高二数学动圆圆心轨迹

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2024-2025学年高二数学选择性必修第一册(配湘教版)课件3.1.1椭圆的标准方程

2024-2025学年高二数学选择性必修第一册(配湘教版)课件3.1.1椭圆的标准方程

又由椭圆的定义知|PF1|+|PF2|=2a=4.
在△F1PF2中,由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos∠F1PF2,
即4=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1|·|PF2|-2|PF1|·|PF2|cos 60°,
即4=16-3|PF1|·|PF2|.
1
= ,
4
1
= 2.
2
故椭圆的标准方程为 4
+
2
=1.
2
+
2
=1.
4
角度2定义法
【例2】一个动圆与圆Q1:(x+3)2+y2=1外切,与圆Q2:(x-3)2+y2=81内切,试求
这个动圆圆心的轨迹方程.
分析 设出动圆的圆心及半径,利用两圆相切的几何条件列式求解.
解 两定圆的圆心和半径分别为Q1(-3,0),r1=1;Q2(3,0),r2=9.
2 2
+
4
3
=1上的一点,F1,F2是椭圆的两个焦点,且
∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积是
√3
.
分析结合∠F1PF2=60°,借助椭圆的定义及余弦定理求出|PF1|·|PF2|后,利用
三角形的面积公式求解.
解析 由椭圆的标准方程知 a=2,b=√3,
∴c= 2 - 2 =1,∴|F1F2|=2.
圆的条件是 m>n>0,其表示焦点在 y 轴上的椭圆的条件是 n>m>0.
(2)若给出椭圆方程 Ax2+By2=C,则应先将该方程转化为椭圆的标准方程的形

2


+

高二数学第12讲:圆的方程(学生版)

高二数学第12讲:圆的方程(学生版)

第十二讲 圆的方程1、圆的定义:平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹叫圆,定点为圆心,定长为圆的半径。

2、圆的方程(1点00(,)M x y 与圆222()()x a y b r -+-=的位置关系:①当2200()()x a y b -+-____2r ,点在圆外;②当2200()()x a y b -+-_____2r ,点在圆上 ;③当2200()()x a y b -+-_____2r ,点在圆内; (2①当时,方程表示圆,此时圆心为___________,半径为②当时,表示一个点;③ 当时,方程不表示任何图形。

3、圆系方程1、以(,)a b 为圆心的同心圆系方程:222()()(0)x a y b λλ-+-=>与圆22y x ++Dx +Ey +F=0同心的圆系方程为:22y x ++Dx +Ey +λ=0 04>-+F E D F E D r 42122-+=0422=-+F E D 0422<-+F E D2、过直线Ax +By +C=0与圆22y x ++Dx +Ey +F=0交点的圆系方程为:22y x ++Dx +Ey +F+λ(Ax +By +C)=0(λ∈R)3、过两圆1C :22y x ++111F y E x D ++=0,2C :22y x ++222F y E x D ++=0交点的圆系方程为:22y x ++111F y E x D +++λ(22y x ++222F y E x D ++)=0(λ≠-1,此圆系不含2C :22y x ++222F y E x D ++=0)特别地,当λ=-1时,上述方程为根轴方程.两圆相交时,表示公共弦方程;两圆相切时,表示公切线方程.注:为了避免利用上述圆系方程时讨论圆2C ,可等价转化为过圆1C 和两圆公共弦所在直线交点的圆系方程:22111121212[()()()]0x y D x E y F D D x E E y F F λ+++++-+-+-=例1、圆心为()1,1且过原点的圆的方程是( )A .()()22111x y -+-=B .()()22111x y +++=C .()()22112x y +++=D .()()22112x y -+-=解析:由圆心可以设出圆的标准方程,设出半径r ,又知圆过原点带入求出半径继而求出圆的方程。

与圆有关的轨迹问题 -高二数学(人教A版2019选择性必修第一册)(解析版)

与圆有关的轨迹问题 -高二数学(人教A版2019选择性必修第一册)(解析版)

与圆有关的轨迹问题知识点1 5种定义形式的圆1、“定义圆”:在平面内,到定点的距离等于定长的点的集合.数学语言描述为:在平面内,{|}M MA r =,其中M 为动点,A 为定点,0r >为定值.2、“斜率圆”:在平面内,与两定点斜率之积为-1的点的集合(除去定点所在垂直于x 轴的直线与曲线的交点).数学语言描述为∶在平面内,{|1}MA MB M k k ⋅=-,其中M 为动点,A ,B 为定点.且点M 的横坐标不等于A ,B 的横坐标.3、“平方圆”:在平面内,到两定点距离的平方和为定值的点的集合.数学语言描述为:在平面内,22{|}M MA MB λ+=,其中M 为动点,A ,B 为定点,λ为定值.注:若(,).(,)A a b B c d ,则点M 的轨迹方程为22221()()[()()]2224a cb d x y ac bd λ++-+-=--+-,此时221[()()]2a cb d λ>-+-.4、“向量圆”:在平面内,与两定点形成向量的数量积为定值的点的集合.数学语言描述为∶在平面内,{|}M MA MB λ⋅=,其中M 为动点,A ,B 为定点,λ为定值 注:若(,).(,)A a b B c d ,则点M 的轨迹方程为22221()()[()()]224a cb d x y ac bd λ++-+-=+-+-,此时221[()()]4a cb d λ>--+-.特别地,若A ,B 为定点,且0MA MB ⋅=,则点M 的轨迹是以AB 为直径的圆拓展:“角度圆”:在平面内,与两定点所成角为定值的点的集合.(角度可用向量的夹角公式表示) 5、“比值圆”(阿波罗尼斯圆):在平面内,到两定点距离之比为定值的点的集合. 数学语言描述为:{|}MAM MBλ=,其中M 为动点,A ,B 为定点,λ为定值,λ>0且λ≠1. 注:当1λ=时,M 的轨迹是线段AB 的垂直平分线. 6、这些圆彼此之间的联系:(1)斜率圆可以看成向量圆的特例,即两向量互相垂直时可以转化为两直线斜率之积等于-1,需要注意斜率不存在的情形.也就是说数量积为零比斜率之积为-1更一般. (2)比值圆与平方圆是一样的,都是用两点间距离公式求解.知识点2 注意“轨迹”与“轨迹方程”的区别1、“轨迹”是图形,“轨迹方程”是方程.2、求轨迹方程后要检验求轨迹方程后一定要注意检验轨迹的纯粹性和完备性,在所得的方程中删去或补上相应的特殊点,以保证方程的解与曲线上的点具有一一对应关系.考点一 直接法求轨迹解题方略:直接法是指将动点满足的几何条件或者等量关系,直接坐标化,列出等式,然后化简而求出动点轨迹方程的一种方法.此法的一般步骤∶建系、设点、列式、化简、限制说明.注:(1)根据已知条件及一些基本公式(两点间距离公式、点到直线的距离公式、直线斜率公式等) (2)根据公式直接列出动点满足的等量关系式,从而得到轨迹方程。

四川省成都市蓉城名校联盟2023-2024学年高二上学期期末联考试题 数学含答案

四川省成都市蓉城名校联盟2023-2024学年高二上学期期末联考试题 数学含答案

2023~2024学年度上期高中2022级期末联考数学(答案在最后)考试时间120分钟,满分150分注意事项:1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚,考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。

2.选择题使用2B 铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效。

3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。

一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.已知椭圆C :22194x y +=,则椭圆C 的长轴长为A .3B .4C .6D .92.若直线l 的倾斜角为150︒,则它的方向向量可以为A .(1,3)B .(3,3)-C .(3,3)-D .(1,3)-3.某中学举行数学解题比赛,其中5人的比赛成绩分别为:70,85,90,75,95,则这5人成绩的上四分位数是A .90B .75C .95D .704.若方程2220x y mx my ++-+=表示一个圆,则m 可取的值为A .0B .1C .2D .35.有5个相同的球,其中3个白球,2个黑球,从中一次性取出2个球,则事件“2个球颜色不同”发生的概率为A .710B .25C .35D .3106.已知圆221:(2)(1)2M x y -+-=,圆222:2210M x y x y +-++=,点P 为y 轴上的动点,则12||||PM PM +的最小值为A .3B .13C .10D .57.已知等腰直角三角形ABC ,AB AC =,点D 为BC 边上的中点,沿AD 折起平面ABD使得π3BDC ∠=,则异面直线AB 与DC 所成角的余弦值为A .24-B .24C .23-D .238.过点(5,)a 作圆22(2)3:C x y -+=的切线,切点分别为A ,B ,则弦长||AB 的最小值为A .B .3C .2D .二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

高二数学直线与圆的位置关系试题答案及解析

高二数学直线与圆的位置关系试题答案及解析

高二数学直线与圆的位置关系试题答案及解析1.求半径为10,且与直线相切于的圆的方程.【答案】或【解析】解题思路:设出所求圆的圆心坐标,根据题意可得,进而求出圆的标准方程.规律总结:直线圆的位置关系,主要涉及直线与圆相切、相交、相离,在解决直线圆的位置关系时,要注意结合初中平面几何中的直线与圆的知识.试题解析:设圆心为,则由题意得解得或所以所求圆的方程为或【考点】直线与圆的位置关系.2.如图,圆与坐标轴交于点.⑴求与直线垂直的圆的切线方程;⑵设点是圆上任意一点(不在坐标轴上),直线交轴于点,直线交直线于点,①若点坐标为,求弦的长;②求证:为定值.【答案】(1),(2)①:2,②:证明略.【解析】(1)所求直线与垂直,则斜率为负倒数关系,因此可依方程设出所求直线方程,利用圆心到此直线的距离为半径可求出此直线方程;(2)①为常考点,利用弦心距,半径,弦长的一半三者构成勾股定理的关系求解;②设直线的方程为:,把转化为含的代数式进行运算,也可设,把转化为含的代数式进行运算.试题解析:,直线,⑴设所求切线方程为:,则,所以:;⑵①:,圆心到直线的距离,所以弦的长为;(或由等边三角形亦可).②解法一:设直线的方程为:存在,,则由,得,所以或,将代入直线,得,即,则,:,,,得,所以为定值.解法二:设,则,直线,则,,直线,又,与交点,,将,代入得,所以,得为定值.【考点】点到线的距离公式,直线的点斜式,斜截式方程,直线与圆相交问题,化归与转化思想3.在平面直角坐标系中,曲线的参数方程为,(其中为参数,),在极坐标系(以坐标原点为极点,以轴非负半轴为极轴)中,曲线的极坐标方程为.(1)把曲线和的方程化为直角坐标方程;(2)若曲线上恰有三个点到曲线的距离为,求曲线的直角坐标方程.【答案】(1)曲线的直角坐标方程为:;曲线的直角坐标方程为;(2)曲线的直角坐标方程为.【解析】(1)对于曲线,把已知参数方程第一式和第二式移向,使等号右边分别仅含、,平方作和后可得曲线的直角坐标方程;对于曲线,把代入极坐标方程的展开式中即可得到曲线的直角坐标方程.(2)由于圆的半径为,所以所求曲线与直线平行,且与直线相距时符合题意.利用两平行直线的距离等于,即可求出,进而得到曲线的直角坐标方程.试题解析:(1)曲线的参数方程为,即,将两式子平方化简得,曲线的直角坐标方程为:;曲线的极坐标方程为,即,所以曲线的直角坐标方程为.(2)由于圆的半径为,故所求曲线与直线平行,且与直线相距时符合题意.由,解得.故曲线的直角坐标方程为.【考点】圆的参数方程;直线与圆的位置关系;简单曲线的极坐标方程.4.直线x-y+m=0与圆x2+y2-2x-1=0有两个不同的交点的一个充分不必要条件为().A.m<1B.-3<m<1C.-4<m<2D.0<m<1【答案】D【解析】联立直线与圆的方程得:,消去y得:2x2+(2m-2)x+m2-1=0,由题意得:△=(2m-2)2-8(m2-1)=-4(m+1)2+16>0,变形得:(m+3)(m-1)<0,解得:-3<m<1,∵0<m<1是-3<m<1的一个真子集,∴直线与圆有两个不同交点的一个充分不必要条件是0<m<1.故选D.【考点】直线与圆相交的性质;以及充分必要条件的判断.5.已知椭圆G:+y2=1.过轴上的动点(m,0)作圆x2+y2=1的切线l交椭圆G于A,B两点.(1)求椭圆G上的点到直线的最大距离;(2)①当实数时,求A,B两点坐标;②将|AB|表示为m的函数,并求|AB|的最大值.【答案】(1);(2)①当时点的坐标分别为;② 2【解析】(1)设出与直线平行的直线,并与椭圆方程联立消去(或)得关于的一元二次方程,令判别式为0解得的值(应为2个值)。

高二数学圆试题答案及解析

高二数学圆试题答案及解析

高二数学圆试题答案及解析1.圆的圆心坐标和半径分别是()A.(0,2)2B.(2,0)4C.(-2,0)2D.(2,0)2【答案】D【解析】由,配方得,所以圆心和半径分别为,选D.【考点】圆的标准方程.2.在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),在极坐标系(与直角坐标系取相同的长度单位,且以原点为极点,以轴正半轴为极轴)中,圆的方程为。

(1)求圆的直角坐标方程;(2)设圆与直线交于点。

若点的坐标为(3,),求。

【答案】(1)(2)【解析】(Ⅰ)由得即(Ⅱ)将的参数方程代入圆C的直角坐标方程,得,即由于,故可设是上述方程的两实根,所以故由上式及t的几何意义得:|PA|+|PB|==。

【考点】直线的参数方程、圆的极坐标方程点评:本小题主要考查直线的参数方程、圆的极坐标方程、直线与圆的位置关系等基础知识,考查运算求解能力3.若圆的半径为1,圆心在第一象限,且与直线和轴相切,则该圆的标准方程是()A.B.C.D.【答案】A【解析】设圆心坐标为(a,b)(a>0,b>0),由圆与直线4x-3y=0相切,可得圆心到直线的距离d=,化简得:|4a-3b|=5①,又圆与x轴相切,可得|b|=r=1,解得b=1或b=-1(舍去),把b=1代入①得:4a-3=5或4a-3=-5,解得a=2或a=-(舍去),∴圆心坐标为(2,1),则圆的标准方程为:(x-2)2+(y-1)2=1.故选A【考点】圆的方程的求解点评:此题考查了直线与圆的位置关系,以及圆的标准方程,若直线与圆相切时,圆心到直线的距离d等于圆的半径r,要求学生灵活运用点到直线的距离公式,以及会根据圆心坐标和半径写出圆的标准方程。

4.圆C1: 与圆C2:的位置关系是()A.外离B.外切C.内切D.相交【答案】B【解析】因为|C1C2|= =5,R=1,r=4,|C1C2|=R+r,所以两圆外切,选B。

【考点】本题主要考查两圆的位置关系。

点评:简单题,研究圆与圆的位置关系,由几何法和代数法两种,较常用的是几何法,研究半径之和差与圆心距之间的关系。

高二数学直线与圆的位置关系试题答案及解析

高二数学直线与圆的位置关系试题答案及解析

高二数学直线与圆的位置关系试题答案及解析1.如图所示,圆的直径,为圆周上一点,,过作圆的切线,则点到直线的距离__________.【答案】.【解析】由于C为圆周上一点,AB是直径,所以AC⊥BC,而BC=3,AB=6,得∠BAC=30°,进而得∠B=60°,所以∠DCA=60°,又∠ADC=90°,得∠DAC=30°,∴AD=AC•sin∠DCA=.故应填入:.【考点】圆的切线的性质定理.2.圆与直线相切,正实数b的值为 ( )A.B.C.D.3【答案】B【解析】该圆的圆心坐标为,半径为,由题意知,又,。

【考点】直线与圆相切,圆心到直线的距离等于圆的半径。

3.设直线和圆相交于点,则弦的垂直平分线的方程是_________.【答案】【解析】由于弦的垂直平分线必须垂直于直线,故设垂直平分线方程为:.由圆的弦垂直于过弦中点直径,则有直线过圆心,即,故直线为:.【考点】圆的弦的性质.4.直线l:y=x-1被圆(x-3)2+y2=4截得的弦长为.【答案】【解析】根据圆半径、圆半弦长及圆心到直线距离构成一个直角三角形得:弦长为其中,所以弦长为【考点】点到直线距离5.若圆上的点到直线的最近距离等于1,则半径的值为( ) A.B.C.D.【答案】A【解析】由圆的方程可知圆心为,圆心到直线的距离为,由数形结合分析可知圆上的点到直线的最近距离为,所以此时。

故A正确。

【考点】1点到线的距离;2数形结合思想。

6.在平面直角坐标系中,若圆上存在,两点关于点成中心对称,则直线的方程为 .【答案】x+y=3【解析】由题意,圆的圆心坐标为C(0,1),∵圆上存在A,B两点关于点P(1,2)成中心对称,∴CP⊥AB,P为AB的中点,∵,∴,∴直线AB的方程为y-2=-(x-1),即x+y-3=0.【考点】直线与圆的位置关系.7.在平面直角坐标系xOy中,曲线y=x2-2x-3与坐标轴的交点都在圆C上.(1)求圆C的方程;(2)若直线x+y+a=0与圆C交于A,B两点,且AB=2,求实数a的值.【答案】(1)x2+y2-2x+2y-3=0(2)【解析】(1)曲线y=x2-2x-3与坐标轴的交点有三个交点,本题就是求过三个点的圆的方程,因此设圆方程的一般式x2+y2+Dx+Ey+F=0,若从图形看,则圆的方程又可设成x2+y2-2x+Ey-3=0,再利用过点求出(2)先将圆的一般式化为标准式:,明确圆心和半径,涉及圆的弦长问题,利用由半径、半弦长、圆心到弦所在直线距离构成的直角三角形,列等量关系:试题解析:解(1)曲线与y轴的交点是(0,-3).令y=0,得x2-2x-3=0,解得x=-1或x=3.即曲线与x轴的交点是(-1,0),(3,0). 2分设所求圆C的方程是x2+y2+Dx+Ey+F=0,则,解得D=-2,E=2,F=-3.所以圆C的方程是x2+y2-2x+2y-3=0. 5分(2)圆C的方程可化为,所以圆心C(1,-1),半径. 7分圆心C到直线x+y+a=0的距离,由于所以,解得. 10分【考点】圆的一般式方程,圆的弦长8.已知曲线C上的动点P()满足到定点A(-1,0)的距离与到定点B(1,0)距离之比为(1)求曲线C的方程。

高二数学用定义法求轨迹方程的教学设计

高二数学用定义法求轨迹方程的教学设计

高二数学用定义法求轨迹方程的教学设计一、设计理念著名教育学家布鲁纳说过:“知识的获得是一个主动过程. 学习者不应该是信息的被动接受者,而应是知识获取的主动参与者.〞《数学课程标准》又提出数学教育要以有利于学生的全面发展为中心;以提供有价值的数学和倡导有意义的学习方式为基本点. 本节课的设计正是尽力以此为理念,在整个授课过程中努力表达学生的主体地位,使学生亲自参与获取知识和技能的全过程,亲身体验知识的发生和发展过程,从而激发学生学习数学的兴趣,培养学生运用数学的意识和能力.二、学情分析学生已有的认知结构是初步掌握了求轨迹的基本步骤,但求轨迹的基本方法比较模糊,没有形成规律性和系统性,对图形的变化缺乏动态的认识,对数学知识的综合运用心理准备不足。

