- 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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