- 曲线与方程
- 共922题
设P是曲线y=上的点,若对曲线y=x+
(a>0,x>0)上的任意一点Q,恒有|PQ|≥1,则a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:由题意,曲线y=x+(a>0,x>0)上的任意一点Q,恒有|OQ|≥2,
∴≥2,
∴2x4+(2a-4)x2+a2≥0,
令t=x2,则2t2+(2a-4)t+a2≥0在(0,+∞)上恒成立,
∴△=(2a-4)2-8a2≤0或1-a<0,
∵a>0,
∴a≥2-2,
故选:B.
设方程(m+1)|ex-1|-1=0的两根分别为x1,x2(x1<x2),方程|ex-1|-m=0的两根分别为x3,x4(x3<x4).若m∈(0,),则(x4+x1)-(x3+x2)的取值范围为( )
正确答案
解析
解:由方程(m+1)|ex-1|-1=0的两根为x1,x2(x1<x2),可得,
,
求得x1=ln,x2=ln
.
由方程|ex-1|-m=0的两根为x3,x4(x3<x4),可得,
求得x3=ln(1-m),x4=ln(1+m).
∴(x4+x1)-(x3+x2)=lnm-ln=ln
.
令t=,则原式=lnt,且
.
由m∈(0,),可得 0<
<
,
,
∴,则0
.
故原式=lnt∈(-∞,ln),
故选:B.
已知a,b为两个不相等的非零实数,则方程ax-y+b=0与bx2+ay2=ab所表示的曲线可能是( )
正确答案
解析
解:把曲线方程整理成=1的形式,整理直线方程得y=ax+b
A,C选项中,直线的斜率a>0,截距b<0,则曲线方程为双曲线,焦点在x轴,故C正确,A错误.
B项中直线斜率a<0,则曲线一定不是椭圆,故B项错误.
对于D选项观察直线图象可知a>0,b>0,则曲线的方程的图象一定是椭圆,故D不符合.
故选:C.
已知直线y=-2上有一个动点Q,过Q作直线l垂直于x轴,动点P在直线l上,且⊥
,记点P的轨迹为C1,
(1)求曲线C1的方程;
(2)设直线l与x轴交于点A,且,试判断直线PB与曲线C1的位置关系,并证明你的结论;
(3)已知圆C2:x2+(y-a)2=2,若C1、C2在交点处的切线相互垂直,求a的值.
正确答案
解:(1)设点P的坐标为(x,y),则Q(x,-2),
∵⊥
∴
…(2分)
∴x2-2y=0,
当x=0时,P、O、Q三点共线,不符合题意,故x≠0.
∴曲线C的方程为x2=2y(x≠0).
(2)设点P的坐标(x0,y0),∴A(x0,0)∵∴
∵∴直线PB的斜率
…(5分)
∵x02=2y0∴k=x0∴直线PB的方程为y=x0x-y0…(6分)
代入x2=2y得x2-2x0x+2y0=0,∵△=4x02-8y0=0
∴直线PB与曲线C1相切.…(7分)
(3)不妨设C1、C2的一个交点为N(x1,y1),C1的方程为
则在C1上N点处切线的斜率为y′=x1.C2上过N点的半径的斜率为
,
又,得y1=-a,x12=-2a…(10分)
∵N(x1,y1)在圆C2上,∴-2a+4a2=2,∴或a=1
∵y1>0∴a<0,∴…(12分)
解析
解:(1)设点P的坐标为(x,y),则Q(x,-2),
∵⊥
∴
…(2分)
∴x2-2y=0,
当x=0时,P、O、Q三点共线,不符合题意,故x≠0.
∴曲线C的方程为x2=2y(x≠0).
(2)设点P的坐标(x0,y0),∴A(x0,0)∵∴
∵∴直线PB的斜率
…(5分)
∵x02=2y0∴k=x0∴直线PB的方程为y=x0x-y0…(6分)
代入x2=2y得x2-2x0x+2y0=0,∵△=4x02-8y0=0
∴直线PB与曲线C1相切.…(7分)
(3)不妨设C1、C2的一个交点为N(x1,y1),C1的方程为
则在C1上N点处切线的斜率为y′=x1.C2上过N点的半径的斜率为
,
又,得y1=-a,x12=-2a…(10分)
∵N(x1,y1)在圆C2上,∴-2a+4a2=2,∴或a=1
∵y1>0∴a<0,∴…(12分)
将曲线x2+y2=4上各点的纵坐标缩短到原来的(横坐标不变),所得曲线的方程是( )
正确答案
解析
解:在所得曲线的方程上取点(x,y),则点(x,2y)在曲线x2+y2=4上,
∴x2+4y2=4
故选B.