通过这节课尽量让学生理清楚用定义法求轨迹方程的方法和步骤。

三、教学目标、重难点的预设结合新课程理念和学生的实际情况,将本节课的教学目标定为: 知识目标:掌握在不同条件下用定义求动点的轨迹的基本方法。

能力目标: 通过渗透数形结合、转化等思想方法培养学生的思维能力。

通过引导探究问题,培养学生的创新意识和探究能力。

情感目标: 主动参与教学过程,提出问题,解决问题 ,激发潜能,体验成功。

[重点]:会根据动点轨迹的几何特征用定义求轨迹方程。

[难点]:如何根据条件分析动点轨迹的几何特征。

四、知识结构:求轨迹 的一般步骤时间:07年6月14日上午 第四节 地点:电教楼102 授课人:温展平[教学目标]1、 知识目标:掌握在不同条件下用定义求动点的轨迹的基本方法2、 能力目标:培养学生提出问题和解决问题的能力;培养学生的自主探索精神和创新能力。

3、 情感目标:培养学生学习数学的兴趣,在轻松的学习环境中激发潜能、体验成功。

[重点]:会根据动点轨迹的几何特征用定义求轨迹方程。

[难点]:如何根据条件分析动点轨迹的几何特征。

[教学过程]: 一.创设情境1.复习圆锥曲线的定义〔学生回答〕,重点强调定义的条件和结论以及这些定义的共同特征,列表如下:二、探索研究 思考并回答:〔1〕ABC ∆的一边BC 的长为3,周长为8,那么顶点A 的轨迹是什么? 〔2〕假设)0,2(-A ,)0,2(B ,且2=-MB MA ,那么点M 的轨迹是什么? 〔3〕过点)0,1(且与方程1-=x相切的圆的圆心的轨迹是什么? 归纳“定义法〞求轨迹方程的一般步骤:一定曲线,二定方程,三定范围例:一动圆与圆1O :4)3(22=++y x 外切,同时与 圆2O :100)3(22=+-y x 内切,求动圆圆心的轨迹 方程.变式1:一动圆与圆1O :4)3(22=++y x 外切,同时与圆2O圆圆心的轨迹方程。

高二数学求轨迹方程 试题

高二数学求轨迹方程 试题

卜人入州八九几市潮王学校高二数学求轨迹方程考纲要求:理解轨迹的概念,能根据所给条件选择适当的直角坐标系求轨迹的方程。

主要方法:求轨迹方程的根本步骤——“四步一回头〞。

四步指①建立适当坐标系,设曲线上任意一点M的坐标为(x,y);②写出适宜条件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化简方程f(x,y)=0为最简形式。

一回头指回头看化简方程的同解性及轨迹的完备性和纯粹性等。

其主要方法有:直接法、代入法、参数法、定义法、待定系数法等。

两个注意点:①建立适当的坐标系;②检验轨迹是否符合题意。

求轨迹时的方法:Ⅰ.直接法:求轨迹方程的最根本的方法,直接通过几何条件建立x、y之间的关系,构成F(x,y)=0常用到的公式:〔1〕两定点间间隔公式〔2〕两定点连线斜率公式〔3〕点到直线的间隔公式〔4〕两直线的到角公式和夹角公式Ⅱ.定义法〔根本轨迹法〕:根据几何条件和圆锥曲线的定义,判断出轨迹的形状,写出轨迹的方程。

常见的曲线定义有:〔1〕平面内与两定点间隔相等的点的轨迹是.〔2〕平面内与一定直线距等于定值的点的轨迹是.〔3〕平面内到一个角的两边间隔相等的点的轨迹是. 〔4〕平面内与一定点的间隔等于定长的点的轨迹是.〔5〕平面内与一定线段的两端点所张的角为直角〔定角〕的点的轨迹是 .〔6〕平面内与两定点间隔之和为定值的点的轨迹是. 〔7〕平面内与两定点间隔之差为定值的点的轨迹是.〔8〕平面内到一定点间隔与到一定直线间隔之比为定值e 的点的轨迹是 【根底训练】:1“曲线C 上的点坐标是方程F(x,y)=0C 〕A .方程F(x,y)=0的曲线是CB .曲线C 的方程是F(x,y)=0C .点集{(x,y)|F(x,y)=0}⊇{P|P ∈C}D .点集{(x,y)|F(x,y)=0}⊆{P|P ∈C} 2、到两个坐标轴间隔相等的点轨迹方程是〔D 〕 A .x -y=0B .x+y=0 C .|x|-y=0D .|x|-|y|=03、动点P 与两个定点A 〔1,0〕,B 〔-1,0〕的连线的斜率之积为-1,那么点P 的轨迹方程为〔B 〕 (A)、122=+y x (B)、122=+y x (x ≠±1) (C)、122=+y x(x ≠0)(D)、21x y -=4、长为2a 的线段AB ,两个端点在两坐标轴上挪动,那么AB 的中点的轨迹方程是x 2+y 2=a 25、方程20)6()6(2222=++++-y x y x 化简结果是〔B 〕(A)、13610022=+y x (B)、16410022=+y x (C)、13610022=+x y (D)、16410022=+x y 6、一条曲线在x 轴的上方,它上面的每一点到点A 〔0,2〕的间隔减去它到x 轴的间隔的差是2,那么这条曲线的方程为x 2=8y(x ≠0)7、一动圆M 与两个定圆⊙C :(x+4)2+y 2=1;⊙D :(x -4)2+y 2=9都相外切,那么动圆圆心M 的轨迹方程为:11522=-y x 〔x ≤-1〕8.△ABC 的外接圆为x 2+y 2=1,点A 〔1,0〕,且∠BAC =600,当B 、C 在圆周上挪动时,边BC 的中点的轨迹方程为〔D 〕(A)、2122=+y x(B)、4122=+y x (C)、2122=+y x 〔x<21〕(D)、4122=+y x 〔x<41〕【例题选讲】:【例1】如图,⊙1O 与⊙2O 的半径都是1,421=O O ,过动点P 分别作⊙1O 、⊙2O 的切线PM 、PN 〔M.N 分别为切点〕,使得PN PM 2=,试建立适当的坐标系,求动点P的轨迹方程解:以1O 2O 的中点O 为原点,1O 2O 所在的直线为x 轴,建立平面直角坐标系,那么1O 〔-2,0〕,2O 〔2,0〕, 由PN 2PM=,得22PN PM =因为两圆的半径均为1,所以 设),(y x P ,那么)2[(21)2(2222-+-=-++y x y x 即33)6(22=+-y x ,所以所求轨迹方程为33)6(22=+-y x 〔或者22-+y x【例2】.过M (1,3)作两条互相垂直的直线l 1和l 2,l 1与x 轴交于A 点,l 2与y 轴交于B 点,求线段AB 中点的轨迹.分析:求动点的轨迹可以通过求动点的轨迹方程来解;也可利用平面几何的知识来处理. 解法1如图27-8,设P (x ,y )是轨迹上任意一点.∵P 为线段AB 的中点, ∴A 〔2x ,0〕、B (0,2y ).PO 1O 21图27-8①当两直线斜率存在时,k MA ·k MB =-1,即x 213-·123y -=-1(x ≠21), 化简得x +3y -5=0(x ≠21).②假设k 1不存在,即A (1,0),此时B (0,3),AB 中点为(21,23), 代入方程x +3y -5=0适宜,即此点在直线x +3y -5=0上. 综合①、②,所求轨迹方程为x +3y -5=0,它表示一条直线. 解法2设P (x ,y )是轨迹上任意一点.∵P 为线段AB 的中点,AB 为Rt △ABC 与Rt △ABM 公一共的斜边, ∴|OP |=|MP |.∴P (x ,y )的轨迹是线段OM 的垂直平分线.说明解法1是通过斜率的关系来列式的,所以要分k 1存在与不存在两种情况(k 2一定存在)来解题,结果②中所即23-x ·2+x y =-1.化简得x 2=4-3y .图27-7 【例4】⊙M:x Q y x是,1)2(22=-+轴上的动点,QA ,QB 分别切⊙M 于A ,B 两点,〔1〕假设324||=AB ,求直线MQ 的方程;〔2〕求动弦AB 的中点P 的轨迹方程.解:〔1〕由324||=AB ,可得,31)322(1)2||(||||2222=-=-=AB MA MP 由射影定理,得,3|||,|||||2=⋅=MQ MQ MP MB 得在Rt △MOQ 中,523||||||2222=-=-=MO MQ OQ ,故55-==a a或,所以直线MQ 方程是〔2〕连接MB ,MQ ,设),0,(),,(a Q y x P 由 点M ,P ,Q 在一直线上,得(*),22xy a -=-由射影定理得|,|||||2MQ MP MB ⋅= 即(**),14)2(222=+⋅-+a y x 把〔*〕及〔**〕消去a ,并注意到2<y ,可得【例5】⊙A 方程为4)2(22=++y x ,圆外有一定点B(2,0),求过点B 且和⊙A 相切的动圆圆心P 轨迹方程。

人教版高二数学选修1-1双曲线及其标准方程练习题答案及详解

人教版高二数学选修1-1双曲线及其标准方程练习题答案及详解

-+--= C.-= D.-5(5,A.-= B.-=--=.椭圆+m 2=与双曲线m 2-=A.-= B.-=C.-=-= D.- D.m -b.已知方程=.以椭圆椭圆=A.==-+a 2=与双曲线a -+.过双曲线=.如果椭圆椭圆=.设双曲线与椭圆=3=1. 5、C ab <0⇒曲线ax 2+by 2=1是双曲线,曲线ax 2+by 2=1是双曲线⇒ab <0. 6、C ∵c 9-y 22m ,由双曲线定义得|PF 1|-|PF 2|=2a .∴|PF 1|=m +a ,|PF 2|=m -a ,∴|PF 1|·|·||PF 2|=m -a . 11、x 273-y 275=1 12、833∵a 2=3,b 2=4,∴c 2=7,∴c ïìx =7x 23-y 24=1得y 2=163,∴|y |=433,弦长为833. 13、1 由题意得a >0,且4-a 2=a +2,∴a =1. 14、 x 24-y 212=1(x ≤-2) 设动圆圆心为P (x ,y ),由题意得|PB |-|P A |=4<|AB |=8, 由双曲线定义知,点P 的轨迹是以A 、B 为焦点,且2a =4,a =2的双曲线的左支.其方程为:x 24-y 212=1(x ≤-2). 15、椭圆x 227+y 236=1的焦点为(0,±3),由题意,设双曲线方程为:y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),人教版高二数学选修1-1双曲线及其双曲线及其标准方程标准方程练习题答案及详解 1、D 2、A 由题意得(1+k )(1-k )>0,∴(k -1)(k +1)<0,∴-1<k <1. 3、A 设动圆设动圆半径半径为r ,圆心为O ,x 2+y 2=1的圆心为O 1,圆x 2+y 2-8x +12=0的圆心为O 2,由题意得|OO 1|=r +1,|OO 2|=r +2, ∴|OO 2|-|OO 1|=r +2-r -1=1<|O 1O 2|=4, 由双曲线的定义知,动圆圆心O 的轨迹是双曲线的一支.4、B 由题意知双曲线的焦点在y 轴上,且a =1,c =2, ∴b 2=3,双,双曲线方程曲线方程为y 2-x 2=5,|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2,∴(|PF 1|-|PF 2|)2+2|PF 1|·|·||PF 2|=4c 2,∴4a 2=4c 2-4=16,∴a 2=4,b 2=1. 7、A 验证法:当m =±1时,m 2=1,对,对椭圆椭圆来说,a 2=4,b 2=1,c 2=3. 对双曲线来说,a 2=1,b 2=2,c 2=3,故当m =±1时,它们有相同的焦点. 直接法:显然双曲线焦点在x 轴上,故4-m 2=m 2+2.∴m 2=1,即m =±1. 8、D 由双曲线的定义知,点P 的轨迹是以F 1、F 2为焦点,为焦点,实轴实轴长为6的双曲线的右支,其方程为:x 27=1(x >0) 9、D |A F AF 2|-|AF 1|=2a =8,|BF 2|-|BF 1|=2a =8,∴|AF 2|+|BF 2|-(|AF 1|+|BF 1|)=16, ∴|AF 2|+|BF 2|=16+5=21,∴△ABF 2的周长为|AF 2|+|BF 2|+|AB |=21+5=26. 10、A 设点P 为双曲线右支上的点,由椭圆定义得|PF 1|+|PF 2|==7,该弦所在,该弦所在直线直线方程为x =7, 由îïí+2-b 2=∴16a 2-15b -=3,(3-3(3--3)·((3-y 2=-y M 2=-3-)(3--y 2M 2=±233,=233. =12|F =3,∴x 2M +y 2M =3①-y M 2=±233,=233. 椭圆=双曲线a 2=为:。

高二数学动圆圆心轨迹(共10张PPT)

高二数学动圆圆心轨迹(共10张PPT)

她只知这是宝音回屋的必经之路,而且没什么人,估算宝音一定会回屋整装,就于此处守株待兔。
探求2 :与直线 相切,⊙ B (x-5)2+y2=r2相切 的动圆圆心S的轨迹
〔1〕当两定圆外离时 宝音也没有那样尝试,只是放在布套上让她看见,给她一个警告。
例1:与⊙A(x+5)2+y2=49,⊙ B (x-5)2+y2=1
第二页,共10页。
探求与定圆相切的动圆圆心轨迹要抓牢动 圆圆心到两定点的间隔的和与差不放。
C S AB
A SB
S
A
B
第三页,共10页。
二、构建平台:
例1:与⊙A(x+5)2+y2=49,⊙ B (x-5)2+y2=1
相切 的动圆圆心S的轨迹。
y
〔1〕与两圆均外切 y
〔2〕与两圆均内切
A Bx
A Bx
〔4〕与圆A外切、与圆B内切
再回想开去,木屐里的那块石子,要是搁到明秀碗里,说不定戳破明秀的嘴、硌掉明秀的牙!
亲生姐妹尚且可以争得他死我活呢!
dapingtai888/ 时时方案群 hxh69kyd 〔4〕与圆A外切、与圆B内切
〔3〕当两定圆相交时
问题1:与⊙A(x+5)2+y2=169相切,且过B(5,0)点的动圆圆心S的轨迹。
〔4〕当两定圆内切时
〔5〕当两定圆内含时
第五页,共10页。
当两定圆 〔1〕外离
y
A Bx
〔2〕外切
y
A Bx
〔3〕相交
y
A Bx
〔5〕内含
y A Bx
〔4〕内切
y
A Bx
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2023-2024学年山东省青岛二中高二(上)期中数学试卷【答案版】

