- 曲线的方程
- 共349题
曲线方程:x2-my2=1,讨论m取不同值时,方程表示的是什么曲线?
正确答案
①当m=0时,曲线方程即 x=±1,表示两条直线.
②当 m>0时,曲线方程即 x2-=1,表示焦点在x轴的双曲线.
③m=-1时,曲线方程即 x2+y2=1,表示单位圆.
④当m<0,且m≠-1时,曲线方程即 x2+=1,表示椭圆.
已知直线y=-2上有一个动点Q,过Q作直线l垂直于x轴,动点P在直线l上,且⊥
,记点P的轨迹为C1,
(1)求曲线C1的方程;
(2)设直线l与x轴交于点A,且=
(
≠0),试判断直线PB与曲线C1的位置关系,并证明你的结论;
(3)已知圆C2:x2+(y-a)2=2,若C1、C2在交点处的切线相互垂直,求a的值.
正确答案
(1)设点P的坐标为(x,y),则Q(x,-2),
∵⊥
∴
•
=0…(2分)
∴x2-2y=0,
当x=0时,P、O、Q三点共线,不符合题意,故x≠0.
∴曲线C的方程为x2=2y(x≠0).
(2)设点P的坐标(x0,y0),∴A(x0,0)∵=
∴
=(0,-y0)
∵≠0∴直线PB的斜率k=
…(5分)
∵x02=2y0∴k=x0∴直线PB的方程为y=x0x-y0…(6分)
代入x2=2y得x2-2x0x+2y0=0,∵△=4x02-8y0=0
∴直线PB与曲线C1相切.…(7分)
(3)不妨设C1、C2的一个交点为N(x1,y1),C1的方程为y=x2
则在C1上N点处切线的斜率为y′=x1.C2上过N点的半径的斜率为k=
x1=,
又y1=x12,得y1=-a,x12=-2a…(10分)
∵N(x1,y1)在圆C2上,∴-2a+4a2=2,∴a=-或a=1
∵y1>0∴a<0,∴a=-…(12分)
设曲线C的方程是y=x3-x,将C沿x轴、y轴正向分别平行移动t、s单位长度后得曲线C1.
(1)写出曲线C1的方程;
(2)证明曲线C与C1关于点A(,
)对称;
(3)如果曲线C与C1有且仅有一个公共点,证明s=-t且t≠0.
正确答案
(1)曲线C1的方程为 y=(x-t)3-(x-t)+s.
(2)证明:在曲线C上任取一点B1(x1,y1).设B2(x2,y2)是B1关于点A的对称点,
则有=
,
=
,所以x1=t-x2,y1=s-y2.
代入曲线C的方程,得x2和y2满足方程:
s-y2=(t-x2)3-(t-x2),即y2=(x2-t)3-(x2-t)+s,可知点B2(x2,y2)在曲线C1上.
反过来,同样可以证明,在曲线C1上的点关于点A的对称点在曲线C上.
因此,曲线C与C1关于点A对称.
(3)证明:因为曲线C与C1有且仅有一个公共点,所以,方程组有且仅有一组解.
消去y,整理得 3tx2-3t2x+(t3-t-s)=0,这个关于x的一元二次方程有且仅有一个根.
所以t≠0并且其根的判别式△=9t4-12t(t3-t-s)=0,即
所以s=-t且t≠0.
将方程+
=9化简得______.
正确答案
方程+
=9的几何意义是动点(x,y)到点(0,-3),(0,3)的距离和为9,从而可知其轨迹为椭圆,设方程为
+
=1(a>b>0),则c=3,a=
,b2=
,从而方程可以化简为
+
=1,故答案为:
+
=1.
如图,在直角坐标系中,A,B,C三点在x轴上,原点O和点B分别是线段AB和AC的中点,已知AO=m(m为常数),平面上的点P满足PA+PB=6m.
(1)试求点P的轨迹C1的方程;
(2)若点(x,y)在曲线C1上,求证:点(,
)一定在某圆C2上;
(3)过点C作直线l,与圆C2相交于M,N两点,若点N恰好是线段CM的中点,试求直线l的方程.
正确答案
(1)由题意可得点P的轨迹C1是以A,B为焦点的椭圆.…(2分)
且半焦距长c=m,长半轴长a=3m,则C1的方程为+
=1.…(5分)
(2)若点(x,y)在曲线C1上,则+
=1.设
=x0,
=y0,则x=3x0,y=2
y0.…(7分)
代入+
=1,得x02+y02=m2,所以点(
,
)一定在某一圆C2上.
…(10分)
(3)由题意C(3m,0).…(11分)
设M(x1,y1),则x12+y12=m2.…①
因为点N恰好是线段CM的中点,所以N(,
).代入C2的方程得(
)2+(
)2=m2.…②
联立①②,解得x1=-m,y1=0.…(15分)
故直线l有且只有一条,方程为y=0.…(16分)
(若只写出直线方程,不说明理由,给1分)
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