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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标系xOy中,点F与点E(-,0)关于原点O对称,M是动点,且直线EM与FM的斜率之积等于-.设点M的轨迹为曲线C,经过点(0,)且斜率为k的直线l与曲线C有两个不同的交点P和Q.

(Ⅰ)求曲线C的轨迹方程;

(Ⅱ)求k的取值范围;

(Ⅲ)设A(,0),曲线C与y轴正半轴的交点为B,是否存在常数k,使得向量+共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ)设点M(x,y),由题意得点F(,0),= -1,化简可得 x2+y2=2,

故曲线C的方程为  x2+y2=2,表示以原点为圆心,以为半径的圆.

(Ⅱ)∵点(0,)是圆和y轴的交点,经过点(0,)且斜率为k的直线l与曲线C有两个不同的交点P和Q,

∴线l与曲线C不能相切,∴k≠0.

(Ⅲ) 把直线l的方程 y-=k(x-0)代入曲线C的方程 x2+y2=2 得,(1+k2)x2+2kx=0.

设P(x1,y1 ),Q(x2,y2),则  x1+x2=-,x1•x2=0.

+=(x1+x2,kx1++kx2+ )=(-,-+2 ).

由B(0,),A(,0),∴=(- ).∵向量+共线,

∴--(-)(-+2 )=0,=0,∴k=1.

即存在常数 k=1 满足题中的条件.

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简答题

已知P为椭圆9x2+2y2=18上任意一点,由P向x轴作垂线段PQ,垂足为Q,点M在线段PQ上,且=2,设点M的轨迹为曲线E.

(Ⅰ)求曲线E的方程;

(Ⅱ)若直线l:y=x+m与曲线E有两个不同的交点A、B,且,求实数m的取值范围.

正确答案

(I)设点P(x0,y0)是椭圆上一点,

则Q(x0,0),M(x,y),=(x-x0,y-y0),=(x0-x,-y).

=2,(1分)

即点P的坐标为(x,3y).(3分)

点P在椭圆上,代入椭圆方程得:9x2+18y2=18.

即曲线E的方程为x2+2y2=2.(5分)

(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),

将直线方程y=x+m与9x2+18y2=18联立

去y,得3x2+4mx+2m2-2=0.

由△=(4m)2-12(2m2-2)>0,解得0≤m2<3.

x1+x2=-,x1•x2=.(7分)

得x1•x2+y1•y2>

 而x1x2+y1y2=x1x2+(x1+m)•(x2+m)

=2x1x2+m(x1+x2)+m2=2×+m(-)+m2=m2-(10分)

∴m2-,即m2>2,又0≤m2<3,

∴2<m2<3.

∴实数m的取值范围是(-, -)∪(, ).(12分)

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简答题

在直角坐标平面中,△ABC的两个顶点为A(0,-l),B(0,1),平面内两点G,M同时满足:①=3(O为坐标原点);②||=||=||;③

(1)求顶点C的轨迹E的方程;

(2)直线l:y=x+t与曲线E交于P,Q两点,求四边形PAQB面积的最大值.

正确答案

(1)设C(x,y),

由①知,G为△ABC的重心,

∴G(

由②知M是△ABC的外心,∴M在x轴上.

由③知M(,0),

由||=|=

化简整理得:+y2=1(x≠0);

(2)将y=x+t代入椭圆方程,可得4x2+6tx+3t2-3=0,

由△>0,可得t2<4

设P(x1,y1),Q(x2,y2

则x1+x2=-t,x1•x2=

∴SPAQB=|AB||x1-x2|=

∴t=0时,四边形PAQB面积的最大值为

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简答题

已知点G是△ABC的重心,A(0,-1),B(0,1).在x轴上有一点M,满足||=||,(λ∈R)(若△ABC的顶点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),则该三角形的重心坐标为G()).

(1)求点C的轨迹E的方程.

(2)设(1)中曲线E的左、右焦点分别为F1、F2,过点F2的直线l交曲线E于P、Q两点,求△F1PQ面积的最大值,并求出取最大值时直线l的方程.

正确答案

(1)设C(x,y),则G().

(λ∈R),∴GM∥AB.又M是x轴上一点,则M(,0).

又∵||=||,∴=.整理得+y2=1(x≠0).

(2)由(1),知F1(-,0),F2(,0).设直线l的方程为x=ty+

由(1),知x≠0,∴l不过点(0,±1),∴t≠±

设P(x1,y1),Q(x2,y2),将x=ty+代入x2+3y2=3,(t2+3)y2+2ty-1=0.

∴△=8t2+4(t2+3)=12(t2+1)>0恒成立.∴y1+y2=,y1•y2=-

∴|y1-y2|===

∴S△F1PQ=|F1F2|•|y1-y2|=|y1-y2|=2(t≠±).

∴S△F1PQ==

当且仅当t2+1=2,即t=±1时取“=”

所以△F1PQ的最大值为,此时直线l的方程为x±y-=0.

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简答题

已知与曲线C:x2+y2-2x-2y+1=0相切的直线l交x,y的正半轴与A、B两点,O为原点,|OA|=a,|OB|=b,(a>2,b>2).

(1)求线段AB中点的轨迹方程;

(2)求ab的最小值.

正确答案

(1)设AB的中点坐标为(x,y),

由题意可知a=2x,b=2y,直线l的方程为 +=1,即bx+ay-ab=0.

曲线C的方程可化为(x-1)2+(y-1)2=1,

所以曲线C为圆.

圆心到直线l的距离 d=

当d=1时,直线与圆相切,

=1,整理得(a-2)(b-2)=2,

线段AB中点的轨迹方程为:(x-1)(y-1)=1,x>1,y>1.

(2)由(1)得到(a-2)(b-2)=2且a>2,b>2,

所以ab=2(a+b)-2≥4 -2,当且仅当a=b时取等号,

所以当a=b时,ab最小即三角形的面积最小,则三角形AOB为等腰直角三角形

则ab=4+6,此时a=b==+2,

所以ab的最小值为:4+6.

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