- 曲线与方程
- 共922题
过双曲线-
=1的右焦点作直线L交双曲线于AB两点,求线段AB的中点M的轨迹方程.
正确答案
双曲线-
=1的右焦点为(5,0),设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),M(x,y),则
,两式相减化简得
=
,,又AB的斜率为
,∴
=
已知曲线C1:+
=1(a>b>0)所围成的封闭图形的面积为4
,曲线C1的内切圆半径为
.记C2为以曲线C1与坐标轴的交点为顶点的椭圆.
(Ⅰ)求椭圆C2的标准方程;
(Ⅱ)设AB是过椭圆C2中心的任意弦,l是线段AB的垂直平分线.M是l上异于椭圆中心的点.
(1)若|MO|=λ|OA|(O为坐标原点),当点A在椭圆C2上运动时,求点M的轨迹方程;
(2)若M是l与椭圆C2的交点,求△AMB的面积的最小值.
正确答案
(Ⅰ)由题意得 ,又a>b>0,解得 a2=5,b2=4.
因此所求椭圆的标准方程为 +
=1.
(Ⅱ)(1)假设AB所在的直线斜率存在且不为零,设AB所在直线方程为y=kx(k≠0),A(xA,yA).
解方程组得
=
,
=
,
所以|OA|2=+
=
+
=
.
设M(x,y),由题意知|MO|=λ|OA|(λ≠0),
所以|MO|2=λ2|OA|2,即x2+y2=λ2,
因为l是AB的垂直平分线,所以直线l的方程为y=-x,即k=-
,
因此x2+y2=λ2=λ2
,
又x2+y2≠0,所以5x2+4y2=20λ2,故+
=λ2.
又当k=0或不存在时,上式仍然成立.
综上所述,M的轨迹方程为+
=λ2(λ≠0).
(2)当k存在且k≠0时,由(1)得=
,
=
,
由
解得=
,
=
,
所以|OA|2=+
=
,|AB|2=4|OA|2=
,|OM|2=
.
由于=
|AB|2•|OM|2=
×
×
=
≥
=
=(
)2,
当且仅当4+5k2=5+4k2时等号成立,即k=±1时等号成立,
此时△AMB面积的最小值是S△AMB=.
当k=0,S△AMB=×2
×2=2
>
.
当k不存在时,S△AMB=×
×4=2
>
.
综上所述,△AMB的面积的最小值为.
已知动圆过定点P(1,0),且与定直线l:x=-1相切;
(1)求动圆圆心M的轨迹方程;
(2)设过点P且斜率为-的直线与曲线M相交于A、B两点,求线段AB的长.
正确答案
(1)因为动圆M过定点P(1,0),且与定直线l:x=-1相切,
所以由抛物线定义知:圆心M的轨迹是以定点P(1,0)为焦点,定直线l:x=-1为准线的抛物线,
所以圆心M的轨迹方程为y2=4x------(4分)
(2)由题知,直线AB的方程为y=-(x-1)------(5分)
所以,可得3x2-10x+3=0,
∴x=或x=3.
∴A(,
),B(3,-2
)------(6分)(或用弦长公式或用定义均可),
∴|AB|==
---------(8分)
已知M(2,0),N(-2,0),动点P满足|PN|-|PM|=2,点P的轨迹为W,过点M的直线与轨迹W交于A,B两点.
(Ⅰ)求轨迹W的方程;
(Ⅱ)若2=
,求直线AB斜率k的值,并判断以线段AB为直径的圆与直线x=
的位置关系,并说明理由.
正确答案
(Ⅰ)∵|PN|-|PM|=2<|MN|=4,
∴点P的轨迹是以M,N为焦点的双曲线的右支,
且a=1,c=2,b=.
∴轨迹W的方程为x2-
y
3
2=1(x≥1).(4分)
(Ⅱ)设直线AB的方程为y=k(x-2).
由得(3-k2)x2+4k2x-4k2-3=0.(5分)
设A(x1,y1).B(x2,y2),
则x1+x2=>0,①
x1x2=>0,②
△=16k4+4(3-k2)(4k2+3)>0.③(8分)
由①②③解得k2>3.(9分)
∵2=
,
∴2(2-x1,-y1)=(x2-2,y2),
∴x2=6-2x1.代入①②,得=6-x1,
=x1(6-2x1).
消掉x1得k2=35,k=±.(11分)
∵M(2,0)为双曲线右支的焦点,离心率e=2.由双曲线的几何性质,
得|AB|=e(x1+x2)-2a=2×-2=
.
设以AB为直径的圆的圆心为Q,Q到直线l的距离为d,
则d=-
=
.
∴d-=
-
=-
<0.
∴d<,直线l与圆Q相交.(14分)
已知动点P(x,y)与两定点M(-1,0),N(1,0)连线的斜率之积等于常数λ(λ≠0).
(I)求动点P的轨迹C的方程;
(II)试根据λ的取值情况讨论轨迹C的形状.
