- 圆锥曲线与方程
- 共2626题
如图放置的边长为的正
沿边长为
的正方形
的各边内侧逆时针方向滚动,当
沿正方形各边滚动一周后,回到初始位置时,点
的轨迹长度是( )。
正确答案
解析
略
知识点
如图,已知平面内一动点到两个定点
、
的距离之和为
,线段
的长为
(1)求动点的轨迹
;
(2)当时,过点
作直线
与轨迹
交于
、
两点,且点
在线段
的上方,线段
的垂直平分线为
①求的面积的最大值;
②轨迹上是否存在除
、
以外的两点
、
关于直线
对称,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)当即
时,轨迹是以
、
为焦点的椭圆
当时,轨迹是线段
当时,轨迹不存在
(2)以线段的中点为坐标原点,以
所在直线为
轴建立平面直角坐标系,
可得轨迹的方程为
①解法1:设表示点
到线段
的距离
,
要使的面积有最大值,只要
有最大值
当点与椭圆的上顶点重合时,
的最大值为
解法2:在椭圆中,设
,记
点
在椭圆上,
由椭圆的定义得:
在中,由余弦定理得:
配方,得:
从而
得
根据椭圆的对称性,当最大时,
最大
当点与椭圆的上顶点重合时,
最大值为
②结论:当时,显然存在除
、
外的两点
、
关于直线
对称
下证当与
不垂直时,不存在除
、
外的两点
、
关于直线
对称
证法1:假设存在这样的两个不同的点
设线段的中点为
直线
由于在
上,故
①
又在椭圆上,所以有
两式相减,得
将该式写为,
并将直线的斜率
和线段
的中点,表示代入该表达式中,
得 ②
①、②得,由(1)
代入
得
即的中点为点
,而这是不可能的.
此时不存在满足题设条件的点和
.
证法2:假设存在这样的两个不同的点
,
则,故直线
经过原点。
直线的斜率为
,则假设不成立,
故此时椭圆上不存在两点(除了点、点
外)关于直线
对称
知识点
如图,正方体中,
为底面
上的动点,
于
,且
,则点
的轨迹是()
正确答案
解析
略
知识点
已知函数,其中
。
(1)若,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)求在区间
上的最大值和最小值。
正确答案
见解析
解析
(1)解:的定义域为
, 且
。 ………………2分
当时,
,
,
所以曲线在点
处的切线方程为
,
即 。 ………………4分
(2)解:方程的判别式为
。
(ⅰ)当时,
,所以
在区间
上单调递增,所以
在区间
上的最小值是;最大值是
。 ………………6分
(ⅱ)当时,令
,得
,或
,
和
的情况如下:
故的单调增区间为
,
;单调减区间为
。
………………8分
① 当时,
,此时
在区间
上单调递增,所以
在区间
上的最小值是;最大值是
。 ………………10分
② 当时,
,此时
在区间
上单调递减,在区间
上单调递增,
所以在区间
上的最小值是
。 ………………11分
因为 ,
所以 当时,
在区间
上的最大值是
;当
时,
在区间
上的最大值是
。 ………………12分
③ 当时,
,此时
在区间
上单调递减,
所以在区间
上的最小值是
;最大值是
。………………14分
综上,
当时,
在区间
上的最小值是
,最大值是
;
当时,
在区间
上的最小值是
,最大值是
;
当时,
在区间
上的最小值是
,最大值是
;
当时,
在区间
上的最小值是
,最大值是
。
知识点
已知圆,圆
,动圆
与
外切并且与圆
内切,圆心
的轨迹为曲线 C.
(1)求C的方程;
(2)是与圆
,圆
都相切的一条直线,
与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最长时,求|AB|.
正确答案
见解析
解析
由已知得圆的圆心为
(-1,0),半径
=1,圆
的圆心为
(1,0),半径
=3.
设动圆的圆心为
(
,
),半径为R.
(1)∵圆与圆
外切且与圆
内切,∴|PM|+|PN|=
=
=4,
由椭圆的定义可知,曲线C是以M,N为左右焦点,场半轴长为2,短半轴长为的椭圆(左顶点除外),其方程为
.
