2020年高考理科数学复习第53讲 曲线与方程
高中数学(理)一轮复习课件:第9章 第53讲 双曲线
双曲线的定义
【例1】 1 在 ABC中, BC =4,sinB-sinC= sinA,若 2 以BC的中点为原点,BC所在的直线为x轴建 立直角坐标系,则求动点A的轨迹方程.
【解析】依题意由正弦定理得: 1 AC - AB = BC =2,即顶点 2 A的轨迹是以B,C为焦点,实 轴长等于2的双曲线的一支(除 去该支的顶点). 建立如图所示直角坐标系,则C (-2,0),B 2,0 , 由2a=2,得a=1,又c=2,由a 2+b 2=c 2得b 2=3, y 所求轨迹方程为x - =1 x 1. 3
2
2
x y 解析:设所求的双曲线方程为 1, 16 k 4 k 18 4 又双曲线过(3 2,,所以 2) 1,解得k 16 k 4 k 4或k 14. 又16 k 0, 4 k 0,所以 4 k 16, 所以k 4, x2 y 2 故所求的双曲线方程为 1. 12 8
4 2
2 3 所以e 2,所以应舍去e= ,所以e=2. 3
本题是一道求圆锥曲线离心率的大小 ( 或范围 ) 的典型题,求解的关键在于根据 条件列出关于该曲线的基本量 a , c的齐次 方程(或不等式),再解方程(或不等式),进 而求得离心率的值 ( 或范围 ) .值得注意的 是,本题极易忽视题设中的条件“ 0<a<b”, 从而出现增解.
面积为 12 .
解析:设 PF1 3k,则 PF1 PF2 3k 2k k 2 ,则 PF1 6, PF2 4, | F1 F2 | 2 3,故VPF1 F2是直 角三角形,则其面积等于12.
x y 4.与双曲线 1共焦点,且过(3,的 2) 16 4 x2 y 2 1 双曲线的方程是 12 8
2020年高考数学复习——参数方程选讲(三)
2020年高考数学复习——参数方程选讲(三)46.已知在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+==t y t x 22422(t 为参数),在极坐标系(以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴)中,曲线C 2的方程为ρsin 2θ=2ρcos θ(ρ>0),曲线C 1、C 2交于A 、B 两点.(Ⅰ)若ρ=2且定点P (0,﹣4),求|P A |+|PB |的值; (Ⅱ)若|P A |,|AB |,|PB |成等比数列,求ρ的值.47.已知圆C 的参数方程为⎩⎨⎧+=+=θθsin 23cos 21y x (θ为参数),若P 是圆C 与x 轴的交点,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设过点P 的圆C 的切线为l. (Ⅰ)求直线l 的极坐标方程(Ⅱ)求圆C 上到直线ρ(cos θ+3sin θ)+6=0的距离最大的点的直角坐标.48.极坐标系与直角坐标系xOy 有相同的长度单位,以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴.已知直线l 的参数方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=t y t x 23212(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为ρsin 2θ=8cos θ.(I )求C 的直角坐标方程;(Ⅱ)设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,求弦长|AB |.49.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为 ⎪⎩⎪⎨⎧α+=α+=sin t 3y cos t 2x (t 是参数),以原点O为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρ=8cos (θ﹣3π). (1)求曲线C 2的直角坐标方程,并指出其表示何种曲线;(2)若曲线C 1与曲线C 2交于A ,B 两点,求|AB|的最大值和最小值.50.已知曲线C 的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧+=+=ααsin 51cos 53y x (α为参数),以直角坐标系原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求曲线C 的极坐标方程; (2)若直线的极坐标方程为ρθθ1cos sin =-,求直线被曲线C 截得的弦长.51.在直角坐标系xoy 中,直线l 的参数方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=t y t x 225223(t 为参数),在极坐标系(与直角坐标系xoy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C的方程为.(Ⅰ)求圆C 的直角坐标方程;(Ⅱ)设圆C 与直线l 交于点A 、B ,若点P的坐标为,求|PA|+|PB|.52.极坐标系中,已知圆⎪⎭⎫⎝⎛-=θπρ3cos 10. (1)求圆的直角坐标方程.(2)设P 是圆上任一点,求点P到直线距离的最大值.53.在极坐标系中,曲线C :ρ=2acosθ(a >0),l :ρcos (θ﹣3π)=23,C 与l 有且仅有一个公共点. (Ⅰ)求a ;(Ⅱ)O 为极点,A ,B 为C 上的两点,且∠AOB=3π,求|OA|+|OB|的最大值.54.在直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系.已知曲线C :ρsin 2θ=2acosθ(a >0),过点P (﹣2,﹣4)的直线l 的参数方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=422222t y t x (t 为参数),直线l 与曲线C 分别交于M 、N 两点. (1)写出曲线C 和直线l 的普通方程;(2)若|PM|,|MN|,|PN|成等比数列,求a 的值.55.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为(α为参数),在以原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为.(Ⅰ)求C 的普通方程和l 的倾斜角;(Ⅱ)设点P (0,2),l 和C 交于A ,B 两点,求|PA|+|PB|.56.在直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线C 1的极坐标方程为ρ2=,直线l 的极坐标方程为ρ=.(Ⅰ)写出曲线C 1与直线l 的直角坐标方程;(Ⅱ)设Q 为曲线C 1上一动点,求Q 点到直线l 距离的最小值.57.在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为:(t为参数),它与曲线C:(y﹣2)2﹣x2=1交于A,B两点.(1)求|AB|的长;(2)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点P的极坐标为,求点P到线段AB中点M的距离.58.已知直线l:x﹣y﹣1=0,以原点O为极点,x轴非负半轴为极轴,取相同长度单位建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ2﹣4ρsinθ=5.(Ⅰ)将直线l写成参数方程(t为参数,α∈[0,π))的形式,并求曲线C的直角坐标方程;(Ⅱ)设直线l与曲线C交于点A,B(点A在第一象限)两点,若点M的直角坐标为(1,0),求△OMA的面积.59.已知平面直角坐标系xoy中,以O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C1方程为ρ=2sinθ;C2的参数方程为(t为参数).(Ⅰ)写出曲线C1的直角坐标方程和C2的普通方程;(Ⅱ)设点P为曲线C1上的任意一点,求点P 到曲线C2距离的取值范围.60.已知曲线C的极坐标方程为2ρsinθ+ρcosθ=10,以极点为直角坐标系原点,极轴所在直线为x轴建立直角坐标系,曲线C1的参数方程为(α为参数),.(Ⅰ)求曲线C的直角坐标方程和曲线C1的普通方程;(Ⅱ)若点M在曲线C1上运动,试求出M到曲线C的距离的最小值及该点坐标.61.已知在直角坐标系xoy中,直线l过点P(1,﹣5),且倾斜角为,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,半径为4的圆C的圆心的极坐标为.(Ⅰ)写出直线l的参数方程和圆C的极坐标方程;(Ⅱ)试判定直线l和圆C的位置关系.62.已知C1在直角坐标系下的参数方程为,以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,有曲线C2:ρ=2cosθ﹣4sinθ.(Ⅰ)将C1的方程化为普通方程,并求出C2的直角坐标方程;(Ⅱ)求曲线C1和C2两交点之间的距离.63.在直角坐标xOy 中,圆C 1:x 2+y 2=4,圆C 2:(x ﹣2)2+y 2=4.(Ⅰ)在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,分别写出圆C 1,C 2的极坐标方程,并求出圆C 1,C 2的交点坐标(用极坐标表示); (Ⅱ)求圆C 1与C 2的公共弦的参数方程.64.以平面直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位,已知曲线C 1的参数方程为,(α为参数,且α∈[0,π)),曲线C 2的极坐标方程为ρ=﹣2sinθ. (1)求C 1的极坐标方程与C 2的直角坐标方程;(2))若P 是C 1上任意一点,过点P 的直线l 交C 2于点M ,N ,求|PM|•|PN|的取值范围.65.在直角坐标系xoy 中,设倾斜角为α的直线l 的参数方程为3cos sin x t y t αα=+⎧⎨=⎩(t 为参数)与曲线1:cos tan x C y θθ⎧=⎪⎨⎪=⎩(θ为参数)相交于不同的两点A 、B .(I )若3πα=,求线段AB 的中点的直角坐标;(II )若直线l 的斜率为2,且过已知点(3,0)P ,求||||PA PB ⋅的值.66.在直角坐标系xOy中,圆C的方程为(x+6)2+y2=25.(I)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C的极坐标方程;(II)直线l的参数方程为(t为参数),α为直线l的倾斜角,l与C交于A,B两点,且|AB|=,求l的斜率.67.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为ρ=2sin(θ﹣),直线l的参数方程为,直线l和圆C交于A,B两点,P是圆C上不同于A,B的任意一点(1)求圆C的直角坐标方程;(2)求△PAB面积的最大值.参考答案46.解:(Ⅰ)∵曲线C2的方程为ρsin2θ=2pcosθ(p>0),即为ρ2sin2θ=2pρcosθ(p>0),∴曲线C2的直角坐标方程为y2=2px,p>2.又已知p=2,∴曲线C2的直角坐标方程为y2=4x.将曲线C1的参数方程(t为参数)与y2=4x联立得: t+32=0,由于△=﹣4×32>0,设方程两根为t1,t2,∴t1+t2=12,t1•t2=32,∴|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1+t2|=12.(Ⅱ)将曲线C1的参数方程(t为参数)与y2=2px联立得:t2﹣2(4+p)t+32=0,由于△=﹣4×32=8(p2+8p)>0,∴t1+t2=2(4+p),t1•t2=32,又|PA|,|AB|,|PB|成等比数列,∴|AB|2=|PA||PB,∴=|t1||t2|,∴=5t1t2,∴=5×32,∴p2+8p﹣4=0,解得:p=﹣4,又p>0,∴p=﹣4+2,∴当|PA|,|AB|,|PB|成等比数列时,p的值为﹣4+2.47.解:(Ⅰ)∵圆C的参数方程为(θ为参数),∴圆C的参数方程消去参数θ,得圆C的普通方程为(x﹣1)2+(y﹣)2=4,∵P是圆C与x轴的交点,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设过点P 的圆C的切线为l由题设知,圆心C(1,),P(2,0),∠CPO=60°,故过P点的切线的倾斜角为30°,设M(ρ,θ)是过P点的圆C的切线上的任一点,则在△PMO中,∠MOP=θ,∠OMP=30°﹣θ,∠OPM=150°,由正弦定理得,∴,∴直线l的极坐标方程为ρcos(θ+60°)=1.(Ⅱ)∵直线ρ(cosθ+s inθ)+6=0,∴直线的直角坐标方程为x+y+6=0,设圆上的点M(1+2cosθ,),点M到直线的距离:d==,∴当θ=时,点M到直线的距离取最大值.此时M(2,2),∴圆C上到直线ρ(cosθ+sinθ)+6=0的距离最大的点的直角坐标为(2,2).48.解:(I)由曲线C的极坐标方程为ρsin2θ=8cosθ,即ρ2sin2θ=8ρcosθ,化为y2=8x.(II)把直线l的参数方程为(t为参数)代入y2=8x化为3t2﹣16t﹣64=0.解得t1=8,t2=.∴弦长|AB|=|t1﹣t2|==.49.解:(1)对于曲线C2有,即,因此曲线C2的直角坐标方程为,其表示一个圆.(2)联立曲线C1与曲线C2的方程可得:,∴t1+t2=2sinα,t1t2=﹣13,因此sinα=0,|AB|的最小值为,sinα=±1,最大值为8.50.解:(1)∵曲线C的参数方程为(α为参数),∴曲线C的普通方程为(x﹣3)2+(y﹣1)2=5,曲线C表示以(3,1)为圆心,为半径的圆,将代入并化简:ρ2﹣6ρcosθ﹣2ρsinθ+5=0.(2)直角坐标方程为y﹣x=1,∴圆心C到直线的距离为,∴弦长为.51.解:(Ⅰ)∵圆C的方程为.∴,即圆C的直角坐标方程:.(Ⅱ),即,由于,故可设t1,t2是上述方程的两实根,所以,故|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=t1+t2=52.解(1)圆ρ=10cos化简可得:ρ=10cos cosθ+10sin sinθρ2=5ρcosθ+5ρsinθ∴.故得圆的直角坐标方程为:.(2)由(1)可知圆的圆心为(,),半径r=5,题意:点P到直线距离的最大值为:圆心到直线的距离+半径,即d+r.d=∴最大距离为:1+5=6.53.解:(Ⅰ)曲线C:ρ=2acosθ(a>0),变形ρ2=2ρacosθ,化为x2+y2=2ax,即(x﹣a)2+y2=a2.∴曲线C是以(a,0)为圆心,以a为半径的圆;由l:ρcos(θ﹣)=,展开为,∴l的直角坐标方程为x+y﹣3=0.由直线l与圆C相切可得=a,解得a=1.(Ⅱ)不妨设A的极角为θ,B的极角为θ+,则|OA|+|OB|=2cosθ+2cos(θ+)=3cosθ﹣sinθ=2cos(θ+),当θ=﹣时,|OA|+|OB|取得最大值2.54.解:(1)曲线C:ρsin2θ=2acosθ(a>0),转化成直角坐标方程为:y2=2ax线l的参数方程为(t为参数),转化成直角坐标方程为:x﹣y﹣2=0.(2)将直线的参数方程(t为参数),代入y2=2ax得到:,所以:,t1t2=32+8a,①则:|PM|=t1,|PN|=t2,|MN|=|t1﹣t2||PM|,|MN|,|PN|成等比数列,所以:,②由①②得:a=1.55.解法一:(Ⅰ)由消去参数α,得,即C的普通方程为.由,得ρsinθ﹣ρcosθ=2,…(*)将代入(*),化简得y=x+2,所以直线l的倾斜角为.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,点P(0,2)在直线l上,可设直线l的参数方程为(t 为参数),即(t为参数),代入并化简,得..设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,则,所以t1<0,t2<0,所以.解法二:(Ⅰ)同解法一.(Ⅱ)直线l的普通方程为y=x+2.由消去y得10x2+36x+27=0,于是△=362﹣4×10×27=216>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则,,所以x1<0,x2<0,故.56.(Ⅰ)以极点为原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρ2=,直线l的极坐标方程为ρ=,根据ρ2=x2+y2,x=ρcosθ,y=ρsinθ,则C1的直角坐标方程为x2+2y2=2,直线l的直角坐标方程为.(Ⅱ)设Q,则点Q到直线l的距离为=,当且仅当,即(k∈Z)时取等号.∴Q点到直线l距离的最小值为.57.解:(1)把直线的参数方程对应的坐标代入曲线方程并化简得7t 2+60t ﹣125=0设A ,B 对应的参数分别为t 1,t 2,则.∴.(2)由P 的极坐标为,可得x p ==﹣2,=2.∴点P 在平面直角坐标系下的坐标为(﹣2,2),根据中点坐标的性质可得AB 中点M 对应的参数为.∴由t 的几何意义可得点P 到M 的距离为.58.解:(Ⅰ)∵直线l :x ﹣y ﹣1=0的倾斜角为,∴将直线l 写成参数方程为,∵曲线C 的极坐标方程为ρ2﹣4ρsinθ=5, ∴x 2+y 2﹣4y=5,即x 2+(y ﹣2)2=9. ∴曲线C 的直角坐标方程为x 2+(y ﹣2)2=9. (Ⅱ)将直线l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程,得t 2﹣﹣4=0,设t 1,t 2是方程的两根,解得,,又点A 在第一象限,故点A 对应,代入到y=tsin,得到点A 纵坐标y A =2,因此△OMA 的面积S △OMA =|OM|•|y A |==1.59.解:(I)曲线C1方程为ρ=2sinθ,可得ρ2=2ρsinθ,可得x2+y2=2y,∴C1的直角坐标方程:x2+(y﹣1)2=1,C2的参数方程为,消去参数t可得:C2的普通方程:.…(II)由(I)知,C1为以(0,1)为圆心,r=1为半径的圆,C1的圆心(0,1)到C2的距离为,则C1与C2相交,P到曲线C2距离最小值为0,最大值为,则点P到曲线C2距离的取值范围为.…60.解:(1)由2ρsinθ+ρcosθ=10,得x+2y﹣10=0,∴曲线C的普通方程是:x+2y﹣10=0.由,得,代入cos2α+sin2α=1,得,∴曲线C1的普通方程为;(2)曲线C的普通方程是:x+2y﹣10=0,设点M(3cosα,2sinα),由点到直线的距离公式得:,其中,∴α﹣φ=0时,,此时.61.解:(Ⅰ)∵直线l过点P(1,﹣5),且倾斜角为,∴直线l的参数方程为(t为参数)∵半径为4的圆C的圆心的极坐标为,∴圆心坐标为(0,4),圆的直角坐标方程为x2+(y﹣4)2=16∵,∴圆的极坐标方程为ρ=8sinθ;(Ⅱ)直线l的普通方程为,∴圆心到直线的距离为∴直线l和圆C相离.62.解:(Ⅰ)C1在直角坐标系下的参数方程为,消参后得C1为y﹣2x+1=0.由ρ=2cosθ﹣4sinθ得ρ2=2ρcosθ﹣4ρsinθ.∴x2+y2=2x﹣4y,∴C2的直角坐标方程为(x﹣1)2+(y+2)2=5..…(Ⅱ)∵圆心(1,﹣2)到直线的距离.∴.…63.解:(I)由,x2+y2=ρ2,可知圆,的极坐标方程为ρ=2,圆,即的极坐标方程为ρ=4cosθ,解得:ρ=2,,故圆C1,C2的交点坐标(2,),(2,).(II)解法一:由得圆C1,C2的交点的直角坐标(1,),(1,).故圆C 1,C 2的公共弦的参数方程为 (或圆C 1,C 2的公共弦的参数方程为)(解法二)将x=1代入得ρcosθ=1从而于是圆C 1,C 2的公共弦的参数方程为.64.解:(1)消去参数可得x 2+y 2=1,因为α∈[0,π),所以﹣1≤x≤1,0≤y≤1,所以曲线C 1是x 2+y 2=1在x 轴上方的部分,所以曲线C 1的极坐标方程为ρ=1(0≤θ≤π).…曲线C 2的直角坐标方程为x 2+(y+1)2=1…(2)设P (x 0,y 0),则0≤y 0≤1,直线l 的倾斜角为α, 则直线l的参数方程为:(t 为参数).…代入C 2的直角坐标方程得(x 0+tcosα)2+(y 0+tsinα+1)2=1,由直线参数方程中t 的几何意义可知|PM|•|PN|=|1+2y 0|, 因为0≤y 0≤1,所以|PM|•|PN|=∈[1,3]…65.解:(I )由曲线1:cos tan x C y θθ⎧=⎪⎨⎪=⎩(θ为参数),可得C 的普通方程是221x y -=. …………………………2分当3πα=时,直线l的参数方程为132x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),代入曲线C 的普通方程,得26160t t --=, ……………………………3分 得126t t +=,则线段AB 的中点对应的1232t t t +==,故线段AB 的中点的直角坐标为9(2. ……………………………5分(II )将直线l 的参数方程代入曲线C 的普通方程,化简得222(cos sin )6cos 80t t ααα-++=, …………………………………7分 则21222288(1tan )||||||||||cos sin 1tan PA PB t t αααα+⋅===--,…………………9分由已知得tan 2α=,故40||||3PA PB ⋅=. ……………………………10分66.解:(Ⅰ)∵在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为(x+6)2+y 2=25, ∴x 2+y 2+12x+11=0,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系, x=ρcosθ,y=ρsinθ,ρ2=x 2+y 2, ∴C 的极坐标方程为ρ2+ρcosθ+11=0.(Ⅱ)∵直线l 的参数方程为(t 为参数),α为直线l 的倾斜角,∴直线l 的直角坐标方程为=0,∵l 与C 交于A ,B 两点,且|AB|=,∴圆心(﹣6,0)到直线l 的距离d==,解得cosα=,当cosα=时,l 的斜率k=tanα=2;当cosα=﹣时,l 的斜率k=tanα=﹣2.67.解:(1)圆C 的极坐标方程为ρ=2sin (θ﹣),即ρ2=ρ×(sinθ﹣cosθ),利用互化公式可得直角坐标方程:x 2+y 2+2x ﹣2y=0,即(x+1)2+(y ﹣1)2=2.(2)圆C 的圆心C (﹣1,1),半径r=.直线l的参数方程为,可得普通方程:3x+4y+4=0.∴圆心C到直线AB的距离d==1.∴圆C上的点到直线AB的最大距离=1+,|AB|=2=2.∴△PAB面积的最大值=×(d+r)==1+.。
2020年人教版高考数学(理)一轮复习 第53讲双曲线
