- 定义法求轨迹方程
- 共148题
如图放置的边长为的正
沿边长为
的正方形
的各边内侧逆时针方向滚动,当
沿正方形各边滚动一周后,回到初始位置时,点
的轨迹长度是( )。
正确答案
解析
略
知识点
已知圆,圆
,动圆
与
外切并且与圆
内切,圆心
的轨迹为曲线 C.
(1)求C的方程;
(2)是与圆
,圆
都相切的一条直线,
与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最长时,求|AB|.
正确答案
见解析
解析
由已知得圆的圆心为
(-1,0),半径
=1,圆
的圆心为
(1,0),半径
=3.
设动圆的圆心为
(
,
),半径为R.
(1)∵圆与圆
外切且与圆
内切,∴|PM|+|PN|=
=
=4,
由椭圆的定义可知,曲线C是以M,N为左右焦点,场半轴长为2,短半轴长为的椭圆(左顶点除外),其方程为
.
(2)对于曲线C上任意一点(
,
),由于|PM|-|PN|=
≤2,∴R≤2,
当且仅当圆P的圆心为(2,0)时,R=2.
∴当圆P的半径最长时,其方程为,
当的倾斜角为
时,则
与
轴重合,可得|AB|=
.
当的倾斜角不为
时,由
≠R知
不平行
轴,设
与
轴的交点为Q,则
=
,可求得Q(-4,0),∴设
,由
于圆M相切得
,解得
.
当=
时,将
代入
并整理得
,解得
=
,∴|AB|=
=
.
当=-
时,由图形的对称性可知|AB|=
,
综上,|AB|=或|AB|=
.
知识点
已知动圆与直线相切,并与定圆
相内切.
(1)求动圆圆心P的轨迹C的方程.
(2)过原点作斜率为1的直线交曲线C于(
为第一象限点),又过
作斜率为
的直线交曲线C于
,再过
作斜率为
的直线交曲线C于
……如此继续,一般地,过
作斜率为
的直线交曲线C于
,设
.
①令,求证:数列
是等比数列;
②数列的前n项和为
,试比较
大小.
正确答案
见解析
解析
知识点
设,点
的坐标为(1,1),点
在抛物线
上运动,点
满足
,经过
点与
轴垂直的直线交抛物线于点
,点
满足
,求点
的轨迹方程。
正确答案
P的轨迹方程为。
解析
本题考查直线和抛物线的方程,平面向量的概念,性质与运算,动点的轨迹方程等基本知识,考查灵活运用知识探究问题和解决问题的能力,全面考核综合数学素养。
由知Q,M,P三点在同一条垂直于x轴的直线上,故可设P(x,y),Q(x,y0),M(x,x2),则
,即
①
再设,由
,即
,解得
②
将①式代入②式,消去,得
③
又点B在抛物线上,所以
,再将③式代入
,得
整理得
因,两边同除以
,得
故所求点P的轨迹方程为。
知识点
如图,已知两条抛物线和
,过原点
的两条直线
和
,
与
分别交于
两点,
与
分别交于
两点.
(1) 证明:
(2)过原点作直线
(异于
,
)与
分别交于
两点。记∆A1B1C1与的∆A2B2C2面积分别为
与
,求
的值.
正确答案
见解析。
解析
本题以二次曲线中的抛物线和直线相关知识为背景,考察学生的运算和推演能力,考查转化化归思想的运用。
(1)设直线l1:y=kx,l2:y=mx(k≠m,k≠0,m≠0)分别代入E1,E2的方程得
A1,A2
;B1
,B2
,则直线A1B1与A2B2有两种情形:
一是当k=-m时,直线A1B1与A2B2的斜率都不存在,A1B1‖A2B2;
二是当k-m时,直线A1B1与A2B2的斜率
,则A1B1‖A2B2;
综合可见,A1B1‖A2B2。
(2)设直线l:y=nx,则C1,C2
,三点坐标代入面积公式
可得,
另一法:由(1)知,两个三角形三边对应平行,它们相似。面积比为边的比的平方。可得。
知识点
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