- 曲线与方程
- 共922题
(2014•合肥校级模拟)已知线段MN的两个端点M、N分别在x轴、y轴上滑动,且|MN|=4,点P在线段MN上,满足=m
(0<m<1),记点P的轨迹为曲线W.
(1)求曲线W的方程,并讨论W的形状与m的值的关系;
(2)当m=时,设A、B是曲线W与x轴、y轴的正半轴的交点,过原点的直线与曲线W交于C、D两点,其中C在第一象限,求四边形ACBD面积的最大值.
正确答案
解:(1)设M(a,0),N(0,b),P(x,y),则a2+b2=|MN|2=16,
而由=m
有:(x-a,y)=m(-a,b),解得:
,代入得:
.
当0时,曲线W的方程为
,表示焦点在x轴上的椭圆;
当时,曲线W的方程为x2+y2=4,W为以原点为圆心、半径为2的圆;
当时,曲线W的方程为
,表示焦点在y轴上的椭圆.
(2)由(1)当m=时,曲线W的方程是
,可得A(3,0),B(0,1).
设C(x1,y1),则x1>0,y1>0,
由对称性可得D(-x1,-y1).
因此,S四边形ACBD=S△BOC+S△BOD+S△AOC+S△AOD=|BO|(x1+x1)+
|AO|(y1+y1),
即S四边形ACBD=x1+3y1,而,即
,
所以S四边形ACBD=x1+3y1≤2=3
当且仅当时,即x1=
且y1=
时取等号,
故当C的坐标为(,
)时,四边形ABCD面积有最大值3
解析
解:(1)设M(a,0),N(0,b),P(x,y),则a2+b2=|MN|2=16,
而由=m
有:(x-a,y)=m(-a,b),解得:
,代入得:
.
当0时,曲线W的方程为
,表示焦点在x轴上的椭圆;
当时,曲线W的方程为x2+y2=4,W为以原点为圆心、半径为2的圆;
当时,曲线W的方程为
,表示焦点在y轴上的椭圆.
(2)由(1)当m=时,曲线W的方程是
,可得A(3,0),B(0,1).
设C(x1,y1),则x1>0,y1>0,
由对称性可得D(-x1,-y1).
因此,S四边形ACBD=S△BOC+S△BOD+S△AOC+S△AOD=|BO|(x1+x1)+
|AO|(y1+y1),
即S四边形ACBD=x1+3y1,而,即
,
所以S四边形ACBD=x1+3y1≤2=3
当且仅当时,即x1=
且y1=
时取等号,
故当C的坐标为(,
)时,四边形ABCD面积有最大值3
直角坐标系中,方程|x|•y=1表示的曲线是( )
正确答案
解析
解:由|x|•y=1,可知x≠0,
∴=
,
则方程|x|•y=1表示的曲线是C.
故选:C.
在复平面内一动点M所对应的复数z,z≠1,且满足是纯虚数,又复数ω=
,它对应复平面上的动点P,在动点P(x,y)的集合中,是否存在关于直线y=x对称的两点,若存在,试求出这两点坐标,若不存在,请说明理由.
正确答案
解:∵是纯虚数,
∴设=ti,
则z-1=zti+ti,
z(1-ti)=1+ti
则z=,
ω==
=
=(1-ti)2=1-t2-2ti,
若ω对应点的坐标为(1-t2,-2t),
设x=1-t2,y=-2t,
消去参数t得x=1-,
即y2=4(1-x).
若存在关于直线y=x对称的两点A(1-,y1),B(1-
,y2),
则满足,
整理得,即y12+y22=-8不成立,
即不存在关于直线y=x对称的两点.
解析
解:∵是纯虚数,
∴设=ti,
则z-1=zti+ti,
z(1-ti)=1+ti
则z=,
ω==
=
=(1-ti)2=1-t2-2ti,
若ω对应点的坐标为(1-t2,-2t),
设x=1-t2,y=-2t,
消去参数t得x=1-,
即y2=4(1-x).
若存在关于直线y=x对称的两点A(1-,y1),B(1-
,y2),
则满足,
整理得,即y12+y22=-8不成立,
即不存在关于直线y=x对称的两点.
若曲线2x=与直线y=m(x+1)有公共点,则实数m的取值范围是______.
正确答案
(-2,2)
解析
解:由2x=,得
,
如图,
直线y=m(x+1)过定点(-1,0),要使直线y=m(x+1)与双曲线右支有交点,则-2<m<2.
故答案为:(-2,2).
判断每个图下面的方程哪个是图中曲线的方程( )
正确答案
解析
解:x2+y2=1表示以(0,0)为圆心,1为半径的圆,故A不正确;
x2-y2=0表示x=y或x=-y,表示两条直线,故B不正确;
y=|x|等价于y=,图象是两条射线,故C正确;
lgx+lgy=0等价于y=(x>0),故D不正确.
故选C.
解方程组.
正确答案
解:两方程相加可得x+y=±4,
x+y=4时,x=3,y=1;x+y=-4时,x=-3,y=-1.