听课正文第53讲双曲线1.双曲线的定义平面内与两个定点F1,F2的等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫作双曲线.这两个定点叫作,两焦点间的距离叫作.集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.(1)当时,P点的轨迹是双曲线;(2)当时,P点的轨迹是两条射线;(3)当时,P点不存在.2.标准方程(1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的双曲线的标准方程为x2a2-y2b2=1(a>0,b>0);(2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的双曲线的标准方程为y2a2-x2b2=1(a>0,b>0).3.双曲线的性质标准方程x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)y2a2-x2b2=1(a>0,b>0)图形(续表)标准方程x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)y2a2-x2b2=1(a>0,b>0)性质范围,y∈R ,x∈R对称性对称轴:坐标轴.对称中心:原点顶点A1,A2A1,A2渐近线y= y=离心率e=ca,e∈a ,b ,c的关系c 2= (c>a>0,c>b>0)实、虚轴线段A 1A 2叫作双曲线的实轴,它的长|A 1A 2|= ;线段B 1B 2叫作双曲线的虚轴,它的长|B 1B 2|= ;a 叫作双曲线的实半轴长,b 叫作双曲线的虚半轴长常用结论双曲线的几个常用结论: (1)与双曲线x 2a2-y 2b 2=1(a>0,b>0)有共同渐近线的双曲线系的方程为x 2a2-y 2b2=λ(λ≠0).(2)双曲线上的点P (x 0,y 0)与左(下)焦点F 1或右(上)焦点F 2之间的线段叫作双曲线的焦半径,分别记作r 1=|PF 1|,r 2=|PF 2|,则①x 2a2-y 2b 2=1(a>0,b>0),若点P 在右支上,则r 1=ex 0+a ,r 2=ex 0-a ;若点P 在左支上,则r 1=-ex 0-a ,r 2=-ex 0+a.②y 2a2-x 2b2=1(a>0,b>0),若点P 在上支上,则r 1=ey 0+a ,r 2=ey 0-a ;若点P 在下支上,则r 1=-ey 0-a ,r 2=-ey 0+a.题组一 常识题1.[教材改编] 若双曲线E :x 29-y 225=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E 上,且|PF 1|=5,则|PF 2|= .2.[教材改编] 已知双曲线经过点P (4,-2√2)和点Q (-4√2,2√3),则该双曲线的标准方程为 .3.[教材改编] 双曲线C :4x 2-10y 2=100的离心率是 ,渐近线方程是 .题组二 常错题◆索引:忽视双曲线定义中的条件“2a<|F 1F 2|”;忽视定义中的条件“差的绝对值”;忽视双曲线焦点的位置;忽视双曲线上的点的位置.4.平面内到点F 1(5,0),F 2(-5,0)距离之差的绝对值等于10的点P 的轨迹是 .5.已知A (-5,0),B (5,0),动点P 满足|PA |-|PB |=6,则点P 的轨迹是 .6.已知双曲线的实轴长为8,离心率为2,则双曲线的标准方程为 .7.P 是双曲线x 216-y 281=1上任意一点,F 1,F 2分别是它的左、右焦点,且|PF 1|=9,则|PF 2|= .探究点一 双曲线的定义及标准方程例1 (1)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的右焦点为F ,点A 在双曲线的渐近线上,△OAF是边长为2的等边三角形(O 为原点),则双曲线的方程为 ( )A .x 24-y 212=1B .x 212-y 24=1 C .x 23-y 2=1D .x 2-y 23=1(2)[2018·辽宁朝阳一模] 设中心在原点、焦点在x 轴上的双曲线的焦距为12,圆(x-6)2+y 2=20与该双曲线的渐近线相切,点P 在双曲线上,若点P 到焦点F 1的距离是9,则点P 到F 2的距离是 ( ) A .17或1 B .13或5 C .13 D .17[总结反思] (1)应用双曲线的定义,可判定平面内动点的轨迹是否为双曲线,进而求出曲线方程;可在“焦点三角形”中,利用正弦定理、余弦定理,并结合||PF 1|-|PF 2||=2a ,运用配方法,建立与|PF 1|·|PF 2|的联系.应用双曲线的定义时,若去掉绝对值,则点的轨迹是双曲线的一支.(2)待定系数法求双曲线方程时,一要注意焦点位置的判断,二要注意c 2=a 2+b 2,a ,b ,c 的关系不要弄错.变式题 (1)[2018·合肥三模] 已知双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a>0,b>0)的上焦点为F ,M 是双曲线虚轴的一个端点,过F ,M 的直线交双曲线的下支于A 点.若M 为AF 的中点,且|AF|=6,则双曲线C 的方程为 ( ) A .y 22-x 28=1 B .y 28-x 22=1 C .y 2-x 24=1D .y 24-x 2=1(2)双曲线C的渐近线方程为y=±2√33x,一个焦点为F(0,-√7),点A(√2,0),点P为双曲线在第一象限内的点,则当点P的位置变化时,△PAF周长的最小值为()A.8B.10C.4+3√7D.3+3√7(3)已知双曲线的虚轴长为12,离心率为54,则其方程为.探究点二双曲线的几何性质有关问题微点1已知离心率求渐近线方程例2[2018·辽宁凌源二中月考]已知圆E:(x-3)2+(y+m-4)2=1(m∈R),当m变化时,圆E上的点与原点O的最短距离与双曲线C:x 2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的离心率相等,则双曲线C的渐近线方程为()A.y=±2xB.y=±12xC.y=±√3xD.y=±√33x[总结反思]已知离心率求渐近线方程,即e=ca ⇒c2=e2·a2=a2+b2⇒e2=1+b2a2,即得渐近线方程为y=±√e2-1x.微点2已知渐近线方程求离心率例3[2018·赣州模拟]若双曲线y2a2-x2b2=1(a,b>0)的一条渐近线方程为y=34x,则该双曲线的离心率为()A.43B.53C.169D.259[总结反思]已知渐近线方程y=±kx,若焦点位置不明确要分k=ba 和k=ab两种情况讨论.已知渐近线方程为y=±ba ·x,可由c2=a2+b2⇒c2a2=1+b2a2,从而求得离心率e=√1+(ba)2.微点3由离心率研究渐近线夹角问题例4定义平面上两条相交直线的夹角为:两条相交直线交成的不超过90°的正角.已知双曲线E:x2 a2-y2b2=1(a>0,b>0),当其离心率e∈[√2,2]时,对应双曲线的渐近线的夹角的取值范围为()A.[0,π6]B.[π6,π3]C.[π4,π3]D.[π3,π2][总结反思]已知离心率可得出双曲线的渐近线方程,即得出渐近线的斜率,从而可解决与渐近线夹角有关的问题.微点4利用渐近线与已知直线的位置关系求离心率范围例5已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1且与双曲线C的一条渐近线垂直的直线l与C的两条渐进线分别交于M,N两点,若|NF1|=2|MF1|,则双曲线C的离心率为.[总结反思]一般可以先求解已知直线与渐近线的交点,再结合相关条件得到关于a与b的方程(或不等式),利用c2=a2+b2,转化为关于a与c的方程(或不等式),从而得离心率的值(或范围).应用演练1.【微点1】[2018·永州模拟]双曲线x2-y2b2=1(b>0)的离心率e=√5,则双曲线的渐近线方程为 ( ) A .y=±12x B .y=±15xC .y=±2xD .y=±5x2.【微点2】[2018·合肥一模] 若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=-2x ,则该双曲线的离心率是 ( )A .√52B .√3C .√5D .2√33.【微点3】已知双曲线x 2a2-y 2b2=1的离心率为2√33,则双曲线的两条渐近线的夹角为 ( )A .π6B .π4C .π3D .π24.【微点4】[2018·珠海三模] 双曲线x 2a2-y 2b2=1的一条渐近线与直线x+2y-1=0垂直,则双曲线的离心率为( ) A .√52B .√5C .√3+12 D .√3+15.【微点2】已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的渐近线经过圆E :x 2+y 2-2x+4y=0的圆心,则双曲线C 的离心率为 ( )A .√5B .√52C .2D .√26.【微点4】过双曲线x 2a2-y 2b2=1(a>0,b>0)的右焦点F 作渐近线的垂线,垂足为P ,且该直线与y 轴的交点为Q ,若|FP|<|OQ|(O 为坐标原点),则双曲线的离心率的取值范围为 .探究点三 直线与双曲线的位置关系 例6 [2018·安阳一模] 如图8-53-1所示,在平面直角坐标系xOy 中,直线l 1:y=x 与直线l 2:y=-x 之间的阴影部分记为W ,区域W 中动点P (x ,y )到l 1,l 2的距离之积为1.(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)动直线l 穿过区域W ,分别交直线l 1,l 2于A ,B 两点,若直线l 与轨迹C 有且只有一个公共点,求证:△OAB的面积恒为定值.图8-53-1[总结反思]解决直线与双曲线的位置关系问题的常用方法:(1)将直线方程代入双曲线方程得到关于x(或y)的方程,利用根与系数的关系及整体代入的思想解题,设直线与双曲线交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,直线的斜率为k,则|AB|=√1+k2·|x1-x2|;(2)比较直线的倾斜角(或斜率)与渐近线的倾斜角(或斜率)的大小,得到直线与双曲线的交点情况;(3)与中点有关的问题常用点差法.变式题已知双曲线C以F1(-2,0),F2(2,0)为焦点,且过点P(7,12).(1)求双曲线C与其渐近线的方程;(2)若斜率为1的直线l与双曲线C相交于A,B两点,且OA⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥OB⃗⃗⃗⃗⃗ (O为坐标原点),求直线l的方程.。
第53课时--双曲线
课题:双曲线教学目标:掌握双曲线的两种定义,标准方程,双曲线中的基本量及它们之间的基本关系教学重点:熟练掌握双曲线的定义、标准方程、简单的几何性质及应用.(一)主要知识及主要方法:3753761.与22221x y a b-=共渐近线的双曲线方程22a x -22yb λ=(0λ≠).2.与22221x y a b -=有相同焦点的双曲线方程22x a k --221y b k =+(2k a <且2k b ≠-) 3.双曲线形状与e的关系:b k a a ===,e 越大,即渐近线的斜率的绝对值就越大,这时双曲线的形状就从扁狭逐渐变得开阔,即双曲线的离心率越大,它的开口就越阔.(二)典例分析:问题1.根据下列条件,求双曲线方程:()1与双曲线221916x y -=有共同的渐近线,且过点(3,-;()2与双曲线221164x y -=有公共焦点,且过点()2;()3以椭圆221259x y +=的长轴端点为焦点,且过点()P ;()4经过点15,34⎛⎫⎪⎝⎭,且一条渐近线方程为430x y +=;()5(4,.377问题2.()1设P 是双曲线2213y x -=的右支上的动点,F 为双曲线的右焦点,已知()3,1A ,①求PA PF +的最小值;②求12PA PF +的最小值.()2(06天津市质检)由双曲线22194x y -=上的一点P 与左、右两焦点1F 、2F 构成12PF F △, 求12PF F △的内切圆与边12F F 的切点坐标.问题3.已知双曲线方程为22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右两焦点1F 、2F ,P 为双曲线右支上的一点,1373PF =,2PF =12F PF ∠的平分线交x 轴于12,05Q ⎛⎫⎪⎝⎭378问题4.(06湖北联考) 已知双曲线方程为22221x y a b-=(0a >,0b >),双曲线斜率大于零的渐近线交双曲线的右准线于点P ,(),0F c 为右焦点,()1求证:直线PF 与渐近线l垂直;()2若PF 的长是焦点F 到直线l 的距离,3PF =,且双曲线的离心率54e =, 求双曲线的方程;()3延长FP 交左准线于M ,交双曲线左支于N ,使M 为PN 的中点, 求双曲线的离心率.问题5.已知直线l :1y kx =+与双曲线2221x y -=与右支有两个交点A 、B ,问是否存在常数k ,使得以AB 为直径的圆过双曲线的右焦点?379(三)课后作业:1.(04北京春)双曲线22149x y -=的渐近线方程是.A 32y x =± .B 23y x =± .C 94y x =± .D 49y x =±2.双曲线的渐近线方程为x y 21±=,且焦距为10,则双曲线方程为.A 152022=-y x .B 120522=-y x 或152022=-y x .C 120522=-y x .D 221205x y -=3.双曲线1422=+ky x 的离心率(1,2)e ∈,则k 的取值范围是.A (,0)-∞ .B (3,0)- .C (12,0)- .D (60,12)--4.若方程22131x y m m -=-+表示焦点在y 轴上的双曲线,则m 的范围是5.双曲线2214x y -=的两个焦点,点P 在双曲线上,且1260F PF ∠=︒,则12F PF △的面积是 .A .B .C .D6.与圆22(3)1x y ++=及圆22(3)9x y -+=都外切的圆的圆心轨迹方程为7.过点(0,3)作直线l ,如果它与双曲线13422=-y x 有且只有一个公共点,则直线l 的条数是3808.过双曲线2212y x -=的右焦点2F 作直线l 交双曲线于A 、B 两点,若2AB =,则这样的直线l 有 .A 1条 .B 2条 .C 3条 .D 不存在9.双曲线和它的共轭双曲线的离心率分别为12,e e ,则12,e e 应满足的关系是 .A 22121e e += .B 22121e e -= .C 1112221=-e e .D 1112221=+e e10.如果12,F F 分别是双曲线191622=-y x 的左、右焦点,AB 是双曲线左支上过点1F 的弦,且6AB =,则2ABF △的周长是11.(06潍坊一模)双曲线221169x y -=的左支上的P 点到右焦点的距离为9,则点P 的坐标为12.设1F 、2F 分别为双曲线22145x y -=的左、右焦点,l 为左准线,()00,P x y 为双曲线左支上一点,P 点到l 的距离为d ,已知d ,1PF ,2PF 成等差数列,求0x 的值13.设双曲线22221x y a b-=()0,0a b >>的右支上存在与右焦点和左准线等距离的点,求离心率e 的取值范围.38114.(02全国)设点P 到点M ()1,0-、()1,0N 距离之差为2m ,到x 轴、y 轴距离之比为2,求m 的取值范围.(四)走向高考:15.(05湖南)如果双曲线2211312x y -=上一点P那么点P 到右准线的距离是 .A 135 .B 13 .C 5 .D 51338216.(05湖南文)已知双曲线22ax -221y b =(0a >,0b >)的右焦点为F ,右准线与一条渐近线交于点A ,OAF △的面积为22a (O 为原点),则两条渐近线的夹角为.A 30︒ .B 45︒ .C 60︒ .D 90︒17.(06陕西)已知双曲线22212x y a -=(a >3π,则双曲线的离心率为 .A 2 .B .C .D18.(07陕西)已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >),以C 的右焦点为圆心且与C 的渐近线相切的圆的半径是 .A .B .C a.D b19.(07全国Ⅱ)设12F F ,分别是双曲线22221x y a b-=的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使1290F AF ∠=︒且123AF AF =,则双曲线的离心率为.A .B .C .D38320.(06全国Ⅱ)已知双曲线22221x y a b-=的一条渐近线方程为43y x =,则双曲线的离心率为 .A 53 .B 43 .C 54 .D 3221.(06湖南)过双曲线M :2221y x b-=的左顶点A 作斜率为1的直线l , 若l 与双曲线M 的两条渐近线分别相交于点C B ,, 且AB BC =, 则双曲线M 的离心率是.A 10 .B 5 .C 310 .D 2522.(06辽宁)曲线221106x y m m +=--(6)m <与曲线22159x y m m+=--(59)m <<的.A 焦距相等 .B 离心率相等 .C 焦点相同 .D 准线相同23.(07福建文)以双曲线222x y -=的右焦点为圆心,且与其右准线相切的圆的方程是.A 22430x y x +--= .B 22430x y x +-+= .C 22450x y x ++-= .D 22450x y x +++=24.(07福建)以双曲线221916x y -=的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是.A 221090x y x +-+= .B 2210160x y x +-+= .C 2210160x y x +++= .D 221090x y x +++=38425.(07辽宁)设P 为双曲线22112y x -=上的一点,12,F F 是该双曲线的两个焦点,若12:3:2PF PF =,则12PFF △的面积为 .A .B 12 .C .D 2426.(07安徽)如图,1F 和2F 分别是双曲线22221x y a b-=(0,0)a b >>的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以1F O 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且2F AB △是等边三角形,则双曲线的离心率为 .A 3 .B 5 .C 25 .D 31+27.(07江苏)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线中心在原点,焦点在y 轴上,一条渐近线方程为20x y -=,则它的离心率为.A .B .C .D 228.(07湖北文)过双曲线22143x y -=左焦点1F 的直线交曲线的左支于M N ,两点,2F 为其右焦点,则22MF NF MN +-的值为38529.(07江西)设动点P 到点(10)A -,和(10)B ,的距离分别为1d 和2d ,2APB θ∠=,且存在常数(01)λλ<<,使得212sin d d θλ=. ()1证明:动点P 的轨迹C 为双曲线,并求出C 的方程; ()2过点B 作直线双曲线C 的右支于M N ,两点,试确定λ的范围,使0OM ON = ,其中点O 为坐标原点.y386 30.(06安徽)如图,F 为双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的 右焦点.P 为双曲线C 右支上一点,且位于xM 为左准线上一点,O 为坐标原点.已知四边形 OFPM 为平行四边形,PF OF λ=. ()1写出双曲线C 的离心率e 与λ的关系式; ()2当1λ=时,经过焦点F 且平行于OP 的 直线交双曲线于A 、B 点,若12AB =, 求此时的双曲线方程.。
高三数学复习(理):第8讲 曲线与方程
