热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

C1和C2是平面上两个不重合的固定圆,C是平面上的一个动圆,C与C1,C2都相切,则C的圆心的轨迹是何种曲线?说明理由。

正确答案

解:不妨设C1,C2和C的半径分别为r1,r2,r(r1>r2

(1)当C1和C2相离时,即|C1C2|>r1+r2

(i)若C与C1,C2都外切,

则|CC1|=r1+r,|CC2|=r2+r,

∴|CC1|-|CC2|=r1-r2若C与C1,C2都内切,

则|CC1|=r-r1,|CC2|=r-r2

∴|CC2|-|CC1|=r1-r2

∴||CC2|-|CC1||=r1-r2<|C1C2|,由双曲线的定义,C的圆心的轨迹是以C1,C2为焦点、实轴长为r1-r2的双曲线;

(ii)若C与Cl内切,C2外切,

则|CC1|=r-r1,|CC2|=r2+r,

∴|CC2|-|CC1|=r1+r2

若C与C1外切,C2内切,

则|CC1|=r+r1,|CC2|=r-r2

∴|CC1|-|CC2|=r1+r2∴||CC2|-|CC1||=r1+r2<|C1C2|,由双曲线的定义,C的圆心的轨迹是以C1,C2为焦点、实轴长为r1+r2的双曲线;

(2)当C1和C2外切时,即|C1C2|=r1+r2

(i)若C与C1,C2都外切,

则|CC1|=r1+r,|CC2|=r2+r,

∴|CC1|-|CC2|=r1-r2

若C与C1,C2都内切,

则|CC1|=r-r1,|CC2|=r-r2

∴|CC2|-|CC1|=r1-r2

∴||CC2|-|CC1||=r1-r2<|C1C2|,由双曲线的定义,C的圆心的轨迹是以C1,C2为焦点、实轴长为r-r2的双曲线;

(ii)若C与C1内切,C2外切,

则|CC1|=r-r1,|CC2|=r2+r(或|CC1|=r1-r,|CC2|=r2+r)(如图1,2),

∴|CC2|-|CC1|=r1+r2(或|CC2|+|CC1|=r1+r2

若C与C1外切,C2内切,

则|CC1|=r+r1,|CC2|=r-r2(或|CC1| =r+r1,|CC2|=r2-r),

∴|CC1|-|CC2|=r1+r2=|C1C2|(或|CC2|+|CC1|=r1+r2= |C1C2|),

∴C的圆心的轨迹是过C1,C2的直线(除直线与圆C1、C2的交点外);  

(3)当C1和C2相交时,

即r1-r2<|C1C2|

(i)若C与C1,C2都外切,

则|CC1|=r1+r,|CC2|=r2+r,

∴|CC1|-|CC2|=r1-r2若C与C1,C2都内切,

则|CC1|=r-r1,|CC2|=r-r2(或|CC1| =r1-r,|CC2|=r2-r), ∴||CC2|-|CC1|| =r1-r2∴||CC2|-|CC1|| =r1-r2<|C1C2|,

由双曲线的定义,C的圆心轨迹是以C1,C2为焦点、实轴长为r1-r2的双曲线(圆C1,C2的交点除外);

(ii)若C与C1内切,C2外切(如图3),

则|CC1|=r1-r,|CC2|=r2+r,

∴|CC2|+|CC1|=r1+r2若C与C1外切,C2内切,

则|CC1|=r+r1,|CC2|=r2-r,

∴|CC2|+|CC1|=r1+r2∴|CC2|+|CC1|=r1+r2>|C1C2|,由椭圆的定义,C的圆心的轨迹方程是以C1,C2为焦点、实轴长为r1+r2的椭圆(圆 C1、C2的交点除外);

(4)当C1和C2内切时,

即|C1C2| =r1-r2

(i)若C与C1,C2都外切,

则|CC1|=r1+r,|CC2|=r2+r,

∴|CC1|-|CC2|=r1-r2

若C与C1,C2都内切,

则|CC1|=r-r1,|CC2|=r-r2(或|CC1| =r1-r,|CC2|=r-r2或|CC1|=r1-r,|CC2|=r2-r)(如图4, 5,6),

∴|CC2|-|CC1|=r1-r2(或|CC2|+|CC1|=r1-r2或|CC2|- |CC1|=r2-r1

∴||CC2|-|CC1||=r1-r2=|C1C2|或|CC2|+|CC1|=r1-r2

∴C的圆心的轨迹是过C1,C2的直线(除直线与圆C1 、C2的交点外);

(ii)若C与C1内切,C2外切,

则|CC1|=r1-r,|CC2|=r2+r,

∴|CC2|+|CC1|=r1+r2>|C1C2|,

∴C的圆心的轨迹是以C1,C2为焦点、实轴长为r1+r2的椭圆(两圆C1、C2的交点除外);

(5)当C1和C2内含时,

即|C1C2|<r1-r2

(i)若C与C1,C2都内切(如图7),

则|CC1|=r1-r,|CC2|=r-r2

∴|CC2|+|CC1|=r1-r2>|C1C2|,

∴C的圆心的轨迹是以C1,C2为焦点、实轴长为r1-r2的椭圆;

