,且 Q 在点 F 右侧.记 △AFG,△CQG 的面积为
S1, S2 .
(1)求 p 的值及抛物线的准线方程;
(2)求 S1 的最小值及此时点 G 的坐标. S2
8.(2019
天津理
C 的左焦点 F .
3.(2016
年山东)平面直角坐标系
xOy
中,椭圆
x2
C:
a
2
+
y2 b2
= 1a>b>0 的离心率是
3
,
2
抛物线 E: x2 = 2 y 的焦点 F 是 C 的一个顶点.
(Ⅰ)求椭圆 C 的方程;
(Ⅱ)设 P 是 E 上的动点,且位于第一象限,E 在点 P 处的切线 l 与 C 交与不同的两点
(Ⅰ)求椭圆的离心率 e ;
(Ⅱ)设直线 PF2 与椭圆相交于 A, B 两点,M 是直线 PF2 上的点,满足 AM BM = 2 ,
求点 M 的轨迹方程.
7
学高为师,身正为范
小姚数学专题复习训练题
16 .( 2009 广 东 ) 已 知 曲 线 C : y = x2 与 直 线 l : x y + 2 = 0 交 于 两 点 A(xA, yA ) 和
其中,所有正确结论的序号是
(A)① (B)② (C)①② (D)①②③
2.(2019 浙江 15)已知椭圆 x2 + y2 = 1的左焦点为 F ,点 P 在椭圆上且在 x 轴的上方, 95
若线段 PF 的中点在以原点 O 为圆心, OF 为半径的圆上,则直线 PF 的斜率是_______.
3.(2019 江苏
:
x2 a2
+
y2 b2
= 1(a
b
0) 的一个焦点为 (
5, 0) ,离心率为
5
,
3
(Ⅰ)求椭圆 C 的标准方程;
(Ⅱ)若动点 P(x0 , y0 ) 为椭圆外一点,且点 P 到椭圆 C 的两条切线相互垂直,求点 P
的轨迹方程.
12.(2014 辽宁)圆 x2 + y2 = 4 的切线与 x 轴正半轴, y 轴正半轴围成一个三角形,当该
三角形面积最小时,切点为 P(如图),双曲线 C1 :
x2 a2
y2 b2
= 1过点 P 且离心率为
3.
(1)求 C1 的方程;
6
学高为师,身正为范
小姚数学专题复习训练题
(2)椭圆 C2 过点 P 且与 C1 有相同的焦点,直线 l 过 C2 的右焦点且与 C2 交于 A ,B 两 点,若以线段 AB 为直径的圆心过点 P ,求 l 的方程.
(Ⅱ)当 2 AM = AN 时,求 k 的取值范围.
6.(2015 湖北)一种作图工具如图 1 所示. O 是滑槽 AB 的中点,短杆 ON 可绕 O 转动, 长杆 MN 通过 N 处铰链与 ON 连接,MN 上的栓子 D 可沿滑槽 AB 滑动,且 DN = ON = 1 , MN = 3 .当栓子 D 在滑槽 AB 内作往复运动时,带.动.N 绕 O 转动一周(D 不动时,N 也不动),M 处的笔尖画出的曲线记为 C.以 O 为原点, AB 所在的直线为 x 轴建立如 图 2 所示的平面直角坐标系.
4
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小姚数学专题复习训练题
(Ⅰ)求曲线 C 的方程;
(Ⅱ)设动直线 l 与两定直线 l1 : x 2 y = 0 和 l2 : x + 2 y = 0 分别交于 P, Q 两点.若直线 l
总与曲线 C 有且只有一个公共点,试探究:△OPQ 的面积是否存在最小值?若 存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.
18)设椭圆
x2 a2
+
y2 b2
= 1(a
b
0) 的左焦点
为 F ,上顶点为 B .已知椭圆的短轴长为 4,离心率为
5
.
5
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设点 P 在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点 M 为直线 PB 与 x 轴的交点,点 N
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在 y 轴的负半轴上.若 | ON |=| OF | ( O 为原点),且 OP MN ,求直线 PB 的斜率.