第8讲 曲线与方程[学生用书P192]1.曲线与方程在平面直角坐标系中,如果某曲线C (看作满足某种条件的点的集合或轨迹)上的点与一个二元方程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在曲线上.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.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.3.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——依条件式的特点,选用距离公式、斜率公式等将其转化为关于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. 常用结论1.“曲线C 是方程f (x ,y )=0的曲线”是“曲线C 上的点的坐标都是方程f(x,y)=0的解”的充分不必要条件.2.曲线的交点与方程组的关系(1)两条曲线交点的坐标是两个曲线方程的公共解,即两个曲线方程组成的方程组的实数解;(2)方程组有几组解,两条曲线就有几个交点;方程组无解,两条曲线就没有交点.一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)“f(x0,y0)=0”是“点P(x0,y0)在曲线f(x,y)=0上”的充要条件.()(2)方程x2+xy=x的曲线是一个点和一条直线.()(3)动点的轨迹方程和动点的轨迹是一样的.()(4)方程y=x与x=y2表示同一曲线.()(5)y=kx与x=1k y表示同一直线.()答案:(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×二、易错纠偏常见误区|K(1)混淆“轨迹”与“轨迹方程”出错;(2)忽视轨迹方程的“完备性”与“纯粹性”.1.(1)平面内与两定点A(2,2),B(0,0)距离的比值为2的点的轨迹是________.(2)设动圆M与y轴相切且与圆C:x2+y2-2x=0相外切,则动圆圆心M的轨迹方程为_________________________________________________.解析:(1)设动点坐标为(x,y),则(x-2)2+(y-2)2x2+y2=2,整理得3x2+3y2+4x+4y-8=0,所以满足条件的点的轨迹是圆.(2)若动圆在y轴右侧,则动圆圆心到定点C(1,0)与到定直线x=-1的距=1,所以其方程为y2=4x(x>0);若动圆在y轴离相等,其轨迹是抛物线,且p2左侧,则圆心轨迹是x轴负半轴,其方程为y=0(x<0).故动圆圆心M的轨迹方程为y2=4x(x>0)或y=0(x<0).答案:(1)圆(2)y2=4x(x>0)或y=0(x<0)2.已知A(-2,0),B(1,0)两点,动点P不在x轴上,且满足∠APO=∠BPO,其中O为原点,则P点的轨迹方程是________.解析:由角的平分线性质定理得|P A|=2|PB|,设P(x,y),则(x+2)2+y2=2(x-1)2+y2,整理得(x-2)2+y2=4(y≠0).答案:(x-2)2+y2=4(y≠0)3.已知⊙O的方程为x2+y2=4,过M(4,0)的直线与⊙O交于A,B两点,则弦AB的中点P的轨迹方程为________.解析:根据垂径定理知:OP⊥PM,所以P点的轨迹是以OM为直径的圆且在⊙O内的部分.以OM为直径的圆的方程为(x-2)2+y2=4,它与⊙O的交点为(1,±3).结合图形可知所求轨迹方程为(x-2)2+y2=4(0≤x<1).答案:(x-2)2+y2=4(0≤x<1)[学生用书P192]直接法求轨迹方程(师生共研)已知△ABC的三个顶点分别为A(-1,0),B(2,3),C(1,22),定点P (1,1).(1)求△ABC 外接圆的标准方程;(2)若过定点P 的直线与△ABC 的外接圆交于E ,F 两点,求弦EF 中点的轨迹方程.【解】 (1)由题意得AC 的中点坐标为(0,2),AB 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,k AC =2,k AB =1,故AC 中垂线的斜率为-22,AB 中垂线的斜率为-1,则AC的中垂线的方程为y -2=-22x ,AB 的中垂线的方程为y -32=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12.由⎩⎪⎨⎪⎧y -32=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,y -2=-22x , 得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =0.所以△ABC 的外接圆圆心为(2,0),半径r =2+1=3,故△ABC 外接圆的标准方程为(x -2)2+y 2=9.(2)设弦EF 的中点为M (x ,y ),△ABC 外接圆的圆心为N ,则N (2,0), 由MN ⊥MP ,得NM →·PM →=0, 所以(x -2,y )·(x -1,y -1)=0, 整理得x 2+y 2-3x -y +2=0,所以弦EF 中点的轨迹方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -122=12.(1)若曲线上的动点满足的条件是一些几何量的等量关系,则可用直接法,其一般步骤是:设点→列式→化简→检验.求动点的轨迹方程时要注意检验,即除去多余的点,补上遗漏的点.(2)若是只求轨迹方程,则把方程求出,把变量的限制条件附加上即可;若是求轨迹,则要说明轨迹是什么图形.已知坐标平面上动点M (x ,y )与两个定点P (26,1),Q (2,1),且|MP |=5|MQ |.(1)求点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形;(2)记(1)中轨迹为C ,若过点N (-2,3)的直线l 被C 所截得的线段长度为8,求直线l 的方程.解:(1)由|MP |=5|MQ |,得(x -26)2+(y -1)2=5(x -2)2+(y -1)2,化简得x 2+y 2-2x -2y -23=0,所以点M 的轨迹方程是(x -1)2+(y -1)2=25,轨迹是以(1,1)为圆心,5为半径的圆.(2)当直线l 的斜率不存在时,l :x =-2,此时所截得的线段长度为2×52-32=8,所以l :x =-2符合题意.当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为y -3=k (x +2), 即kx -y +2k +3=0, 圆心(1,1)到l 的距离d =|3k +2|k 2+1,由题意,得⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫|3k +2|k 2+12+42=52,解得k =512, 所以直线l 的方程为512x -y +236=0, 即5x -12y +46=0.综上,直线l 的方程为x =-2或5x -12y +46=0.定义法求轨迹方程(师生共研)已知圆C 与两圆x 2+(y +4)2=1,x 2+(y -2)2=1外切,圆C 的圆心轨迹为L ,设L 上的点与点M (x ,y )的距离的最小值为m ,点F (0,1)与点M (x ,y )的距离为n .(1)求圆C 的圆心轨迹L 的方程;(2)求满足条件m =n 的点M 的轨迹Q 的方程.【解】 (1)两圆半径都为1,两圆圆心分别为C 1(0,-4),C 2(0,2),由题意得|CC 1|=|CC 2|,可知圆心C 的轨迹是线段C 1C 2的垂直平分线,C 1C 2的中点为(0,-1),直线C 1C 2的斜率不存在,所以圆C 的圆心轨迹L 的方程为y =-1.(2)因为m =n ,所以M (x ,y )到直线y =-1的距离与到点F (0,1)的距离相等,故点M 的轨迹Q 是以y =-1为准线,点F (0,1)为焦点,顶点在原点的抛物线,而p2=1,即p =2,所以,轨迹Q 的方程是x 2=4y .定义法求轨迹方程(1)在利用圆锥曲线的定义求轨迹方程时,若所求的轨迹符合某种圆锥曲线的定义,则根据曲线的方程,写出所求的轨迹方程.(2)利用定义法求轨迹方程时,还要看轨迹是否是完整的圆、椭圆、双曲线、抛物线,如果不是完整的曲线,则应对其中的变量x 或y 进行限制.1.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__________________.解析:设A (x ,y ),由题意可知D ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2,y 2.又因为|CD |=3,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-52+⎝ ⎛⎭⎪⎫y 22=9,即(x -10)2+y 2=36,由于A ,B ,C 三点不共线,所以点A 不能落在x 轴上,即y ≠0,所以点A 的轨迹方程为(x -10)2+y 2=36(y ≠0).答案:(x -10)2+y 2=36(y ≠0)2.如图,已知△ABC 的两顶点坐标A (-1,0),B (1,0),圆E 是△ABC 的内切圆,在边AC ,BC ,AB 上的切点分别为P ,Q ,R ,|CP |=1(从圆外一点到圆的两条切线段长相等),动点C 的轨迹为曲线M ,求曲线M 的方程.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 :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0,y ≠0),则a 2=4,b 2=a 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫|AB |22=3,所以曲线M 的方程为x 24+y 23=1(y ≠0).相关点法(代入法)求轨迹方程(师生共研)如图所示,抛物线E :y 2=2px (p >0)与圆O :x 2+y 2=8相交于A ,B 两点,且点A 的横坐标为2.过劣弧AB 上动点P (x 0,y 0)作圆O 的切线交抛物线E 于C ,D 两点,分别以C ,D 为切点作抛物线E 的切线l 1,l 2,l 1与l 2相交于点M .(1)求p 的值;(2)求动点M 的轨迹方程.【解】 (1)由点A 的横坐标为2,可得点A 的坐标为(2,2),代入y 2=2px (p >0),解得p =1. (2)由(1)知抛物线E :y 2=2x .设C ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 212,y 1,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 222,y 2,y 1≠0,y 2≠0,切线l 1的斜率为k ,则切线l 1:y -y 1=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -y 212,代入y 2=2x ,得ky 2-2y +2y 1-ky 21=0,由Δ=0,解得k =1y 1, 所以l 1的方程为y =1y 1x +y 12,同理l 2的方程为y =1y 2x +y 22.联立⎩⎪⎨⎪⎧y =1y 1x +y 12,y =1y 2x +y 22,解得⎩⎨⎧x =y 1·y 22,y =y 1+y 22.易知CD 的方程为x 0x +y 0y =8,其中x 0,y 0满足x 20+y 20=8,x 0∈[2,2 2 ], 由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x ,x 0x +y 0y =8,得x 0y 2+2y 0y -16=0, 则⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-2y 0x 0,y 1·y 2=-16x 0,代入⎩⎨⎧x =y 1·y 22,y =y 1+y 22,可得M (x ,y )满足⎩⎪⎨⎪⎧x =-8x 0,y =-y 0x 0,可得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-8x ,y 0=8yx ,代入x 20+y 20=8,并化简,得x 28-y 2=1,考虑到x 0∈[2,22],知x ∈[-4,-22],所以动点M 的轨迹方程为x 28-y 2=1,x ∈[-4,-22].1.如图,已知P 是椭圆x 24+y 2=1上一点,PM ⊥x 轴于点M .若PN →=λNM →. (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, 所以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 ). 所以y -y 1=-λy ,即y 1=(1+λ)y .因为P (x 1,y 1)在椭圆x 24+y 2=1上, 则x 214+y 21=1,所以x 24+(1+λ)2y 2=1, 故x 24+(1+λ)2y 2=1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.故当λ=-12或λ=-32时,N 点的轨迹是圆.2.已知曲线E :ax 2+by 2=1(a >0,b >0),经过点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫33,0的直线l 与曲线E 交于点A ,B ,且MB →=-2MA →.若点B 的坐标为(0,2),求曲线E 的方程.解:设A (x 0,y 0),因为B (0,2),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫33,0,故MB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,2,MA →=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0-33,y 0.由于MB →=-2MA →,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,2=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0-33,y 0.所以x 0=32,y 0=-1,即A ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-1.因为A ,B 都在曲线E 上,所以⎩⎨⎧a ·02+b ·22=1,a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫322+b ·(-1)2=1,解得⎩⎨⎧a =1,b =14. 所以曲线E 的方程为x 2+y24=1.[学生用书P407(单独成册)][A 级 基础练]1.方程(x -y )2+(xy -1)2=0表示的曲线是( ) A .一条直线和一条双曲线 B .两条双曲线 C .两个点D .以上答案都不对解析:选C.(x -y )2+(xy -1)2=0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,xy -1=0.故⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-1.2.(2020·新高考卷Ⅰ改编)已知曲线C :mx 2+ny 2=1.以下结论正确的个数是( )①若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上;②若m =n >0,则C 是圆,其半径为n ;③若mn <0,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =± -mn x ;④若m=0,n >0,则C 是两条直线.A .1B .2C .3D .4解析:选C.对于①,因为m >n >0,所以0<1m <1n ,方程mx 2+ny 2=1可变形为x 21m +y 21n =1,所以该方程表示焦点在y 轴上的椭圆,正确;对于②,因为m=n >0,所以方程mx 2+ny 2=1可变形为x 2+y 2=1n ,该方程表示半径为1n 的圆,错误;对于③,因为mn <0,所以该方程表示双曲线,令mx 2+ny 2=0⇒y =± -mn x ,正确;对于④,因为m =0,n >0,所以方程mx 2+ny 2=1变形为ny 2=1⇒y =±1n ,该方程表示两条直线,正确.3.如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,A (1,0),B (1,1),C (0,1),映射f 将xOy 平面上的点P (x ,y )对应到另一个平面直角坐标系uO ′v 上的点P ′(2xy ,x 2-y 2),则当点P 沿着折线A -B -C 运动时,在映射f 的作用下,动点P ′的轨迹是( )解析:选D.当P 沿AB 运动时,x =1,设P ′(x ′,y ′),则⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2y ,y ′=1-y 2(0≤y ≤1),故y ′=1-x ′24(0≤x ′≤2,0≤y ′≤1).当P 沿BC 运动时,y =1,则⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2x ,y ′=x 2-1(0≤x ≤1),所以y ′=x ′24-1(0≤x ′≤2,-1≤y ′≤0),由此可知P ′的轨迹如D 项图象所示,故选D.4.已知两点M (-2,0),N (2,0),点P 为坐标平面内的动点,满足|MN →|·|MP →|+MN →·NP →=0,则动点P (x ,y )的轨迹方程为( )A .y 2=-8xB .y 2=8xC .y 2=-4xD .y 2=4x解析:选A.设P (x ,y ).因为M (-2,0),N (2,0),所以MN →=(4,0),|MN →|=4,MP →=(x +2,y ),NP →=(x -2,y ),由|MN →|·|MP →|+MN →·NP →=0,得4(x +2)2+y 2+4(x -2)=0,化简整理得y 2=-8x .故选A.5.动点M 在圆x 2+y 2=25上移动,过点M 作x 轴的垂线段MD ,D 为垂足,则线段MD 中点的轨迹方程是( )A.4x 225+y 225=1 B .x 225+4y 225=1 C.4x 225-y 225=1D.x 225-4y 225=1解析:选B.如图,设线段MD 的中点为P (x ,y ),M (x 0,y 0),D (x 0,0),因为P 是MD 的中点,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x ,y 0=2y .又M 在圆x 2+y 2=25上,所以x 20+y 20=25,即x 2+4y 2=25,x 225+4y 225=1,所以线段MD 的中点P 的轨迹方程是x 225+4y 225=1.故选B.6.设D 为椭圆y 25+x 2=1上任意一点,A (0,-2),B (0,2),延长AD 至点P ,使得|PD |=|BD |,则点P 的轨迹方程为________.解析:设点P 坐标为(x ,y ).因为D 为椭圆y 25+x 2=1上任意一点,且A ,B 为椭圆的焦点,所以|DA |+|DB |=2 5.又|PD |=|BD |,所以|P A |=|PD |+|DA |=|DA |+|DB |=25,所以x 2+(y +2)2=25,所以x 2+(y +2)2=20,所以点P 的轨迹方程为x 2+(y +2)2=20.答案:x 2+(y +2)2=207.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 -28.△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,△ABC 与内切圆的切点分别为G ,E ,F .则|AG |=|AE |=8,|BF |=|BG |=2,|CE |=|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,轨迹方程为x 29-y 216=1(x >3).答案:x 29-y 216=1(x >3)9.如图所示,已知圆A :(x +2)2+y 2=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)△P AB 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).解:(1)根据题意,知|PA |+|PB |+|AB |=10,即|P A |+|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.因此其轨迹方程为x 29+y 25=1(y ≠0).(2)设圆P 的半径为r ,则|P A |=r +1,|PB |=r , 因此|P A |-|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 =152,因此其轨迹方程为4x 2-415y 2=1⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≥12. (3)依题意,知动点P 到定点A 的距离等于到定直线x =2的距离,故其轨迹为抛物线,且开口向左,p =4.因此其轨迹方程为y 2=-8x .10.已知动圆P 恒过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,且与直线x =-14相切.(1)求动圆P 圆心的轨迹M 的方程;(2)在正方形ABCD 中,AB 边在直线y =x +4上,另外C ,D 两点在轨迹M 上,求该正方形的面积.解:(1)由题意得动圆P 的圆心到点⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0的距离与它到直线x =-14的距离相等,所以圆心P 的轨迹是以⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0为焦点,直线x =-14为准线的抛物线,且p =12,所以动圆P 圆心的轨迹M 的方程为y 2=x . (2)由题意设CD 边所在直线方程为y =x +t . 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x +t ,y 2=x ,消去y ,整理得x 2+(2t -1)x +t 2=0.因为直线CD 和抛物线交于两点,所以Δ=(2t -1)2-4t 2=1-4t >0,解得t <14. 设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2), 则x 1+x 2=1-2t ,x 1x 2=t 2. 所以|CD |=2[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=2[(1-2t )2-4t 2]=2(1-4t ).又直线AB 与直线CD 之间的距离为|AD |=|t -4|2,|AD |=|CD |,所以2(1-4t )=|t -4|2,解得t =-2或t =-6,经检验t =-2和t =-6都满足Δ>0. 所以正方形边长|AD |=32或|AD |=52, 所以正方形ABCD 的面积S =18或S =50.[B 级 综合练]11.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)解析:选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.点Q (-x ,y ),故由OQ →·AB →=1,得(-x ,y )·(-a ,b )=1,即ax +by =1.将a =32x ,b =3y 代入ax +by =1,得所求的轨迹方程为32x 2+3y 2=1(x >0,y >0).12.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=1D .x 2=16y解析:选B.因为M 到平面内两点A (-5,0),B (5,0)距离之差的绝对值为8,所以M 的轨迹是以A (-5,0),B (5,0)为焦点的双曲线,方程为x 216-y 29=1.A 项,直线x +y =5过点(5,0),满足题意,为“好曲线”;B 项,x 2+y 2=9的圆心为(0,0),半径为3,与M 的轨迹没有交点,不满足题意;C 项,x 225+y 29=1的右顶点为(5,0),满足题意,为“好曲线”;D 项,方程代入x 216-y 29=1,可得y -y 29=1,即y 2-9y +9=0,所以Δ>0,满足题意,为“好曲线”.13.(2021·四川成都石室中学模拟)已知两定点F 1(-1,0),F 2(1,0)和一动点P ,给出下列结论:①若|PF 1|+|PF 2|=2,则点P 的轨迹是椭圆; ②若|PF 1|-|PF 2|=1,则点P 的轨迹是双曲线; ③若|PF 1||PF 2|=λ(λ>0,且λ≠1),则点P 的轨迹是圆;④若|PF 1|·|PF 2|=a 2(a ≠0),则点P 的轨迹关于原点对称;⑤若直线PF 1与PF 2的斜率之积为m (m ≠0),则点P 的轨迹是椭圆(除长轴两端点).其中正确的是________.(填序号)解析:对于①,由于|PF 1|+|PF 2|=2=|F 1F 2|,所以点P 的轨迹是线段F 1F 2,故①不正确.对于②,由于|PF 1|-|PF 2|=1,故点P 的轨迹是以F 1,F 2为焦点的双曲线的右支,故②不正确.对于③,设P (x ,y ),由题意得(x +1)2+y 2(x -1)2+y 2=λ,整理得(1-λ2)x 2+(1-λ2)y 2+(2+2λ2)x +1-λ2=0.因为λ>0,且λ≠1,所以x 2+y 2+(2+2λ2)1-λ2x +1-λ21-λ2=0,所以点P 的轨迹是圆,故③正确.