(ii)若C与C1内切,C2外切,

则|CC1|=r1- r,|CC2|=r2+r,

∴|CC2|+|CC1|=r1+r2>|C1C2|,

∴C的圆心的轨迹是以C1,C2为焦点、实轴长为r1+r2的椭圆。

1
题型:简答题
|
简答题

平面内与两定点A1(-a,0)、A2(a,0)(a>0)连线的斜率之积等于非零常数m的点的轨迹,加上A1、A2两点所成的曲线C可以是圆、椭圆或双曲线。

(1)求曲线C的方程,并讨论C的形状与m值的关系;

(2)当m=-1时,对应的曲线为C1:对给定的m∈(-1, 0)∪(0,+∞),对应的曲线为C2。设F1、F2是C2的两个焦点。试问:在C1上,是否存在点N,使得△F1NF2的面积S=|m|a2。若存在,求tanF1NF2的值;若不存在,请说明理由。

正确答案

解:(1)设动点为M,其坐标为(x,y),

当x≠±a时,由条件可得

即mx2-y2=ma2(x≠±a),

又A1(-a,0)、A2(a,0)的坐标满足mx2-y2=ma2

故依题意,曲线C的方程为mx2-y2=ma2

当m<-1时,曲线C的方程为

C是焦点在y轴上的椭圆;

当m=-1时,曲线C的方程为x2+y2=a2,C是圆心在原点的圆;

当-1<m<0时,曲线C的方程为,C是焦点在x轴上的椭圆;

当m>0时,曲线C的方程为,C是焦点在x轴上的双曲线。

(2)由(1)知,当m=-1时,C1的方程为x2+y2=a2

当m∈(-1,0)∪(0,+∞)时,C2的两个焦点分别为

对于给定的m∈(-1,0)∪(0,+∞),C1上存在点N(x0,y0)(y0≠0)使得S=|m|a2的充要条件是

由①得0<|y0|≤a,由②得

,即

存在点N,使S=|m|a2

时,

不存在满足条件的点N。

,-y0

可得

则由

可得

从而

于是由S=|m|a2可得,即

综上可得:当时,在C1上,存在点N,使得S=|m|·a2,且tanF1NF2=2;

时,在C1上,存在点N,使得S=|m|·a2,且tanF1NF2=-2;

时,在C1上,不存在满足条件的点N。

1
题型:简答题
|
简答题

设点P(x0,y0)在直线x=m(y≠±m,0<m<1)上,过点P作双曲线x2-y2=1的两条切线PA、PB,切点为A、B,定点M(,0),

(1)求证:三点A、M、B共线;

(2)过点A作直线x-y=0的垂线,垂足为N,试求△AMN的重心G所在曲线方程。

正确答案

解:(1)设

由已知得到,且

设切线PA的方程为:

从而

解得

因此PA的方程为:

同理PB的方程为:

在PA、PB上,所以

即点都在直线上,

也在直线上,

所以三点A、M、B共线。

(2)垂线AN的方程为:

得垂足

设重心G(x,y),

所以,解得

,可得

为重心G所在曲线方程。

1
题型:简答题
|
简答题

已知椭圆C的中心为直角坐标系xOy的原点,焦点在x轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别是7和1,

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)若P为椭圆C上的动点,M为过P且垂直于x轴的直线上的点,=λ,求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线。

正确答案

解:(Ⅰ)设椭圆长半轴长及半焦距分别为a,c,

由已知得,解得a=4,c=3,

所以椭圆C的标准方程为

(Ⅱ)设M(x,y),其中x∈[-4,4],

由已知及点P在椭圆C上可得

整理得,其中x∈[-4,4],

(ⅰ)时,化简得

所以点M的轨迹方程为,轨迹是两条平行于x轴的线段;

(ⅱ)时,方程变形为,其中x∈[-4,4],

时,点M的轨迹为中心在原点、实轴在y轴上的双曲线满足-4≤x≤4的部分;

时,点M的轨迹为中心在原点、长轴在x轴上的椭圆满足-4≤x≤4的部分;

当λ≥1时,点M的轨迹为中心在原点、长轴在x轴上的椭圆。

1
题型:简答题
|
简答题

已知椭圆C的中心为直角坐标系xOy的原点,焦点在x轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别是7和1,

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)若P为椭圆C的动点,M为过P且垂直于x轴的直线上的点,(e为椭圆C的离心率),求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线。

正确答案

解:(Ⅰ)设椭圆长半轴长及分别为a,c,

由已知得,解得a=4,c=3,

所以椭圆C的方程为

(Ⅱ)设M(x,y),P(x,y1),其中

由已知得

, ①

由点P在椭圆C上得

代入①式并化简得

所以点M的轨迹方程为,轨迹是两条平行于x轴的线段。

1
题型:简答题
|
简答题

已知椭圆C:=1(a>b>1)的离心率为e=,以原点为圆心,椭圆短半轴长为半径的圆与直线

x-y+2=0相切,A,B分别是椭圆的左右两个顶点,P为椭圆C上的动点。

(1)求椭圆的标准方程;