设曲线C的方程是y=x3-x,将C沿x,y轴正方向分别平移t,s(t≠0)个单位长度后得到曲线C1.
(1)写出曲线C1的方程;
(2)如果曲线C与C1有且仅有一个公共点,证明:s=-t.
正确答案
(1)解:根据题意,将C沿x轴、正向平移t单位长度后,x变为x-t,将C沿y轴正向平移s单位长度后,y 变为y-s,则可得C1:y-s=(s-t)3-(x-t).①
(2)证明:因为曲线C与C1有且仅有一个公共点,所以,方程组曲线C与C1联立,有且仅有一组解.
消去y,整理得 3tx2-3t2x+(t3-t-s)=0,这个关于x的一元二次方程有且仅有一个根.
所以t≠0并且其根的判别式△=9t4-12t(t3-t-s)=0,即
所以s=-t且t≠0.
解析
(1)解:根据题意,将C沿x轴、正向平移t单位长度后,x变为x-t,将C沿y轴正向平移s单位长度后,y 变为y-s,则可得C1:y-s=(s-t)3-(x-t).①
(2)证明:因为曲线C与C1有且仅有一个公共点,所以,方程组曲线C与C1联立,有且仅有一组解.
消去y,整理得 3tx2-3t2x+(t3-t-s)=0,这个关于x的一元二次方程有且仅有一个根.
所以t≠0并且其根的判别式△=9t4-12t(t3-t-s)=0,即
所以s=-t且t≠0.
设集合M={(x,y)|x2+y2=a,x≤0,y∈R},N={(x,y)|2x+y=0,x≥0,y∈R},若M∩N恰有两个子集,则由符合题意的a构成的集合为______.
正确答案
{1}
解析
解:由题意可知,a>0.
集合M={(x,y)|x2+y2=a,x≤0,y∈R}的轨迹是以原点为圆心,以为半径的左半圆,含与y轴的两个交点.
集合N={(x,y)|2x+y=0,x≥0,y∈R},图象如图,
要使M∩N恰有两个子集,则M∩N恰有一个元素,
由图象可知,只有,即a=1时成立.
∴由符合题意的a构成的集合为{1}.
故答案为{1}.
点集{(x,y)|(|x|-1)2+y2=4}表示的图形是一条封闭的曲线,这条封闭曲线所围成的区域面积是( )
正确答案
解析
解:点集{(x,y)|(|x|-1)2+y2=4}表示的图形是一条封闭的曲线,关于x,y轴对称,如图所示.
由图可得面积S==
+
=
+2
.
故选:A.
已知直角坐标系中圆C方程为F(x,y)=0,P(x0,y0)为圆内一点(非圆心),那么方程F(x,y)=F(x0,y0)所表示的曲线是( )
正确答案
解析
解:设圆C方程为F(x,y)=x2+y2+Dx+Ey+F=0,圆的圆心坐标为(),圆的半径为
∵P(x0,y0)为圆内一点,
∴F(x0,y0)<0,即x02+y02+Dx0+Ey0+F<0,
∴x2+y2+Dx+Ey+F-(x02+y02+Dx0+Ey0+F)=0
令F′=-(x02+y02+Dx0+Ey0),则F′>F
∴F(x,y)-F(x0,y0)=0表示圆,圆的圆心坐标为(),圆的半径为
且
∴方程F(x,y)=F(x0,y0)所表示的曲线是比圆C半径小,与圆C同心的圆
故选B.
两条曲线的方程分别是f1(x,y)=0和f2(x,y)=0,它们的交点是P(x0,y0),若曲线C的方程为λ1f1(x,y)+λ2f2(x,y)=0 (λ1、λ2不全为0),则有( )
正确答案
解析
解:∵P(x0,y0),是f1(x,y)=0,f2(x,y)=0的交点,∴f1(x0,y0)=0,f2(x0,y0)=0,
则方程λ1f1(x0,y0)+λ2f2(x0,y0)=0,即方程λ1f1(x0,y0)+λ2f2(x0,y0)=0,
故选:A.
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