对于④,设P (x ,y ),则|PF 1|·|PF 2|=(x +1)2+y 2·(x -1)2+y 2=a 2.又点P (x ,y )关于原点的对称点为P ′(-x ,-y ),因为(-x +1)2+(-y )2·(-x -1)2+(-y )2=(x +1)2+y 2·(x -1)2+y 2=a 2,所以点P ′(-x ,-y )也在曲线(x +1)2+y 2·(x -1)2+y 2=a 2上,即点P 的轨迹关于原点对称,故④正确.对于⑤,设P (x ,y ),则k PF 1=y x +1,k PF 2=y x -1,由题意得k PF 1·k PF 2=y x +1·yx -1=y 2x 2-1=m (m ≠0),整理得x 2-y 2m =1,此方程不一定表示椭圆,故⑤不正确. 综上,正确结论的序号是③④. 答案:③④14.如图,已知椭圆C :x 218+y 29=1的短轴端点分别为B 1,B 2,点M 是椭圆C 上的动点,且不与B 1,B 2重合,点N 满足NB 1⊥MB 1,NB 2⊥MB 2.(1)求动点N 的轨迹方程;(2)求四边形MB 2NB 1面积的最大值.解:(1)方法一:设N (x ,y ),M (x 0,y 0)(x 0≠0). 由题知B 1(0,-3),B 2(0,3), 所以k MB 1=y 0+3x 0,k MB 2=y 0-3x 0.因为MB 1⊥NB 1,MB 2⊥NB 2, 所以直线NB 1:y +3=-x 0y 0+3x ,①直线NB 2:y -3=-x 0y 0-3x ,② ①×②得y 2-9=x 20y 20-9x 2.又因为x 2018+y 209=1,所以y 2-9=18⎝ ⎛⎭⎪⎫1-y 209y 20-9x 2=-2x 2,整理得动点N 的轨迹方程为y 29+x 292=1(x ≠0).方法二:设N (x ,y ),M (x 0,y 0)(x 0≠0). 由题知B 1(0,-3),B 2(0,3), 所以k MB 1=y 0+3x 0,k MB 2=y 0-3x 0.因为MB 1⊥NB 1,MB 2⊥NB 2, 所以直线NB 1:y +3=-x 0y 0+3x ,①直线NB 2:y -3=-x 0y 0-3x ,② 联立①②,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =y 20-9x 0,y =-y 0.又x 2018+y 209=1,所以x =-x 02,故⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-2x ,y 0=-y ,代入x 2018+y 209=1,得y 29+x 292=1. 所以动点N 的轨迹方程为y 29+x 292=1(x ≠0).方法三:设直线MB 1:y =kx -3(k ≠0), 则直线NB 1:y =-1k x -3,①直线MB 1与椭圆C :x 218+y 29=1的交点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12k 2k 2+1,6k 2-32k 2+1. 则直线MB 2的斜率为k MB 2=6k 2-32k 2+1-312k 2k 2+1=-12k .所以直线NB 2:y =2kx +3.②由①②得点N 的轨迹方程为y 29+x 292=1(x ≠0).(2)由(1)方法三得直线NB 1:y =-1k x -3,① 直线NB 2:y =2kx +3,②联立①②解得x =-6k2k 2+1,即x N =-6k2k 2+1,故四边形MB 2NB 1的面积S =12|B 1B 2|(|x M |+|x N |)=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫12|k |2k 2+1+6|k |2k 2+1=54|k |2k 2+1=542|k |+1|k |≤2722,当且仅当|k |=22时,S 取得最大值2722.[C 级 提升练]15.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,①×②得y 2=-mn6(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),只需证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 ·6tt 2+3=0成立,得证.。
高三数学第一轮复习课时作业(53)曲线与方程
课时作业(五十三) 第53讲 曲线与方程时间:45分钟 分值:100分基础热身1.与两圆x 2+y 2=1及x 2+y 2-8x +12=0都外切的圆的圆心在( ) 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2.2011·湖南师大附中月考 已知两定点A (1,1),B (-1,-1),动点P 满足·=x22,则点P 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .拋物线3.已知点O (0,0),A (1,-2),动点P 满足|PA |=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=04.已知A (0,7)、B (0,-7)、C (12,2),以C 为一个焦点作过A 、B 的椭圆,椭圆的另一个焦点F 的轨迹方程是( )A .y 2-x 248=1(y ≤-1) B .y 2-x248=1C .y 2-x248=-1 D .x 2-y248=1 能力提升5.2011·江门质检 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P 点的轨迹方程是( )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)6.已知||=3,A 、B 分别在y 轴和x 轴上运动,O 为原点,=13+23,则动点P 的轨迹方程是( )A.x24+y 2=1 B .x 2+y24=1 C ..x29+y 2=1 D ..x 2+y29=1 7.已知二面角α-l -β的平面角为θ,点P 在二面角内,PA ⊥α,PB ⊥β,A ,B 为垂足,且PA =4,PB =5,设A ,B 到棱l 的距离分别为x ,y ,当θ变化时,点(x ,y )的轨迹方程是( )A .x 2-y 2=9(x ≥0)B .x 2-y 2=9(x ≥0,y ≥0)C .y 2-x 2=9(y ≥0)D .y 2-x 2=9(x ≥0,y ≥0)8.2011·南平测试 已知点M (-3,0),N (3,0),B (1,0),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 .x 2-y28=1(x <-1) B .x 2-y28=1(x >1)C .x 2+y28=1(x >0) D .x 2-y210=1(x >1)9.2011·哈尔滨第三中学三模 已知动点P 在直线x +2y -2=0上,动点Q 在直线x +2y +4=0上,线段PQ 中点M (x 0,y 0)满足不等式⎩⎪⎨⎪⎧y 0≤x 03+2,y 0≤-x 0+2,则x 20+y 20的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤55,34 B.⎣⎡⎦⎤15,34C.⎣⎡⎦⎤15,10 D .10,34 10.已知直线l :2x +4y +3=0,P 为l 上的动点,O 为坐标原点.若2=,则点Q 的轨迹方程是________________.11.已知F 1、F 2为椭圆x24+y23=1的左、右焦点,A 为椭圆上任一点,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________.12.设过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,且AB 中点为M ,则点M 的轨迹方程是________.13.2011·北京卷 曲线C 是平面内与两个定点F 1(-1,0)和F 2(1,0)的距离的积等于常数a 2(a >1)的点的轨迹,给出下列三个结论:①曲线C 过坐标原点;②曲线C 关于坐标原点对称;③若点P 在曲线C 上,则△F 1PF 2的面积不大于12a 2.其中,所有正确结论的序号是________.14.(10分)2011·课标全国卷 在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (0,-1),B 点在直线y =-3上,M 点满足∥,·=·,M 点的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程;(2)P 为C 上的动点,l 为C 在P 点处的切线,求O 点到l 距离的最小值.15.(13分)2011·银川一中一模 已知椭圆的中心为坐标原点O ,焦点在x 轴上,椭圆短半轴长为1,动点M (2,t )(t >0)在直线x =a2c(a 为长半轴长,c 为半焦距)上.(1)求椭圆的标准方程;(2)求以OM 为直径且被直线3x -4y -5=0截得的弦长为2的圆的方程;(3)设F 是椭圆的右焦点,过点F 作OM 的垂线与以OM 为直径的圆交于点N ,求证:线段ON 的长为定值,并求出这个定值.难点突破16.(12分)2011·东北三省四市测试 已知A 、B 分别是直线y =33x 和y =-33x 上的两个动点,线段AB的长为23,D是AB的中点.(1)求动点D的轨迹C的方程;(2)过点N(1,0)作与x轴不垂直的直线l,交曲线C于P、Q两点,若在线段ON上存在点M(m,0),使得以MP、MQ为邻边的平行四边形是菱形,试求m的取值范围.课时作业(五十三)【基础热身】1.B 解析圆x2+y2-8x+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.2.B 解析设点P(x,y),则=(1-x,1-y),=(-1-x,-1-y),所以·=(1-x)(-1-x)+(1-y)(-1-y)=x2+y2-2.由已知x2+y2-2=x22,即x24+y22=1,所以点P的轨迹为椭圆.3.A 解析设P点的坐标为(x,y),则(x-1)2+(y+2)2=3x2+y2,整理,得8x2+8y2+2x-4y-5=0.4.A 解析由题意|AC|=13,|BC|=15,|AB|=14,又|AF|+|AC|=|BF|+|BC|,∴|AF|-|BF|=|BC|-|AC|=2.故F点的轨迹是以A、B为焦点,实轴长为2的双曲线下支.又c=7,a=1,b2=48,所以轨迹方程为y2-x248=1(y≤-1).【能力提升】5.A 解析设A(a,0),B(0,b),a>0,b>0.由=2得(x,y-b)=2(a-x,-y),即a=32x>0,b=3y>0.由题知点Q(-x,y),故由·=1,得(-x,y)·(-a,b)=1,即ax+by=1.将a,b代入上式得,所求的轨迹方程为32x2+3y2=1(x>0,y>0).6.A 解析设A(0,a),B(b,0),则由||=3得a2+b2=9.设P(x,y),由=13+23得(x,y)=13(0,a)+23(b,0),由此得b=32x,a=3y,代入a2+b2=9得9y2+94x2=9⇒x24+y2=1.7.B 解析实际上就是求x,y所满足的一个等式,设平面PAB与二面角的棱的交点是C,则AC=x,BC =y,在两个直角三角形Rt△PAC,Rt△PBC中其斜边相等,根据勾股定理即可得到x,y所满足的关系式.如图,x2+42=y2+52,即x2-y2=9(x≥0,y≥0).8.B 解析设直线PM、PN与圆C|AM|=|MB|,|PD|=|PA|,|DN|=|NB|,所以|PM|-|PN|=|PA|+|AM|-|PD|-|DN|=|MB|-|NB|=2<|MN|,由双曲线的定义知点P的轨迹是以M、N为焦点、实轴长为2的双曲线的右支(除去点B).9.B 解析 =0,点M (x 0,y 0)就是直线x +2y +1=0位于区域⎩⎪⎨⎪⎧y 0≤x 03+2,y 0≤-x 0+2内的线段上,如图.根据几何意义,坐标原点到直线x +2y +1=0的距离是15,故最小值是15,根据图形在点A 处取得最大值,点A 的坐标是(5,-3),故最大值是34.10.2x +4y +1=0 解析 设点Q 11).根据2=得2(x ,y )=(x 1-x ,y 1-y ),即⎩⎨⎧x 1=3x ,y 1=3y .∵点P 在直线l 上,∴2x 1+4y 1+3=0,把x 1=3x ,y 1=3y 代入上式并化简,得2x +4y +1=0,为所求轨迹方程.11.x 2+y 2=4 解析 延长F 1D 与F 2A 交于B ,连接DO ,可知|DO |=12|F 2B |=2,∴动点D 的轨迹方程为x 2+y 2=4.12.y 2=2(x -1) 解析 F (1,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x ,y ),则x 1+x 2=2x ,y 1+y 2=2y ,y 21=4x 1,y 22=4x 2,后两式相减并将前两式代入得(y 1-y 2)y =2(x 1-x 2),当x 1≠x 2时,y 1-y 2x 1-x 2×y =2.又A 、B 、M 、F 四点共线,y 1-y 2x 1-x 2=y x -1,代入得y 2=2(x -1),当x 1=x 2时,M (1,0)也适合这个方程,即y2=2(x -1)是所求的轨迹方程.13.②③ 解析 ①曲线C 经过原点,这点不难验证是错误的,如果经过原点,那么a =1,与条件不符;②曲线C 关于原点对称,这点显然正确,如果在某点处|PF 1||PF 2|=a 2,关于原点的对称点处也一定符合|PF 1||PF 2|=a 2;③三角形的面积S △F 1F 2P 2≤a 22,很显然S △F 1F 2P =12|PF 1||PF 2|sin ∠F 1PF 2≤12|PF 1||PF 2|=a 22.所以②③正确.14.解答 (1)设M (x ,y ),由已知得B (x ,-3),A (0,-1). 所以=(-x ,-1-y ),=(0,-3-y ),=(x ,-2). 再由题意可知(+)·=0,即(-x ,-4-2y )·(x ,-2)=0,所以曲线C 的方程为y =14x 2-2.(2)设P (x 0,y 0)为曲线C :y =14x 2-2上一点,因为y ′=12x ,所以l 的斜率为12x 0.因此直线l 的方程为y -y 0=12x 0(x -x 0),即x 0x -2y +2y 0-x 20=0.则O 点到l 的距离d =||2y 0-x 20x 20+4,又y 0=14x 20-2,所以d =12x 20+4x 20+4=12⎝ ⎛⎭⎪⎫x 20+4+4x 20+4≥2, 当x 0=0时取等号,所以O 点到l 距离的最小值为2. 15.解答 (1)由点M 在直线x =a 2c 上,得a2c=2,又b =1,故1+c2c=2,∴c =1,从而a = 2.∴椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.(2)以OM 为直径的圆的方程为x (x -2)+y (y -t )=0,即(x -1)2+⎝⎛⎭⎫y -t 22=t24+1,其圆心为⎝⎛⎭⎫1,t 2,半径r =t 24+1.因为以OM 为直径的圆被直线3x -4y -5=0截得的弦长为2,所以圆心到直线3x -4y -5=0的距离d =r 2-1=t 2,所以|3-2t -5|5=t 2,解得t =4,所以所求圆的方程为(x -1)2+(y -2)2=5. (3)证法一:设OM ,FN 交于点K .由平面几何的性质知|ON |2=|OK ||OM |,直线OM :y =t 2x ,直线FN :y =-2t (x -1).由⎩⎨⎧y =t 2,y =-2t(x -1),得x K =4t 2+4. ∴|ON |2=⎝⎛⎭⎫1+t 24x K ·⎝⎛⎭⎫1+t 24x M =⎝⎛⎭⎫1+t 24·4t 2+4·2=2,所以线段ON 的长为定值 2.证法二:设N (x 0,y 0),则=(x 0-1,y 0),=(2,t ), =(x 0-2,y 0-t ),=(x 0,y 0),∵⊥,∴2(x 0-1)+ty 0=0,∴2x 0+ty 0=2, 又∵⊥,∴x 0(x 0-2)+y 0(y 0-t )=0,∴x 20+y 20=2x 0+ty 0=2,所以,||=x 20+y 20=2为定值. 【难点突破】16.解答 (1)设D (x ,y ),A ⎝⎛⎭⎪⎫x 1,33x 1,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2,-33x 2. 因为D 是线段AB 的中点, 所以x =x 1+x 22,y =33·x 1-x 22. 因为|AB |=23,所以(x 1-x 2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫33x 1+33x 22=12,所以(23y )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫33×2x 2=12, 即x29+y 2=1.故点D 的轨迹C 的方程为x29+y 2=1.(2)设l :y =k (x -1)(k ≠0),代入椭圆方程x29+y 2=1,得(1+9k 2)x 2-18k 2x +9k 2-9=0,所以x 1+x 2=18k21+9k,所以y 1+y 2=k (x 1+x 2)-2k =-2k1+9k 2. 所以PQ 中点H 的坐标为⎝⎛⎭⎫9k 21+9k 2,-k 1+9k 2. 因为以MP 、MQ 为邻边的平行四边形是菱形, 所以k MH ·k =-1.所以-k1+9k 29k 21+9k2-m ·k =-1,即m =8k 21+9k2.因为k ≠0,所以0<m <89.又点M (m,0)在线段ON 上,所以0<m <1.综上,0<m <89.。
2021高三数学(理)一轮复习专练53抛物线含解析
2021高三数学(理)人教版一轮复习专练53抛物线含解析专练53抛物线命题范围:抛物线的定义、标准方程与简单的几何性质[基础强化]一、选择题1.抛物线y=14x2的焦点到其准线的距离为()A.1 B.2C。
12D。
错误!2.已知抛物线y2=2px(p〉0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为()A.(-1,0) B.(1,0)C.(0,-1) D.(0,1)3.动点M到点F(2,1)的距离和到直线l:3x+4y-10=0的距离相等,则动点M的轨迹为()A.抛物线B.直线C.线段D.射线4.若抛物线y2=2px的焦点与双曲线错误!-y2=1的右焦点重合,则p的值为()A.-4 B.4C.-2 D.25.若抛物线y2=2px(p〉0)上横坐标为6的点到此抛物线焦点的距离为10,则该抛物线的焦点到准线的距离为()A.4 B.8C.16 D.326.[2019·全国卷Ⅱ]若抛物线y2=2px(p〉0)的焦点是椭圆错误!+错误!=1的一个焦点,则p=()A.2 B.3C.4 D.87。
如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,则抛物线的方程为()A.y2=8xB.y2=4xC.y2=2xD.y2=x8.设坐标原点为O,抛物线y2=2x与过焦点的直线交于A,B两点,则错误!·错误!等于()A。
错误!B.-错误!C.3 D.-39.已知抛物线y2=2px(p〉0)的焦点为F,准线为l,过点F 的直线交抛物线于A,B两点,过点A作准线l的垂线,垂足为E,当A点坐标为(3,y0)时,△AEF为正三角形,则此时△OAB的面积为()A.错误!B。
错误!C.错误!D.错误!二、填空题10.已知抛物线的顶点是原点,对称轴为坐标轴,并且经过点P(-2,-4),则该抛物线的标准方程为______________.11.过抛物线y2=4x的焦点的直线l交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,若x1+x2=6,则|PQ|=________。
曲线方程与轨迹问题专题复习讲义-2024届高考数学一轮复习专题讲义 (学生版)
目录曲线与轨迹问题 (2)【课前诊断】 (2)【知识点一:求曲线方程】 (4)【典型例题】 (4)考点一:定义法 (4)考点二:直接法 (5)考点三:相关点法 (6)考点四:参数法 (7)【小试牛刀】 (8)【巩固练习——基础篇】 (9)【巩固练习——提高篇】 (9)曲线与轨迹问题【课前诊断】成绩(满分10): 完成情况: 优/中/差1. 已知点M (a ,b )在圆O :x 2+y 2=1外,则直线ax +by =1与圆O 的位置关系是( )A .相切B .相交C .相离D .不确定2. 圆x 2+y 2-2x +4y =0与直线2tx -y -2-2t =0(t ∈R )的位置关系为( )A .相离B .相切C .相交D .以上都有可能3. 直线10xky与圆221x y 的位置关系是( )A .相交B .相离C .相交或相切D .相切4. 设m >0,则直线)10l xy m与圆22:O x y m 的位置关系为( )A .相切B .相交C .相切或相离D .相交或相切5. 直线l 与圆22240(3)x y x y a a 相交于A ,B 两点,若弦AB 的中点为(2,3)C ,则直线l 的方程为( )A .x -y +5=0B .x +y -1=0C .x -y -5=0D .x +y -3=06. 与圆22:420C x y x 相切,且在,x y 轴上的截距相等的直线共有( )A .1条B .2条C .3条D .4条7. 过原点O 作圆2268200x y x y 的两条切线,设切点分别为P ,Q ,则线段PQ的长为________.8.已知两圆分别为圆C 1:x 2+y 2=81和圆C 2:x 2+y 2-6x -8y +9=0,这两圆的位置关系是( )A .相离B .相交C .内切D .外切9.两圆222x y r ,222(3)(1)x y r 外切,则正实数r 的值是( )D .510.圆22616480x y x y 与圆2248440x y x y 的公切线条数为( )A .4条B .3条C .2条D .1条11.圆22460x y x y 和圆2260x y x 交于A ,B 两点,则AB 的垂直平分线的方程是( )A .x +y +3=0B .2x -y -5=0C .3x -y -9=0D .4x -3y +7=0【知识点一:求曲线方程】一、求曲线方程的常用方法:(1)定义法;(2)直接法;(3)相关点法;(4)参数法;【典型例题】考点一: 定义法例1. 已知ABC Rt ∆中,C ∠为直角,且),0,1(),0,1(B A -求满足条件的C 的轨迹方程。
2020版高考数学(理科)复习课件 第53讲 几何概型
[答案]
3 10
[解析] 因为 a∈[10,20],所以
13 -10 3 P(a<13)= = . 20 -10 10
课前双基巩固
3.[教材改编] 在长为 6 m 的木棒 AB 上任取一点 P,则点 P 到木棒两端点的距离都大于 2 m 的概率是 .