(2)若P与A,B均不重合,设直线的斜率分别为k1,k2,求k1·k2的值;

(3)M为过P且垂直于x轴的直线上的点,若,求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线。

正确答案

解:(1)由题意可得圆的方程为,∵直线x-y+2=0与圆相切

∴d==b

即b=,又,即a=c,,得a=,c=1

所以椭圆方程为:

(2)设P(x0,y0)(y0≠0),A(-,0),则,即

,即

∴k1·k2的值为

(3)设M(x,y),其中x∈[-]

由已知及点P在椭圆C上可得

整理得,其中x∈[-]

①当时,化简得y2=6,所以点M的轨迹方程为

轨迹是平行于x轴的线段;

②当时,点M的轨迹为中心在原点,长轴在x轴上的椭圆满足的部分。

1
题型:简答题
|
简答题

在平面直角坐标系xOy中,点P到点F(3,0)的距离的4倍与它到直线x=2的距离的3倍之和记为d,当P点运动时,d恒等于点P的横坐标与18之和,

(Ⅰ)求点P的轨迹C;

(Ⅱ)设过点F的直线l与轨迹C相交于M,N两点,求线段MN长度的最大值。

正确答案

解:(Ⅰ)设点P的坐标为(x,y),

由题设当x>2时,

由①得

化简得

当x≤2时,由①得

化简得

故点P的轨迹C是椭圆在直线x=2的右侧部分

与抛物线在直线x=2的左侧部分

(包括它与直线x=2的交点)所组成的曲线,参见图1;

(Ⅱ)如图2所示,易知直线x=2与

交点都是

直线AF,BF的斜率分别为

当点P在C1上时,由②知,④

当点P在C2上时,由③知|PF|=3+x,⑤

若直线l的斜率k存在,则直线l的方程为y=k(x-3),

(1)当k≤时,

直线l与轨迹C的两个交点都在C1上,

此时由④知

从而∣MN∣=∣MF∣+∣NF∣

=

是这个方程的两根,

所以*

∣MN∣=

因为当

当且仅当时,等号成立。

(2)当时,

直线l与轨迹C的两个交点分别在上,

不妨设点M在C1上,点C2上,

则④⑤知,

设直线AF与椭圆C1的另一交点为E

所以

而点A,E都在C1上,且

有(1)知

若直线l的斜率不存在,则=3,

此时,

综上所述,线段MN长度的最大值为

1
题型:简答题
|
简答题

设0<θ<,曲线x2sinθ+y2cosθ=1和x2cosθ-y2sinθ=1 有4个不同的交点,

(Ⅰ)求θ的取值范围;

(Ⅱ)证明这4个交点共圆,并求圆半径的取值范围。

正确答案

解:(Ⅰ)两曲线的交点坐标(x,y)满足方程组

,有4个不同交点等价于

又因为,所以得θ的取值范围为

(Ⅱ)由(Ⅰ)的推理知4个交点的坐标(x,y)满足方程

即得4个交点共圆,该圆的圆心在原点,半径为

因为cosθ在上是减函数,

所以由,知r的取值范围是

1
题型:简答题
|
简答题

已知椭圆C:的离心率,且过点(0,),A,B分别是椭圆的左右两个顶点,P为椭圆C上的动点.

(1)求椭圆的标准方程;

(2)若P与A,B均不重合,设直线PA与PB的斜率分别为k1,k2,求k1·k2的值;

(3)M为过P且垂直于x轴的直线上的点,若,求点M的轨迹方程.

正确答案

解:(1)由题意,可得

所以,椭圆的方程为

(2)设

(3)设,其中

由已知及点P在椭圆上可得

整理,得其中

1
题型:简答题
|
简答题

设P(a,b)(b≠0)是平面直角坐标系xOy中的点,l是经过原点与点(1,b)的直线,记Q是直线l与抛物线x2=2py(p≠0)的异于原点的交点,

(1)若a=1,b=2,p=2,求点Q的坐标;

(2)若点P(a,b)(ab≠0)在椭圆+y2=1上,p=,求证:点Q落在双曲线4x2-4y2=1上;

(3)若动点P(a,b)满足ab≠0,p=,若点Q始终落在一条关于x轴对称的抛物线上,试问动点P的轨迹落在哪种二次曲线上,并说明理由。

正确答案

解:(1)当a=1,b=2,p=2时,

解方程组

即点Q的坐标为(8,16);

(2)由方程组,即点Q的坐标为

∵P是椭圆上的点,即

因此点Q落在双曲线上。

(3)设Q所在的抛物线方程为

代入方程,得

当c=0时,,此时点P的轨迹落在抛物线上;

,此时点P的轨迹落在圆上;

,此时点P的轨迹落在椭圆上;

当qc<0时,,此时点P的轨迹落在双曲线上。

下一知识点 : 双曲线
百度题库 > 高考 > 数学 > 曲线与方程

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/10
  • 下一题