(2)对于曲线C上任意一点(
,
),由于|PM|-|PN|=
≤2,∴R≤2,
当且仅当圆P的圆心为(2,0)时,R=2.
∴当圆P的半径最长时,其方程为,
当的倾斜角为
时,则
与
轴重合,可得|AB|=
.
当的倾斜角不为
时,由
≠R知
不平行
轴,设
与
轴的交点为Q,则
=
,可求得Q(-4,0),∴设
,由
于圆M相切得
,解得
.
当=
时,将
代入
并整理得
,解得
=
,∴|AB|=
=
.
当=-
时,由图形的对称性可知|AB|=
,
综上,|AB|=或|AB|=
.
知识点
已知动圆与直线相切,并与定圆
相内切.
(1)求动圆圆心P的轨迹C的方程.
(2)过原点作斜率为1的直线交曲线C于(
为第一象限点),又过
作斜率为
的直线交曲线C于
,再过
作斜率为
的直线交曲线C于
……如此继续,一般地,过
作斜率为
的直线交曲线C于
,设
.
①令,求证:数列
是等比数列;
②数列的前n项和为
,试比较
大小.
正确答案
见解析
解析
知识点
如图,已知⊙的弦
交半径
于点
,若
,则
的长为______。
正确答案
2
解析
延长交⊙O于点
,由相交弦定理知
。
知识点
曲线在
处的切线方程是(),在
处的切线与直线
和
轴围成三角形的面积为()。
正确答案
,
解析
函数过点
,又因为
,所以切线斜率
,由点斜式可知切线方程为
;其中阴影区域为所围成的三角形,可知三点坐标分别为
,故
。
知识点
已知动圆与圆
相切,且与圆
相内切,记圆心
的轨迹为曲线
;设
为曲线
上的一个不在
轴上的动点,
为坐标原点,过点
作
的平行线交曲线
于
两个不同的点。
(1)求曲线的方程;
(2)试探究和
的比值能否为一个常数?若能,求出这个常数;若不能,请说明理由;
(3)记的面积为
,
的面积为
,令
,求
的最大值。
正确答案
见解析。
解析
(1)设圆心的坐标为
,半径为
由于动圆与圆
相切,且与圆
相内切,所以动
圆与圆
只能内切
………………………………………2分
圆心
的轨迹为以
为焦点的椭圆,其中
,
故圆心的轨迹
:
…………………………………………………………4分
(2)设,直线
,则直线
由可得:
,
……………………………6分
由可得:
………………………………8分
和
的比值为一个常数,这个常数为
……………………………………9分
(3),
的面积
的面积,
到直线
的距离
…………………………11分
令,则
(当且仅当
,即
,亦即
时取等号)
当
时,
取最大值
……………………………………………………13分
知识点
曲线是平面内到定点
和定直线
的距离之和等于
的点的轨迹,给出下列三个结论:
① 曲线关于
轴对称;
② 若点在曲线
上,则
;
③ 若点在曲线
上,则
。
其中,所有正确结论的序号是____________。
正确答案
①②③
解析
略
知识点
设为曲线
:
上的点,且曲线
在点
处切线倾斜角的取值范围为
,则点
横坐标的取值范围为 ( )
正确答案
解析
设点P的横坐标为x0,
∵y=x2+2x+3,
∴y'=2x0+2,
利用导数的几何意义得2x0+2=tanα(α为点P处切线的倾斜角),
又∵,∴0≤2x0+2≤1,
∴
故选A。
知识点
设M、N分别是曲线和
上的动点,则M、N的最小距离是
正确答案
解析
略
知识点
已知点在曲线
:
(
为参数)上,则
到曲线
的焦点
的距离为_______________。
正确答案
5
解析
略
知识点
曲线是平面内到定点
的距离与到定直线
的距离之和为3的动点
的轨迹. 则曲线
与
轴交点的坐标是();又已知点
(
为常数),那么
的最小值
=() .
正确答案
解析
略
知识点
在极坐标系中,设曲线与
的交点分别为,则线段
的垂直平分线的
极坐标方程为 。
正确答案
解析
略
知识点
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