[答案]
π 14
[解析] 如图所示,区域 D 为正方形 OABC 及其内部,且 区域 D 的面积 S=4.阴影部分表示的是区域 D 内的点 到坐标原点的距离大于 2 的区域,易知该阴影部分的面 积 S 阴影=4-π,∴所求的概率 P=
������
阴影
4 -π π = =1- . ������ 4 4
课堂考点探究
变式 (1)[2018· 合肥一检] 某广播电台只在每
[答案] (1)D
(2)A
小时的整点和半点开始播送新闻,时长均为 5 分 钟,则一个人在不知道时间的情况下打开收音机 收听该电台,能听到新闻的概率是 (
1 A. 14 1 B. 12 1 C. 7 1 D. 6
[解析] (1)由已知得每小时播送新闻的时 间是 10 分钟,∴一个人在不知道时间的情 况下打开收音机收听该电台,能听到新闻
4������ A. ������ 4������ C. ������ 2������ B. ������ 2������ D. ������
[思路点拨] 以面积为测度,根 据几何概型的概率计算公式建 立方程,即可求出圆周率 π 的近 似值.
)
课堂考点探究
例 1 [2016· 全国卷Ⅱ] 从区间[0,1]随机抽取 2n 个 数 x1,x2,…,xn,y1,y2,…,yn,构成 n 个数对 (x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其中两数的平方和小于 1 的数对共有 m 个,则用随机模拟的方法得到的圆 周率 π 的近似值为 (
第53讲-离散型随机变量及其分布列(解析版)-2021年新高考数学一轮专题复习(新高考专版)
第53讲离散型随机变量及其分布列一、考情分析1.理解取有限个值的离散型随机变量及其分布列的概念,了解分布列对于刻画随机现象的重要性;2.了解超几何分布,并能解决简单的实际问题.二、知识梳理1.离散型随机变量如果随机变量X的所有可能的取值都能一一列举出来,则称X为离散型随机变量.2.离散型随机变量的分布列及性质(1)离散型随机变量的分布列:若离散型随机变量X所有可能取的值为x1,x2,…,x i,…,x n,X取每一个值x i(i=1,2,…,n)的概率为p1,p2,…,p n,则表称为离散型随机变量X.(2)离散型随机变量分布列的性质:①p i≥0(i=1,2,3,…,n);②p1+p2+…+p n=1;③P(x i≤x≤x j)=p i+p i+1+…+p j.3.常见离散型随机变量的分布列(1)二点分布:如果随机变量X的分布列为其中0<p<1,q=1-p,则称离散型随机变量p的二点分布.(2)超几何分布:设有总数为N件的两类物品,其中一类有M件,从所有物品中任取n件(n≤N),这n件中所含这类物品件数X是一个离散型随机变量,当X=m时的概率为P(X=m)=C m M C n-mN-MC n N(0≤m≤l,l为n和M中较小的一个),称离散型随机变量X的这种形式的概率分布为超几何分布,也称X服从参数为N,M,n的超几何分布.三、 经典例题考点一 离散型随机变量分布列的性质【例1】 设随机变量X 的分布列为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =k 5=ak (k =1,2,3,4,5).(1)求a 的值; (2)求P ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≥35;(3)求P ⎝ ⎛⎭⎪⎫110<X ≤710.解 (1)由分布列的性质,得P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =15+P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =25+P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =35+P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =45+P (X =1)=a +2a +3a +4a+5a =1,所以a =115.(2)P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X ≥35=P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =35+P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =45+P (X =1)=3×115+4×115+5×115=45.(3)P ⎝ ⎛⎭⎪⎫110<X ≤710=P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =15+P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =25+P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =35=115+215+315=25.规律方法 分布列性质的两个作用(1)利用分布列中各事件概率之和为1可求参数的值及检查分布列的正确性.(2)随机变量X 所取的值分别对应的事件是两两互斥的,利用这一点可以求随机变量在某个范围内的概率.考点二 超几何分布的应用典例迁移【例2】 (经典母题)在心理学研究中,常采用对比试验的方法评价不同心理暗示对人的影响,具体方法如下:将参加试验的志愿者随机分成两组,一组接受甲种心理暗示,另一组接受乙种心理暗示,通过对比这两组志愿者接受心理暗示后的结果来评价两种心理暗示的作用.现有6名男志愿者A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,A 6和4名女志愿者B 1,B 2,B 3,B 4,从中随机抽取5人接受甲种心理暗示,另5人接受乙种心理暗示.(1)求接受甲种心理暗示的志愿者中包含A 1但不包含B 1的概率; (2)用X 表示接受乙种心理暗示的女志愿者人数,求X 的分布列.解 (1)记接受甲种心理暗示的志愿者中包含A 1但不包含B 1的事件为M ,则P (M )=C 48C 510=518.(2)由题意知X 可取的值为0,1,2,3,4,则P (X =0)=C 56C 510=142,P (X =1)=C 46C 14C 510=521,P(X=2)=C36C24C510=1021,P(X=3)=C26C34C510=521,P(X=4)=C16C44C510=142.因此X的分布列为【迁移探究1】用X表示接受乙种心理暗示的男志愿者人数,求X的分布列. 解由题意可知X的取值为1,2,3,4,5,则P(X=1)=C16C44C510=142,P(X=2)=C26C34C510=521,P(X=3)=C36C24C510=1021,P(X=4)=C46C14C510=521,P(X=5)=C56C510=142.因此X的分布列为【迁移探究2】用X表示接受乙种心理暗示的女志愿者人数与男志愿者人数之差,求X的分布列.解由题意知X可取的值为3,1,-1,-3,-5,则P(X=3)=C44C16C510=142,P(X=1)=C34C26C510=521,P(X=-1)=C24C36C510=1021,P(X=-3)=C14C46C510=521,P(X=-5)=C56C510=1 42,因此X的分布列为规律方法 1.超几何分布描述的是不放回抽样问题,随机变量为抽到的某类个体的个数.超几何分布的特征是:(1)考察对象分两类;(2)已知各类对象的个数;(3)从中抽取若干个个体,考查某类个体数X的概率分布.2.超几何分布主要用于抽检产品、摸不同类别的小球等概率模型,其实质是古典概型.考点三求离散型随机变量的分布列【例3】为创建国家级文明城市,某城市号召出租车司机在高考期间至少进行一次“爱心送考”,该城市某出租车公司共200名司机,他们进行“爱心送考”的次数统计如图所示.(1)求该出租车公司的司机进行“爱心送考”的人均次数;(2)从这200名司机中任选两人,设这两人进行送考次数之差的绝对值为随机变量X,求X的分布列.解(1)由统计图得200名司机中送考1次的有20人,送考2次的有100人,送考3次的有80人,∴该出租车公司的司机进行“爱心送考”的人均次数为20×1+100×2+80×3200=2.3.(2)从该公司任选两名司机,记“这两人中一人送考1次,另一人送考2次”为事件A,“这两人中一人送考2次,另一人送考3次”为事件B,“这两人中一人送考1次,另一人送考3次”为事件C,“这两人送考次数相同”为事件D,由题意知X的所有可能取值为0,1,2,P(X=1)=P(A)+P(B)=C120C1100C2200+C1100C180C2200=100199,P(X=2)=P(C)=C120C180C2200=16199,P(X=0)=P(D)=C220+C2100+C280C2200=83199,∴X的分布列为X 01 2P 8319910019916199规律方法求随机变量分布列的主要步骤:(1)明确随机变量的取值,并确定随机变量服从何种概率分布;(2)求每一个随机变量取值的概率;(3)列成表格.对于抽样问题,要特别注意放回与不放回的区别,一般地,不放回抽样由排列数公式求随机变量对应的概率,放回抽样由分步乘法计数原理求随机变量对应的概率. [方法技巧]1.对于随机变量X 的研究,需要了解随机变量取哪些值以及取这些值或取某一个集合内的值的概率,对于离散型随机变量,它的分布正是指出了随机变量X 的取值范围以及取这些值的概率.2.求离散型随机变量的分布列,首先要根据具体情况确定X 的取值情况,然后利用排列、组合与概率知识求出X 取各个值的概率.四、 课时作业1.(2020·浙江高三二模)已知随机变量ξ满足1(0)3P ξ==,()1P x ξ==,2(2)3P x ξ==-,若203x <<,则随x 增大( ) A .()E ξ增大()D ξ增大 B .()E ξ减小()D ξ增大 C .()E ξ减小()D ξ减小 D .()E ξ增大()D ξ减小【答案】C 【解析】解:随机变量ξ满足1(0)3P ξ==,()1P x ξ==,2(2)3P x ξ==-, 124()012()333E x x x ξ∴=⨯+⨯+-=-,222224144218111()(0)(1)(2)()()3333339612D x x x x x x x x ξ=-+⨯+-++-+-=--+=-++.若203x <<,则随x 增大,()E ξ减小,()D ξ减小. 2.(2020·广东湛江二十一中高三月考)新型冠状病毒肺炎的潜伏期X (单位:日)近似服从正态分布:()2~7,X N σ,若(3)0.872P X >=,则可以估计潜伏期大于等于11天的概率为( )A .0.372B .0.256C .0.128D .0.744【答案】C【解析】因为7μ=,所以根据正态曲线的对称性知,(11)(3)1(3)10.8720.128P X P X P X ≥=≤=->=-=.3.(2020·四川省遂宁市第二中学校高三其他(理))“学习强国”是一个网络学习平台,给人们提供了丰富的学习素材.某单位为了鼓励职工加强学习,组织了200名职工对“学习强国”中的内容进行了测试,并统计了测试成绩(单位:分).若测试成绩服从正态分布()2120,N σ,且成绩在区间()110,130内的人数占总人数的1725,则此次测试成绩不低于130分的职工人数大约为( ) A .10 B .32 C .34 D .37【答案】B【解析】设测试成绩为ξ,则()2~120,N ξσ,又()()()178110130111013012525P P P ξξξ≤+≥=-<<=-=, 所以()()18411013022525P P ξξ≤=≥=⨯=, 所以成绩不低于130分的职工人数大约为42003225⨯=. 4.(2020·新疆高三三模(理))某校有甲、乙两个数学建模兴趣班.其中甲班有40人,乙班有50人.现解析两个班的一次考试成绩,算得甲班的平均成绩是90分,乙班的平均成绩是81分,则这两个数学建模兴趣班所有同学的平均成绩是( ) A .85 B .85.5C .86D .86.5【答案】A【解析】解:由题意,这两个数学建模兴趣班所有同学的平均成绩是40905081854050⨯+⨯=+,故选:A .5.(2020·黑龙江哈九中高二月考(理))已知随机变量1~4,3B ξ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则该变量的方差()D ξ=( )A .43B .113C .89D .329【答案】C【解析】1~4,3B ξ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由二项分布的方差公式可得()11841339D ξ⎛⎫=⨯⨯-=⎪⎝⎭. 6.(2020·苏州大学附属中学高二月考)校园内移栽4棵桂花树,已知每棵树成活的概率为45,那么成活棵数X 的方差是( )A .165B .6425C .1625D .645【答案】C【解析】由条件可知44,5XB ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以()411645525D X =⨯⨯=. 7.(2020·四川宜宾·高三其他(理))某同学投篮命中的概率为0.6,且各次投篮是否命中相互独立,他投篮3次,至少连续2次命中的概率是( ) A .0.504 B .0.524 C .0.624 D .0.648【答案】A【解析】由题可知:若连续两次命中概率为:()220.610.60.288⨯⨯-=若连续三次命中概率为:30.60.216=所以他投篮3次,至少连续2次命中的概率是0.2880.2160.504+= 8.(2020·辽宁辽阳·高三三模(理))已知随机变量X 服从正态分布()22,N σ,且()020.3P X ≤≤=,则()4P X >=( )A .0.6B .0.2C .0.4D .0.35【答案】B【解析】∵随机变量X 服从正态分布()22,N σ,∴正态曲线的对称轴是2x =, ∵()020.3P X ≤≤=, ∴()40.50.30.2P X >=-=.9.(2020·大连市普兰店区第三十八中学高三开学考试)已知随机变量ξ服从正态分布()22,N σ,若(3)0.84ξ<=P ,则(1)P ξ≤=( )A .0.16B .0.32C .0.68D .0.84【答案】A【解析】由(3)0.84(3)10.840.16P P ξξ<=⇒≥=-=, 因为正态分布()22,N σ的对称轴为:2x =,所以(1)(3)0.16P P ξξ≤=≥=.10.(2020·湖南高三其他(理))纹样是中国传统文化的重要组成部分,它既代表着中华民族的悠久历史、社会的发展进步,也是世界文化艺术宝库中的巨大财富.小楠从小就对纹样艺术有浓厚的兴趣.收集了如下9枚纹样微章,其中4枚凤纹徽章,5枚龙纹微章.小楠从9枚徽章中任取3枚,则其中至少有一枚凤纹徽章的概率为( ).A .34B .3742C .2137D .542【答案】B【解析】从9枚纹样微章中选择3枚,所有可能事件的数量为39C ,满足“一枚凤纹徽章也没有”的所有可能事件的数目为35C ,因为“至少有一枚凤纹徽章”的对立事件为“一枚凤纹徽章也没有”,所以3539543371198742C P C ⨯⨯=-=-=⨯⨯,故选:B.11.(2020·江苏南京·高三开学考试)某校有1000人参加某次模拟考试,其中数学考试成绩近似服从正态分布2(105,)(0)N σσ>,试卷满分150分,统计结果显示数学成绩优秀(高于120分)的人数占总人数的15,则此次数学考试成绩在90分到105分之间的人数约为( ) A .150 B .200C .300D .400【答案】C【解析】∵()()1901205P X P X ≤=≥=,()2390120155P X ≤≤=-=, 所以()39010510P X ≤≤=, 所以此次数学考试成绩在90分到105分之间的人数约为3100030010⨯=. 12.(2020·湖南益阳·高三月考)已知随机变量ξ服从正态分布()21,N σ,若(4)0.9P ξ<=,则(24)P ξ-<<=( )A .0.2B .0.4C .0.6D .0.8【答案】D【解析】因为随机变量ξ服从正态分布()21,N σ,所以正态曲线的对称轴为1x =,因为(4)0.9P ξ<=,所以(4)(2)0.1P P ξξ≥=<-=,所以()()(24)12410.10.10.8P P P ξξξ-<<=-≤--≥=--=,故选:D13.(2020·浙江高三月考)袋子A 中装有若干个均匀的红球和白球,从A 中有放回地摸球,每次摸出一个,摸出一个红球的概率是13,有3次摸到红球即停止.记5次之内(含5次)摸到红球的次数为ξ,则ξ的数学期望()E ξ=( )A .13181B .14381C .433243D .593243【答案】A【解析】由题意,ξ能取的值为0,1,2,3,则()5132013243P ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭ξ,()41511801133243P C ⎛⎫==⋅⋅-=⎪⎝⎭ξ, ()232511802133243P C ⎛⎫⎛⎫==⋅⋅-=⎪⎪⎝⎭⎝⎭ξ, ()322222341111111513113333333243P C C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==+⋅⋅⋅-+⋅⋅⋅-=⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ξ, 则ξ的数学期望()32808051131012324324324324381E =⨯+⨯+⨯+⨯=ξ. 14.(2020·福建高三其他)某校在一次月考中共有800人参加考试,其数学考试成绩X 近似服从正态分布2(105,)N σ,试卷满分150分.现已知同学甲的数学成绩为90分,学校排名为720,同学乙的数学成绩为120分,那么他的学校排名约为( ) A .60 B .70 C .80 D .90【答案】C【解析】因为同学甲的数学成绩为90分,学校排名为720, 则数学成绩小于等于90分对应的概率约为()80072019080010P X -≤==,又数学考试成绩X 近似服从正态分布2(105,)N σ, 所以()()11209010P X P X ≥=≤=,则成绩数学成绩大于等于120分的学生约为80人, 因此若同学乙的数学成绩为120分,那么他的学校排名约为80名.15.(2020·全国开学考试(理))宋代文学家欧阳修在《卖油翁》中写道“(翁)乃取一葫芦置于地,以钱覆盖其口,徐以杓酌油沥之,自钱孔入,而钱不湿”,由此诠释出了“熟能生巧”的道理.已知铜钱是直径为4cm 的圆,正中间有一边长为1cm 的正方形小孔现先后两次随机向铜钱上滴一滴油(油滴的大小忽略不计),则两次油滴均落入孔中的概率为( )A .2116πB .116πC .214πD .14π【答案】A【解析】解:圆的面积为22=4ππ⨯ 2cm ,正方形的面积为21cm , 则一滴油滴落入孔中的概率14πP =, 所以两滴油滴均落入孔中的概率21114π4π16πP =⨯=. 16.(2020·沙坪坝·重庆一中高三月考(理))已知随机变量ξ服从二项分布25,5B ⎛⎫⎪⎝⎭,则()21D ξ+=( )A .125B .8C .245D .5【答案】C【解析】因为随机变量ξ服从二项分布25,5B ⎛⎫⎪⎝⎭,所以()22651555D ξ⎛⎫=⨯⨯-= ⎪⎝⎭,所以()()2624212455D D ξξ=⨯=⨯+=,故选:C.17.(2020·山东高三开学考试)已知参加2020年某省夏季高考的53万名考生的成绩Z 近似地服从正态分布()2453,99N ,估计这些考生成绩落在(]552,651的人数约为( )(附:()2,Z N μσ~,则()0.6827P Z μσμσ-<≤+=,()220.9545P Z μσμσ-<≤+=)A .36014B .72027C .108041D .168222【答案】B【解析】()2453,99ZN ,453,99μσ∴==,()3545520.6827P Z ∴<≤=,()2556510.9545P Z <≤=, ()()()2556513545525526512P Z P Z P Z <≤-<≤∴<≤=0.95450.68270.13592-==,这些考生成绩落在(]552,651的人数约为5300000.135972027⨯=.18.(多选题)(2020·山东青岛·高三开学考试)近年来中国进入一个鲜花消费的增长期,某农户利用精准扶贫政策,贷款承包了一个新型温室鲜花大棚,种植销售红玫瑰和白玫瑰.