2023-2024学年山东省青岛二中高二(上)期中数学试卷【答案版】

2023-2024学年山东省青岛二中高二(上)期中数学试卷一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.直线y =2x +1关于x 轴对称的直线方程为( ) A .y =12x −1B .y =12x +1C .y =﹣2x +1D .y =﹣2x ﹣12.两条平行直线l 1:3x +4y ﹣5=0与l 2:6x +8y ﹣5=0之间的距离是( ) A .0 B .12C .1D .323.若椭圆x 23+y 24=1的长轴端点与双曲线y 22−x 2m=1的焦点重合,则m 的值为( )A .4B .﹣4C .﹣2D .24.已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为√5,C 的一条渐近线与圆(x ﹣2)2+(y ﹣3)2=1交于A ,B 两点,则|AB |=( ) A .√55B .2√55C .3√55D .4√555.如果直线y =−√33x +m 曲线y =√1−x 2有两个不同的公共点,那么实数m 的取值范围是( )A .[1,2√33)B .[√33,2√33)C .(−√33,2√33] D .(−2√33,2√33) 6.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F 且斜率为12的直线交椭圆于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,﹣1),则E 的方程为( ) A .x 245+y 236=1 B .x 236+y 227=1C .x 227+y 218=1D .x 218+y 29=17.已知直线l :y =kx +18与抛物线y =2x 2相交于A ,B 两点,若|AF |=1,则|AB |=( ) A .2 B .87C .98D .328.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别是F 1,F 2,P 是椭圆上的动点,I 和G 分别是△PF 1F 2的内心和重心,若IG 与x 轴平行,则椭圆的离心率为( ) A .12B .√33C .√32D .√63二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知方程C :x 216+k −y 29−k =1(k ∈R),则下列说法中正确的有( ) A .方程C 可表示圆B .当k >9时,方程C 表示焦点在x 轴上的椭圆C .当﹣16<k <9时,方程C 表示焦点在x 轴上的双曲线D .当方程C 表示椭圆或双曲线时,焦距均为1010.已知圆C 1:x 2+y 2=9与圆C 2:(x ﹣3)2+(y ﹣4)2=16,下列说法正确的是( ) A .C 1与C 2的公切线恰有4条B .C 1与C 2相交弦的方程为3x +4y ﹣9=0 C .C 1与C 2相交弦的弦长为245D .若P ,Q 分别是圆C 1,C 2上的动点,则|PQ |max =1211.已知双曲线x 2−y 22=1的左右顶点为A 1,A 2,左右焦点为F 1,F 2,直线l 与双曲线的左右两支分别交于P ,Q 两点,则( )A .若∠F 1PF 2=π3,则△PF 1F 2的面积为2√3B .直线l 与双曲线的两条渐近线分别交于M ,N 两点,则|PM |=|NQ |C .若P A 1的斜率的范围为[﹣8,﹣4],则P A 2的斜率的范围为[−12,−14] D .存在直线l 的方程为2x ﹣y ﹣1=0,使得弦PQ 的中点坐标为(1,1)12.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 到准线的距离为2,过焦点F 作直线l 与抛物线C 交于P 、Q 两点,与y 轴交于点E ,过点P 作抛物线的切线与准线交于点M ,连接QM ,若PQ →=3QE →,则( ) A .k MP •k MQ =﹣1 B .PF →=2FQ →C .∠MFQ 为钝角D .S △POQ :S △PMQ =4:9三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分. 13.抛物线y =﹣6x 2的准线方程为 .14.若直线y =kx +1与圆x 2+y 2=1相交于P ,Q 两点,且∠POQ =π2(其中O 为原点),则k 的值为 . 15.一动圆C 与圆C 1:x 2+y 2+4y +3=0外切,同时与圆C 2:x 2+y 2﹣4y ﹣77=0内切,则动圆C 圆心的轨迹方程为 . 16.如图,过双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F (﹣c ,0)(c >0)引圆x 2+y 2=a 2的切线,切点为T ,延长FT 交双曲线右支于P 点,M 为线段FP 的中点,O 为坐标原点,若|MO |﹣|MT |=2a ﹣c ,则双曲线的离心率为 .四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分)已知△ABC 的三个顶点的坐标为A (2,1),B (4,7),C (﹣4,3),求: (1)求△ABC 的面积;(2)求△ABC 的外接圆的标准方程.18.(12分)已知直线x ﹣my ﹣4=0和圆O :x 2+y 2=5,且直线和圆交于A ,B 两点. (1)当m 为何值时,截得的弦长为4; (2)若OA →⋅QB →≤0,求m 的取值范围.19.(12分)已知O 为坐标原点,A (1,0),B (﹣1,0),直线AM ,BM 的斜率之积为4,记动点M 的轨迹为E . (1)求E 的方程;(2)直线l 经过点(0,﹣2),与E 交于P ,Q 两点,线段PQ 中点D 在第一象限,且纵坐标为2,求|PQ |.20.(12分)已知动圆C 过定点D (2,0),且截y 轴所得弦长为4. (1)求动圆圆心的轨迹T 的方程;(2)过点T (0,1)的直线L 与轨迹T 交于A ,B 两点,若F 为轨迹T 的焦点,且满足k F A +k FB =1,求|TA |•|TB |的值.21.(12分)椭圆C 与双曲线2x 2﹣2y 2=1有相同的焦点,且过(1,32). (1)求椭圆C 的方程;(2)如图所示,记椭圆的左、右顶点分别为A ,B ,当动点M 在定直线x =4上运动时,直线AM ,BM 分别交椭圆于两点P ,Q .(i )证明:点B 在以PQ 为直径的圆内; (ii )求四边形APBQ 面积的最大值.22.(12分)已知点(2,3)在双曲线C :x 2a 2−y 2a 2+2=1上. (1)双曲线上动点Q 处的切线交C 的两条渐近线于A ,B 两点,其中O 为坐标原点,求证:△AOB 的面积S 是定值;(2)已知点P(12,1),过点P 作动直线l 与双曲线右支交于不同的两点M 、N ,在线段MN 上取异于点M 、N 的点H ,满足|PM||PN|=|MH||HN|,证明:点H 恒在一条定直线上.2023-2024学年山东省青岛二中高二(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.直线y =2x +1关于x 轴对称的直线方程为( ) A .y =12x −1B .y =12x +1C .y =﹣2x +1D .y =﹣2x ﹣1解:∵关于x 轴对称的点横坐标不变,纵坐标互为相反数,∴直线y =2x +1关于x 轴对称的直线的函数表达式是﹣y =2x +1,即y =﹣2x ﹣1. 故选:D .2.两条平行直线l 1:3x +4y ﹣5=0与l 2:6x +8y ﹣5=0之间的距离是( ) A .0B .12C .1D .32解:3x +4y ﹣5=0,即6x +8y ﹣10=0,故这两平行线l 1:3x +4y ﹣5=0与l 2:6x +8y ﹣5=0之间的距离为√62+82=12.故选:B . 3.若椭圆x 23+y 24=1的长轴端点与双曲线y 22−x 2m=1的焦点重合,则m 的值为( )A .4B .﹣4C .﹣2D .2解:椭圆x 23+y 24=1的长轴端点为(0,2),(0,﹣2),所以双曲线的焦点为(0,2),(0,﹣2), 所以2+m =4,所以m =2. 故选:D . 4.已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为√5,C 的一条渐近线与圆(x ﹣2)2+(y ﹣3)2=1交于A ,B 两点,则|AB |=( ) A .√55B .2√55C .3√55D .4√55解:双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为√5,可得c =√5a ,所以b =2a ,所以双曲线的渐近线方程为:y =±2x ,一条渐近线与圆(x ﹣2)2+(y ﹣3)2=1交于A ,B 两点,圆的圆心(2,3),半径为1,圆的圆心到直线y =2x 的距离为:√1+4=√5,所以|AB |=2√1−15=4√55. 故选:D . 5.如果直线y =−√33x +m 曲线y =√1−x 2有两个不同的公共点,那么实数m 的取值范围是( )A .[1,2√33) B .[√33,2√33)C .(−√33,2√33]D .(−2√33,2√33)解:由y =√1−x 2可得:x 2+y 2=1,(y ≥0),则该曲线为以原点为圆心,以1为半径的x 轴上方的半圆, 直线和曲线的图象如图所示: 当直线与圆相切于点C 1+(−√33)=1,解得m =2√33, 当直线与半圆相交于AB 两点时,把A (1,0)代入直线方程可得:m =√33, 则由数形结合可得直线与曲线有两个不同的交点时,m 的取值范围为:[√33,2√33), 故选:B .6.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F 且斜率为12的直线交椭圆于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,﹣1),则E 的方程为( ) A .x 245+y 236=1 B .x 236+y 227=1C .x 227+y 218=1D .x 218+y 29=1解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则代入椭圆方程,两式相减可得(x 1+x 2)(x 1−x 2)a 2+(y 1+y 2)(y 1−y 2)b 2=0,∵线段AB 的中点坐标为(1,﹣1),∴y 1−y 2x 1−x 2=b 2a 2,∵直线的斜率为12, ∴b 2a 2=12,∵右焦点为F (3,0), ∴a 2﹣b 2=9, ∴a 2=18,b 2=9, ∴椭圆方程为:x 218+y 29=1.故选:D .7.已知直线l :y =kx +18与抛物线y =2x 2相交于A ,B 两点,若|AF |=1,则|AB |=( ) A .2B .87C .98D .32解:由抛物线y =2x 2方程可知p =14, 因为直线过抛物线的焦点F , 当k =0时,直线方程为y =18, 则|AF|=p =14不满足题意, 即k ≠0, 联立{y =kx +18y =2x2,消x 可得:2y 2−(12+k 2)y +132=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=1+2k 24,y 1y 2=164,由抛物线的定义可得:1|AF|+1|BF|=1y 1+18+1y 2+18=y 1+y 2+14y 1y 2+18(y 1+y 2)+164=1+2k 24+1418×1+2k 24+132=8,因为|AF |=1, 所以|BF|=17,所以|AB|=|AF|+|BF|=1+17=87. 故选:B .8.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别是F 1,F 2,P 是椭圆上的动点,I 和G 分别是△PF 1F 2的内心和重心,若IG 与x 轴平行,则椭圆的离心率为( ) A .12B .√33C .√32 D .√63解:如图,设P (m ,n )(m >0,n >0),则G (m 3,n3),因为IG 与x 轴平行,所以I 的纵坐标为n3,即△PF 1F 2的内切圆的半径r =n 3,则S △PF 1F 2=12⋅2c ⋅n =12(2a +2c)⋅n3, 所以3c =a +c , ∴e =c a =12, 故选:A .二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知方程C :x 216+k −y 29−k=1(k ∈R),则下列说法中正确的有( )A .方程C 可表示圆B .当k >9时,方程C 表示焦点在x 轴上的椭圆C .当﹣16<k <9时,方程C 表示焦点在x 轴上的双曲线D .当方程C 表示椭圆或双曲线时,焦距均为10 解:方程C :x 216+k −y 29−k=1(k ∈R), 对于A ,当方程C 可表示圆时,16+k =k ﹣9>0,无解,故A 错误; 对于B ,当k >9时,x 216+k−y 29−k=x 216+k+y 2k−9=1,16+k >k ﹣9,表示焦点在x 轴上的椭圆,故B正确;对于C ,当﹣16<k <9时.x 216+k−y 29−k=1,16+k >0,9﹣k >0,表示焦点在x 轴上的双曲线,故C 正确;对于D ,当方程C 表示双曲线时,c 2=16+k +9﹣k =25;当方程C 表示椭圆时,c 2=16+k ﹣(k ﹣9)=25,所以焦距均为10,故D 正确. 故选:BCD .10.已知圆C 1:x 2+y 2=9与圆C 2:(x ﹣3)2+(y ﹣4)2=16,下列说法正确的是( ) A .C 1与C 2的公切线恰有4条B .C 1与C 2相交弦的方程为3x +4y ﹣9=0 C .C 1与C 2相交弦的弦长为245D .若P ,Q 分别是圆C 1,C 2上的动点,则|PQ |max =12解:由已知得圆C 1的圆心C 1(0,0),半径r 1=3,圆C 2的圆心C 2(3,4),半径r 2=4,|C 1C 2|=√(3−0)2+(4−0)2=5,r 2−r 1<d <r 1+r 2,故两圆相交,所以C 1与C 2的公切线恰有2条,故A 错误; 两圆方程相减可得C 1与C 2相交弦的方程为3x +4y ﹣9=0, 所以C 1到相交弦的距离为95,故相交弦的弦长为2√9−(95)2=245,故B ,C 正确;.若P ,Q 分别是圆C 1,C 2上的动点,则|PQ |max =|C 1C 2|+r 1+r 2=12,故D 正确. 故选:BCD .11.已知双曲线x 2−y 22=1的左右顶点为A 1,A 2,左右焦点为F 1,F 2,直线l 与双曲线的左右两支分别交于P ,Q 两点,则( )A .若∠F 1PF 2=π3,则△PF 1F 2的面积为2√3B .直线l 与双曲线的两条渐近线分别交于M ,N 两点,则|PM |=|NQ |C .若P A 1的斜率的范围为[﹣8,﹣4],则P A 2的斜率的范围为[−12,−14] D .存在直线l 的方程为2x ﹣y ﹣1=0,使得弦PQ 的中点坐标为(1,1)解:双曲线x 2−y 22=1的左右顶点为A 1,A 2,左右焦点为F 1,F 2,直线l 与双曲线的左右两支分别交于P ,Q 两点,在双曲线x 2−y 22=1中,a =1,b =√2,c =√3,A 1(−1,0),A 2(1,0),F 1(−√3,0),F 2(√3,0). 对于A ,易得△PF 1F 2为双曲线的焦点三角形,所以S △PF 1F 2=b2tan θ2=2√3,故A 正确; 对于B ,不妨设x 2−y 22=λ,当λ=1时表示双曲线,当λ=0时表示该双曲线的两条渐近线.设直线l :y =kx +m ,与双曲线方程联立后可得(k 2﹣2)x 2+2kmx +m 2+2λ=0,应满足k 2﹣2≠0且Δ>0.由韦达定理可知x 1+x 2=2km 2−k2,y 1+y 2=k(x 1+x 2)+2m =2k 2m 2−k2+2m ,都与λ无关.所以线段PQ 的中点与线段MN 的中点重合,不妨设为T .由|PT |=|QT |,|NT |=|MT |可知|PM |=|QN |,故B 正确; 对于C ,由于P 在双曲线上,A 1,A 2分别为双曲线的左右顶点,由性质可得k PA 1⋅k PA 2=b2a2=2,所以若P A 1的斜率范围为[﹣8,﹣4],则P A 2的斜率的范围为[−12,−14],C 正确;对于D ,将直线方程与双曲线联立,可得Δ<0,故直线与双曲线无交点,所以不存在中点,D 错误. 故选:ABC .12.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 到准线的距离为2,过焦点F 作直线l 与抛物线C 交于P 、Q 两点,与y 轴交于点E ,过点P 作抛物线的切线与准线交于点M ,连接QM ,若PQ →=3QE →,则( ) A .k MP •k MQ =﹣1 B .PF →=2FQ →C .∠MFQ 为钝角D .S △POQ :S △PMQ =4:9解:由题可知p =2, 因为PQ →=3QE →, 所以有|EP |=4|EQ |,过P ,Q 作y 轴的垂线分别交于P ',Q ', 根据三角形相似可得|PP '|=4|QQ '|, 即x P =4x Q ,又因为x P x Q =p 24=1, 得x P =2,x Q =12,所以P(2,2√2),Q(12,−√2), 则直线l :y =2√2x −2√2.对于A ,由切线方程yy 0=p (x +x 0)可得,过点P(2,2√2)的切线方程为x −√2y +2=0, 与准线相交于M(−1,√22),易得k MP •k MQ =﹣1, 即A 正确;对于B ,由x P =2,x Q =12可得|PF|=3,|QF|=32, 则PF →=2FQ →, 即B 正确;对于C ,因为FM →=(−2,√22),FQ →=(−12,−√2),FM →⋅FQ →=0, 所以∠MFQ 为直角, 即C 错误;对于D ,因为△POQ 与△PMQ 同底, 则面积之比即为高之比,又点O 到PQ 的距离d 1=2√2√8+1=2√23,点M 到PQ 的距离d 2=|−2√2−√22−2√2|√8+1=3√22,所以S △POQS △PMQ=d 1d 2=2√233√22=49,即D 正确. 故选:ABD .三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分. 13.抛物线y =﹣6x 2的准线方程为 y =124. 解:根据题意,抛物线y =﹣6x 2的准线方程为x 2=−16y , 其开口向下,且p =112, 则其准线方程为:y =124;故答案为:y =124. 14.若直线y =kx +1与圆x 2+y 2=1相交于P ,Q 两点,且∠POQ =π2(其中O 为原点),则k 的值为 ±1 .解:因为直线y =kx +1与圆x 2+y 2=1相交于P 、Q 两点,且∠POQ =π2(其中O 为原点), 可得∠OPQ =π4,所以圆心到直线y =kx +1的距离为d =OP •sin =π4=√22, 又圆心O (0,0)到直线y =kx +1的距离d =|0−0+1|√k +1,所以√k 2+12=√22⇒k =±1. 故答案为:±1.15.一动圆C 与圆C 1:x 2+y 2+4y +3=0外切,同时与圆C 2:x 2+y 2﹣4y ﹣77=0内切,则动圆C 圆心的轨迹方程为y 225+x 221=1 .解:圆C 1:x 2+y 2+4y +3=0的圆心坐标为C 1(0,﹣2),半径为r 1=1, 圆C 2:x 2+y 2﹣4y ﹣77=0的圆心坐标为C 2(0,2),半径为r 2=9, 设动圆C 的圆心坐标为C (x ,y ),半径为r , 则|CC 1|=r +1,|CC 2|=9﹣r , 则|CC 1|+|CC 2|=r +1+9﹣r =10,则点C 的轨迹是以(0,﹣2),(0,2)为焦点,长轴长为10的椭圆, 设其方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),则2a =10,c =2,可得a 2=25,b 2=a 2﹣c 2=25﹣4=21, 则动圆C 圆心的轨迹方程为y 225+x 221=1.故答案为:y 225+x 221=1. 16.如图,过双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F (﹣c ,0)(c >0)引圆x 2+y 2=a 2的切线,切点为T ,延长FT 交双曲线右支于P 点,M 为线段FP 的中点,O 为坐标原点,若|MO |﹣|MT |=2a ﹣c ,则双曲线的离心率为53.解:设双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点F 2(c ,0)(c >0),连接PF 2,OM .则△PF 2F 中,|FM |=|MP |,|FO |=|OF 2|, 则|MO|=12|PF 2|,由直线FT 与圆x 2+y 2=a 2相切,可得|FT|=√|OF|2−|OT|2=√c 2−a 2=b . 又双曲线x 2a 2−y 2b 2=1中,|PF |﹣|PF 2|=2a ,则|MO|−|MT|=12|PF 2|−(12|PF|−|FT|)=12(|PF 2|−|PF|)+|FT|=b −a , 又|MO |﹣|MT |=2a ﹣c , 则2a ﹣c =b ﹣a , 整理得3a ﹣c =b ,两边平方整理得5a 2﹣3ac =0, 则双曲线的离心率e =ca =53. 故答案为:53.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分)已知△ABC 的三个顶点的坐标为A (2,1),B (4,7),C (﹣4,3),求: (1)求△ABC 的面积;(2)求△ABC 的外接圆的标准方程. 解:(1)A (2,1),B (4,7),C (﹣4,3), AC =√[2−(−4)]2+(1−3)2=2√10, AB =√(2−4)2+(1−7)2=2√10, BC =√[4−(−4)]2+(7−3)2=4√5,△ABC 为等腰三角形,可得BC 中点D (0,5),所以ℎ=|AD|=2√5,S △ABC =12ℎ×|BC|=20,故△ABC 的面积为20; (2)A (2,1),B (4,7),C (﹣4,3),则k AB =62=3,k AC =2−6=−13, 因为k AB •k AC =﹣1,所以AB ⊥AC ,所以外接圆圆心O 恰好为BC 中点D (0,5),r =√22+42=2√5, 所以三角形外接圆标准方程为x 2+(y ﹣5)2=20.18.(12分)已知直线x ﹣my ﹣4=0和圆O :x 2+y 2=5,且直线和圆交于A ,B 两点. (1)当m 为何值时,截得的弦长为4; (2)若OA →⋅QB →≤0,求m 的取值范围.解:(1)由圆O :x 2+y 2=5,可得圆心O (0,0),半径r =√5, 设直线与圆心距离为d , 因为|AB |=4,所以d =√r 2−(|AB|2)2=√5−4=1, 又圆心到直线的距离为d =√1+m 2,所以√1+m 2=1,解得m =±√15;(2)因为OA →⋅OB →≤0,所以∠AOB ≥π2,有r ≥√2d ,即√5≥42√1+m 2,解得m ∈(−∞,−3√155]∪[3√155,+∞), 所以m 的取值范围为(﹣∞,−3√155]∪[3√155,+∞). 19.(12分)已知O 为坐标原点,A (1,0),B (﹣1,0),直线AM ,BM 的斜率之积为4,记动点M 的轨迹为E . (1)求E 的方程;(2)直线l 经过点(0,﹣2),与E 交于P ,Q 两点,线段PQ 中点D 在第一象限,且纵坐标为2,求|PQ |.解:(1)不妨设点M 的坐标为(x ,y ), 因为k AM =y x−1,k BM =yx+1, 所以k AM ⋅k BM=y 2x 2−1=4, 整理得x 2−y 24=1,所以E 的方程为x 2−y 24=1(x ≠±1);(2)当直线PQ 的斜率不存在时,显然不符合题意;不妨设直线PQ 方程为y =kx ﹣2,P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), 联立{y =kx −2x 2−y 24=1,消去y 并整理得(4﹣k 2)x 2+4kx ﹣8=0,此时Δ=16k 2+32(4﹣k 2)>0且4﹣k 2≠0, 解得k 2<8且k 2≠4, 由韦达定理得x 1+x 2=4k k 2−4,x 1x 2=8k 2−4,因为线段PQ 中点D 在第一象限,且纵坐标为4, 所以x 1+x 2>0,y 1+y 2=k(x 1+x 2)−4=16k 2−4=8,解得k =√6或k =−√6(舍去), 所以直线PQ 为y =√6x −2, 此时x 1+x 2=2√6,x 1x 2=4,则|PQ|=√1+k 2⋅|x 1−x 2|=√7⋅√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=2√14. 20.(12分)已知动圆C 过定点D (2,0),且截y 轴所得弦长为4. (1)求动圆圆心的轨迹T 的方程;(2)过点T (0,1)的直线L 与轨迹T 交于A ,B 两点,若F 为轨迹T 的焦点,且满足k F A +k FB =1,求|TA |•|TB |的值.解:(1)不妨设动圆圆心O 1(x ,y ),圆O 1截y 轴所得弦为MN , 此时|O 1D |=|O 1M |, 当O 1不在y 轴上时,过O 1作O 1H ⊥MN 交MN 于H , 此时点H 为MN 的中点, 所以√x 2+22=√(x −2)2+y 2, 整理得y 2=4x (x ≠0);当O 1在y 轴上时,动圆O 1过定点D (2,0),且在y 轴上截得弦MN 的长为4, 此时O 1与原点O 重合,即点(0,0)也满足方程y 2=4x ,所以动圆圆心O 1的轨迹T 的方程为y 2=4x ; (2)易知直线斜率存在, 不妨设直线l 的方程为y =kx +1,联立{y =kx +1y 2=4x ,消去y 并整理得k 2x 2+(2k ﹣4)x +1=0,此时Δ=(2k ﹣4)2﹣4k 2=16﹣16k >0, 解得k <1,由韦达定理得{x 1+x 2=4−2kk 2x 1x 2=1k 2, 因为F (1,0),此时k FA +k FB =y 1x 1−1+y2x 2−1=y 1(x 2−1)+y 2(x 1−1)(x 1−1)(x 2−1)=(kx 1+1)(x 2−1)+(kx 2+1)(x 1−1)(x 1−1)(x 2−1)=2kx 1x 2+(1−k)(x 1+x 2)−2x 1x 2−(x 1+x 2)+1=2k⋅1k2+(k−1)(2k−4)k2−21k 2−4−2k k2+1=4−4k k 2+2k−3=1,解得k =﹣7或k =1, 因为k <1, 所以k =﹣7. 故|TA||TB|=√1+k 2|x 1−0|×√1+k 2|x 2−0|=(1+k 2)|x 1x 2|=1+k 2k2=5049. 21.(12分)椭圆C 与双曲线2x 2﹣2y 2=1有相同的焦点,且过(1,32). (1)求椭圆C 的方程;(2)如图所示,记椭圆的左、右顶点分别为A ,B ,当动点M 在定直线x =4上运动时,直线AM ,BM 分别交椭圆于两点P ,Q .(i )证明:点B 在以PQ 为直径的圆内; (ii )求四边形APBQ 面积的最大值.解:(1)因为椭圆C 与双曲线2x 2﹣2y 2=1有相同的焦点, 所以椭圆C 的焦点为(±1,0), 不妨设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),因为椭圆C 过(1,32), 所以12a 2+(32)2b 2=1,①又a 2=b 2+1,②联立①②,解得a 2=4,b 2=3, 则椭圆C 的方程为x 24+y 23=1;(2)(i )证明:易知A (﹣2,0),B (2,0), 不妨设M (4,t ),t >0,P (x p ,y p ),Q (x Q ,y Q ), 易知直线AM ,BM 斜率均存在,且k AM =t 6,k BM =t 2,则直线AM 的方程为y =t6(x +2),BM 的方程为y =t2(x −2), 联立{y =t6(x +2)x 24+y23=1,消去y 并整理得(27+t 2)x 2+4t 2x +4t 2﹣108=0, 由韦达定理得﹣2x p =4t 2−10827+t 2,解得x p =54−2t 227+t 2, 则y p =t 6(x p +2)=18t27+t, 联立{y =t2(x −2)x 24+y23=1,消去y 并整理得(3+t 2)x 2﹣4t 2x +4t 2﹣12=0, 由韦达定理得2x Q =4t 2−123+t 2, 解得x Q =2t 2−63+t 2,则y Q =t 2(x Q ﹣2)=−6t3+t 2, 所以BP →=(−4t 227+t 2,18t 27+t 2),BQ →=(−123+t 2,−6t3+t 2),则BP →•BQ →=−60t 2(27+t 2)(3+t 2)<0,所以∠PBQ 为钝角,则点B 在以PQ 为直径的圆内;(ii )易知S 四边形APBQ =12×|AB |×|y P ﹣y Q |=48t(9+t 2)(9+t 2)+12t 2=489+t 2t +12t9+t2,不妨设λ=9+t 2t ,t >0,此时λ=9+t 2t =9t +t ≥2√9t ⋅t =6,当且仅当t =3时,等号成立,易知函数y =λ+12λ在[6,+∞)上单调递增, 所以y =λ+12λ≥6+2=8, 此时S 四边形APBQ =48λ+12λ≤488=6, 由对称性可知,当点M 的坐标为(4,3)或(4,﹣3)时,四边形APBQ 面积最大值,最大值为6. 22.(12分)已知点(2,3)在双曲线C :x 2a 2−y 2a 2+2=1上. (1)双曲线上动点Q 处的切线交C 的两条渐近线于A ,B 两点,其中O 为坐标原点,求证:△AOB 的面积S 是定值;(2)已知点P(12,1),过点P 作动直线l 与双曲线右支交于不同的两点M 、N ,在线段MN 上取异于点M 、N 的点H ,满足|PM||PN|=|MH||HN|,证明:点H 恒在一条定直线上.解:(1)证明:因为点(2,3)在双曲线C :x 2a 2−y 2a 2+2=1上,所以4a 2−9a 2+2=1,解得a 2=1, 则双曲线方程为x 2−y 23=1, 当切线方程的斜率存在时,不妨设过点(x 0,y 0)的切线方程为y ﹣y 0=k (x ﹣x 0),联立{y −y 0=k(x −x 0)x 2a2−y 2b2=1,消去y 并整理得(1a 2−k 2b 2)x 2+(2k 2x 0b 2−2k 2y 0b 2)x +2kx 0y 0−k 2x 02−y 02−b 2b 2=0, 因为Δ=(2k 2x 0b2−2k 2y 0b 2)2−4(1a 2−k 2b 2)⋅2kx 0y 0−k 2x 02−y 02−b 2b2=0, 即(y 0−kx 0)2=a 2k 2−b 2, 又k =y−y0x−x 0,可得(y 0−y−y 0x−x 0⋅x 0)2=a 2(y−y0x−x 0)2−b 2,所以(xy 0−x 0y)2=a 2(y −y 0)2−b 2(x −x 0)2,对等式两边同除以a 2b 2,得(xy 0−x 0y)2a 2b 2=(y−y 0)2b 2−(x−x 0)2a 2,即x 2y 02−2xy 0x 0y+x 02y 2a 2b 2=y 2−2y 0y+y 02b 2−x 2−2x 0x+x 02a 2,因为x 02a 2−y 02b 2=1,x 2a 2−y 2b 2=1,所以x 2y 02−2xy 0x 0y+x 02y 2a 2b 2=−2−2y 0y b 2+2x 0x a 2,联立{ x 02a 2−y 02b 2=1x 2a 2−y 2b 2=1,两式相乘得x 02x 2a 4−x 02y 2a 2b 2−x 2y 02a 2b 2+y 02y 2b 4=1,所以x 02y 2a 2b 2+x 2y 02a 2b 2=−1+x 02x 2a 4+y 02y 2b 4,可得−1+x 02x 2a 4+y 02y 2b 4+−2xy 0x 0y a 2b 2=−2−2y 0y b2+2x 0x a 2, 即−1+(x 0x a 2−y 0y b 2)2=−2+2(x 0x a 2−y 0yb 2), 不妨令t =x 0x a 2−y 0y b2, 此时﹣1+t 2=﹣2+2t , 即(t ﹣1)2=0, 解得t =1, 所以x 0x a 2−y 0y b 2=1,当切线斜率不存在时,此时切点为(±a ,0),切线方程为x =±a ,满足x 0x a 2−y 0y b 2=1,综上,x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)上一点(x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2−y 0y b 2=1,不妨设Q (m ,n ), 此时x 2−y 23=1过点Q (m ,n )的切线方程为mx −ny 3=1, 所以mx −ny3=1为x 2−y 23=1过点Q (m ,n )的切线方程, 易知双曲线的两条渐近线方程为y =±√3x , 联立{mx −ny3=1y =√3x,解得{x 1=3m−3ny 1=3√33m−√3n ,联立{mx −ny3=1y =−√3x , 解得{x 2=33m+3ny 2=−3√33m+√3n,所以直线AB 方程为y−y 1x−x 1=y 2−y 1x 2−x 1,即(y ﹣y 1)(x 2﹣x 1)﹣(y 2﹣y 1)(x ﹣x 1)=0, 此时点O 到直线AB 的距离为121211√(x 2−x 1)2+(y 2−y 1)=1221√(x 2−x 1)2+(y 2−y 1),又|AB|=√(x 2−x 1)2+(y 2−y 1), 则△AOB 的面积S =21221√(x2−x 1)2+(y 2−y 1)√(x 2−x 1)2+(y 2−y 1)=12|x 1y 2−x 2y 1|=123m−3n √33m+3n 3m+3n √33m−3n=12|−18√39m 2−3n 2|=12|−18√39|=√3,为定值;(2)证明:若直线l 斜率不存在,此时直线l 与双曲线右支无交点,不合题意,不满足条件, 所以直线l 斜率存在,不妨设直线l 方程y −1=k(x −12),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),联立{y −1=k(x −12)x 2−y 23=1,消去y 并整理得(3−k 2)x 2+(k 2−2k)x −(14k 2−k +4)=0,易知{Δ>03−k 2≠0k 2−2kk 2−3>014k 2−k+4k 2−3>0,因为14k 2−k +4=14(k −2)2+3>0恒成立,所以k 2﹣3>0, 即k 2﹣2k >0,解得−2−2√133<k <−3,第21页(共21页)由韦达定理得x 1+x 2=k 2−2k k 2−3,x 1x 2=14k 2−k+4k 2−3, 不妨设H (x H ,y H ), 因为|PM||PN|=|MH||HN|,所以x 1−12x 2−12=x H −x 1x 2−x H, 即2x 1x 2−(x H +12)(x 1+x 2)+x H =0,由x 1+x 2=k 2−2kk 2−3,x 1x 2=14k 2−k+4k 2−3, 可得x H =8−k 3−2k , 当x H =8−k 3−2k 时, 解得y H =19−4k 2(3−2k), 则x H −y H =8−k 3−2k −19−4k 2(3−2k)=−12, 故点H 恒在一条定直线x −y =−12上.。