正确答案
(Ⅰ)由题设知直线PM与PN的斜率存在且均不为零
所以kPM•kPN=•
=λ,整理得x2-
=1(λ≠0,x≠±1)(4分)
(Ⅱ)①当λ>0时,轨迹C为中心在原点,焦点在x轴上的双曲线(除去顶点)
②当-1<λ<0时,轨迹C为中心在原点,焦点在x轴上的椭圆(除去长轴两个端点)
③当λ=-1时,轨迹C为以原点为圆心,1的半径的圆除去点(-1,0),(1,0)
④当λ<-1时,轨迹C为中心在原点,焦点在y轴上的椭圆(除去短轴的两个端点)(12分)
已知P是曲线y=2x2-1上的动点,定点A(0,-1),且点P不同于点A,若M点满足=2
,求点M的轨迹方程.
正确答案
由题意,设P(x0,y0),M(x,y),
∵=2
,定点A(0,-1),
∴(x-x0,y-y0)=2(-x,-1-y),
∴x0=3x,y0=3y+2;
∵P是抛物线y=2x2-1上的动点,∴y0=2x02-1,
∴y=6x2-1.
故答案为:y=6x2-1.
已知圆O:(x+)2+y2=16,点A(
,0),Q是圆上一动点,AQ的垂直平分线交OQ于点M,设点M的轨迹为E.
(I)求轨迹E的方程;
(Ⅱ)过点P(1,0)的直线l交轨迹E于两个不同的点A、B,△AOB(O是坐标原点)的面积S=,求直线AB的方程.
正确答案
(1)(1)由题意|MC|+|MA|=|MC|+|MQ|=|CQ|=4>2,
所以轨迹E是以A,C为焦点,长轴长为4的椭圆,…(2分)
即轨迹E的方程为+y2=1.…(4分)
(2)记A(x1,y1),B(x2,y2),
由题意,直线AB的斜率不可能为0,
故可设AB:x=my+1,
由,消x得:(4+m2)y2+2my-3=0,
所以…(7分)
S=|OP||y1-y2|=
=
.…(9分)
由S=,解得m2=1,即m=±1.…(10分)
故直线AB的方程为x=±y+1,
即x+y-1=0或x-y-1=0为所求.…(12分)
设M为抛物线y2=2x上的动点,定点m0(-1,0),点P为线段m0m的中点,求P点的轨迹方程,并说明是什么曲线.
正确答案
设P(x,y),M(x0,y0),
又M0(-1,1),且P为线段M0M的中点,
所以,解得
.
代入y2=2x得,4y2=2(2x+1),整理得y2=x+,
所以P点的轨迹方程是y2=x+,
是以(-,0)为顶点,以x轴为对称轴,开口向右的抛物线.
已知A(-1,0),B(2,0),动点M(x,y)满足=
,设动点M的轨迹为C.
(1)求动点M的轨迹方程,并说明轨迹C是什么图形;
(2)求动点M与定点B连线的斜率的最小值;
(3)设直线l:y=x+m交轨迹C于P,Q两点,是否存在以线段PQ为直径的圆经过A?若存在,求出实数m的值;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)=
化简可得(x+2)2+y2=4.
轨迹C是以(-2,0)为圆心,2为半径的圆(3分)
(2)设过点B的直线为y=k(x-2).圆心到直线的距离d=≤2
∴-≤k≤
,kmin=-
(7分)
(3)假设存在,联立方程得2x2+2(m+2)x+m2=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2)则x1+x2=-m-2,x1x2=
PA⊥QA,∴(x1+1)(x2+1)+y1y2=(x1+1)(x2+1)+(x1+m)(x2+m)=0,
2x1x2+(m+1)(x1+x2)+m2+1=0得m2-3m-1=0,
m=且满足△>0.∴m=
(12分)
已知点A(4m,0)B(m,0)(m是大于0的常数),动点P满足•
=6m|
|
(Ⅰ)求点P的轨迹C的方程;
(Ⅱ)点Q是轨迹C上一点,过点Q的直线l交x轴于点F(-m,0),交y轴于点M,若||=2|
|,求直线的斜率.
正确答案
(Ⅰ)设P(x,y),则=(-3m,0),
=(x-4m,y),
=(m-x,-y).(3分)
∵•
=6m|
|,∴-3m(x-4m)=6m
.
则点P的轨迹C的方程为+
=1.(5分)
(Ⅱ)设Q(xQ,yQ),直线l:y=k(x+m),则点M(0,km).
当=2
时,由于F(-m,0),M(0,km),得(xQ,yQ-km)=2(-m-xQ,-yQ)
∴xQ=-,yQ=
km.(7分)
又点Q(-,
)在椭圆上,所以
+
=1.
解得k=±2.(9分)
当=-2
时,xQ=-2m,yQ=-km.(11分)
故直线l的斜率是0,±2.(13分)
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