若这个大棚的红玫瑰和白玫瑰的日销量分别服从正态分布2(,30)N μ和2(280,40)N ,则下列选项正确的是( )附:若随机变量X 服从正态分布2(,)N μσ,则()0.6826P X μσμσ-<<+≈.A .若红玫瑰日销售量范围在(30,280)μ-的概率是0.6826,则红玫瑰日销售量的平均数约为250B .红玫瑰日销售量比白玫瑰日销售量更集中C .白玫瑰日销售量比红玫瑰日销售量更集中D .白玫瑰日销售量范围在(280,320)的概率约为0.3413 【答案】ABD【解析】对于选项A :+30=280,=250μμ,正确;对于选项B C :利用σ越小越集中,30小于40,B 正确,C 不正确; 对于选项D :(280320)=<<P X 1()0.68260.34132μμσ<<+≈⨯≈P X ,正确. 19.(多选题)(2020·广东珠海·高三月考)已知随机变量X 的取值为不大于()n n N *∈的非负整数,它的概率分布列为其中(0,1,2,3,,)i p i n =满足[0,1]i p ∈,且0121n p p p p ++++=.定义由X 生成的函数230123()i n i n f x p p x p x p x p x p x =+++++++,()g x 为函数()f x 的导函数,()E X 为随机变量X 的期望.现有一枚质地均匀的正四面体型骰子,四个面分别标有1,2,3,4个点数,这枚骰子连续抛掷两次,向下点数之和为X ,此时由X 生成的函数为1()f x ,则( ) A .()(2)E X g = B .115(2)2f =C .()(1)E X g =D .1225(2)4f =【答案】CD【解析】解:因为230123()i n i n f x p p x p x p x p x p x =+++++++,则1211123()'()23i n i n g x f x p p x p x ip x np x --==++++++,123()23i n E X p p p ip np =++++++, 令1x =时,123()23(1)i n E X p p p ip np g =++++++=,故选项A 错误,选项C 正确;连续抛掷两次骰子,向下点数之和为X ,则X 的分布列为:234567811()16161616161616f x x x x x x x x =++++++ 234567811234321225(2)2222222161616161616164f =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=故选项B 错误;选项D 正确.20.(多选题)(2020·湖北葛洲坝中学高三月考)下列命题中正确的是( ) A .命题p :0x ∃<,1x e x ->的否定p ⌝:0x ∀≥,1x e x -≤ B .若随机变量ξ服从正态分布()21,N σ,(4)0.79P ξ≤=,则(2)0.21P ξ≤-=;C .根据一组样本数据的散点图判断出两个变量线性相关,由最小二乘法求得其回归直线方程为0.3y x m =-,若样本中心点为(), 2.8m -,则4m =D .若随机变量()100,X B p ,且()20E X =,则()12D X =【答案】BC【详解】对于选项A ,命题p :0x ∃<,1x e x ->的否定为p ⌝:0x ∀<,1x e x -≤,所以A 不正确; 对于选项B ,因为随机变量ξ服从正态分布()21,N σ,所以正态曲线关于1x =对称,所以(2)(4)10.790.21P P ξξ≤-=≥=-=,所以B 正确;对于选项C ,因为回归直线一定经过样本中心点,所以 2.80.30.7m m m -=-=-, 即4m =,所以C 正确; 对于选项D ,因为()100,XB p ,且()20E X =,所以10020p =,即0.2p =,所以()1000.20.816D X =⨯⨯=,所以D 不正确.21.(2020·云南师大附中高三月考(理))华为手机作为全球手机销量第二位,一直深受消费者喜欢.据调查数据显示,2019年度华为手机(含荣耀)在中国市场占有率接近40%.小明为了考查购买新手机时选择华为是否与年龄有一定关系,于是随机调查100个2019年购买新手机的人,得到如下不完整的列表.定义30岁以下为“年轻用户”,30岁以上为“非年轻用户”.附:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++.(1)将列表填充完整,并判断是否有90%的把握认为购买手机时选择华为与年龄有关?(2)若采用分层抽样的方法从购买华为手机用户中抽出9个人,再随机抽3人,其中年轻用户的人数为X ,求X 的分布列和期望. 【详解】(1)易得由列表可得()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++()210036122824 1.042 2.70640603664⨯-⨯=≈<⨯⨯⨯,故没有90%的把握认为购买手机时选择华为与年龄有关系. (2)利用分层抽样抽取9个购买华为手机的用户, 易知其中有3个年轻用户,6个非年轻用户.现在其中随机抽取3人,设抽到的年轻用户人数为X , 则X 可能的取值为0,1,2,3,易得()()336390,1,2,3i i C C P X i C i -===, 故分布列为()0123121281484E X =⨯+⨯+⨯+⨯=. 22.(2020·云南高三月考(理))某校从高三年级中选拔一个班级代表学校参加“学习强国知识大赛”,经过层层选拔,甲、乙两个班级进入最后决赛,规定回答1相关问题做最后的评判选择由哪个班级代表学校参加大赛.每个班级4名选手,现从每个班级4名选手中随机抽取2人回答这个问题.已知这4人中,甲班级有3人可以正确回答这道题目,而乙班级4人中能正确回答这道题目的概率每人均为34,甲、乙两班级每个人对问题的回答都是相互独立,互不影响的.(1)求甲、乙两个班级抽取的4人都能正确回答的概率;(2)设甲、乙两个班级被抽取的选手中能正确回答题目的人数分别为X ,Y ,求随机变量X ,Y 的期望()E X ,()E Y 和方差()D X ,()D Y ,并由此解析由哪个班级代表学校参加大赛更好?【详解】解:(1)甲、乙两个班级抽取的4人都能正确回答的概率2232439432C P C ⎛⎫=⨯=⎪⎝⎭; (2)甲班级能正确回答题目人数为X ,X 的取值分别为1,2,()121341112C C P X C ===,()2432122C P X C ===,则()11312222E X =⨯+⨯=,()22313111222224D X ⎛⎫⎛⎫=-⨯+-⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 乙班级能正确回答题目人数为Y ,Y 的取值分别为0,1,2,∵3~2,4Y B ⎛⎫⎪⎝⎭,∴()33242E Y =⨯=,()3132448D Y =⨯⨯=,由()()E X E Y =,()()D X D Y <可知,由甲班级代表学校参加大赛更好.23.(2020·河南洛阳·月考(理))为提升销量,某电商在其网店首页设置了一个“勇闯关,贏红包”的游戏小程序,其游戏规则如下:在网页上设置三个翻牌关卡,每个关卡翻牌结果只有两种:Pass (通过)与Fail (失败),若买家通过这三关,则认为闯关成功;若三关均未通过或只通过三关中的一关,则游戏失败;若三关中恰好通过两关,则允许参加复活环节.复活环节有两个翻牌关卡,若两关均通过,也认为闯关成功,否则认为闯关失败.假定买家每一关通过的概率均为13,且各关卡之间是否通过相互独立. (1)求某买家参加这个游戏闯关成功的概率;(2)若闯关成功,则买家可赢得50元的购物红包.若闯关失败.则可获得10元红包,红包均可直抵在该网店购物的货款.某日有8100人参与了游戏且均在该网店消费. (ⅰ)求该日所有买家所获红包总金额X 的数学期望:(ⅱ)假定该电商能从未中奖的买家的购物中平均获利8元/人,从中奖的买家的购物中平均获利120元/人(均不含所发红包在内).试从数学期望的角度判断该电商这一日通过游戏搞促销活动是否合算,并说明理由.【详解】解:(1)买家通过三关的概率为33311327C ⎛⎫⨯=⎪⎝⎭, 买家参加复活环节并闯关成功的概率为222232121233381C C ⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以买家闯关成功的概率125278181P =+=. (2)(ⅰ)由(1)可知,一名买家闯关成功的概率581P =,设这8100名买家中闯关成功的人数为Y , 则()501081004081000X Y Y Y =+-=+, 且5~8100,81Y B ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以Y 的数学期望为()5810050081E Y =⨯=, 所以该日所有买家所获红包总金额X 的数学期望为()()()40810004081000101000E X E Y E Y =+=+=元.(ⅱ)设电商该日剔除红包款后盈利Z 元,则()()()8810050012050019800E Z E X =⨯-+⨯-=元, 由此可见,该电商该日通过游戏搞促销活动盈利较多,很合算.。
2020年高考理科数学一轮复习题型归纳与变式演练《抛物线及其性质》
2020年高考理科数学一轮复习题型归纳与变式演练《抛物线及其性质》【题型一】:抛物线的标准方程 【题型二】:抛物线定义的理解 【题型三】:抛物线定义的应用 【题型四】:与抛物线有关的综合问题 【题型一】:抛物线的标准方程例1.求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程: (1)过点(3,2)-;(2)焦点在直线l :240x y --=上【思路点拨】从方程形式看,求抛物线的标准方程仅需确定一次项系数;从实际分析,一般需结合图形确定开口方向和一次项系数两个条件,否则,应展开相应的讨论【解析】(1)∵点(3,2)-在第二象限,∴抛物线开口方向上或者向左当抛物线开口方向左时,设所求的抛物线方程为22y px =-(0p >), ∵过点(3,2)-,∴222(3)p =-⋅-,∴23p =,∴243y x =-,当抛物线开口方向上时,设所求的抛物线方程为22x py =(0p >), ∵过点(3,2)-,∴2322p =⨯,∴94p =,∴292x y =,∴所求的抛物线的方程为243y x =-或292x y =,对应的准线方程分别是13x =,98y =-.(2)令0x =得2y =-,令0y =得4x =,∴抛物线的焦点为(4,0)或(0,2)-当焦点为(4,0)时,42p=,∴8p =, 此时抛物线方程216y x =; 焦点为(0,2)-时,22p=,∴4p =, 此时抛物线方程为28x y =-∴所求的抛物线的方程为216y x =或28x y =-, 对应的准线方程分别是4x =-,2y =.【总结升华】这里易犯的错误就是缺少对开口方向的讨论,先入为主,设定一种形式的标准方程后求解,以致失去一解.求抛物线的标准方程关键是根据图象确定抛物线开口方向,选择适当的方程形式,准确求出焦参数P.举一反三:【变式1】分别求满足下列条件的抛物线的标准方程. (1)焦点为F(4,0);(2)准线为1y 2=- ;(3)焦点到原点的距离为1; (4)过点(1,-2); (5)焦点在直线x-3y+6=0上.【解析】(1)所求抛物线的方程为y 2=16x ; (2)所求抛物线的标准方程为x 2=2y ; (3)所求抛物线的方程y 2=±4x 或x 2=±4y ; (4)所求抛物线的方程为24y x =或212x y =-; (5)所求抛物线的标准方程为y 2=-24x 或x 2=8y.【变式2】已知抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴负半轴上,过顶点且倾角为43π的弦长为22,求抛物线的方程.【解析】设抛物线方程为22y px =-(0p >),又弦所在直线方程为y x =-由⎩⎨⎧-=-=x y px y 22,解得两交点坐标(0,0), (2,2)p p - ∴22(2)(2)22p p -+=,解得1p =.∴抛物线方程为22y x =-. 【题型二】:抛物线定义的理解【例2】已知点(),P x y 在以原点为圆心的单位圆上运动,则点(),Q x y xy +的轨迹是( ) A .圆 B.抛物线 C.椭圆 D.双曲线 【答案】B【解析】设(),Q u v ,则u x yv xy=+⎧⎨=⎩221x y +=22221u v x y ∴-=+=∴点Q 的轨迹为抛物线.故选B.【变式训练】:【变式1】动圆C 经过点F(1,0),并且与直线x=-1相切,若动圆C 与直线221y x =++总有公共点,则圆C 的面积( )A.有最大值8πB.有最小值2πC.有最小值3πD.有最小值4π 【答案】D【解析】由题意可得:动圆圆心C(a,b)的方程为24y x =.即24b a = 动圆C 与直线221y x =++总有公共点,∴圆心C 到此直线的距离11d r a a ≤=+=+即22112a b a -++≤+又24b a = 化简整理得()()22144210b b -+-+≥解得2b ≥或()642b ≤-+当2b =时,a 取得最小值1,此时圆C 由最小面积4π.故选D.【变式2】抛物线y=4x 2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( ) A .1716 B .1516 C .78D .0 【答案】B方法一:由题意抛物线为214x y =,则焦点为1(0,)16F ,准线为:116y =-; 由抛物线上的点M (x 0,y 0)到焦点的距离与到准线的距离相等,得01516y =, 即M 点的纵坐标为1516,故选择B 。
高中数学曲线知识总结归纳
高中数学曲线知识总结归纳数学曲线是高中数学课程中的重要内容之一,也是学生在高中阶段需要掌握的基本知识点。
本文将对高中数学曲线的相关知识进行总结归纳,旨在帮助同学们更好地理解和掌握这一部分内容。
一、基本概念1. 曲线的定义在平面直角坐标系中,由点的坐标满足某种关系所确定的图形称为曲线。
2. 曲线的表示方式曲线可以通过方程、参数方程或者直角坐标与参数方程相互转化来表示。
3. 曲线的分类常见的数学曲线主要包括直线、抛物线、椭圆、双曲线、圆、指数曲线和对数曲线等。
二、直线与曲线1. 直线的表示方式一般情况下,直线可以通过一般式方程、点斜式方程和两点式方程等来表示。
2. 直线的性质直线的性质包括斜率、截距、倾斜角、垂直线和平行线等。
3. 直线与曲线的关系直线可以与曲线相切或相交,切点的切线斜率与曲线的导数相等。
三、常见曲线1. 抛物线抛物线是一种二次曲线,其标准方程一般形式为y = ax^2 + bx + c。
根据抛物线的开口方向和抛物线的顶点,可以将抛物线分为上开口和下开口的抛物线。
2. 椭圆椭圆是一种二次曲线,其标准方程一般形式为(x-h)^2/a^2 + (y-k)^2/b^2 = 1。
椭圆具有特点是焦点到点的距离之和等于常数的性质。
3. 双曲线双曲线是一种二次曲线,其标准方程一般形式为(x-h)^2/a^2 - (y-k)^2/b^2 = 1。
双曲线具有特点是焦点到点的距离之差等于常数的性质。
4. 圆圆是一种特殊的曲线,其标准方程一般形式为(x-h)^2 + (y-k)^2 =r^2。
圆具有特点是任意一点到圆心的距离都相等的性质。
5. 指数曲线指数曲线是一种呈指数函数形式的曲线,其一般形式为y = a^x。
指数曲线具有增长快速,但不超过某个极限值的特点。
6. 对数曲线对数曲线是一种呈对数函数形式的曲线,其一般形式为y = loga x。
对数曲线具有递增但增长速度逐渐减缓的特点。
四、曲线的图像与性质1. 曲线的图像绘制根据曲线的方程,可以绘制出曲线的图像。
2020年全国高考数学·第53讲 随机变量及其分布
2020年全国高考数学 第53讲 随机变量及其分布考纲解读1.理解取有限个值的离散型随机变量及其分布列的概念,了解分布列对于刻画随机现象的重要性。
2.理解超几何分布及其推导过程,并能进行简单的应用。
3.了解条件概率和两个事件相互独立的概念,理解n 次独立重复实验的模型及二项分布,并能解决一些简单的实际问题。
4.理解取有限个值的离散型变量均值,方差的概念,能计算简单离散型随机变量的均值、方差,并能解决一些实际问题。
5.利用实际问题的频率分布直方图,了解正态分布密度曲线的特点及曲线所表示的意义。
命题趋势探究1.高考命题中,该部分命题形式有选择题、填空题,但更多的是解答题。
2.主要以离散型随机变量分布列为主体命题,计算离散型随机变量的期望和方差,其中二项分布与超几何分布为重要考点,难度中等以下。
3.有关正态分布的考题多为一道小题。
知识点精讲一、条件概率与独立事件(1)在事件A 发生的条件下,时间B 发生的概率叫做A 发生时B 发生的条件概率,记作()P B A ,条件概率公式为()=P B A ()()P AB P A 。
(2)若()=P B A PB (),即()=()()P AB P A P B ,称A 与B 为相互独立事件。
A 与B 相互独立,即A 发生与否对B 的发生与否无影响,反之亦然。
即,A B 相互独立,则有公式()=()()P AB P A P B 。
(3)在n 次独立重复实验中,事件A 发生k ()0k n ≤≤次的概率记作()n P k ,记A 在其中一次实验中发生的概率为()P A p = ,则()()1n kk kn n P k C p p -=- .二、离散型随机变量分布列、期望、方差及其性质 (1)离散型随机变量ξ的分布列(如表13-1所示).表13-1①11,i p i n i N θ*≤≤≤≤∈ ; ②121n p p p ++=L .(2)E ξ表示ξ的期望:1122=+n n p p p E ξξξξ++…,反应随机变量的平均水平,若随机变量ξη,满足=a b ηξ+,(3)D ξ表示ξ的方差:()()()2221122=---n n E p E p E p D ξξξξξξξ+++L ,反映随机变量ξ取值的波动性。
高中数学高考总复习曲线与方程习题及详解