河北省张家口市2024-2025学年高二上学期11月期中考试数学试题含答案

河北省张家口市2024-2025学年高二上学期11月期中考试数学试题含答案

2024-2025学年第一学期11月高二期中考试数学(答案在最后)考试说明:1.本试卷共150分.考试时间120分钟.2.请将各题答案填在答题卡上.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有—项是符合题目要求的.1.三点()2,2A ,()5,1B ,(),4C m 在同一条直线上,则m 的值为()A.2B.4C.2- D.4-【答案】D 【解析】【分析】根据两点斜率表达式得到方程,解出即可.【详解】显然5m ≠,则BC AB k k =,即4112552m --=--,解得4m =-.故选:D .2.若点()1,1P 在圆22222240x y mx my m m +-++-=的外部,则实数m 的取值范围是()A.()2,+∞B.()1,+∞C.()()0,11,+∞ D.()()0,22,+∞U 【答案】C 【解析】【分析】根据圆的一般式结合点与圆的位置关系计算即可.【详解】根据题意有()()()2222222242401122240m m m m m m m m ⎧-+-->⎪⎨+-++->⎪⎩,即()2010m m >⎧⎪⎨->⎪⎩,解之得()()0,11,m ∈+∞ .故选:C3.如图,直线1l ,2l ,3l ,4l 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,4k ,则()A.1234k k k k <<<B.2134k k k k <<<C.1243k k k k <<<D.2143k k k k <<<【答案】D 【解析】【分析】由图可知直线12,l l 的倾斜角为钝角,斜率为负,直线34,l l 的倾斜角为锐角,斜率为正,以及根据倾斜角的大小判断斜率的大小可得答案.【详解】直线12,l l 的倾斜角为钝角,斜率为负,且直线1l 的倾斜角大于直线2l 的倾斜角,直线34,l l 的倾斜角为锐角,斜率为正,直线3l 的倾斜角大于直线4l 的倾斜角,所以21430k k k k <<<<.故选:D.4.已知动圆过点()1,0A -,并且在圆22:(1)16B x y -+=内部与其相切,则动圆圆心的轨迹方程为()A.22132x y += B.221169x y += C.22143x y += D.22154x y +=【答案】C 【解析】【分析】设动圆圆心为(,)P x y ,半径为R 2222(1)(1)4x y x y +++-+=,再利用椭圆的定义,即可求解.【详解】设动圆圆心为(,)P x y ,半径为R因为圆22:(1)16B x y -+=的圆心为(1,0)B ,半径为4r=,由题有r R PB -=,又动圆过点()1,0A -,得22224(1)(1)x y x y -++=-+,2222(1)(1)4x y x y +++-+=,则(,)P x y 到两定点(1,0),(1,0)-的距离之和为4,由椭圆的定义可知,点(,)P x y 在以12(1,0),(1,0)F F -为焦点,长轴长为24a =的椭圆上,因为2,1a c ==,得到2413b =-=,所以动圆圆心的轨迹方程为22143x y+=,故选:C.5.已知圆221:20C x y x +-=,圆222:40C x y mx y n ++-+=,若圆2C 平分圆1C 的周长,则m n +=()A.2B.-2C.1D.-1【答案】B 【解析】【分析】根据两圆的方程作差求出公共弦所在直线方程,再由题中条件,得到公共弦所在直线过点1(1,0)C ,由此列出方程求解,即可得出结果.【详解】由2220x y x +-=与2240x y mx y n ++-+=两式作差,可得两圆的相交弦所在的直线为(2)40m x y n +-+=,又圆1C 的标准方程为22(1)1x y -+=,记圆心为1(1,0)C ;因为圆2C 平分圆1C 的圆周,所以公共弦所在直线过点1(1,0)C ,因此20m n ++=,所以2m n +=-.故选:B .6.如图,四棱锥P ABCD -的底面ABCD 为矩形,且1AB =,PA ⊥平面ABCD ,且E 为PC 的中点,则AE CD ⋅= ()A.13B.12C.13-D.12-【答案】D 【解析】【分析】首先利用基底{},,AB AD AP 表示向量AE,然后再根据空间向量的数量积的运算法则进行求解即可【详解】已知点E 为PC 中点,则1111122222AE AP AC AP AB AD =+=++ ,因为PA ⊥平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,所以PA CD ⊥,又四边形ABCD 为矩形,所以AD CD ⊥;因此111111222222AE CD AP AB AD CD AP CD AB CD AD CD ⎛⎫⋅=++⋅=⋅+⋅+⋅ ⎪⎝⎭()110111022=+⨯⨯⨯-+=-.故选:D7.已知点(),P x y 为直线0x y +=上的动点n =,则n 的最小值为()A.5B.6C.D.【答案】C 【解析】【分析】根据两点之间距离最小,结合点关于直线的对称性即可利用两点间距离公式求解.【详解】n =+(,)P x y 到点(2,4)B -和点(2,1)A 的距离之和,令点(2,4)B -关于直线0x y +=的对称点为(,)B a b ',则41224022b a a b -⎧=⎪⎪+⎨-+⎪+=⎪⎩,解得42a b =-⎧⎨=⎩,即(4,2)B '-,因此||||||||||n PB PA PB PA AB ''=+=+≥=,当且仅当点P 为线段AB '与直线0x y +=的交点时取等号,所以n.故选:C8.阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德被称为亚历山大时期数学三巨匠,他对圆锥曲线有深刻且系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线》一书中,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点M 与两定点A ,B 的距离之比为(0,1)λλλ>≠,那么点M 的轨迹就是阿波罗尼斯圆.如动点M 与两定点()()0,0,2,0O A 22时,则直线:1l x =-被动点M 所形成的轨迹截得的弦长为()A.2 B.23C.25D.27【答案】D 【解析】【分析】设(,)M x y ,利用两点间距离公式代入2MA MO=化简得到点M 的轨迹,再联立轨迹与直线:1l x =-得弦长.【详解】设(,)M x y ,()()0,0,2,0O A ,则2222(2)2MA x y MOx y-+==+,整理得22440x x y +-+=,与直线:1l x =-联立得7y =±,所以所求弦长为27.故选:D二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.关于空间向量,以下说法正确的是()A.若两个不同平面α,β的法向量分别是,u v,且()1,1,2u =- ,()6,4,1v =- ,则αβ⊥B.若直线l 的方向向量为()0,4,0e = ,平面α的法向量为()3,0,2n =-,则直线//l αC.若对空间中任意一点O ,有23AP OA OB OC =+-,则P ,A ,B ,C 四点共面D.两个非零向量与任何一个向量都不能构成空间的一个基底,则这两个向量共线【答案】ACD 【解析】【分析】由面面垂直的向量表示可判断A ;由线面平行的向量表示可判断B ;根据向量共线定理,可判断C ;由空间向量基底的表示可判断D.【详解】对于A ,6420u v ⋅=--= ,所以u v ⊥,则αβ⊥,A 正确;对于B ,0e n ⋅= ,所以e n⊥,则直线//l α或者l α⊂,B 错误;对于C ,对空间中任意一点O ,有23AP OA OB OC =+-,即23OA OB O OA C OP =--+ ,则223OP OA OB OC =+-满足2231+-=,则P ,A ,B ,C 四点共面,可知C 正确;对于D ,两个非零向量与任何一个向量都不能构成空间的一个基底,则这两个向量共线,所以D 正确.故选:ACD.10.直线l 经过点()1,3,且在两坐标轴上的截距的绝对值相等,则直线l 的方程可能是()A.30x y -=B.30x y += C.40x y +-= D.20x y -+=【答案】ACD 【解析】【分析】根据条件,分截距为0和不为0两种情况讨论,再利用点斜式和截距式,即可求解.【详解】当直线在两坐标轴上的截距均为0时,直线方程为3y x =,即30x y -=,当直线在两坐标轴上的截距不为0时,设直线方程为1(0,0)x ya b a b+=≠≠,由题有131a b a b ⎧+=⎪⎨⎪=⎩或131a b a b⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,由131a b a b ⎧+=⎪⎨⎪=⎩,得到4a b ==,此时直线方程为144x y +=,即40x y +-=,由131a b a b ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,得到2,2a b =-=,此时直线方程为122x y +=-,即20x y -+=,故选:ACD.11.下列结论正确的是()A.已知0ab ≠,O 为坐标原点,点(),P a b 是圆222x y r +=外一点,直线m 的方程是2(0)ax by r r +=>,则m 与圆相交B.直线:230l kx y k +--=与圆22:(1)9C x y +-=恒相交C.若直线:230l kx y k +--=平分圆22:(1)9C x y +-=的周长,则1k =-D.若圆222:(4)(4)(1)M x y r r -+-=>上恰有两点到点()1,0N 的距离为1,则r 的取值范围是()3,6【答案】ABC 【解析】【分析】利用点到直线距离公式计算判断A ;求出直线所过定点判断B ;求出圆心坐标计算判断C ;利用相交两圆求出范围判断D.【详解】对于A ,由点(),P a b 在圆222x y r +=外,得222a b r +>,圆心(0,0)到直线m的距离2r d r r =<=,m 与圆相交,A 正确;对于B ,直线:(2)30l k x y -+-=恒过定点(2,3),而222(31)89+-=<,即点(2,3)在圆C 内,因此直线:230l kx y k +--=与圆22:(1)9C x y +-=恒相交,B 正确;对于C ,圆22:(1)9C x y +-=的圆心为(0,1),依题意,点(0,1)在直线:230l kx y k +--=上,则1230k --=,解得1k =-,C 正确;对于D ,依题意,以()1,0N 为圆心,1为半径的圆与圆M 相交,而圆M 的圆心为()4,4,半径为r ,则11r MN r -<<+,又5MN ==,151r r -<<+,解得46r <<,D 错误.故选:ABC三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.平面内,已知两点()13,0F -,()23,0F 及动点M ,若直线1MF ,2MF 的斜率之积是3-,则点M 的轨迹方程为______.【答案】221(3)927x y x +=≠±【解析】【分析】设动点(,)M x y ,斜率用坐标表示,由斜率之积为3-可得出,x y 之间的关系式,进而得M 的轨迹方程.【详解】设动点M 的坐标为(,)x y ,又()13,0F -,()23,0F ,所以1MF 的斜率1(3)3MF y k x x =≠-+,2MF 的斜率2(3)3MF y k x x =≠-,由题意可得3(3)33y y x x x ⨯=-≠±+-,化简,得点M 的轨迹方程为221(3)927x y x +=≠±.故答案为:221(3)927x y x +=≠±13.已知圆22:(1)(3)8M x y -++=与圆22:(3)(1)8N x y ++-=,则圆M 和圆N 的一条公切线的方程为_______.【答案】0x y -=;20x y +-=;60x y ++=(三个任意一个都算正确)【解析】【分析】先判断两个圆的位置关系,再判断公切线的条数,然后求公切线即可.【详解】由题可知:()()1,3,3,1M N --所以MN ==两个圆的半径和为+=所以两个圆外切,所以有三条公切线,设公切线为y kx b =+由圆心到切线的距离等于半径得==解得10k b =⎧⎨=⎩或12k b =-⎧⎨=⎩或16k b =-⎧⎨=-⎩所以切线方程为y x =,2y x =-+或6y x =--故答案为:0x y -=;20x y +-=;60x y ++=14.在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,点P 满足1AP AA AB λ=+,点Q 满足1AQ AA AB AD μ=++,其中[]0,2λ∈,[]0,2μ∈当μ=________时,DP BQ ⊥.【解析】【分析】将点P 和点Q 满足的向量式转化,分析得出P ,Q 的位置,然后利用线面垂直的判定以及性质即可求得答案.【详解】111AP AA AB AP AA AB A P AB λλλ=+⇔-=⇔=,又[]0,2λ∈,所以点P 在射线11A B 上;11111AQ AA AB AD AQ AA AC AQ AC AA CQ AA μμμμ=++⇔=+⇔-=⇔=,又[]0,2μ∈,所以点Q 在射线1CC 上;因为当λ变化时,DP ⊂平面11A B CD ,故只需考虑过B 且与平面11A B CD 垂直的线,因为正方体有11A B ⊥平面11BB C C ,而1BC ⊂平面11BB C C ,所以111,A B BC ⊥又11,BC B C ⊥,1111111,,A B B C B A B B C =⊂ 平面11A B CD ,所以1⊥BC 平面11A B CD ,DP ⊂平面11A B CD ,所以1BC DP ⊥,所以当点Q 在1C 上时DP BQ ⊥,即1μ=时DP BQ ⊥,故答案为:1.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知ABC V 的顶点()3,2A -,若AB 边上的中线CM 所在直线方程为10x y -+=,AC 边上的高线BN 所在直线方程为530x y +-=.(1)求顶点B 的坐标;(2)求直线BC 的方程.【答案】(1)()1,2-(2)570x y --=【分析】(1)设()00,B x y ,则0032,22x y M -+⎛⎫ ⎪⎝⎭,根据已知列出方程组,求解即可得出答案;(2)根据已知求出直线AC 的方程,进而联立方程得出C 的坐标,代入两点式方程化简即可得出答案.【小问1详解】设()00,B x y ,则0032,22x y M -+⎛⎫⎪⎝⎭,由已知可得0000530321022x y x y +-=⎧⎪⎨-+-+=⎪⎩,解得0012x y =⎧⎨=-⎩,所以点B 的坐标为()1,2-.【小问2详解】由已知可设直线AC 的方程为50x y m -+=,又点A 在直线上,所以有3100m --+=,解得13m =,所以,直线AC 的方程为5130x y -+=.联立直线AC 与CM 的方程513010x y x y -+=⎧⎨-+=⎩可得,C 点坐标为2,3.将,B C 坐标代入两点式方程有213221y x +-=+-,整理可得,570x y --=.16.已知()4,2P -,()1,3Q -,(0,T 在圆C 上.(1)求圆C 的标准方程;(2)若直线//l PQ ,且l 与圆C 交于点A 、B ,O 为坐标原点,90AOB ∠=︒,求直线l 的方程.【答案】(1)22(1)13x y -+=(2)30x y ++=或40x y +-=【解析】【分析】(1)先设圆C 的标准方程为222()()x a y b r -+-=,根据条件建立方程组,求出,,a b r ,即可求解;(2)根据条件设直线方程为0x y m ++=,联立直线与圆的方程得222(22)120x m x m +-+-=,由韦达定理得21212121,2m x x m x x -+=-=,进而可求得2122122m m y y +-=,结合条件12120x x y y +=,即可求解.【小问1详解】设圆C 的标准方程为222()()x a y b r -+-=,因为()4,2P -,()1,3Q -,(0,T 在圆C 上,所以222(4)(2)a b r -+--=①,222(1)(3)a b r --+-=②,222())a b r -+=③,由①②③解得1,0,a b r ===,所以圆C 的标准方程22(1)13x y -+=.【小问2详解】因为3(2)114PQ k --==---,又直线//l PQ ,不妨设l 为0x y m ++=,由()220113x y m x y ++=⎧⎪⎨-+=⎪⎩,消y 得222(22)120x m x m +-+-=,则22(22)8(12)0m m ∆=--->,即22250m m --+>,设1122()A x y B x y ,,(,),则21212121,2m x x m x x -+=-=,所以222221212121212212()()()22m m m y y m x m x m m x x x x m m m -+-=----=+++=+-+=,又90AOB ∠=︒,则OA OB ⊥ ,又1122(,),(,)OA x y OB x y == ,所以12120x x y y +=,得到2221212022m m m --+=+,即2120m m +-=,解得3m =或4m =-(均满足0∆>),所以直线l 的方程为30x y ++=或40x y +-=.17.已知椭圆22:184x y C +=的左,右焦点分别为1F ,2F ,P 为椭圆C 上一点.(1)当P 为椭圆C 的上顶点时,求12F PF ∠的大小;(2)直线()2y k x =-与椭圆C 交于A ,B ,若1627AB =,求k 的值.【答案】(1)π2(2)3【解析】【分析】(1)根据条件得21(2,0),(2,0),(0,2)F P F -,从而可得2221212F F PF PF =+,即可求解;(2)联立直线与椭圆方程,消y 得2222()128880k x k x k +-+-=,再利用弦长公式,即可求解.【小问1详解】因为椭圆方程为22184x y +=,则22,2a b ==,842c =-=,所以21(2,0),(2,0),(0,2)F P F -,又121224,2F F c PF PF ====2221212F F PF PF =+,所以12π2F PF ∠=.【小问2详解】设1122()A x y B x y ,,(,),由()221842x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,消y 得2222()128880k x k x k +-+-=,则42226432(12)(1)32(1)0k k k k ∆=-+-=+>,由韦达定理知22121222888,1212-+==++k k x x x x k k ,由求根公式可得221232(1)12k x x k +-=则22221232(1)16211127k AB k x k k +=+-=+=,化简得到23k =,解得3k =.18.如图所示,四棱锥P ABCD -的底面ABCD 是矩形,PB ⊥底面ABCD ,3AB BC BP ===,2AE ED =.(1)在PC 上找一点F ,使得//EF 平面ABP ;(2)在(1)的条件下,求平面ADF 与平面ABCD 夹角的余弦值.【答案】(1)F 为PC 的三等分点,且2PF FC=(2【解析】【分析】(1)当F 为PC 的三等分点,且2PF FC =,在CB 上取点H ,且13CH CB =,利用几何关系可得//FH PB ,//EH BA ,从而可得面//HEF 面ABP ,再利用面面平行的性质即可说明结果成立;(2)建立空间直角坐标系,求出平面ADF 与平面ABCD 的法向量,再利用面面角的向量法,即可求角.【小问1详解】当F 为PC 的三等分点,且2PF FC =时,//EF 平面ABP ,理由如下,在CB 上取点H ,使13CH CB =,连接,FH EH ,因为13CF CHCP CB ==,所以//FH PB ,又FH ⊄平面ABP ,PB ⊂平面ABP ,所以//FH 平面ABP ,又因为2AE ED =,即13DE DA =,所以//EH BA ,又EH ⊄平面ABP ,AB ⊂平面ABP ,所以//EH 平面ABP ,又,,EH HF H EH HF ⋂=⊂面HEF ,所以面//HEF 面ABP ,又EF ⊂面HEF ,所以//EF 平面ABP .【小问2详解】因为PB ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是矩形,建立如图所示的空间直角坐标系,又3AB BC BP ===,则(0,3,0),(3,3,0),(2,0,1)A D F ,所以(3,0,0)AD = ,(2,3,1)AF =-,设平面ADF 的一个法向量为(,,)n x y z =,则30230n AD x n AF x y z ⎧⋅==⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,取0,1,3x y z ===,所以(0,1,3)n = ,易知平面ABCD 的一个法向量为(0,0,1)m = ,设平面ADF 与平面ABCD 的夹角为θ,则cos cos ,10n m n m n m θ⋅====⋅ ,所以平面ADF 与平面ABCD夹角的余弦值为10.19.已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为12,短轴长为(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知点1A ,2A 分别为椭圆的左、右顶点,P 为椭圆C 上异于1A ,2A 的动点,()3,0N -,直线PN 与曲线C 的另一个公共点为Q ,直线1A P 与2A Q 交于点M ,求证:当点P 变化时,点M 恒在一条定直线上.【答案】(1)22143x y +=;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据给定条件,求出椭圆知半轴长,结合离心率求出长半轴长即可.(2)设直线PQ 的方程为:3x my =-,()()1122,,,P x y Q x y ,联立直线与椭圆,再表示出直线又直线1A P 与2A Q 的方程,联立求出交点,即可计算推理得证.【小问1详解】设椭圆C 的标准方程为22221(0)x y a b a b+=>>,由短轴长为b =,由离心率为12,得12a ==,解得2a =,所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=.【小问2详解】设直线PQ 的方程为:3x my =-,()()1122,,,P x y Q x y ,而12(2,0),(2,0)A A -,由223143x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去x 得:22(34)18150m y my +-+=,22232460(34)48(35)0m m m ∆=-+=->,则1212221815,3434m y y y y m m +==++,121252()3my y y y =+,又直线1PA 的方程为:11(2)2y y x x =++,即11(2)1y y x my =+-,又直线2QA 的方程为:22(2)2y y x x =--,即22(2)5y y x my =--,由1122(2)1(2)5y y x my y y x my ⎧=+⎪-⎪⎨⎪=-⎪-⎩,得2121122121212121042()(5)2(25)43335553y y y y my y y y x y y y y y y ----====--+-+-+,所以当点P 运动时,点M 恒在定直线43x =-上.。

