- 曲线与方程
- 共922题
已知坐标平面上点M(x,y)与两个定点M1(26,1),M2(2,1)的距离之比等于5.
(1)求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形;
(2)记(1)中的轨迹为C,过点A(-2,3)的直线l被C所截得的线段的长为8,求直线l的方程.
正确答案
(1)由题意坐标平面上点M(x,y)与两个定点M1(26,1),M2(2,1)的距离之比等于5,
得=5.
=5,化简得x2+y2-2x-2y-23=0.
即(x-1)2+(y-1)2=25.
∴点M的轨迹方程是(x-1)2+(y-1)2=25,
所求轨迹是以(1,1)为圆心,以5为半径的圆.
(2)当直线l的斜率不存在时,过点A(-2,3)的直线l:x=-2,
此时过点A(-2,3)的直线l被圆所截得的线段的长为:2=8,
∴l:x=-2符合题意.
当直线l的斜率存在时,设过点A(-2,3)的直线l的方程为y-3=k(x+2),即kx-y+2k+3=0,
圆心到l的距离d=,
由题意,得()2+42=52,解得k=
.∴直线l的方程为
x-y+
=0.即5x-12y+46=0.
综上,直线l的方程为x=-2,或5x-12y+46=0.
设圆O:x2+y2=4,O为坐标原点
(I)若直线l过点P(1,2),且圆心O到直线l的距离等于1,求直线l的方程;
(II)已知定点N(4,0),若M是圆O上的一个动点,点P满足=
(
+
),求动点P的轨迹方程.
正确答案
(I)(1)当过点P(1,2)的直线l与x轴垂直时,
此时圆心O到直线l的距离等于1,
所以x=1为所求直线方程.
(2)当过点P(1,2)且与x轴不垂直时,可设所求直线方程为y-2=k(x-1),
即:kx-y-k+2=0,由题意有=1,解得k=
,
故所求的直线方程为y-2=(x-1),即3x-4y+5=0.
综上,所求直线方程为x=1或3x-4y+5=0.
(II):设点P(x,y),M(x0,y0),则=(x,y),
=(x0,y 0)
因为N(4,0)
所以=(4,0)
因为=
(
+
),
所以(x,y)=[(4,0)+(x0,y0)]
即,即
又x02+y02=4,∴(2x-4)2+4y2=4,
即:(x-2)2+y2=1.
故动点P的轨迹方程:(x-2)2+y2=1.
已知圆C过点A(0,a)(a>0),且在x轴上截得的弦MN的长为2a.
(1)求圆C的圆心的轨迹方程;
(2)若∠MAN=45°,求圆C的方程.
正确答案
(1)设圆C的圆心为C(x,y),
依题意圆的半径 r=…(2分)
∵圆C在x轴上截得的弦MN的长为2a.
∴|y|2+a2=r2
故 x2+(y-a)2=|y|2+a2…(4分)
∴x2=2ay
∴圆C的圆心的轨迹方程为x2=2ay…(6分)
(2)∵∠MAN=45°(3),∴∠MCN=90°(4)…(9分)
令圆C的圆心为(x0,y0),则有x02=2ay0(y0≥0),…(10分)
又∵y0=|MN|=a…(11分)
∴x0=±a…(12分)
∴r==
a…(13分)
∴圆C的方程为 (x±a)2+(y-a)2=2a2…(14分)
求曲线方程
(Ⅰ)圆C的圆心在x轴上,并且过点A(-1,1)和B(1,3),求圆C的方程;
(Ⅱ)若一动圆P过定点A(1,0)且过定圆Q:(x+1)2+y2=16相切,求动圆圆心P的轨迹方程.
正确答案
(Ⅰ)因为圆C的圆心在X轴上,故设方程为:(x-a)2+y2=r2,
点A(-1,1)和B(1,3)代入方程可得,∴a=2,r2=10
∴圆C的方程为(x-2)2+y2=10;
(Ⅱ)由题意两圆内切,因此动圆圆心到两定点A(1,0)和(-1,0)的距离之和为已知圆的半径4(定值),所以符合椭圆的定义,且a=2,c=1,
∴b2=a2-c2=3
∴所求动圆的轨迹方程为+
=1.
已知z=t+3+3i,其中t∈C,且
为纯虚数.
(1)求t的对应点的轨迹;
(2)求|z|的最大值和最小值.
正确答案
(1)设t=x+yi(x,y∈R),
则=
=
=
,
∵为纯虚数,
∴,即
.