高中数学高考总复习曲线与方程习题及详解一、选择题1.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[答案] A[解析] 以MN 的中点为原点,直线MN 为x 轴建立直角坐标系.并设M (-3,0),N (3,0),P (x ,y ),则PM →·PN →=(-3-x ,-y )·(3-x ,-y ) =(x 2-9)+y 2=0,即x 2+y 2=9.2.(2010·浙江台州)在一张矩形纸片上,画有一个圆(圆心为O )和一个定点F (F 在圆外).在圆上任取一点M ,将纸片折叠使点M 与点F 重合,得到折痕CD .设直线CD 与直线OM 交于点P ,则点P 的轨迹为( )A .双曲线B .椭圆C .圆D .抛物线[答案] A[解析] 由OP 交⊙O 于M 可知|PO |-|PF |=|PO |-|PM |=|OM |<|OF |(F 在圆外),∴P 点的轨迹为双曲线,故选A.3.已知两定点A (-2,0),B (1,0),如果动点P 满足|P A |=2|PB |,则点P 的轨迹所包围的图形的面积等于( )A .πB .4πC .8πD .9π[答案] B[解析] 设P (x ,y ),由知有:(x +2)2+y 2=4[(x -1)2+y 2],整理得x 2-4x +y 2=0,配方得(x -2)2+y 2=4,可知圆的面积为4π.4.已知点F 1(-1,0),F 2(1,0),动点A 到F 1的距离是23,线段AF 2的垂直平分线交AF 1于点P ,则点P 的轨迹方程是( )A.x 29+y 24=1 B.x 212+y 28=1 C.x 23+y 22=1D.x 212+y 210=1 [答案] C[解析] 依题意得,|P A |=|PF 2|, 又|P A |+|PF 1|=|AF 1|=23,故|PF 1|+|PF 2|=23,点P 的轨迹为椭圆, 方程为x 23+y 22=1.5.平面α的斜线AB 交α于点B ,过定点A 的动直线l 与AB 垂直,且交α于点C ,则动点C 的轨迹是( )A .一条直线B .一个圆C .一个椭圆D .双曲线的一支[答案] A[解析] 过定点A 且与AB 垂直的直线l 都在过定点A 且与AB 垂直的平面β内,直线l 与α的交点C 也是平面α、β的公共点.点C 的轨迹是平面α、β的交线.6.已知log 2x 、log 2y 、2成等差数列,则在平面直角坐标系中,点M (x ,y )的轨迹为( )[答案] A[解析] 由log 2x ,log 2y,2成等差数列得 2log 2y =log 2x +2 ∴y 2=4x (x >0,y >0),故选A.7.过椭圆x 29+y 24=1内一点R (1,0)作动弦MN ,则弦MN 中点P 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线[答案] B[解析] 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),P (x ,y ),则4x 12+9y 12=36,4x 22+9y 22=36, 相减得4(x 1+x 2)(x 1-x 2)+9(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0, 将x 1+x 2=2x ,y 1+y 2=2y ,y 1-y 2x 1-x 2=yx -1代入可知轨迹为椭圆. 8.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点P 在侧面BCC 1B 1及其边界上运动,并且总保持AP ⊥BD 1,则动点P 的轨迹是( )A .线段B 1C B .线段BC 1C .BB 1中点与CC 1中点连成的线段D .BC 中点与B 1C 1中点连成的线段 [答案] A[解析] 设P 1、P 2为P 的轨迹上两点,则AP 1⊥BD 1,AP 2⊥BD 1.∵AP 1∩AP 2=A , ∴直线AP 1与AP 2确定一个平面α,与面BCC 1B 1交于直线P 1P 2,且知BD 1⊥平面α, ∴P 1P 2⊥BD 1,又∵BD 1在平面BCC 1B 1内的射影为BC 1,∴P 1P 2⊥BC 1,而在面BCC 1B 1内只有B 1C 与BC 1垂直,∴P 点的轨迹为B 1C .9.设x 1、x 2∈R ,常数a >0,定义运算“*”,x 1]x *a ))的轨迹是( ) A .圆B .椭圆的一部分C .双曲线的一部分D .抛物线的一部分[答案] D[解析] ∵x 1]x *a )=(x +a )2-(x -a )2=2ax , 则P (x,2ax ).设P (x 1,y 1),即⎩⎨⎧x 1=xy 1=2ax,消去x 得,y 12=4ax 1(x 1≥0,y 1≥0),故点P 的轨迹为抛物线的一部分.故选D.10.(2011·广东佛山、山东诸城)如图,有公共左顶点和公共左焦点F 的椭圆Ⅰ与Ⅱ的长半轴的长分别为a 1和a 2,半焦距分别为c 1和c 2,且椭圆Ⅱ的右顶点为椭圆Ⅰ的中心.则下列结论不正确的是( )A .a 1-c 1=a 2-c 2B .a 1+c 1>a 2+c 2C .a 1c 2>a 2c 1D .a 1c 2<a 2c 1[答案] C[解析] 设椭圆Ⅰ和Ⅱ的中心分别为O 1,O 2,公共左顶点为A ,如图,则a 1-c 1=|AO 1|-|FO 1|=|AF |,a 2-c 2=|AO 2|-|FO 2|=|AF |,故A 对;又a 1>a 2,c 1>c 2,∴a 1+c 1>a 2+c 2,故B 对;由图知e 1>e 2,即c 1a 1>c 2a 2,∴a 1c 2<a 2c 1,故D 对,C 错.二、填空题11.F 1、F 2为椭圆x 24+y 23=1的左、右焦点,A 为椭圆上任一点,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] 延长F 1D 与F 2A 交于B ,连结DO ,可知|DO |=12|F 2B |=12(|AF 1|+|AF 2|)=2,∴动点D 的轨迹方程为x 2+y 2=4.12.(2010·哈师大附中)已知曲线C 1的方程为x 2-y 28=1(x ≥0,y ≥0),圆C 2的方程为(x-3)2+y 2=1,斜率为k (k >0)的直线l 与圆C 2相切,切点为A ,直线l 与双曲线C 1相交于点B ,|AB |=3,则直线AB 的斜率为________.[答案]33[解析] 设B (a ,b ),则由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 28=1(a -3)2+b 2=3+1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =0,则直线AB 的方程为y =k (x -1),故|3k -k |1+k 2=1,∴k =33,或k =-33(舍去). 13.(2010·浙江杭州质检)已知A ,B 是圆O :x 2+y 2=16上两点,且|AB |=6,若以AB 为直径的圆M 恰好经过点C (1,-1),则圆心M 的轨迹方程是________.[答案] (x -1)2+(y +1)2=9(位于圆x 2+y 2=16内的) [解析] ∵以AB 为直径的圆过点C ,∴AC ⊥BC , ∵M 是AB 中点,∴|CM |=12|AB |=3,故点M 在以C (1,-1)为圆心,3为半径的圆上,方程为(x -1)2+(y +1)2=9,∵M 为弦AB 的中点,∴M 在⊙O 内,故点M 轨迹为圆(x -1)2+(y +1)2=9位于圆x 2+y 2=16内的部分.14.(2010·青岛一中)如图,两条过原点O 的直线l 1,l 2分别与x 轴、y 轴成30°的角,点P (x 1,y 1)在直线l 1上运动,点Q (x 2,y 2)在直线l 2上运动,且线段PQ 的长度为2.则动点M (x 1,x 2)的轨迹C 的方程为________.[答案] x 23+y 2=1[解析] 由已知得直线l 1⊥l 2, l 1:y =33x ,l 2:y =-3x , ∵点P (x 1,y 1)在直线l 1上运动,点Q (x 2,y 2)在直线l 2上运动,∴y 1=33x 1,y 2=-3x 2, 由|PQ |=2得,(x 12+y 12)+(x 22+y 22)=4, 即43x 12+4x 22=4⇒x 123+x 22=1, ∴动点M (x 1,x 2)的轨迹C 的方程为x 23+y 2=1.三、解答题15.(2010·广州市质检)已知动点P 到定点F (2,0)的距离与点P 到定直线l :x =22的距离之比为22. (1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)设M 、N 是直线l 上的两个点,点E 与点F 关于原点O 对称,若EM →·FN →=0,求|MN |的最小值.[解析] (1)设点P (x ,y ), 依题意有,(x -2)2+y 2|x -22|=22,整理得x 24+y 22=1,所以动点P 的轨迹C 的方程为x 24+y 22=1.(2)∵点E 与点F 关于原点O 对称, ∴点E 的坐标为(-2,0). ∵M 、N 是直线l 上的两个点,∴可设M (22,y 1),N (22,y 2)(不妨设y 1>y 2). ∵EM →·FN →=0,∴(32,y 1)·(2,y 2)=0, ∴6+y 1y 2=0,即y 2=-6y 1.由于y 1>y 2,∴y 1>0,y 2<0. ∴|MN |=y 1-y 2=y 1+6y 1≥2y 1·6y 1=2 6. 当且仅当y 1=6,y 2=-6时,等号成立. 故|MN |的最小值为2 6.[点评] 直译法是求轨迹的基本方法,对于符合圆锥曲线定义的轨迹问题,也常用定义法求解,请再做下题:(2010·陕西宝鸡市质检)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为33,直线l :y =x +2与以原点为圆心、以椭圆C 1的短半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆C 1的方程;(2)设椭圆C 1的左焦点为F 1,右焦点F 2,直线l 1过点F 1且垂直于椭圆的长轴,动直线l 2垂直l 1于点P ,线段PF 2的垂直平分线交l 2于点M ,求点M 的轨迹C 2的方程;(3)若AC 、BD 为椭圆C 1的两条相互垂直的弦,垂足为右焦点F 2,求四边形ABCD 的面积的最小值.[解析] (1)∵e =33,∴e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=13,∴2a 2=3b 2.∵直线l :x -y +2=0与圆x 2+y 2=b 2相切, ∴b =2,b 2=2,∴a 2=3. ∴椭圆C 1的方程是x 23+y 22=1.(2)∵|MP |=|MF 2|,∴动点M 到定直线l 1:x =-1的距离等于它到定点F 2(1,0)的距离, ∴动点M 的轨迹C 2是以l 1为准线,F 2为焦点的抛物线. ∴点M 的轨迹C 2的方程为y 2=4x .(3)当直线AC 的斜率存在且不为零时,设直线AC 的斜率为k ,A (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则直线AC 的方程为y =k (x -1).联立x 23+y 22=1及y =k (x -1)得,(2+3k 2)x 2-6k 2x +3k 2-6=0,所以x 1+x 2=6k 22+3k 2,x 1x2=3k 2-62+3k 2. |AC |=(1+k 2)(x 1-x 2)2=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=48(k 2+1)2+3k 2.由于直线BD 的斜率为-1k ,用-1k 代换上式中的k 可得|BD |=48(1+k 2)2k 2+3.因为AC ⊥BD ,所以四边形ABCD 的面积为S =12|AC |·|BD |=24(1+k 2)2(2+3k 2)(2k 2+3),由于(2+3k 2)(2k 2+3)≤[(2+3k 2)+(2k 2+3)2]2=[5(k 2+1)2]2,所以S ≥9625,当2+3k 2=2k 2+3,即k =±1时取等号.易知,当直线AC 的斜率不存在或斜率为零时,四边形ABCD 的面积S =4. 综上可得,四边形ABCD 面积的最小值为9625.16.(2010·浙江金华十校联考)已知过点A (-4,0)的动直线l 与抛物线G :x 2=2py (p >0)相交于B 、C 两点.当直线l 的斜率是12时,AC →=4AB →.(1)求抛物线G 的方程;(2)设线段BC 的中垂线在y 轴上的截距为b ,求b 的取值范围.[解析] (1)设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),当直线l 的斜率是12时,l 的方程为y =12(x +4),即x =2y -4.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2py x =2y -4得2y 2-(8+p )y +8=0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧y 1y 2=4 ①y 1+y 2=8+p2 ②, 又∵AC →=4AB →,∴y 2=4y 1③由①,②,③及p >0得:y 1=1,y 2=4,p =2, 则抛物线G 的方程为:x 2=4y .(2)设l :y =k (x +4),BC 的中点坐标为(x 0,y 0),由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=4y y =k (x +4)得x 2-4kx -16k =0④ ∴x 0=x C +x B 2=2k ,y 0=k (x 0+4)=2k 2+4k .∴线段BC 的中垂线方程为y -2k 2-4k =-1k(x -2k ),∴线段BC 的中垂线在y 轴上的截距为:b =2k 2+4k +2=2(k +1)2, 对于方程④,由Δ=16k 2+64k >0得:k >0或k <-4. ∴b ∈(2,+∞).[点评] 解析几何与向量,导数结合是可能的新命题方向,其本质仍是解析几何问题,请再练习下题:(2010·湖南师大附中)如图,抛物线的顶点O 在坐标原点,焦点在y 轴的负半轴上,过点M (0,-2)作直线l 与抛物线相交于A ,B 两点,且满足OA →+OB →=(-4,-12).(1)求直线l 和抛物线的方程;(2)当抛物线上动点P 在点A 和B 之间运动时,求△ABP 面积的最大值. [解析] (1)据题意可设直线l 的方程为y =kx -2, 抛物线的方程为x 2=-2py (p >0).联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -2x 2=-2py 得,x 2+2pkx -4p =0.设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-2pk ,y 1+y 2=k (x 1+x 2)-4=-2pk 2-4.所以OA →+OB →=(x 1+x 2,y 1+y 2)=(-2pk ,-2pk 2-4). 因为OA →+OB →=(-4,-12),所以⎩⎪⎨⎪⎧ -2pk =-4-2pk 2-4=-12,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =1k =2. 故直线l 的方程为y =2x -2,抛物线的方程为x 2=-2y .(2)根据题意,当抛物线过点P 的切线与l 平行时,△ABP 的面积最大. 设点P (x 0,y 0),因为y ′=-x ,则-x 0=2,解得x 0=-2, 又y 0=-12x 02=-2,所以P (-2,-2).此时,点P 到直线l 的距离 d =|2×(-2)-(-2)-2|22+(-1)2=455.由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -2x 2=-2y ,得x 2+4x -4=0.则x 1+x 2=-4,x 1·x 2=-4, 所以|AB |=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1·x 2 =1+22·(-4)2-4(-4)=410.故△ABP 面积的最大值为12|AB |·d =12×410×455=8 2.17.(2010·辽宁省实验中学)如图,在Rt △DEF 中,∠DEF =90°,|EF →|=2,|EF →+ED →|=52,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1以E 、F 为焦点且过点D ,点O 为坐标原点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若点K 满足OK →=13ED →,问是否存在不平行于EF 的直线l 与椭圆C 交于不同的两点M 、N 且|MK →|=|NK →|,若存在,求出直线l 的斜率的取值范围,若不存在,说明理由.[解析] (1)由已知E (-1,0),F (1,0),设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),令x D =-c 可得y D =b 2a,∵|EF →+ED →|=52,EF →⊥ED →,|EF →|=2,∴|ED →|=32.∴⎩⎪⎨⎪⎧c =1b 2a =32,解得⎩⎨⎧a =2b =3∴椭圆C 的方程是x 24+y 23=1.(2)∵OK →=13ED →,∴K ⎝⎛⎭⎫0,12,当l ⊥EF 时,不符合题意, 故可设直线l 的方程为:y =kx +m (k ≠0) 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m x 24+y 23=1消去y 得, (3+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-12=0 ∵M 、N 存在,∴Δ>0即64k 2m 2-4(3+4k 2)·(4m 2-12)>0, ∴4k 2+3>m 2(※)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),MN 的中点H (x 0,y 0) ∴x 0=x 1+x 22=-4km 3+4k 2,y 0=kx 0+m =3m3+4k 2, ∵|MK →|=|NK →|,∴|MK |=|NK |,|MK |=|NK |⇔MN ⊥KH ⇔y 0-12x 0=-1k ⇔3m 3+4k 2-12-4km 3+4k 2=-1k ⇔m =-3+4k 22代入(※)式得4k 2+3>⎝⎛⎭⎫-3+4k 222∴4k 2+3<4,又k ≠0,∴-12<k <12且k ≠0∴l 的斜率的取值范围是⎝⎛⎭⎫-12,0∪⎝⎛⎭⎫0,12.。
高三数学双曲线方程知识点
高三数学双曲线方程知识点
双曲线(Hyperbola)是指与平面上到两个定点的距离之差的绝对值为定值的点的轨迹,也可以定义为到定点与定直线的距离之比是一个大于1的.常数的点之轨迹。
双曲线是圆锥曲线的一种,即圆锥面与平行于中轴的平面的交截线。
在高三期间大家要好好复习,把握好高三,下面店铺为大家整理高三数学双曲线方程知识点,供大家参考。
双曲线的第一定义:
双曲线是平面内两个定点F1与F2的距离的差的绝对值等于一个常数(值为2a)的轨迹称为双曲线。
注:当|MF1|-|MF2|=2a时曲线仅表示焦点F2所对应的一只。
当|MF1|-|MF2|=-2a时,曲线仅表示焦点F1所对应的一只。
当|F1F2|=2a 时,动点轨迹表示以F1,F2为端点的两条射线。
当|F1F2|<2a时,动点轨迹不存在。
标准方程:
1、焦点在X轴上时为: x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1。
2、焦点在Y 轴上时为: y^2/a^2 - x^2/b^2 = 1。
(圆锥曲线上任意一点P(x,y)到焦点距离):
左焦半径:r=│ex+a│。
右焦半径:r=│ex-a│。
准线:焦点在x轴上:x=±a^2/c。
焦点在y轴上:y=±a^2/c。
弦长公式:|AB| = |x1 - x2|√(1 + k^2;) 或 |AB| = |y1 - y2|√(1 + 1/k^2;)。
【高三数学双曲线方程知识点】。
高考数学曲线知识点
高考数学曲线知识点高考数学中的曲线部分是一个重要的知识点,占据了相当大的比例。
掌握曲线的相关知识是学生顺利应对高考数学考试的基础。
本文将从曲线的定义、常见类型和特性,以及解决曲线问题的方法等方面进行论述,帮助读者全面了解和掌握高考数学曲线的相关知识。
一、曲线的定义在数学中,曲线是世界上各种规律运动的变化形式之一。
曲线可以用函数关系、参数方程或者极坐标方程来表示。
其中,函数关系最为常见。
曲线的定义涉及到曲线的方程、图像以及性质,需要综合运用代数、几何等数学知识来进行分析和求解。
二、常见曲线类型及特性(1)直线直线是最简单的一种曲线类型,其方程为y = kx + b。
其中,k代表斜率,b代表截距。
直线的图像是一条无限延伸的直线段。
直线的斜率可以通过求斜率公式或者利用两点坐标计算得出。
(2)抛物线抛物线是一类重要的曲线类型,其方程通常为y = ax^2 + bx + c。
其中,a、b、c是常数,且a不等于0。
抛物线的图像是一个开口方向为上或下的弧线。
抛物线的特点是对称性,即关于曲线的顶点存在对称轴。
(3)圆圆是一种特殊的曲线,其方程为(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2。
其中,(a,b)代表圆心坐标,r代表半径长度。
圆的特点是任意一点到圆心的距离都相等。
利用圆的特性,可以进行相关的圆的性质题目的求解。
(4)椭圆椭圆是一种有趣的曲线类型,其方程为(x - a)^2 / h^2 + (y - b)^2 /k^2 = 1或(x - a)^2 / k^2 + (y - b)^2 / h^2 = 1。
其中,(a,b)代表椭圆的中心坐标,h、k分别代表椭圆在x轴、y轴上的半轴长度。
椭圆的特点是离心率小于1,且椭圆上的点到两个焦点的距离之和等于常数。
(5)双曲线双曲线是一种特殊的曲线,其方程为(x - a)^2 / h^2 - (y - b)^2 / k^2 = 1或(x - a)^2 / k^2 - (y - b)^2 / h^2 = 1。
【全套】2021届新课改地区高三数学一轮专题复习——第53讲 双曲线(解析版)
2b=12,e=c=5,所以 a4
b
6 / 13
=6,c=10,a=8.所以双曲线的标准方程为 x2 - y2 =1 或 y2 - x2 =1.