高二数学复习考点知识与题型专题讲解13---圆与圆的位置关系

高二数学复习考点知识与题型专题讲解13---圆与圆的位置关系

高二数学复习考点知识与题型专题讲解2.5.2 圆与圆的位置关系【考点梳理】考点一:两圆的位置关系及其判定(1)几何法:若两圆的半径分别为r 1,r 2,两圆连心线的长为d ,则两圆的位置关系如下:位置关系外离外切相交内切内含图示d 与r 1,r 2的关系 d >r 1+r 2 d =r 1+r 2|r 1-r 2|< d <r 1+r 2d =|r 1-r 2|d <|r 1-r 2|(2)代数法:设两圆的一般方程为C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0(D 21+E 21-4F 1>0),C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0(D 22+E 22-4F 2>0),联立方程得⎩⎨⎧x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0,x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0,则方程组解的个数与两圆的位置关系如下:方程组解的个数 2组 1组 0组 两圆的公共点个2个1个0个【题型归纳】题型一:判断圆与圆的位置关系1.(2022·全国·高二课时练习)已知圆221:210()C x y x my m +-++=∈R 的面积被直线210x y ++=平分,圆222:(2)(3)25C x y ++-=,则圆1C 与圆2C 的位置关系是( )A .外离B .相交C .内切D .外切2.(2022·江苏·高二课时练习)已知圆221:()()4C x a y b -+-=(a ,b 为常数)与222:20C x y x +-=.若圆心1C 与圆心2C 关于直线0x y -=对称,则圆1C 与2C 的位置关系是( )A .内含B .相交C .内切D .相离3.(2022·天津市第九十五中学益中学校高二期末)圆222830x y x y +++-=与圆()()22225x y -+-=的位置关系为()A .外切B .内切C .相交D .相离题型二:求圆的交点坐标4.(2021·全国·高二课时练习)圆心在直线x ﹣y ﹣4=0上,且经过两圆x 2+y 2﹣4x ﹣3=0,x 2+y 2﹣4y ﹣3=0的交点的圆的方程为( ) A .x 2+y 2﹣6x +2y ﹣3=0B .x 2+y 2+6x +2y ﹣3=0C .x 2+y 2﹣6x ﹣2y ﹣3=0D .x 2+y 2+6x ﹣2y ﹣3=05.(2021·江苏·高二专题练习)若圆C 的圆心在直线40x y --=上,且经过两圆22460x y x +--=和22460x y y +--=的交点,则圆C 的圆心到直线3450x y ++=的距离为( ) A .0B .85C .2D .1856.(2022·山西·运城市景胜中学高二阶段练习(文))设点(1,0)A ,(4,0)B ,动点P 满足2||||PA PB =,设点P 的轨迹为1C ,圆2C :22((3)4x y +-=,1C 与2C 交于点,M N ,Q 为直线2OC 上一点(O 为坐标原点),则MN MQ ⋅=( )A .4B .C .2D题型三:圆与圆的位置关系求参数范围7.(2022·全国·高二课时练习)已知圆()()()22:140C x y m m ++-=>和两点()2,0A -,()10B ,,若圆C 上存在点P ,使得2PA PB =,则m 的取值范围是( )A .[8,64]B .[9,64]C .[8,49]D .[9,49]8.(2022·全国·高二课时练习)若圆()()2221:10C x y r r +-=>上存在点P ,且点P 关于直线y =x 的对称点Q 在圆()()222:211C x y -+-=上,则r 的取值范围是( )A .1⎤⎦B .C .⎡⎣D .(]0,19.(2022·江苏·高二课时练习)已知圆1O :2216x y +=和圆2O :22268240x y mx my m +--+=有且仅有4条公切线,则实数m 的取值范围是( )A .()(),11,-∞-⋃+∞B .()1,1-C .()(),23,-∞-⋃+∞D .()2,3- 题型四:圆与圆的位置求圆的方程10.(2022·全国·高二单元测试)若圆22210x y ax y +-++=与圆221x y +=关于直线1y x =-对称,过点(,)C a a -的圆P 与y 轴相切,则圆心P 的轨迹方程是()A .24480y x y -++=B .22220y x y +-+=C .24480y x y +-+=D .2210y x y ---=11.(2022·全国·高二课时练习)已知圆221:64120C x y x y +-++=与圆222:1420C x y x y a +--+=,若圆1C 与圆2C 有且仅有一个公共点,则实数a 等于A .14B .34C .14或45D .34或1412.(2019·安徽马鞍山·高二期中)已知半径为1的动圆与圆C :()()225316x y +++=相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )A .()()225325x y +++=B .()()225325x y -+-=或()()22539x y -+-= C .()()22539x y -+-=D .()()225325x y +++=或()()22539x y +++=题型五:圆的公共弦长问题(参数、弦长问题)13.(2022·全国·高二专题练习)已知圆221:420C x y x y +-+=与圆222:240C x y y +--=相交于A 、B 两点,则圆()()22:331C x y ++-=上的动点P 到直线AB 距离的最大值为( )A1B .1C .12+D 1 14.(2022·四川资阳·高二期末(理))已知圆221:20C x y x ++=,圆222:60C x y y +-=相交于P ,Q 两点,其中1C ,2C 分别为圆1C 和圆2C 的圆心.则四边形12PC QC 的面积为( )A .3B .4C .6D .15.(2021·广东·人大附中深圳学校高二期中)若圆221:4C x y +=与圆()222:2600C x y ay a ++-=>的公共弦长为=a ( )A .1B .1.5C .2D .2.5题型六:圆的共切线问题16.(2022·全国·高二专题练习)已知圆()()22:211M x y -+-=,圆()()22:211N x y +++=,则下列不是M ,N 两圆公切线的直线方程为( ) A .0y =B .430x y -=C .20x y -=D .20x y +17.(2022·江苏·高二课时练习)若直线l 与圆()221:11C x y ++=,圆()222:14C x y -+=都相切,切点分别为A 、B ,则AB =( )A .1B.18.(2022·江苏·高二课时练习)在平面直角坐标系xOy 中,圆1C :222660x y x y ++-+=与圆2C :224240x y x y +-++=,则两圆的公切线的条数是( ) A .4条B .3条C .2条D .1条题型七:圆与圆位置关系的综合类问题19.(2022·陕西·武功县普集高级中学高二阶段练习(理))已知圆C :22240x y x y m +--+=.(1)若圆C 与圆D :22(2)(2)1x y +++=有三条外公切线,求m 的值;(2)若圆C 与直线20x y +-=交于两点M ,N ,且OM ON ⊥(O 为坐标原点),求m 的值.20.(2022·全国·高二单元测试)已知圆1C :²²4230x y x y +---=,圆2:?²20C x y x m +-+=,其中51m -<<.(1)若1m =-,判断圆1C 与2C 的位置关系,并求两圆公切线方程(2)设圆1C 与圆2C 的公共弦所在直线为l ,且圆2C 的圆心到直线l 的距离为2,求直线l 的方程以及公共弦长21.(2021·江苏·高二专题练习)已知圆221:(1)1C x y -+=与圆222:80C x y x m +-+=.(1)若圆1C 与圆2C 恰有3条公切线,求实数m 的值;(2)在(1)的条件下,若直线0x n +=被圆2C 所截得的弦长为2,求实数n 的值.【双基达标】一、单选题22.(2021·黑龙江·勃利县高级中学高二期中)两圆224210x y x y +-++=与224410x y x y ++--=的公切线有( )A .1条B .2条C .3条D .4条23.(2019·江西省大余县新城中学高二阶段练习)圆221:430C x y x +-+=与圆222:(1)(4)C x y a ++-=恰有三条公切线,则实数a 的值是( )A .4B .6C .16D .3624.(2022·全国·高二课时练习)圆1O 的方程为()()22231x y ++-=,圆2O 的圆心为()21,7O .(1)若圆2O 与圆1O 外切,求圆2O 的方程;(2)若圆2O 与圆1O 交于A 、B 两点,且AB =2O 的方程.25.(2022·全国·)已知圆1C 与y 轴相切于点(03),,圆心在经过点(21),与点(23)--,的直线l 上. (1)求圆1C 的方程;(2)若圆1C 与圆222:6350C x y x y +--+=相交于M ,N 两点,求两圆的公共弦长.【高分突破】一:单选题26.(2021·黑龙江·双鸭山一中高二阶段练习)以下四个命表述正确的是( )个①若点()1,2A ,圆的一般方程为222410x y x y ++-+=,则点A 在圆外 ②圆C :2228130+--+=x y x y 的圆心到直线4330x y -+=的距离为2 ③圆1C :2220x y x ++=与圆2C :224840x y x y +--+=恰有三条公切线④两圆22440x y x y ++-=与222120x y x ++-=的公共弦所在的线方程为:260x y ++= A .1B .2C .3D .427.(2021·江苏·高二专题练习)已知圆()221:24C x a y ++=与圆()22:1C x y b +-=有且仅有1条公切线,则2211a b +的最小值为( ) A .6B .7C .8D .928.(2017·江西南昌·高二阶段练习(文))与圆222212:26260,:4240C x y x y C x y x y ++--=+-++=都相切的直线有A .1条B .2条C .3条D .4条29.(2022·全国·高二课时练习)已知Rt PAB 的直角顶点P 在圆(()22:11C x y +-=上,若点(),0A t -,()(),00B t t >,则t 的取值范围为( ) A .(]0,2B .[]1,2C .[]2,3D .[]1,330.(2022·全国·高二)已知半径为1的动圆与圆()()225716x y -++=相切,则动圆圆心的轨迹方程是( ) A .()()225725x y -++=B .()()225717x y -+-=或()()225715x y -++=C .()()22579x y -+-=D .()()225725x y -++=或()()22579x y -++=二、多选题31.(2022·江苏·南京市中华中学高二开学考试)已知圆()()221:1311C x y -+-=与圆2222:2230C x y x my m ++-+-=,则下列说法正确的是( )A .若圆2C 与x 轴相切,则2m =B .若3m =-,则圆C 1与圆C 2相离C .若圆C 1与圆C 2有公共弦,则公共弦所在的直线方程为()246220x m y m +-++=D .直线210kx y k --+=与圆C 1始终有两个交点32.(2022·全国·高二专题练习)圆221:20+-=Q x y x 和圆222:240++-=Q x y x y 的交点为A ,B ,则( )A .公共弦AB 所在直线的方程为0x y -= B .线段AB 中垂线方程为10x y +-=C .公共弦AB 的长为2D .P 为圆1Q 上一动点,则P 到直线AB 1+ 33.(2022·江苏·高二单元测试)设有一组圆()()()22:4R k C x k y k k -+-=∈,下列命题正确的是( )A .不论k 如何变化,圆心k C 始终在一条直线上B .存在圆kC 经过点(3,0) C .存在定直线始终与圆k C 相切D .若圆k C 上总存在两点到原点的距离为1,则k ⎛∈⋃ ⎝⎭⎝⎭34.(2022·重庆市实验中学高二期末)已知直线l :10kx y k --+=与圆C :()()222216x y -++=相交于A ,B 两点,O 为坐标原点,下列说法正确的是( )A .AB 的最小值为.若圆C 关于直线l 对称,则3k =C .若2ACB CAB ∠=∠,则1k =或17k =-D .若A ,B ,C ,O 四点共圆,则13k =-35.(2022·江苏南通·高二期末)已知圆1O :225x y +=和圆2O :22(4)13x y -+=相交于A ,B 两点,且点A 在x 轴上方,则( ) A .||4AB =B .过2O 作圆1O 的切线,切线长为C .过点A 且与圆2O 相切的直线方程为3210x y -+=D .圆1O 的弦AC 交圆2O 于点D ,D 为AC 的中点,则AC 的斜率为7236.(2022·广东·高二阶段练习)已知点(),P x y 是圆()22:14C x y -+=上的任意一点,直线()):1130l m x y m ++-=,则下列结论正确的是( ) A .直线l 与圆C 的位置关系只有相交和相切两种 B .圆C 的圆心到直线l C .点P 到直线43160++=x y 距离的最小值为2D .点P 可能在圆221x y +=上37.(2022·河北石家庄·高二期末)设m R ∈,直线310mx y m --+=与直线310x my m +--=相交于点(,)P x y ,线段AB 是圆22:(2)(1)9C x y +++=的一条动弦,Q 为弦AB 的中点,||AB = )A .点P 在定圆22(2)(2)8x y -+-=上B .点P 在圆C 外C .线段PQ 长的最大值为6D .PA PB ⋅的最小值为15-38.(2022·浙江省杭州学军中学高二期中)过点(A 作圆221:4C x y +=的切线l ,P是圆222:40C x y x +-=上的动点,则下列说法中正确的是( )A .切线l 40y -+=B .圆1C 与圆2C 的公共弦所在直线方程为1x = C .点P 到直线l 的距离的最小值为1D .点O 为坐标原点,则AO OP ⋅的最大值为4 三、填空题39.(2022·江苏·徐州华顿学校高二阶段练习)设两圆22110C x y +-=:与圆222240C x y x y +-+=:的公共弦所在的直线方程为_______40.(2022·全国·高二课时练习)已知两圆O :224x y +=,C :22224510x ax y ay a -+-+-=,当两圆相交时,实数a 的取值范围是______.41.(2022·江苏·高二课时练习)已知圆221:(1)(2)4C x y -+-=和圆222:(2)(1)2C x y -+-=交于,A B 两点,直线l 与直线AB 平行,且与圆2C 相切,与圆1C 交于点,M N ,则MN =__________.42.(2022·全国·高二课时练习)已知圆1C 的标准方程是()()224425x y -+-=,圆222:430C x y x my +-++=关于直线10x +=对称,则圆1C 与圆2C 的位置关系为______.43.(2022·北京房山·高二期末)心脏线,也称心形线,是一个圆上的固定一点在该圆绕着与其相切且半径相同的另外一个圆周滚动时所形成的轨迹,因其形状像心形而得名.心脏线的平面直角坐标方程可以表示为22x y ay ++=0a >,则关于这条曲线的下列说法: ①曲线关于x 轴对称;②当1a =时,曲线上有4个整点(横纵坐标均为整数的点); ③a 越大,曲线围成的封闭图形的面积越大; ④与圆()222x a y a ++=始终有两个交点. 其中,所有正确结论的序号是___________.四、解答题44.(2022·全国·高二单元测试)已知圆()222:0O x y r r +=>,直线:40l kx y k --=,当k =l 与圆O 恰好相切. (1)求圆O 的方程;(2)若直线l 上存在距离为2的两点M ,N ,在圆O 上存在一点P ,使得0PM PN ⋅=,求实数k 的取值范围.45.(2022·江苏·高二阶段练习)已知圆22:(1)4C x y -+=. (1)若直线l 经过点(1,3)A -,且与圆C 相切,求直线l 的方程;(2)若圆2221:2280C x y mx y m +--+-=与圆C 相切,求实数m 的值.46.(2022·上海市行知中学高二期中)已知圆()()22:10C x y a a ++=>,定点()(),0,0,A m B n ,其中,m n 为正实数,(1)当9a =时,若对于圆C 上任意一点P 均有PA PO λ=成立(O 为坐标原点),求实数,m λ的值;(2)当2,4m n ==时,对于线段AB 上的任意一点P ,若在圆C 上都存在不同的两点,M N ,使得点M 是线段PN 的中点,求实数a 的取值范围47.(2022·江苏·高二课时练习)若圆221:C x y m +=与圆222:68160C x y x y +--+=相外切.(1)求m 的值;(2)若圆1C 与x 轴的正半轴交于点A ,与y 轴的正半轴交于点B ,P 为第三象限内一点且在圆1C 上,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,求证:四边形ABNM 的面积为定值.48.(2022·江苏·高二单元测试)已知圆()22:24M x y -+=,点()()1,R P t t -∈.(1)若1t =,半径为1的圆N 过点P ,且与圆M 相外切,求圆N 的方程;(2)若过点P 的两条直线被圆M 截得的弦长均为且与y 轴分别交于点S 、T ,34ST =,求t .49.(2022·广东揭阳·高二期末)过点()3,1P 作圆()22:11C x y -+=的两条切线,切点分别为A ,B ;(1)求直线AB 的方程;(2)若M 为圆上的一点,求MAB △面积的最大值.【答案详解】1.B【分析】由圆1C 的面积被直线210x y ++=平分,可得圆心在直线上,求出m ,进而利用圆心距与半径和以及半径差的关系可得圆1C 与圆2C 的位置关系.【详解】因为圆1C 的面积被直线210x y ++=平分,所以圆1C 的圆心1,2m ⎛⎫- ⎪⎝⎭在直线210x y ++=上,所以12102m ⎛⎫+⨯-+= ⎪⎝⎭,解得2m =,所以圆1C 的圆心为(1,1)-,半径为1.因为圆2C 的圆心为(2,3)-,半径为5,所以125C C ==, 故125151C C -<<+,所以圆1C 与圆2C 的位置关系是相交. 故选:B . 2.B【分析】由对称求出,a b ,再由圆心距与半径关系得圆与圆的位置关系.【详解】222:(1)1C x y -+=,2(1,0)C ,半径为1r =,2(1,0)C 关于直线0x y -=的对称点为(0,1),即(,)1C 01,所以0,1a b ==,圆1C 半径为2R =,12C C =13R r R r -=<<=+,所以两圆相交. 故选:B . 3.A【分析】根据两圆半径和、差、圆心距之间的大小关系进行判断即可. 【详解】由22222830(1)(4)20x y x y x y +++-=⇒+++=,该圆的圆心为(1,4)--,半径为圆()()22225x y -+-=的圆心为(2,2)= 所以两圆的半径和等于两圆的圆心距,因此两圆相外切, 故选:A 4.A【分析】求出两个圆的交点,再求出中垂线方程,然后求出圆心坐标,求出半径,即可得到圆的方程.【详解】由2222430,430x y x x y y +--=+--=解得两圆交点为M ⎝⎭与N ⎝⎭因为1MN k =,所以线段MN 的垂直平分线斜率21k =-;MN 中点P 坐标为(1,1) 所以垂直平分线为y =﹣x +2 由240y x x y =-+⎧⎨--=⎩解得x =3,y =﹣1,所以圆心O 点坐标为(3,﹣1)所以r 所以所求圆的方程为(x ﹣3)2+(y +1)2=13即:x 2+y 2﹣6x +2y ﹣3=0 故选:A 5.C【解析】求出过AB 两点的垂直平分线方程,再联立直线40x y --=,求得圆心,结合点到直线距离公式即可求解【详解】设两圆交点为,A B ,联立2222460460x y x x y y ⎧+--=⎨+--=⎩得1111x y =-⎧⎨=-⎩或2233x y =⎧⎨=⎩,1AB k =,则AB 中点为()1,1,过AB 两点的垂直平分线方程为()112y x x =--+=-+, 联立240y x x y =-+⎧⎨--=⎩得31x y =⎧⎨=-⎩,故圆心为()3,1-,由点到直线距离公式得334525d ⨯-+==故选:C【点睛】本题考查线段垂直平分线方程的求解,点到直线距离公式的应用,属于中档题 6.C【分析】由题意先求动点P 的轨迹1C 的方程,联立1C 和2C 求出M,N 的坐标,如图由平面几何知识和向量数量积的运算规则可求得MN MQ ⋅.【详解】设点P(,x y ),由()()A 1,0,B 4,0,2PA PB =可得()()2222214x y x y -+-+化简得动点P 的轨迹1C 的方程为:224x y +=,联立(()22224334x y x y ⎧+=⎪⎨+-=⎪⎩解得:()()M 3,1,N 0,2-,如图所示,有平面几何知识可得:()1cos 2MQ QMN MN ∠=,向量数量积的运算规则可得:()1cos 2MN MQ MN MQ QMN MN MN ⋅=⋅∠=⋅()(()22211021222MN ⎡⎤==+-=⎢⎥⎣⎦. 故选:C.【点睛】本题考查了由已知条件求动点轨迹的问题,考查了求两圆交点坐标的运算,借助于平面几何知识求向量的数量积的问题,考查了综合运算能力,属于中档题. 7.D【分析】设P 的坐标为(),x y ,由2PA PB =可得P 的轨迹为()2224x y -+=,又因为点P在圆C 上,所以两圆有公共点,从而求解即可.【详解】解:设P 的坐标为(),x y ,因为2PA PB =,()2,0A -,()10B ,,=()2224x y -+=,又因为点P 在圆()()()22:140C x y m m ++-=>上, 所以圆()2224x y -+=与圆C 有公共点,22≤且0m >, 解得949m ≤≤, 故选:D . 