2 AQ 2
=
1 AM 2
+
1 AN 2 ,求点 Q 的轨迹方程.
14.(2012 湖南)在直角坐标系 xoy 中,曲线 C1 的点均在 C2 :(x 5)2 + y2 = 9 外,且对 C1 上任意一点 M , M 到直线 x = 2 的距离等于该点与圆 C2 上点的距离的最小值.
(Ⅰ)求曲线 C1 的方程; (Ⅱ)设 P(x0 , y0 ) ( y 3 )为圆 C2 外一点,过 P 作圆 C2 的两条切线,分别与曲线
2 (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,连结
QE 并延长交 C 于点 G.
(i)证明: △PQG 是直角三角形; (ii)求 △PQG 面积的最大值.
7. (2019 浙江 21)如图,已知点 F (1,0) 为抛物线 y2 = 2 px( p 0) 的焦点,过点 F 的直线
2010-2018 年
解答题
1.(2018 江苏)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,椭圆 C 过点 ( 3, 1) ,焦点 2
F1( 3, 0), F2 ( 3, 0) ,圆 O 的直径为 F1F2 .
(1)求椭圆 C 及圆 O 的方程; (2)设直线 l 与圆 O 相切于第一象限内的点 P .
①若直线 l 与椭圆 C 有且只有一个公共点,求点 P 的坐标; ②直线 l 与椭圆 C 交于 A, B 两点.若 △OAB 的面积为 2 6 ,求直线 l 的方程.
x2
13.(2013
四川)已知椭圆
C:
a
2
+
y2 b2
= 1(a b 0) 的两个焦点分别为 F1(1,0) ,F(2 1,0),
且椭圆 C 经过点 P( 4 ,1). 33
(Ⅰ)求椭圆 C 的离心率
(Ⅱ)设过点 A(0,2)的直线 l 与椭圆 C 交于 M,N 两点,点 Q 是 MN 上的点,且
5
连结 DF1.已知 DF1= .
2
(1)求椭圆 C 的标准方程;
(2)求点 E 的坐标.
4.(2019 全国 III 理 21(1))已知曲线 C:y= x2 ,D 为直线 y= 1 上的动点,过 D 作 C
2
2
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的两条切线,切点分别为 A,B.
(1)证明:直线 AB 过定点:
5
(2)若以 E(0, )为圆心的圆与直线 AB 相切,且切点为线段 AB 的中点,求四边形 ADBE
2
的面积. 5.(2019 北京理 18)已知抛物线 C : x2 = 2 py 经过点(2,-1). (I) 求抛物线 C 的方程及其准线方程; (II) 设 O 为原点,过抛物线 C 的焦点作斜率不为 0 的直线 l 交抛物线 C 于两点 M,N, 直线 y=-1 分别交直线 OM,ON 于点 A 和点 B,求证:以 AB 为直径的圆经过 y 轴上的两上 定点. 6.(2019 全国 II 理 21)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− 1 .记 M 的轨迹为曲线 C.
4.(2016
年天津)设椭圆
x2 a2
+
y2 3
=1
(a
3) 的右焦点为 F ,右顶点为 A ,已知
1 + 1 = 3e ,其中 O 为原点, e 为椭圆的离心率. | OF | | OA | | FA |
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设过点 A 的直线 l 与椭圆交于点 B( B 不在 x 轴上),垂直于 l 的直线与 l 交于点 M ,与 y 轴交于点 H ,若 BF HF ,且 MOA≤ MAO ,求直线 l 的斜率
QB PB 成立?若存在,求出点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
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9.(2015
北京)已知椭圆 C
:
x2 a2
+
y2 b2
= 1 a
b
0
的离心率为
2 ,点 P0,1 和点
2
Am,n m ≠ 0 都在椭圆 C 上,直线 PA 交 x 轴于点 M .
(Ⅰ)求椭圆 C 的方程,并求点 M 的坐标(用 m , n 表示); (Ⅱ)设 O 为原点,点 B 与点 A 关于 x 轴对称,直线 PB 交 x 轴于点 N .问: y 轴上是