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(2)因为双曲线经过点 M(0,12),所以 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,
所以 c=13,所以 b2=c2-a2=25.所以双曲线的标准方程为 y2 - x2 =1. 144 25
a 2、与双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)有共同渐近线的方程可表示为ax22-by22=t(t≠0). 3、双曲线的焦点到其渐近线的距离为 b. 4、若 P 是双曲线右支上一点,F1,F2 分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.
四、自主热身、归纳总结
2 、双曲线的标准方程和几何性质
标准方程
ax22-by22=1(a>0,b>0)
ay22-bx22=1(a>0,b>0)
图形
范围 对称性 顶点
性 渐近线
质
离心率 a,b,c 的关系 实虚轴
x≥a 或 x≤-a,y∈R
y≤-a 或 y≥a,x∈R
对称轴:坐标轴,对称中心:原点
A1(-a,0),A2(a,0) y=±bx
9m-28n=1, (3)设双曲线方程为 mx2-ny2=1(mn>0),所以
72m-49n=1,
m=- 1 , 75
解得 n=- 1 . 25
所以双曲线的标准方
程为 y2 - x2 =1. 25 75
线与双曲线的右支交于 A,B 两点,若△F1AB 是以 B 为直角顶点的等腰直角三角形,则 e2=____. (2)已知点 P 为双曲线x2 -y2=1 右支上一点,点 F1,F2 分别为双曲线的左、右焦点,M 为△PF1F2 的内
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第53讲 曲线与方程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.曲线可以看作是符合某条件的点的集合,也可看作是适合某种条件的点的轨迹,因此,此类问题也叫轨迹问题.2.求曲线方程的基本步骤1.思维辨析(在括号内打“√”或“×”).(1)f (x 0,y 0)=0是点P (x 0,y 0)在曲线f (x ,y )=0上的充要条件.( √ ) (2)方程x 2+xy =x 表示的曲线是一个点和一条直线.( × ) (3)到两条互相垂直的直线距离相等的点的轨迹方程是x 2=y 2.( × ) (4)方程y =x 与x =y 2表示同一曲线.( × )解析 (1)正确.由f (x 0,y 0)=0可知点P (x0,y)在曲线f (x ,y )=0上,又P (x 0,y 0)在曲线f (x ,y )=0上时,有f (x 0,y 0)=0.所以f (x 0,y 0)=0是P (x 0,y 0)在曲线f (x ,y )=0上的充要条件.(2)错误.方程变为x (x +y -1)=0,所以x =0或x +y -1=0,故方程表示直线x =0或直线x +y -1=0.(3)错误.当以两条互相垂直的直线为x 轴,y 轴时,是x 2=y 2,否则不正确.(4)错误.因为方程y =x 表示的曲线只是方程x =y 2表示曲线的一部分,故其不正确. 2.和点O (0,0),A (c,0)距离的平方和为常数c (c ≠0)的点的轨迹方程为__2x 2+2y 2-2cx +c 2-c =0__.解析 设点的坐标为(x ,y ),由题意知((x -0)2+(y -0)2)2+((x -c )2+(y -0)2)2=c , 即x 2+y 2+(x -c )2+y 2=c ,即2x 2+2y 2-2cx +c 2-c =0.3.MA 和MB 分别是动点M (x ,y )与两定点A (-1,0)和B (1,0)的连线,则使∠AMB 为直角的动点M 的轨迹方程是__x 2+y 2=1(x ≠±1)__.解析 点M 在以A ,B 为直径的圆上,但不能是A ,B 两点.4.平面内有三个点A (-2,y ),B ⎝⎛⎭⎫0,y 2,C (x ,y ),若AB →⊥BC →,则动点C 的轨迹方程为__y 2=8x (x ≠0)__.解析 AB →=⎝⎛⎭⎫2,-y 2,BC →=⎝⎛⎭⎫x ,y 2,由AB →⊥BC →,得AB →·BC →=0. 即2x +⎝⎛⎭⎫-y 2·y2=0.∴动点C 的轨迹方程为y 2=8x (x ≠0). 5.圆的方程为x 2+y 2=4,抛物线过点A (-1,0),B (1,0)且以圆的切线为准线,则抛物线焦点的轨迹方程是__x 24+y 23=1(y ≠0) __.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).一 定义法求轨迹方程应用定义法求曲线方程的关键在于由已知条件推出关于动点的等量关系式,由等量关系结合曲线定义判断是何种曲线,再设出标准方程,用待定系数法求解.【例1】 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,圆心P 的轨迹为曲线C ,求C 的方程.解析 由已知得圆M 的圆心为M (-1,0),半径r 1=1;圆N 的圆心为N (1,0),半径r 2=3.设圆P 的圆心为P (x ,y ),半径为R .因为圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,所以||PM +||PN =(R +r 1)+(r 2-R )=r 1+r 2=4>2=||MN .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).二 直接法求轨迹方程直接法求轨迹方程的常见类型及解题策略(1)题中给出等量关系,求轨迹方程.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. 【例2】 (2016·全国卷Ⅲ)已知抛物线C :y 2=2x 的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线l 1,l 2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 由题知F ⎝⎛⎭⎫12,0.设l 1:y =a ,l 2:y =b ,则ab ≠0,且 A ⎝⎛⎭⎫a 22,a ,B ⎝⎛⎭⎫b 22,b ,P ⎝⎛⎭⎫-12,a ,Q ⎝⎛⎭⎫-12,b , R ⎝⎛⎭⎫-12,a +b 2.记过A ,B 两点的直线为l ,则l 的方程为2x -(a +b )y +ab =0. (1)由于F 在线段AB 上,故1+ab =0. 记AR 的斜率为k 1,FQ 的斜率为k 2,则 k 1=a -b 1+a 2=a -b a 2-ab =1a =-aba =-b =k 2. 所以AR ∥FQ .(2)设l 与x 轴的交点为D (x 1,0), 则S △ABF =12|b -a ||FD |=12|b -a |⎪⎪⎪⎪x 1-12, S △PQF =|a -b |2. 由题设可得|b -a |⎪⎪⎪⎪x 1-12=|a -b |2,解得x 1=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2a +b =yx -1(x ≠1).而a +b2=y ,所以y 2=x -1(x ≠1). 当AB 与x 轴垂直时,E 与D 重合,故所求轨迹方程为y 2=x -1.三 相关点法求轨迹方程相关点法求轨迹方程的基本步骤(1)设点:设被动点坐标为(x ,y ),主动点坐标为(x 1,y 1),(2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式⎩⎪⎨⎪⎧x 1=f (x ,y ),y 1=g (x ,y ),(3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程.【例3】 (2018·安徽合肥高三调研)已知M 为椭圆C :x 225+y 29=1上的动点,过点M 作x 轴的垂线,垂足为D ,点P 满足PD →=53MD →.(1)求动点P 的轨迹E 的方程;(2)若A ,B 两点分别为椭圆C 的左、右顶点,F 为椭圆C 的左焦点,直线PB 与椭圆C 交于点Q ,直线QF ,P A 的斜率分别为k QF ,k P A ,求k QFk P A的取值范围. 解析 (1)设P (x ,y ),M (m ,n ),依题意知D (m,0),且y ≠0. 由PD →=53M D →,得(m -x ,-y )=53(0,-n ),则有⎩⎪⎨⎪⎧ m -x =0,-y =-53n ⇒⎩⎪⎨⎪⎧m =x ,n =35y . 又M (m ,n )为椭圆C :x 225+y 29=1上的点,∴x 225+⎝⎛⎭⎫35y 29=1,即x 2+y 2=25, 故动点P 的轨迹E 的方程为x 2+y 2=25(y ≠0). (2)依题意知A (-5,0),B (5,0),F (-4,0),设Q (x 0,y 0),∵线段AB 为圆E 的直径,∴AP ⊥BP ,设直线PB 的斜率为k PB ,则k P A =-1k PB, k QF k P A =k QF -1k PB=-k QF k PB =-k QF k QB =-y 0x 0+4·y 0x 0-5= -y 20(x 0+4)(x 0-5)=-9⎝⎛⎭⎫1-x 2025(x 0+4)(x 0-5)=925(x 20-25)(x 0+4)(x 0-5)=925(x 0+5)x 0+4=925⎝⎛⎭⎫1+1x 0+4,∵点P 不同于A ,B 两点且直线QF 的斜率存在, ∴-5<x 0<5且x 0≠-4,又y =1x +4在(-5,-4)和(-4,5)上都是减函数,∴925⎝⎛⎭⎫1+1x 0+4∈(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫25,+∞, 故k QF k P A的取值范围是(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫25,+∞.1.已知点A (-4,4),B (4,4),直线AM 与BM 相交于点M ,且直线AM 的斜率与BM 的斜率之差为-2,点M 的轨迹为曲线C ,则曲线C 的轨迹方程为__x 2=4y (x ≠±4)__.解析 设M (x ,y ),由已知得k AM -k BM =y -4x +4-y -4x -4=-2,化简得x 2=4y (x ≠±4). 2.已知圆C 的方程为(x -3)2+y 2=100,点A 的坐标为(-3,0),M 为圆C 上任一点,线段AM 的垂直平分线交CM 于点P ,则点P 的轨迹方程为 x 225+y 216=1 .解析 由题可知C (3,0),r =10,由中垂线性质知||P A =||PM ,故||P A +||PC =||PM +||PC =||CM =10,即P 点的轨迹为以原点为中心,点A ,C 为焦点的椭圆,2a =10,c =3,b =4,故点P 的轨迹方程为x 225+y 216=1.3.已知两个定圆O 1和O 2,它们的半径分别是1和2,且||O 1O 2=4.动圆M 与圆O 1内切,又与圆O 2外切,建立适当的坐标系,求动圆圆心M 的轨迹方程,并说明轨迹是何种曲线.解析 如图所示,以O 1O 2的中点O 为原点,O 1O 2所在直线为x 轴建立平面直角坐标系.由||O 1O 2=4,得O 1(-2,0),O 2(2,0).设动圆M 的半径为r ,则由动圆M 与圆O 1内切,有||MO 1=r -1,由动圆M 与圆O 2外切,有||MO 2=r +2, ∴||MO 2-||MO 1=3,∴点M 的轨迹是以O 1,O 2为焦点,实轴长为3的双曲线的左支, ∴a =32,c =2,∴b 2=c 2-a 2=74,∴点M 的轨迹方程为4x 29-4y 27=1⎝⎛⎭⎫x ≤-32. 4.如图所示,A (m ,3m )和B (n ,-3n )两点分别在射线OS ,OT (点S ,T 分别在第一、四象限)上移动,且OA →·OB →=-12,O 为坐标原点,动点P 满足OP →=OA →+OB →.(1)求mn 的值;(2)求动点P 的轨迹方程,并说明它表示什么曲线?解析 (1)∵OA →·OB →=(m ,3m )·(n ,-3n )=-2mn =-12,∴mn =14.(2)设P (x ,y )(x >0),由OP →=OA →+OB →,得(x ,y )=(m ,3m )+(n ,-3n )=(m +n ,3m -3n ).∴⎩⎨⎧x =m +n ,y =3m -3n ,整理得x 2-y 23=4mn ,又mn =14,∴P 点的轨迹方程为x 2-y 23=1(x >0).它表示以原点为中心,焦点在x 轴上,实轴长为2,焦距为4的双曲线x 2-y 23=1的右支.易错点 轨迹方程与实际的轨迹不对应错因分析:①要注意参数的取值影响x ,y 的取值范围;②曲线的方程与方程的曲线要对应.【例1】 如图,在正方形OABC 中,O 为坐标原点,点A 的坐标为(10,0),点C 的坐标为(0,10),分别将线段OA 和AB 十等分,分点分别记为A 1,A 2,…,A 9和B 1,B 2,…,B 9,连接OB i ,过A i 作x 轴的垂线与OB i 交于点P i (i ∈N *,1≤i ≤9).求证:点P i (i ∈N *,1≤i ≤9)都在同一条抛物线上,并求P 的轨迹方程.解析 依题意,过A i (i ∈N *,1≤i ≤9)且与x 轴垂直的直线方程为x =i ,B i 的坐标为(10,i ), 所以直线OB i 的方程为y =i 10x .设P i 的坐标为(x ,y ),由⎩⎪⎨⎪⎧x =i ,y =i10x ,得y =110x 2,即x 2=10y .所以点P i (i ∈N *,1≤i ≤9)都在同一条抛物线上,且抛物线E 的方程为x 2=10y .由于i ∈[1,9],所以x ∈[0,10],y ∈[0,10],从而点P 的轨迹方程为x 2=10y (x ∈[0,10]). 【跟踪训练1】 方程(x 2+y 2-4)x +y +1=0的曲线形状是( C )解析 由题意得x +y +1=0或x 2+y 2=4(x +y +1≥0)表示直线x +y +1=0和圆x 2+y 2=4在直线x +y +1=0右上方的部分.课时达标 第53讲[解密考纲]求曲线的轨迹方程,经常通过定义法或直接法,在解答题的第(1)问中出现. 一、选择题1.已知两定点A (-2,0),B (1,0),如果动点P 满足|P A |=2|PB |,则动点P 的轨迹是( B ) A .直线 B .圆 C .椭圆 D .双曲线解析 设P (x ,y ),则(x +2)2+y 2=2(x -1)2+y 2,整理得x 2+y 2-4x =0, 又D 2+E 2-4F =16>0,所以动点P 的轨迹是圆.2.(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( B )A .x 28-y 210=1B .x 24-y 25=1C .x 25-y 24=1D .x 24-y 23=1解析 根据双曲线C 的渐近线方程为y =52x ,可知b a =52, ①又椭圆x 212+y 23=1的焦点坐标为(3,0)和(-3,0),所以a 2+b 2=9, ②根据①②可知a 2=4,b 2=5,故选B .3.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( D )A .2x +y +1=0B .2x -y -5=0C .2x -y -1=0D .2x -y +5=0解析 设Q (x ,y ),则P 为(-2-x,4-y ),代入2x -y +3=0得Q 点的轨迹方程为2x -y+5=0.4.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( D )A .4x 221-4y 225=1B .4x 221+4y 225=1C .4x 225-4y 221=1D .4x 225+4y 221=1解析 ∵M 为AQ 垂直平分线上一点,则|AM |=|MQ |,∴|MC |+|MA |=|MC |+|MQ |=|CQ |=5, 故M 的轨迹是以定点C ,A 为焦点的椭圆, ∴a =52,c =1,则b 2=a 2-c 2=214,∴椭圆的标准方程为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 )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)解析 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,点Q (-x ,y ),故由OQ →·AB →=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32x 2+3y 2=1(x >0,y >0).6.已知圆锥曲线mx 2+4y 2=4m 的离心率e 为方程2x 2-5x +2=0的根,则满足条件的圆锥曲线的个数为( B )A .4B .3C .2D .1解析 ∵e 是方程2x 2-5x +2=0的根,∴e =2或e =12,mx 2+4y 2=4m 可化为x 24+y 2m =1,当它表示焦点在x 轴上的椭圆时,有4-m 2=12,∴m =3;当它表示焦点在y 轴上的椭圆时,有m -4m =12,∴m =163;当它表示焦点在x 轴上的双曲线时,可化为x 24-y 2-m =1,有4-m 2=2,∴m =-12,∴满足条件的圆锥曲线有3个,故选B .二、填空题7.已知△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)__.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,方程为x 29-y 216=1(x >3). 8.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O C →=O A →+t (O B →-O A →),其中t ∈R ,则点C 的轨迹方程是__2x -y -2=0__.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 -2.9.P 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上的任意一点,F 1,F 2是它的两个焦点,O 为坐标原点,有一动点Q 满足O Q →=PF 1→+PF 2→,则动点Q 的轨迹方程是 x 24a 2+y 24b2=1 .解析 作P 关于O 的对称点M ,连接F 1M ,F 2M , 则四边形F 1PF 2M 为平行四边形, 所以PF 1→+PF 2→=PM →=2PO →=-2OP →. 又OQ →=PF 1→+PF 2→,所以OP →=-12OQ →,设Q (x ,y ),则OP →=⎝⎛⎭⎫-x 2,-y 2, 即点P 坐标为⎝⎛⎭⎫-x 2,-y2,又P 在椭圆上, 则有⎝⎛⎭⎫-x 22a 2+⎝⎛⎭⎫-y 22b 2=1,即x 24a 2+y 24b2=1.三、解答题10.已知圆C 1的圆心在坐标原点O ,且恰好与直线l 1:x -y -22=0相切. (1)求圆的标准方程;(2)设点A 为圆上一动点,AN ⊥x 轴于点N ,若动点Q 满足OQ →=mOA →+(1-m )ON →(其中m 为非零常数),试求动点Q 的轨迹方程C 2.解析 (1)依题意圆的半径为圆心(0,0)到直线l 1的距离|-22|12+12=2,故圆C 1的方程为x 2+y 2=4.(2)设动点Q (x ,y ),A (x 0,y 0). ∵AN ⊥x 轴交于点N ,∴N (x 0,0),由题意,得(x ,y )=m (x 0,y 0)+(1-m )·(x 0,0),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0,y =my 0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x ,y 0=1my ,将A ⎝⎛⎭⎫x ,1m y ,代入x 2+y 2=4, 得x 24+y 24m 2=1.即动点Q 的轨迹方程为x 24+y 24m2=1. 11.(2018·河北唐山统考)已知动点P 到直线l :x =-1的距离等于它到圆C :x 2+y 2-4x +1=0的切线长(P 到切点的距离).记动点P 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)过圆心C 作直线AB :x =my +2交曲线E 于A ,B 两点,设线段AB 的中点为D ,过圆心C 作直线CQ 垂直于直线AB 交直线l 于点Q ,求|QD ||AB |的取值范围. 解析 (1)由已知得圆的方程为(x -2)2+y 2=3, 则圆心为C (2,0),半径r = 3.设P (x ,y ),依题意可得|x +1|=(x -2)2+y 2-3, 整理得y 2=6x .故曲线E 的方程为y 2=6x . (2)又直线AB 的方程为my =x -2,则直线CQ 的方程为y =-m (x -2),可得Q (-1,3m ). 将my =x -2代入y 2=6x 并整理可得y 2-6my -12=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=6m ,y 1y 2=-12,AB 的中点D 的坐标为⎝⎛⎭⎫x 1+x 22,y 1+y 22,即D (3m 2+2,3m ),|QD |=3m 2+3.|AB |=1+m 2·(y 1-y 2)2=23(1+m )2(3m 2+4),所以⎝⎛⎭⎫|QD ||AB |2=3m 2+34(3m 2+4)=14⎝⎛⎭⎫1-13m 2+4∈⎣⎡⎭⎫316,14, 故|QD ||AB |的取值范围是⎣⎡⎭⎫34,12. 12.(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 →= 2 NM →.(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 .解析 (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 →= 2 NM →得x 0=x ,y 0=22y . 因为M (x 0,y 0)在椭圆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)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F 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 .。