8.A【分析】利用对称圆,把问题转化为两圆的位置关系问题进行处理.【详解】根据题意,圆1C 的圆心坐标为(0,1),半径为r ,其关于直线y =x 的对称圆3C 的方程为()2221x y r -+=,根据题意,圆3C 与圆2C 有交点,既可以是外切,也可以是相交,也可以是内切.又圆()()222:211C x y -+-=,所以圆3C 与圆2C 的圆心距为23||C C =以只需11r r -+,解得1r ⎤∈⎦.故B ,C ,D 错误.故选:A. 9.A【分析】根据题意圆1O 、2O 相离,则1212O O r r >+,分别求圆心和半径代入计算. 【详解】圆1O :2216x y +=的圆心()10,0O ,半径14r =,圆2O :22268240x y mx my m +--+=的圆心()23,4O m m ,半径1r m =根据题意可得,圆1O 、2O 相离,则1212O O r r >+,即54m m >+ ∴,11,m故选:A . 10.C【分析】由圆与圆的对称性可得a ,再利用几何关系,求点P 的轨迹方程.【详解】由圆22210x y ax y +-++=与圆221x y +=关于直线1y x =-对称,可知两圆半径相等且两圆圆心连线的中点在直线1y x =-上,可得2a =,即点C 的坐标为(2,2)-,所以圆P 的圆心的轨迹方程为222(2)(2)x y x ++-=,整理得24480y x y +-+=. 故选:C. 11.D【分析】先将两个圆的方程化为圆的标准方程,写出两个圆的圆心坐标和半径,然后计算两个圆的圆心之间的距离,圆心距等于两个圆的半径差的绝对值、和,得到关于a 的方程,即可解得a 的值.【详解】设圆1C 、圆2C 的半径分别为1r 、2r .圆1C 的方程可化为22(3)(2)1x y -++=,圆2C 的方程可化为22(7)(1)50x y a -+-=-. 由两圆相切得,1212C C r r =+或1212C C r r =-,∵125C C =,∴215r +=或22154r r -=⇒=或26=r 或24r =-(舍去). 因此,5016a -= 解得a =34 或5036a -= 解得14a = 故选:D.【点睛】本题考查了利用两个圆相切求解参数值的问题,属于中档题目,解题时需要准确将圆的一般方程化为圆的标准方程,利用圆心距与半径的关系建立关于参数的方程. 12.D【分析】根据动圆与圆C 相内切、相外切分类讨论进行求解即可.【详解】设动圆圆心为O ,圆C :()()225316x y +++=的圆心坐标为:(5,3)C --,半径为4.动圆与圆C 相内切时,413OC =-=,所以动圆圆心的轨迹方程()()22539x y +++=; 动圆与圆C 相外切时,415OC =+=,所以动圆圆心的轨迹方程()()225325x y +++=. 故选:D【点睛】本题考查了圆与圆的相切关系,考查了圆的定义,考查了圆的标准方程,属于基础题. 13.A【分析】判断圆1C 与2C 的位置并求出直线AB 方程,再求圆心C 到直线AB 距离即可计算作答.【详解】圆221:(2)(1)5C x y -++=的圆心1(2,1)C -,半径1r =222:(1)5C x y +-=的圆心2(0,1)C ,半径2r =,12||C C =121212||||||r r C C r r -<<+,即圆1C 与2C 相交,直线AB 方程为:10x y --=,圆()()22:331C x y ++-=的圆心(3,3)C -,半径1r =,点C 到直线AB 距离的距离2d ==,所以圆C 上的动点P 到直线AB 1. 故选:A 14.A【分析】求得12,C C PQ ,由此求得四边形12PC QC 的面积. 【详解】圆1C 的圆心为()1,0-,半径11r =; 圆2C 的圆心为()0,3,所以12C C =由2220x y x ++=、2260x y y +-=两式相减并化简得30x y +=, 即直线PQ 的方程为30x y +=,()1,0-到直线PQ,所以PQ ==,所以四边形12PC QC 的面积为1211322C C PQ ⨯⨯==. 故选:A15.A【分析】先求得公共弦所在直线方程,代入224x y +=,运算即得解【详解】由题意,圆221:4C x y +=的圆心11(0,0),2C r =;圆()222222:2600()6C x y ay a x y a a ++-=>⇔++=+,圆心22(0,),C a r -设圆心距为12C C d ,故12C C d a =由于两圆相交,故122112C C r r d r r -<<+2a <,解得12a >两圆方程作差得公共弦所在直线方程为1y a =,代入224x y +=,解得x == 解得1a =(负根舍去),满足12a > 故选:A 16.D【分析】计算两圆的圆心和半径,可得两圆相离,有四条公切线,两圆心坐标关于原点O 对称,则有两条切线过原点O ,另两条切线与直线MN 平行且相距为1,数形结合可计算四条切线方程,结合选项,即得解【详解】由题意,圆()()22:211M x y -+-=的圆心坐标为()2,1M ,半径为11r =圆()()22:211N x y +++=的圆心坐标为()2,1N --,半径为21r =如图所示,两圆相离,有四条公切线.两圆心坐标关于原点O 对称,则有两条切线过原点O , 设切线:l y kx =22111k k -=+,解得0k =或43k =, 另两条切线与直线MN 平行且相距为1,又由1:2MN l y x =,设切线1:2l y x b =+1114b=+,解得5b = 结合选项,可得D 不正确. 故选:D 17.C【分析】设直线l 交x 轴于点M ,推导出1C 为2MC 的中点,A 为BM 的中点,利用勾股定理可求得AB .【详解】如下图所示,设直线l 交x 轴于点M ,由于直线l 与圆()221:11C x y ++=,圆()222:14C x y -+=都相切,切点分别为A 、B , 则1AC l ⊥,2BC l ⊥,12//AC BC ∴,2122BC AC ==,1C ∴为2MC 的中点,A ∴为BM 的中点,1122MC C C ∴==,由勾股定理可得22113AB MA MC AC ==-故选:C.【点睛】关键点点睛:求解本题的关键在于推导出A 为M B 的中点,并利用勾股定理进行计算,此外,在直线与圆相切的问题时,要注意利用圆心与切点的连线与切线垂直这一几何性质. 18.A【分析】根据给定条件,求出两圆圆心距,再判断两圆位置关系即可作答. 【详解】圆1C :22(1)(3)4x y ++-=的圆心1(1,3)C -,半径12r =, 圆2C :22(2)(1)1x y -++=的圆心2(2,1)C -,半径21r =,2212||(12)[3(1)]5C C =--+--,显然1212||C C r r >+,即圆1C 与圆2C 外离,所以两圆的公切线的条数是4. 故选:A19.(1)11m =- (2)2m =【分析】(1)两圆有三条公切线,说明两圆外切,根据两圆外切可以求出参数的值 (2)设()11,M x y ,()22,N x y ,则OM ON ⊥等价于12120x x y y +=,直线与圆联立方程,根据韦达定理,得到关于m 的等式,即可求解m 的值 (1)由2222240(1)(2)5x y x y m x y m +--+=⇒-+-=-,知圆C 的圆心(1,2)C由圆D :22(2)(2)1x y +++=,有圆心()2,2D --,半径为1,依题意有圆C 与圆D 相外切,故||1511CD m ==⇒=-; (2)设()11,M x y ,()22,N x y ,有112x y =-,222x y =-, 由OM ON ⊥,有()()121212120220x x y y y y y y +=⇒--+=, 整理得12122y y y y +=+………①由2222402602x y x y m y y m x y⎧+--+=⇒-+=⎨=-⎩,3680m ∆=->得:92m <,易知1y ,2y 是方程的根,故有123y y +=,122m y y =代入①,得3222mm =+⇒=,满足要求,故2m =20.(1)两圆内切,10x y ++=;(2)直线l 的方程为0x y +=【分析】(1)由1m =-,分别得到圆1C 和圆2C 的圆心,半径,然后利用圆圆的位置关系判断,再由两圆方程相减得到公切线;(2)先得到两圆公共弦所在直线l 的方程,再利用弦长公式求解. 【详解】(1)当1m =-时,圆1C 的圆心()12,1C ,半径1r =圆2C 的圆心()21,0C ,半径2r圆心距1212C C r r ==-,所以两圆内切; 因为两圆内切,所以公切线只有一条,两圆的公切线方程可由两圆方程相减得到:10x y ++=; (2)两圆公共弦所在直线l 的方程为:2230x y m +++=,圆2C 的圆心()21,0C 到直线l 2=, 于是52m +=,3m =-或7(-舍), 所以直线l 的方程为0x y +=;因为圆2C 半径22r =,弦心距d ==21.(1)12m =;(2)1n =-或7n =-.【分析】(1)由公切线条数知两圆外切,从而可得m 值;(2)求出圆2C 圆心坐标和半径,求得圆心到直线的距离,用勾股定理求得圆心到直线的距离从而得参数值.【详解】解:(1)圆221:(1)1C x y -+=,圆心1(1,0)C ,半径11r =;圆222:(4)16C x y m -+=-,圆心2(4,0)C ,半径2r因为圆1C 与圆2C 有3条公切线,所以圆1C 与圆2C 相外切,所以1212C C r r =+,即31=12m =.(2)由(1)可知,圆222:(4)4C x y -+=,圆心2(4,0)C ,半径22r =.因为直线0x n +=与圆2C 相交,弦长是2,所以圆心2C 到直线0x n ++=的距离d ===,解得1n =-或7n =-. 【点睛】结论点睛:本题实质考查圆与圆的位置关系,圆与圆的位置关系与公切线条数: 两圆圆心距离为d ,半径分别为,r R ,则相离d R r ⇔>+,公切线有4条;外切d R r ⇔=+,公切线有3条;相交R r d R r ⇔-<<+,公切线有2条;内切d R r ⇔=-,公切线有1条;内含d R r ⇔<-,无公切线. 22.C【详解】由题意,得两圆的标准方程分别为22(2)(1)4x y -++=和22(2)(2)9x y ++-=,则两圆的圆心距523d =+,即两圆外切,所以两圆有3条公切线;故选C .【点睛】本题考查圆与圆的位置关系和两圆公切线的判定;在处理两圆的公切线条数时,要把问题转化为两圆位置关系的判定:当两圆相离时,两圆有四条公切线;当两圆外切时,两圆有三条公切线;当两圆相交时,两圆有两条公切线;当两圆内切时,两圆有一条公切线;当两圆内含时,两圆没有公切线. 23.C【分析】两圆外切时,有三条公切线.【详解】圆1C 标准方程为22(2)1x y -+=, ∵两圆有三条公切线,∴两圆外切,116a =. 故选C .【点睛】本题考查圆与圆的位置关系,考查直线与圆的位置关系.两圆的公切线条数:两圆外离时,有4条公切线,两圆外切时,有3条公切线,两圆相交时,有2条公切线,两圆内切时,有1条公切线,两圆内含时,无无公切线. 24.(1)()()221716x y -+-=(2)()()221725x y -+-=或()()221727x y -+-=.【分析】(1)根据圆与圆的位置关系,求出圆2O 的半径即可写出圆2O 的方程; (2)由两圆的圆心距确定圆心到公共弦的的距离公式,从而求出圆2O 的半径即可求解. (1)圆1O 的方程为()()22231x y ++-=, 则圆心坐标为()2,3-,半径为1. 圆2O 的圆心()21,7O ,5=. 由圆2O 与圆1O 外切, 则所求圆2O 的半径为4,所以圆2O 的方程()()221716x y -+-=. (2)圆2O 与圆1O 交于A 、B 两点,且AB =所以圆1O 到AB 110=.5=,当圆2O 到AB 的距离为14951010-=时,2O 5=, 所以圆2O 的方程为()()221725x y -+-=.当圆2O 到AB 的距离为15151010+=时,圆2O = 所以圆2O 的方程为()()221727x y -+-=.综上所述,圆2O 的方程为()()221725x y -+-=或()()221727x y -+-=. 25.(1)()()224316x y -+-=(2)【分析】(1)利用两点求出直线方程l ,利用圆心在l 上又在3y =求出圆心坐标,进而求出圆的半径求出圆1C 的方程;(2)利用两圆的方程相减得到公共弦所在直线方程,求出圆心1C 到公共弦的距离,利用勾股定理求出两圆的公共弦长. (1)经过点(21),与点(23)--,的直线l 的方程为123122y x --=----,即1y x =-, 因为圆1C 与y 轴相切于点(03),,所以圆心在直线3y =上,联立31y y x =⎧⎨=-⎩解得43x y =⎧⎨=⎩可得圆心坐标为(43),, 又因为圆1C 与y 轴相切于点(03),,故圆1C 的半径为4, 故圆1C 的方程为()()224316x y -+-=. (2)圆1C 的方程为()()224316x y -+-=,即228690x y x y +--+=,圆222:6350C x y x y +--+=,两式作差可得两圆公共弦所在的直线方程为2340x y +-=,圆1C 的圆心(43),到直线2340x y +-=的距离d ==所以两圆的公共弦长为= 26.A【分析】①将点()1,2A 代入圆可判断;②将圆化为标准方程,得出圆心,利用点到直线距离公式可得;③求出两圆圆心和半径,判断位置关系可得;④两圆方程相减即可求出. 【详解】①点()1,2A 代入圆可得2212214210++⨯-⨯+=,所以点A 在圆上,故①错误; ②由2228130+--+=x y x y 可得()()22144x y -+-=,则圆心为()1,4,由点到直线的距离公式可得圆心到线4330x y -+=1=,故②错误;③圆1C 化为()2211x y ++=,圆心为()11,0C -,半径11r =,圆2C 化为()()222416x y -+-=,圆心为()22,4C ,半径24r =,则圆心距12125C C r r ==+,故两圆外切,公切线有3条,故③正确;④两圆方程相减可得260x y -+=,故公共弦所在方程为260x y -+=,故④错误,综上,正确的有1个. 故选:A. 27.D【解析】由题意可知,圆2C 内切于圆1C ,由题意可得出2241a b +=,然后将代数式2211a b +与224a b +相乘,展开后利用基本不等式可求得2211a b +的最小值. 【详解】圆()221:24C x a y ++=的圆心为()12,0C a -,半径为12r =,圆()22:1C x y b +-=的圆心为()20,C b ,半径为21r =,由于两圆有且仅有1条公切线,则圆2C 内切于圆1C ,所以12121C C r r =-=,可得2241a b +=,()2222222222111144559b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=∴++≥+= ⎪⎝⎭, 当且仅当222b a =时,等号成立, 因此,2211a b +的最小值为9. 故选:D.【点睛】结论点睛:圆与圆的位置关系:设圆1C 与圆2C 的半径长分别为1r 和2r . (1)若1212C C r r <-,则圆1C 与圆2C 内含; (2)若1212C C r r =-,则圆1C 与圆2C 内切; (3)若121212r r C C r r -<<+,则圆1C 与圆2C 相交; (4)若1212C C r r =+,则圆1C 与圆2C 外切; (5)若1212C C r r >+,则圆1C 与圆2C 外离.【分析】根据两圆的位置关系判断.【详解】解:圆1C 的标准方程:22(1)(3)36x y ++-=,圆心()11,3C -,半径16r =, 圆2C 的标准方程:22(2)(1)1x y -++=,圆心()22,1C -,21r =,因为圆心距12125C C r r ===-,所以两圆内切,所以与两圆都相切的直线有1条. 故选:A 29.D【分析】求出P 的轨迹方程,结合点P 为两圆交点且2CM,列出不等式,求出t 的取值范围.【详解】由题意得P 在以AB 为直径的圆222:M x y t +=上(去掉A ,B 两点).又因为点P 在圆(()22:11C x y +-=上,所以圆C 与圆M 有交点,因为2CM ,所以121t t -≤≤+,所以13t ≤≤.故选:D . 30.D【分析】设动圆圆心为(),x y ,两半径相加,内切两半径相减,即可求解【详解】设动圆圆心为(),x y 41=+,∴()()225725x y -++=;41=-,∴()()22579x y -++=.31.BD【分析】对A ,圆心到x 轴的距离等于半径判断即可;对B ,根据圆心间的距离与半径之和的关系判断即可;对C ,根据两圆有公共弦,两圆的方程相减可得公共弦所在直线方程求解即可;对D ,根据直线210kx y k --+=过定点()2,1以及()2,1在圆C 1内判断即可.【详解】因为221:(1)(3)11C x y -+-=,222:(1)()4C x y m ++-=,对A ,故若圆2C 与x 轴相切,则有||2m =,故A 错误;对B ,当3m =-时,1262C C =>>B 正确; 对C ,由两圆有公共弦,两圆的方程相减可得公共弦所在直线方程24(62)20x m y m +-+-=,故C 错误;对D ,直线210kx y k --+=过定点()2,1,而22(21)(13)511-+-=<,故点()2,1在圆221:(1)(3)11C x y -+-=内部,所以直线210kx y k --+=与圆1C 始终有两个交点,故D 正确.故选:BD 32.ABD【分析】两圆方程作差后可得公共弦方程,从而可判断A 的正误,求出圆1Q 的圆心坐标后求出垂直平分线的方程后可判断B 的正误,利用垂径定理计算弦长后可判断C 的正误,求出1Q 到直线的距离后可求动点到直线距离的最大值,从而可判断D 的正误.【详解】对于A ,因为圆221:20+-=Q x y x ,222:240++-=Q x y x y ,两式作差可得公共弦AB 所在直线的方程为440x y -=,即0x y -=,故A 正确;对于B ,圆221:20+-=Q x y x 的圆心为(1,0),1AB k =,则线段AB 中垂线的斜率为1-,即线段AB 中垂线方程为()011y x -=-⨯-,整理可得10x y +-=,故B 正确;对于C ,圆心()11,0Q 到0x y -=的距离为2d ==又圆1Q 的半径1r =,所以AB =C 不正确;对于D ,P 为圆1Q 上一动点,圆心()11,0Q 到0x y -=的距离为d =又圆1Q 的半径1r =,所以P 到直线AB 1,故D 正确.故选:ABD. 33.ACD【分析】对于A ,考查圆心k C 的横纵坐标关系即可判断;对于B ,把3x =,0y =代入圆k C 方程,由关于k 的方程根的情况作出判断;对于C ,判断圆心k C 到直线0x y -±=距离与半径的关系即可; 对于D ,圆k C 与以原点为圆心的单位圆相交即可判断作答.【详解】解:根据题意,圆22:()()4(R)k C x k y k k -+-=∈,其圆心为(,)k k ,半径为2, 依次分析选项:对于A ,圆心为(,)k k ,其圆心在直线y x =上,A 正确; 对于B ,圆22:()()4k C x k y k -+-=,将(3,0)代入圆的方程可得22(3)(0)4k k -+-=, 化简得22650k k -+=,364040∆=-=-<,方程无解, 所以不存在圆k C 经过点()3,0,B 错误;对于C ,存在直线y x =±,即0x y -+=或0x y --=,圆心(,)k k 到直线0x y -+=或0x y --=的距离2d =, 这两条直线始终与圆k C 相切,C 正确,对于D ,若圆k C 上总存在两点到原点的距离为1, 问题转化为圆221x y +=与圆k C 有两个交点,,则有1|3k <<,解可得:k <k <,D 正确.故选:ACD . 34.ACD【分析】判断出直线l 过定点()1,1D ,结合勾股定理、圆的对称性、点到直线的距离公式、四点共圆等知识对选项进行分析,从而确定正确答案. 【详解】直线():11l y k x =-+过点()1,1D ,圆()()22:2216C x y -++=,即224480x y x y +-+-=①, 圆心为()2,2C -,半径为4r =,由于()()22121216-++<,所以D 在圆C 内.CD =所以min AB =AB CD ⊥,所以A 选项正确.若圆C 关于直线l 对称,则直线l 过,C D 两点,斜率为21321--=--,所以B 选项错误. 设22ACB CAB θ∠=∠=,则π2π,4θθθθ++==,此时三角形ABC 是等腰直角三角形,C 到直线AB 的距离为42==解得1k =或17k =-,所以C 选项正确.对于D 选项,若,,,A B C O 四点共圆,设此圆为圆E ,圆E 的圆心为(),E a b ,,O C 的中点为()1,1-,1OC k =-,所以OC 的垂直平分线为:11,2l y x y x +=-=-,则2b a =-②, 圆E 的方程为()()2222x a y b a b -+-=+, 整理得22220x y ax by +--=③, 直线AB 是圆C 和圆E 的交线,由①-③并整理得()():422480AB a x b y --++=,将()1,1D 代入上式得()()422480a b --++=,40a b +-=④, 由②④解得3,1a b ==, 所以直线AB 即直线l 的斜率为42212463a b --==-+,D 选项正确. 故选:ACD【点睛】求解直线和圆位置关系有关题目,首先要注意的是圆和直线的位置,是相交、相切还是相离.可通过点到直线的距离来判断,也可以通过直线所过定点来进行判断. 35.ACD【分析】根据给定条件,求出点A ,B 的坐标,再结合圆的性质逐项分析、计算判断作答.【详解】依题意,由22225(4)13x y x y ⎧+=⎨-+=⎩解得12x y =⎧⎨=±⎩,则(1,2),(1,2)A B -,圆1O 的圆心1(0,0)O ,半径1r =2O 的圆心2(4,0)O ,半径2r||4AB =,A 正确;。