∴t的对应点的轨迹是以原点为圆心,3为半径的圆,并除去(-3,0),(3,0)两点;
(2)由t的轨迹可知,|t|=3,
∴|z-(3+3)i|=3,圆心对应3+3
i,半径为3,
∴|z|的最大值为:|3+3i|+3=9,
|z|的最小值为:|3+3i|-3=3.
在△ABC中,两个定点A(-3,0)B(3,0),△ABC的垂心H(三角形三条高线的交点)是AB边上高线CD的中点.
(1)求动点C的轨迹方程;
(2)斜率为2的直线l交动点C的轨迹于P、Q两点,求△OPQ面积的最大值(O是坐标原点).
正确答案
(1)设动点C(x,y)则D(x,0).因为H是CD的中点,故H(x,)
因为AH⊥BC所以kAH•kBC=-1故•
=-1
整理得动点C的轨迹方程+
=1(y≠0)
(2)设l:y=2x+m并代入+
=1(y≠0)得6x2+4mx+m2-18=0,
∵△=(4m)2-4×6×(m2-18)>0
∴54-m2>0
即m∈(-3,3
),
|PQ|==
又原点O到直线l的距离为d=
∴S△OPQ=×
×
×
=
≤
×
=
当且仅当54-m2=m2即m=±3时等号成立,
故△OPQ面积的最大值为.
动圆x2+y2-(4m+2)x-2my+4m2+4m+1=0的圆心的轨迹方程是 ______.
正确答案
把圆的方程化为标准方程得[x-(2m+1)]2+(y-m)2=m2(m≠0)
则圆心坐标为,因为m≠0,得到x≠1,所以消去m可得x=2y+1即x-2y-1=0
故答案为:x-2y-1=0(x≠1)
通过点A(0,a)的直线y=kx+a与圆(x-2)2+y2=1相交于不同的两点B、C,在线段BC上取一点P,使|BP|:|PC|=|AB|:|AC|,设点B在点C的左边,
(1)试用a和k表示P点的坐标;
(2)求k变化时P点的轨迹;
(3)证明不论a取何值时,上述轨迹恒过圆内的一定点.
正确答案
(1)设B(x1,y1),c(x2,y2),P(x,y),
依题意知,=
,
=
,
∴=
,∴x=
…(4分)
由直线方程代入圆方程,整理得,(1+k2)x2+(2ak-4)x+(a2+3)=0
由x1+x2=,x1x2=
代入x=
得x=,y=k
+a=
…(6分)
(2)由x,y的表达式中消去k得2x-ay-3=0,
∴点P的轨迹是直线2x-ay-3=0在圆内的部分.…(8分)
(3)证明:直线2x-ay-3=0恒过定点M(,0),点M到圆心C(2,0)的距离|MC|=
<r=1,
∴该点在圆内
∴P点的轨迹恒过圆内的一定点 …(10分)
已知圆x2+y2=25上的两个定点A(0,5),B(3,4)和一个动点D.求以AB、AD为两邻边的平行四边形ABCD的顶点C的轨迹方程.
正确答案
设D(x1,y1),C(x,y),
∵A(0,5),B(3,4)
∴
∴x1=x-3,y1=y+1
∵D在圆x2+y2=25上
∴(x-3)2+(y+1)2=25
已知两点M(-1,0)、N(1,0),点P为坐标平面内的动点,满足||•|
|=
•
.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)若点A(t,4)是动点P的轨迹上的一点,K(m,0)是x轴上的一动点,试讨论直线AK与圆x2+(y-2)2=4的位置关系.
正确答案
(1)设P(x,y),则=(2,0),
=(x-1,y),
=(x+1,y).(2分)
由||•|
|=
•
,
得2=2(x+1),(4分)
化简得y2=4x.
所以动点P的轨迹方程为y2=4x.(5分)
(2)由点A(t,4)在轨迹y2=4x上,则42=4t,解得t=4,即A(4,4).(6分)
当m=4时,直线AK的方程为x=4,此时直线AK与圆x2+(y-2)2=4相离.(7分)
当m≠4时,直线AK的方程为y=(x-m),即4x+(m-4)y-4m=0,(8分)
圆心(0,2)到直线AK的距离d=,
令d=<2,解得m<1;
令d==2,解得m=1;
令d=>2,解得m>1.
综上所述,当m<1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相交;
当m=1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相切;
当m>1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相离.(14分)
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