- 定义法求轨迹方程
- 共148题
如图,在圆上任取一点
,过点
作
轴的垂线段
,
为垂足,设
为线段
的中点。
(1)当点在圆
上运动时,求点
的轨迹
的方程;
(2)若圆在点
处的切线与
轴交于点
,试判断直线
与轨迹
的位置关系。
正确答案
见解析
解析
(1)设,则
。
点
在圆
上,
,
即点的轨迹
的方程为
,…………………………………………4分
(2)解法一:
(i) 当直线的斜率不存在时,直线
的方程为
或
,显然与轨迹
相切;
(ii)当直线的斜率存在时,设
的方程为
,
因为直线与圆
相切,所以
,即
,………………7分
又直线的斜率等于
,点
的坐标为
。
所以直线的方程为
,即
。 …………………………9分
由得
。
,故直线
与轨迹
相切。
综上(i)(ii)知,直线与轨迹
相切。 ……………………………………………13分
解法二 :设(
),则
,……………………………………5分
(i)当时,直线
的方程为
或
,此时,直线
与轨迹
相切;
(ii)当时,直线
的方程为
,即
。
令,则
。
,又点
,
所以直线的方程为
,即
,………………9分
由得
即
。
,所以,直线
与轨迹
相切。
综上(i)(ii)知,直线与轨迹
相切,……………………………………………13分
知识点
为了监测某海域的船舶航行情况,海事部门在该海域设立了如图所示东西走向,相距海里的
,
两个观测站,观测范围是到
,
两观测站距离之和不超过
海里的区域。
(1)建立适当的平面直角坐标系,求观测区域边界曲线的方程;
(2)某日上午7时,观测站B发现在其正东10海里的C处,有一艘轮船正以每小时8海里的速度向北偏西45°方向航行,问该轮船大约在什么时间离开观测区域?
(参考数据:)
正确答案
见解析
解析
本题主要考查直线、椭圆、直线与椭圆的位置关系等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查函数与方程思想、化归与转化思想,考查应用意识。
以所在直线为
轴,线段
的垂直平分线为
轴建立平面直角坐标系,……1分
(1)依题意可知:考察区域边界曲线是以A,B为焦点的椭圆,…………2分
设椭圆方程为:,
则,……………………5分
解得,……………………6分
∴考察区域边界曲线的方程为:.………………………………7分
(2)设轮船在观测区域内航行的时间为小时,航线与区域边界的交点为
、
,
∵,
,
∴直线方程:
…………………………………………………8分
联立方程,整理得:
,…………………9分
解得………………………………………………………………10分
∴……………………………………………11分
∴ (小时). ……………………………………………12分
∴轮船大约在当日上午10时离开观测区域. . ……………………………13分
(其他解法相应给分)
知识点
已知点点
分别是
轴和
轴上的动点,且
,动点
满足
,设动点
的轨迹为E.
(1)求曲线E的方程;
(2)点Q(1,a),M,N为曲线E上不同的三点,且,过M,N两点分别作曲线E的切线,记两切线的交点为
,求
的最小值。
正确答案
(1)(2)
解析
解析:(1)解:设
,由
得
………………4分
(2)解法一:易知,设
,
,
,
设的方程为
联立方程 消去
,得
,所以
.
同理,设的方程为
,
. ……………… 6分
对函数求导,得
,
所以抛物线在点
处的切线斜率为
,
所以切线的方程为
, 即
.
同理,抛物线在点
处的切线
的方程为
.…………… 8分
联立两条切线的方程
解得,
,
所以点的坐标为
. 因此点
在直线
上. …10分
因为点到直线
的距离
,
所以,当且仅当点
时等号成立。
由,得
,验证知符合题意.
所以当时,
有最小值
. ………………12分
解法二:由题意,,设
,
,
,
对函数求导,得
,
所以抛物线在点
处的切线斜率为
,
所以切线的方程为
, 即
.
同理,抛物线在点
处的切线
的方程为
.
联立两条切线的方程
解得,
, ………………8分
又
由得
所以点在直线
上 ………………10分
因为点到直线
的距离
,
所以,当且仅当点
时等号成立。
有最小值
. ………………12分
知识点
在平面直角坐标系中,曲线C1的参数方程为 (a>b>0,
为参数),以Ο为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2是圆心在极轴上且经过极点的圆,已知曲线C1上的点M
对应的参数
=
,
与曲线C2交于点D
(1)求曲线C1,C2的方程;
(2)A(ρ1,θ),Β(ρ2,θ+)是曲线C1上的两点,求
的值。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)将M及对应的参数φ=
,
;代入
得
,
所以,所以C1的方程为
,
设圆C2的半径R,则圆C2的方程为:ρ=2Rcosθ(或(x-R)2+y2=R2),将点D代入得:
∴R=1 ∴圆C2的方程为:ρ=2cosθ(或(x-1)2+y2=1)--------5分
(2)曲线C1的极坐标方程为:,将A(ρ1,θ),Β(ρ2,θ+
)代入得:
,
所以
即的值为
。 --------10分
知识点
已知曲线的极坐标方程是
,以极点为原点,极轴为
轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线
的参数方程为
(
为参数)。
(1)写出直线的普通方程与曲线
的直角坐标方程;
(2)设曲线经过伸缩变换
得到曲线
,设
为曲线
上任一点,求
的最小值,并求相应点
的坐标。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)
------------------------ 4分
(2):
设
为:
---------------- 7分
所以当为(
)或
的最小值为1 ----------------10分
知识点
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