安徽省淮南市淮南第二中学2024-2025学年高二上学期期中考试数学试题

安徽省淮南市淮南第二中学2024-2025学年高二上学期期中考试数学试题

安徽省淮南市淮南第二中学2024-2025学年高二上学期期中考试数学试题一、单选题1.直线10x +=的倾斜角为A .6πB .3πC .23πD .56π2.设P 是椭圆22153x y +=上的动点,则P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为()A .B .C .D .3.如图,在平行六面体1111ABCD A B C D -中,AC 与BD 的交点为M .设1111,A B a A D b ==,1A A c =,则下列向量中与12B M 相等的向量是()A .2a b c -++B .2a b c ++C .2a b c -+D .2a b c-+- 4.“3a =”是“直线()1:1210l a x y -++=与直线2:310l x ay +-=平行”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.已知正四面体P-ABC 的棱长为3,动点M 满足()1PM y z PA yPB zPC =--++,则PM的最小值为()AB C .2D .36.一动圆与圆2240x y x ++=外切,同时与圆224600x y x +--=内切,则动圆圆心的轨迹方程为()A .22195x y +=B .22195y x +=C .2212521x y +=D .2212521y x +=7.过点()2,0P -作圆2241x y y +-=的两条切线,设切点分别为A ,B ,则AB =()A B .4C D .1528.已知ABC V 的顶点()5,5A ,AB 边上的中线所在直线方程为560x y -+=,AC 边上的高所在直线方程为3270x y +-=,则BC 所在直线的方程为()A .210x y ++=B .230x y -+=C .250x y --=D .210x y +-=二、多选题9.已知()1,2--A ,()2,4B 两点到直线l :10ax y ++=的距离相等,则实数a 的值可能为()A .4-B .3C .2-D .110.数学著作《圆锥曲线论》中给出了圆的一种定义:平面内,到两个定点A ,B 距离之比是常数()0,1λλλ>≠的点M 的轨迹是圆.若两定点−2,0,()2,0B ,动点M 满足MA =,则下列说法正确的是()A .点M 的轨迹围成区域的面积为32πB .ABM 面积的最大值为C .点M 到直线40x y -+=距离的最大值为D .若圆()()222:11C x y r ++-=上存在满足条件的点M ,则半径r 的取值范围为11.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,E 为BC 的中点,若一点P 在底面ABCD 内(包括边界)移动,且满足11B P D E ⊥,则()A .1D E 与平面11CC D D 的夹角的正弦值为13B .1A 点到1D E 的距离为3C .线段1B P 的长度的最大值为D .PA 与PE 的数量积的范围是4,15⎡⎤-⎢⎥⎣⎦三、填空题12.已知()2,1P ,则P 点关于直线:30l x y -+=的对称点Q 的坐标为.13.若直线:2l y x b =+与曲线:E y =恰有两个公共点,则实数b 的取值范围为.14.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右焦点分别为12F F ,,过点1F 的直线与椭圆C 交于A B ,两点,若290AF B ∠=,且1132AF F B =,则椭圆C 的离心率为.四、解答题15.已知空间中的三个点()()()0,2,32,1,61,1,5A B C --,,.(1)已知点()2,3,D m ,且AB CD ⊥,求实数m 的值;(2)求cos ,BA BC .16.已知直线l 过直线1:250l x y -+=和2:10l x y ++=的交点P .(1)若直线l 与直线2350x y ++=垂直,求直线l 的方程;(2)若直线l 与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A B ,两点,O 为原点.若AOB 的面积为12,求直线l 的方程.17.已知圆()22:00C x y ax by a ++-=>关于直线2y x =-对称,且过点()0,8P .(1)求圆C 的圆心和半径;(2)若过点()3,0-的直线l 与圆C 交于,A B 两点,且AB =,求直线l 的方程.18.如图,在四棱锥P ABCD -中,PD ⊥平面ABCD ,底面ABCD 为菱形,E ,F 分别为AB ,PD 的中点.(1)求证:EF ∥平面PBC ;(2)若AD =4PD =,PB PC =.求二面角E FC D --的大小.19.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>(2,1)在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 与圆O :222x y +=相切,切点在第一象限,与椭圆C 相交于P ,Q 两点.①求证:以PQ 为直径的圆经过原点O ;②若△OPQ 求直线l 的方程.。

2.4与圆有关的轨迹问题课件-高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

2.4与圆有关的轨迹问题课件-高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

+2
+1 2+ 2 2=2,
2
求轨迹方程方法3--------定义法
经典例题
例4 长为6的线段AB的两个端点A和B分别在x轴和y轴上滑动,求线段AB
y
的中点的轨迹方程.
点A、B的运动引起AB中点的运动
想到初中学过的
B
本题属于三动点问题
直角三角形斜边上的中线的性质-----
M
O
A
x
几何知识
解:设线段AB的中点为M,由已知得|OM|=3
微专题
求动点的轨迹和轨迹方程
概念解析
轨迹的定义:平面上一动点M,按照一定规则运动,形成的曲线叫做动点M的轨迹.
在解析几何中 , 我们常常把图形看作点的轨迹(集合).
轨迹方程的定义:点M的轨迹方程是指点M的坐标(x, y)满足的关系式.
若求“轨迹方程”,只需写出动点坐标x,y满足的关系式,注意x,y的取值范围;
x
求谁设谁
相关点法
(代入法)
y
解:设点( , ),( 0 ,
0 ).
因为 (4,3)且是线段的中点,

因为点( 0 ,
0 )在圆(
+ 1)2 +
2

.
.O
= −
= −
= 4上运动,
所以点的坐标满足圆的方程,即 (
0
+ 1)2 +

0
2
= 4.