解析
解:两方程相加可得x+y=±4,
x+y=4时,x=3,y=1;x+y=-4时,x=-3,y=-1.
若点集M满足:任意(x,y)∈M,均有(kx,ky)∈M,其中k∈(0,1),则称该点集M是“k阶保守”点集.下列集合:
①{(x,y)丨x2≥y},②{(x,y)丨2x2+y2<1},③{(x,y)x2+y2+x+2y=0},④{(x,y)丨x3+y3-x2y=0},其中是“阶保守”点集的个数是( )
正确答案
解析
解:①由题意,取点(1,1),则(1,1)∈M,但是(,
)∉M,∴点集M不是“
阶保守”点集;
②∵(x,y)∈{(x,y)丨2x2+y2<1},∴2x2+y2<1
∵=
(2x2+y2)<
<1,∴点集M是“
阶保守”点集;
③由题意,取点(0,-2),则(0,-2)∈M,但是(0,-1)∉M,∴点集M不是“阶保守”点集;
④∵(x,y)∈{(x,y)丨x3+y3-x2y=0},∴x3+y3-x2y=0
∴=
(x3+y3-x2y)=0
∴点集M是“阶保守”点集
故选B.
已知曲线,直线l:kx-y-k=0,O为坐标原点.
(1)讨论曲线C所表示的轨迹形状;
(2)当k=1时,直线l与曲线C相交于两点M,N,若,求曲线C的方程;
(3)当a=-1时,直线l与曲线C相交于两点M,N,试问在曲线C上是否存在点Q,使得?若存在,求实数λ的取值范围;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)对于曲线,当a<0 时,曲线表示焦点在x 轴上的双曲线;
当a=1 时,曲线表示单位圆; 当0<a<1 时,曲线表示焦点在x 轴上的椭圆;
当a>1 时,曲线表示曲线表示焦点在y 轴上的椭圆.
(2)当k=1时,直线l的方程为 y=x-1,代入曲线得,(a+1)x2-2x+1-a=0,
∴x1+x2=,x1•x2=
,由弦长公式得
=
=•
=
•
=
•
,
∴a=1,或 a=-.
(3)当a=-1时,曲线 即 C:x2-y2=1,表示焦点在x轴上的等轴双曲线.
直线l:kx-y-k=0过曲线C的右顶点(1,0),不妨设为点M,设点N(x2,y2).
把直线l:kx-y-k=0代入曲线C的方程得 (1-k2)x2+2k2x-k2-1=0,
由题意知,1和x2是此方程的两个根,
由于△=4k4-4(1-k2)(-k2-1)>0,∴1+x2=-,1×x2=
,∴x2=
.
∵,∴
=
( 1+x2,0+y2)=
(
,
),
∴点Q的坐标为(•
,
•
),点Q在曲线C上,则有Q点的坐标满足双曲线的方程,
化简可得 •
=1,即 λ2=
≥0,即 k2=
≥0,
由此求得λ=0,或λ>2,或λ<-2.
故存在点Q满足条件,要求的λ的范围为{λ|λ=0,或λ>2,或λ<-2}.
解析
解:(1)对于曲线,当a<0 时,曲线表示焦点在x 轴上的双曲线;
当a=1 时,曲线表示单位圆; 当0<a<1 时,曲线表示焦点在x 轴上的椭圆;
当a>1 时,曲线表示曲线表示焦点在y 轴上的椭圆.
(2)当k=1时,直线l的方程为 y=x-1,代入曲线得,(a+1)x2-2x+1-a=0,
∴x1+x2=,x1•x2=
,由弦长公式得
=
=•
=
•
=
•
,
∴a=1,或 a=-.
(3)当a=-1时,曲线 即 C:x2-y2=1,表示焦点在x轴上的等轴双曲线.
直线l:kx-y-k=0过曲线C的右顶点(1,0),不妨设为点M,设点N(x2,y2).
把直线l:kx-y-k=0代入曲线C的方程得 (1-k2)x2+2k2x-k2-1=0,
由题意知,1和x2是此方程的两个根,
由于△=4k4-4(1-k2)(-k2-1)>0,∴1+x2=-,1×x2=
,∴x2=
.
∵,∴
=
( 1+x2,0+y2)=
(
,
),
∴点Q的坐标为(•
,
•
),点Q在曲线C上,则有Q点的坐标满足双曲线的方程,
化简可得 •
=1,即 λ2=
≥0,即 k2=
≥0,
由此求得λ=0,或λ>2,或λ<-2.
故存在点Q满足条件,要求的λ的范围为{λ|λ=0,或λ>2,或λ<-2}.
圆锥曲线的离心率是______.
正确答案
解析
解:由,得
,
即.
∴动点(x,y)到(-3,1)的距离与它到直线x-y+3=0的距离的比为.
∴圆锥曲线是双曲线,离心率为
.
故答案为:.
设k>1,则关于x,y的方程(1-k)x2+y2=k2-1所表示的曲线是( )
正确答案
解析
解:∵k>1,∴1-k<0,k2-1>0,
方程(1-k)x2+y2=k2-1,即,表示实轴在y轴上的双曲线,
故选D.
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