- 定义法求轨迹方程
- 共148题
已知平面内的一个动点到直线
的距离与到定点
的距离之比为
,点
,设动点
的轨迹为曲线
。
(1)求曲线的方程;
(2)过原点的直线
与曲线
交于
两点,求
面积的最大值。
正确答案
见解析
解析
(1)设动点到直线
的距离为
,则
,根据圆锥曲线的统一定义,点
的轨迹为椭圆.
∵,∴
,∴
.
故椭圆的方程为
.
(2)若直线存在斜率,设其方程为
与椭圆
的交点
.
将代入椭圆
的方程
并整理得
.
∴,
∴
.
又点到直线
的距离
,
∴,
① 当时,
; ②当
时,
;
③当时,
。
若直线的斜率不存在,则
即为椭圆的短轴,∴
,∴
。
综上,的面积的最大值为
,
知识点
若以曲线y=f(x)任意一点M(x,y)为切点作切线l,曲线上总存在异于M的点N(x1 y1),以点N为切点作切线l1,且l∥l1,则称曲线y=f(x)具有“可平行性”,下列曲线具有可平行性的编号为 ,(写出所有满足条件的函数的编号)
①y=x3﹣x
②y=x+
③y=sina
④y=(x﹣2)2+lnx。
正确答案
②③
解析
由题意得,曲线具有可平行性的条件是:方程y′=a(a是导数值)至少有两个根,
①、由y′=3x2﹣1知,当y′=﹣1时,x的取值唯一,只有0,不符合题意;
②、由y′=1﹣=a(x≠0且a≠1),即
=1﹣a,此方程有两不同的个根,符合题意;
③、由y'=cosx和三角函数的周期性知,cosx=a(﹣1≤a≤1)的解有无穷多个,符合题意;
④、由y'=2x﹣4+(x>0),令2x﹣4+
=a,则有2x2﹣(4+a)x+1=0,当△=0时解唯一,不符合题意,
知识点
选修4-4:坐标系与参数方程
已知曲线C1:(
为参数),曲线C2:
(t为参数)。
(1)指出C1,C2各是什么曲线,并说明C1与C2公共点的个数;
(2)若把C1,C2上各点的纵坐标都压缩为原来的一半,分别得到曲线,写出
的参数方程。
与
公共点的个数和C
公共点的个数是否相同?说明你的理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)是圆,
是直线。
的普通方程为
,圆心
,半径
。
的普通方程为
。 ……………2分
因为圆心到直线
的距离为
,
所以与
只有一个公共点。 ……………4分
(2)压缩后的参数方程分别为
:
(
为参数);
:
(t为参数)。
化为普通方程为::
,
:
,……………6分
联立消元得,
其判别式,……………7分
所以压缩后的直线与椭圆
仍然只有一个公共点,和
与
公共点个数相同。
知识点
选修4—2:矩阵与变换
设矩阵。
(1)若,求矩阵M的逆矩阵
;
(2)若曲线C:在矩阵M的作用下变换成曲线
:
,
求的值。
正确答案
见解析。
解析
(1)当时,M的行列式det(M)=-5,故所求的逆矩阵
. …3分
(2)设曲线C上任意一点,它在矩阵M所对应的线性变换作用下得到点
,则
,即
又点在曲线
上,所以
,则
,
即为曲线C的方程,
又已知曲线C的方程为,
比较系数可得,解得
,∴
. …………7分
知识点
已知圆C1的方程为,定直线l的方程为
,动圆C与圆C1外切,且与直线l相切。
(1)求动圆圆心C的轨迹M的方程;
(2)斜率为k的直线l与轨迹M相切于第一象限的点P,过点P作直线l的垂线恰好经过点A(0,6),并交轨迹M于异于点P的点Q,记为轨迹M与直线PQ围成的封闭图形的面积,求
的值。
正确答案
见解析
解析
解(1)设动圆圆心C的坐标为,动圆半径为R,则
,且
可得 。
由于圆C1在直线l的上方,所以动圆C的圆心C应该在直线l的上方,所以有,从而得
,整理得
,即为动圆圆心C的轨迹M的方程,
(2)如图示,设点P的坐标为,则切线的斜率为
,可得直线PQ的斜率为
,所以直线PQ的方程为
,由于该直线经过点A(0,6),所以有
,得
,因为点P在第一象限,所以
,点P坐标为(4,2),直线PQ的方程为
,
把直线PQ的方程与轨迹M的方程联立得,解得
或4,可得点Q的坐标为
,所以
,
知识点
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