整理得( − ) +( − ) = .
1
M
=
P
( − 0)2 + ( − 0)2
化简得 8x+6y-25=0

例谈求动点轨迹方程的几种方法

例谈求动点轨迹方程的几种方法

例谈求动点轨迹方程的几种方法求动点的轨迹方程问题是高考的热点问题,难度较大,根据近几年全国卷的相关题目的得分情况开看,得分率普遍较低.求动点轨迹方程的关键是要仔细审题,分析已知条件和动点轨迹的特点,然后将动点满足的条件用动点坐标来表示,化简要注意等价变形,并要考虑一些特殊点是否适合方程.求动点的轨迹方程的一般步骤:在平面直角坐标系中,设动点,根据题目条件,得出横坐标x与纵坐标y的关系式,即为动点的轨迹方程.简化来说,核心步骤是建系、设点、列式、代人、化简、检验.一、待定系数法当已知曲线的形状时,利用待定系数法,设出曲线方程,根据已知条件,求出未知数.此类题目一般比较简单.例1.与椭圆共焦点,且过点的双曲线方程为()A. B. C. D.【解析】由题得椭圆的焦点为,所以双曲线的焦点为,设双曲线的方程为,所以,解之得所以双曲线的方程为 .故选:B.【答案】B.二、定义法定义法往往是根据课本中椭圆、双曲线与抛物线的定义,需要利用数形结合思想,挖掘位置关系,研究动点满足的几何特征,从题目的已知条件中提取出相关定义进行求解.例2.动圆M与圆外切,与圆内切,则动圆圆心M的轨迹方程是__________.【来源】安徽省淮南市2019-2020学年高二上学期期末数学(文)试题【解析】设动圆的圆心为:,半径为,动圆与圆外切,与圆内切,所以,,,因此该动圆是以原点为中心,焦点在轴上的椭圆,且,,解得,∴,椭圆的方程为: .【答案】.名师点拨:如果动圆与两个相互内含的定圆的位置关系为一个内切,一个外切,那么动圆圆心的轨迹为椭圆.同样可得:1.如果动圆与两个相离的定圆(圆M、圆N)的位置关系为与某一个外切,某一个内切,那么动圆的圆心的轨迹为双曲线;2.如果动圆与两个相离的定圆(圆M、圆N)的位置关系为与圆M外切,与圆N内切(与圆M内切,与圆N外切),那么动圆的圆心的轨迹为双曲线的一支;3.如果动圆与两个相离的定圆的位置关系为同时外切或内切,那么动圆的圆心的轨迹为双曲线的一支.4.如果动圆与一个定圆和一条直线同时相切(直线与定圆不相切),那么动圆的圆心的轨迹为抛物线;5.如果动圆与一个定圆和一条直线同时相切(直线与定圆相切),那么动圆的圆心的轨迹为抛物线或一条射线.三、直译法根据题意中动点的几何关系,将其转化为动点坐标的关系式,化简后即为动点P的轨迹方程,在将关系式进行变形和化简的过程中,一定要注意是否等价.例3..动点与定点的距离和它到定直线的距离的比是,则动点的轨迹方程是___________.【来源】广东省阳江市第三中学2019-2020学年高二上学期第二次月考试题【解析】设,则,化简得: .【答案】 .名师点拨:已知平面内某动点P到定点F的距离与到定直线l的距离之比为e,当时,动点P的轨迹为椭圆;当时,动点P的轨迹为双曲线;当时,动点P的轨迹为抛物线.此为圆锥曲线的第二定义.例4.已知两点、,直线、相交于点,且这两条直线的斜率之积为,则点的轨迹方程为________.【来源】河南省南阳市第一中学2019-2020学年高二上学期第四次月考数学(理)试题【解析】设点,由直线、的斜率之积为,整理得,即,因此,点的轨迹方程为 .【答案】 .名师点拨:已知平面内某动点P到两定点,的斜率的乘积等于常数,则该动点的轨迹为椭圆;动点P到两定点,的斜率的乘积等于常数,则该动点的轨迹为抛物线.此为圆锥曲线的第三定义.四、相关点法(涉及点差)根据题目中的条件,无法直接列出动点的相关关系式,但是所研究的动点本身不是主动运动,而是受另一动点运动的牵制,即动点是随着另一相关点的运动而运动,一般需要将两个点的坐标都设出来,用动点的坐标表示相关点的坐标,代入相关点所满足的等式,便可得到动点的轨迹方程.例5.已知椭圆的左右焦点为、,点为椭圆上任意一点,过作的外角平分线的垂线,垂足为点,过点作轴的垂线,垂足为,线段的中点为,则点的轨迹方程为___________.【来源】邯郸市大名一中2020-2021学年高二上学期10月月考题【解析】如图,延长交的延长线于,连接.因为为的平分线且,故为等腰三角形且,,所以 .在中,因为,所以,故的轨迹方程为: .令,,则,因为线段的中点为,所以,所以,即 .【答案】 .五、参数法有些题目很难直接找出动点的横、纵坐标,如果中间借助中间参数,如斜率、变角等,可以很容易地使动点的横、纵坐标之间建立联系,消去参数,即得动点的轨迹方程.消参时一定要注意参数的取值范围对方程中的x和y的范围的影响.例6.平面直角坐标系中,已知两点,,若点满足(为原点),其中,且,则点的轨迹是()A.直线 B.椭圆 C.圆 D.双曲线【来源】陕西省渭南市临渭区2019-2020学年高一下学期期末数学试题【解析】设,则,解得:,,,整理得:,点的轨迹是直线.【答案】A.六、交轨法如果动点是两条动曲线的交点,即动点的坐标同时满足两条曲线方程,选出一个适当的参数,求出两条动曲线的方程或动点坐标适合的含参数的等式,再消去参数,即得所求动点轨迹的方程,需注意动点的取值范围.例7.已知过点的直线与相交于点,过点的直线与相交于点,若直线与圆相切,则直线与的交点的轨迹方程为__________.【来源】江苏省南通市如皋中学2020届高三创新班下学期高考冲刺模拟(三)数学试题【解析】设直线AC,BD的斜率分别为,则直线AC,BD的方程分别为:,据此可得:,则:,直线CD的方程为:,整理可得:,直线与圆相切,则:,据此可得:,由于:,两式相乘可得:,即直线与的交点的轨迹方程为 .名师点拨:求轨迹方程,要注意曲线上的点与方程的解是一一对应关系,检验应从两个方面进行:一是方程的化简是否是同解变形,消参的途径灵活多变;二是是否符合实际意义,注意轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性”的影响.注明:本文系2021年度河南省基础教育教学研究项目《新课标下数学思想方法在高中物理中的应用与研究》(课题编号JCJYB210609028)的研究成果。

高中圆确定圆心的方法

高中圆确定圆心的方法

高中圆确定圆心的方法
确定圆心是解决圆的相关问题的基础,以下是一些确定圆心的步骤:
1. 确定圆的轨迹:首先需要确定圆是由哪些点组成的,即确
定圆的轨迹。

这可以通过分析相关几何条件或使用适当的数学工具(如几何画板)来实现。

2. 找到共点垂直:在圆上找到两对互相
垂直的直线,这些直线将圆分成四个象限,并且它们的交点就是圆心。

3. 确定圆心位置:通过测量圆的半径,可以确定圆心的位置。

通常,圆心位于圆上最长的弦的中点。

为了更准确地找到圆心,可以使用以下方法:
* 找到圆上的三等分点:通过测量和比较,可以找到三个特殊点,它们将共线地排列在一条直线上,这条直线与圆的交点就是圆心。

* 利用勾股定理:在圆上找到一对互相垂直的直径,并使用勾
股定理来确定圆心。

这些方法可以帮助您更准确地确定圆的中心位置。

在实际应用中,根据具体情况选择合适的方法来解决问题。

沪教版高中数学高二下册第十二章12.6双曲线的性质-定义法求轨迹方程课件

沪教版高中数学高二下册第十二章12.6双曲线的性质-定义法求轨迹方程课件
y
P
O1
O2
x
一,定义法求轨迹方程的含义:
由题设条件,根据圆锥曲线的定义能确定曲线的形状后, 直接写出曲线的方程
二,"定义法"求轨迹方程的一般步骤:


二一


定建


型轴 设



问题:一 一动圆O 与 1:(圆 x3)2 y2 4外切 ,同时与 圆O2:(x3)2 y2 9内切 ,求动圆圆心的轨迹 程。yQFra bibliotekM P
y Q
F1
O
F1 O
F2
x
F2
x
变题 2:已知双曲线的ax方 22 程 by22为 1(a0, b0),F1,F2分 别 为 左 右,Q焦 是点 双 曲 线 上 任 一 点 ,从 左 焦F1点 作F1QF2平 分 线 的,垂 垂线 足 为P,求点 P的轨迹方 . 程
y Q
F1
O
P
F2
x
M
( A ) 圆 ( B ) 椭C ) 圆 双 ( 曲 线 的 一 ) 支 抛 ( 物 D 线
y
Q
P
F1 O
F2
x
变题 1:已知椭圆的方 ax22程 by为 22 1(ab0), F1,F2分别为左右,Q焦 是点 椭圆上任意 ,从一点 右焦F点2作F1QF2外角平分线的 ,垂垂足线为 P,求点 P的轨迹方 . 程
探索提高
想 一 想 请你编写一道用“定义法”求轨迹 ? 方程问题的题目,并且最后得到的
轨迹为抛物线。
小结
椭圆
一定型
双曲线 抛物线

定义法求轨迹
三定方程
四定范围
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(3)相交
y A B x
(5)内含
y A B x
(4)内切
y
A B x
探索1 :与⊙A(x+5)2+y2=R2, ⊙ B (x-5)2+y2=r2相切 的动圆 圆心S的轨迹。
探索2 :与直线相切,⊙ B (x-5)2+y2=r2相切 的动圆圆心S 的轨迹
; 恒耀娱乐 恒耀娱乐公司 ; 2019.1
研究性学习
与定圆相切的动圆圆心轨迹的探索
一、背景材料:
S C A
A
B
S
B
A
SB
问题1:与⊙A(x+5)2+y2=169相切,且过B(5,0)点 的动圆圆心S的轨迹。
问题2:与⊙A(x+5)2+y2=100相切,且过B(5,0) 点的动圆圆心S的轨迹。 问题3:与⊙A(x+5)2+y2=49相切,且过B(5,0)点 的动圆圆心S的轨迹。
筑冲去,同时命令后续部队立刻建立迫击炮阵地. 德剧摆开阵势的速度非常快,二十门迫击炮开始对村庄进行地毯式轰炸.他们的弹药储备非常丰富,士兵将弹药箱搬在射击诸元旁,炮弹如雨点一般向村庄倾泻. 密集的轰击下,刚刚还在射击的苏军悉数受伤或者阵亡.有些人依旧不畏生死的 射击,也有人在向山坡退却. 耶夫洛夫见到德军已经完全进入包围圈,当即下令全体射击. 李小克是允许此战使用RPG的,目的正是消灭德军的装甲车. 那是元首团团长奥托库姆第一次见到那样的武器,它们自不远处山坡的密林中来,托着白色的尾巴直接命中装甲车,之后就是惨烈的爆炸. 爆炸的气浪甚至干扰到了德军的迫击炮战地,很多士兵被吹倒. 此时此刻,山坡上已经是枪声大作,苏军居高临下射击,德军遭遇了三个方向的打击顿时损失惨重.相当多的人已经自行退却,也有的在依托装甲车进行反击. 机枪手盲目的向山坡射击,可惜他们成为狙击手点名的对象. 奥托库 姆躲藏在一辆装甲车背后,子弹击打着车身劈啪作响.机枪塔的士兵已经被苏军射杀,他拉着电报员疯狂的对着步话机怒吼. 德军的无线电使用特殊的频道,其通过大气反射传递到了森林外帝国师的驻地. 师长接到了惊人的消息,他的元首团团长在用明语咆哮:"我们遭遇伏击!损失惨重! 请求支援!请求支援!我们在罗莎斯卡亚!" 可惜帝国师并不能完成很好的支援,师长紧急翻看地图,部下被袭击的地方距离驻地足有二十多公里,他们根本在火炮射程之外. "我命令你们,迅速撤出战斗.所有人迅速撤出战斗." 上级的命令对于奥托库姆非常残酷,那意味着在山坡上的部队 几乎是被抛弃了.他们刚才通过电台报告的情况,苏军的进攻非常凶猛,部队已经被半包围. 最终,奥托库姆做出了艰难的决定,他下令部队撤退. 耶夫洛夫看到敌人的装甲车在向山口移动,敌人那是要逃."命令部队,冲锋!" 他的一声令下,埋伏的苏军士兵纷纷上刺刀,高呼着乌拉从山坡上 冲下来.排山倒海的气势真的吓到了德国人,他们尽量保持着秩序后撤. 装甲车是反坦克抢手的主要目标,RPG的火箭弹几乎耗尽,迫击炮弹已经耗尽,对于装甲车,只好用装备穿甲弹的反坦克枪射击其驾驶员位置. 最终,耶夫洛夫预想的短兵相接并未发生.在冲锋的路上,苏军的冲锋枪手起到 了非常重要的作用.德军的迫击炮阵地撤退的慢了些,他们也是因为拉了太多的仇恨.子弹向他们倾泻,很多人被射杀. 撤退的奥托库姆已经无暇顾及,他发现敌军的兵力实在太庞大. 他龟缩在装甲车里还不忘记向师部发报:"电报员,去报告,就说我们已经发现包围圈内的苏军主力.他们已 经进入森林,试图突围." 他刚刚说完,装甲车遇到巨大颠簸.预先埋伏的苏军一个连趁机对着穷寇穷追猛打.一顿手榴弹下去,不少德军士兵被炸死,接着不少人又死于突如其来的冷枪. 当然撤退的德军依旧有超过七百人的兵力,他们只是火力压住了苏军那个连.在付出一定代价后,扔掉了一 些无关紧要的负重,沿着公路狂奔撤退. ------------ 第三十章 与库兹涅佐夫的会师 村庄的战斗已经打响,李小克完全顾不上它边.在线阅读天火大道Http:///现在摆在他面前的敌人至少有一个营,己方兵力随着两翼援兵的抵达,兵力和火力已经超越德国人. 在那个时刻必须穷追猛打, 不能给敌人任何喘息的机会.再者最好把他们就地消灭,省的还得在森林中搜索他们. 德军也是在节节败退,苏军的波波沙倾泻的子弹让他们甚至没有更多反击的机会.几名通用机枪手进行了不错的反击,一些苏军士兵被射倒,然而他们很快死于手榴弹的袭击. "达瓦伊!达瓦里希!威兹列! "李小克招呼着士兵跟着他走. 德军的子弹在他的身上造成了一些划痕,然而此人吉人自有天相,枪林弹雨中不少战友中弹了,他还是抱着波波沙一路射击一路狂奔.区区划破皮渗出一点血液,衣服有多处划破.李小克完全陷入亢奋状态,肾上腺素爆棚下,甚至认为那种战斗简直是一种游戏! 李桃已经顾不上管丈夫,她和几个护士把枪扔掉.之前德军的炮弹击中了"野战医院",幸存的护士医生必须紧急开战医疗.李桃继续是连滚带爬的到了医院它里,面对着一片狼藉和须肉模糊的场景.她异常冷静的开始治疗,甚至也顾不上自己邋遢的外表,当即开始对受伤的人进行包扎. 李小克 率领直属部队杀的最勇,如同猛虎下山它般,德军节节败退.有些跑得慢的,或者是受伤倒地呻吟的家伙,苏军士兵会毫不犹豫的补枪,或者赏一个刺刀. 毕竟耶夫洛夫向所有士兵下达了指示:"我们想要面对的敌人是最邪恶的,他们在所有侵略地区毫不犹豫的进行种族屠杀.我们对于那些吃 人的魔鬼只有一个办法,杀!" 因此,元首团的那一部分部队已经群龙无首,他们慌忙之中无法联系团部.那群党卫军不怕死,而此刻他们却害怕了,或许是畏惧苏军的气势,溃逃已经发生. 德军在漫无目的的逃跑,李小克当即作着手势并喊道:"一连左翼包抄,二连走右翼,我们要把敌人全部 包围." 胜利的关键在于奔跑的速度,一连二连毕竟被李小克调教的久一些,掌握了不少山地战的和运动战的理论. 两个连不断的压缩德军,试图完成包围圈.他们一边射击一边行进,德国人很快意识到了自身的处境,如果陷入包围必定全军覆没. 结果部队逃亡的正面上,又响起了凶猛的火力. 追击的一连二连大吃一惊,德军正在遭遇疑似友军火力的强力打击. "天呐,它是DP机枪的声音!是友军!"一连长拉夫连季惊喜的喊道,他旋即命令部队继续追击,切记误伤潜在的自己人.[求书网想看的书几乎都有啊,比一般的网站要稳定很多更新还快,全文字的没有广告.] 对于那股德军 真是糟糕透了,他们万万没想到,自己的撤退愣是遇到了另一股苏军.他们与库兹涅佐夫的第三军团的先头部队遭遇,那场遭遇战德军没有一丝便宜可占. 库兹涅佐夫还剩下五万多人,那支部队起初在向明斯克方向撤退,结果明斯克已经沦陷.权衡之下选择进入森林,毕竟明斯克西南部的森林 区能延伸到整个白俄罗斯的东南部森林,它里部分地域还是苏力控制着. "我们只要通过森林,只要抵达到布良斯克,我们就安全了."库兹涅佐夫给予了突围战士以信念,那支部队和183师的处境区别不大.相当多的重武器被抛弃,而粮食与弹药非常充足. 就那样,那支德军遭遇到新的阻击,在 他们的四个方向都是苏力人. 李小克立刻猜出他遇到了什么."同志们!我们和库兹涅佐夫的部队接上头了! 得到了那个信息,战士们越战越勇,伤亡什么的完全不顾,德军最后的困兽犹斗也很快在苏军的强大围剿下土崩瓦解. 李小克喘着粗气,他一脚踩着一个死亡的德军士兵,手中的波波 沙还冒着烟.在他的面前一样是穿着粗气的苏军士兵. "同志!你们是哪个部分的?"李小克略显疲惫的问道. "我们是第三集团军的人.上尉同志!" 李小克下意识的楞了一下,忽然他想起了自己作为特种反坦克营营长后,军衔也是火线提拔的,自己的肩章和领章和普通士兵都有差异. 李小 克强忍着激动,善意的笑了笑."同志,我们可等到你们了.我们是近卫第183步兵师,我是特种反坦克营营长别列科夫." 库兹涅佐夫的部队就在眼前,183师和那支生力军完成了预想中的会师.在李小克面前的是苏军五万人,他们大部分是第三集团军人,也有大量的其他部队人员,更不可思议的 还有183师失散的士兵. 李小克命令自己的人迅速打扫战场,收敛阵亡同志的尸体,拿走被射杀敌人的领章徽章和一切可以用到的东西.他和特别强调,士兵务必把弹壳搜集起来,留着以后用. 如此,库兹涅佐夫没有想到他能在森林里遇上一直规模庞大的友军部队,而且还是拥有近卫头衔的. 库兹涅佐夫的大部队开始向罗莎斯卡亚村靠拢,数万人埋伏在森林里生火做饭,而李小克作为183师临时的副师长,必须出席和库兹涅佐夫本人的会晤. 集团军军部临时建立,李小克打量着那里.他们假设了电台天线,电台员一直在试图和包围圈外围的部队联络. 李小克和耶夫洛夫尽量清理 掉身上的尘土,只是衣服的破口无话掩饰. 库兹涅佐夫打量的着那两人."我知道有个近卫183师,你们协助第六机械化军歼灭了一支德军装甲师,打破了德国人不可战胜的神话.没想到你们也会撤到森林,我还以为你们已经全军覆没." "实际的结果距离全军覆没也就一步之遥."李小克苦笑 道,"将军,我们已经损失了一万多人.那一战初步统计,我们又损失了三百多人,受伤也有二百余人.我们的战斗兵力仅仅相当于普通步兵团了." 那是不能回避的问题,库兹涅佐夫心中也充满苦痛."我们也是如此,我的友军,几个集团军已经被德国人包围,他们没有逃出包围圈,抵抗已经停止. 它些人已经做了俘虏."说到那儿,库兹涅佐夫恨的牙痒痒:"真是耻辱,他们有几十万人,就算是死战到底也是光荣的." 李小克不想对它些人辩解什么,明斯克战役的惨败对于苏军是巨大的耻辱,在国际上也严重影响了苏军的声誉.祸不单行,老毛子在基辅的巨大包围圈内,也将有八十万军队 被俘虏. 在它个位面的苏德战场,第一年的战争苏军有超过三百万人被德军俘虏,最后幸存的只有三十万.想必那个危险苏军的处境也差不多,看看进入森林的第三集团军就知道结果了. 库兹涅佐夫希望近卫183师加入第三集团军,所谓团结一切兵力逐渐战斗机团,大家抱团取暖的继续奋战, 直到突围成功. 李小克看看耶夫洛夫,两人基本同意.只是李小克想的更多:"将军同志,我实际的意思是留下了,在森林里组织军队继续战斗.突围或
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