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题型:简答题
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简答题 · 14 分

经过点且与直线相切的动圆的圆心轨迹为,点在轨迹上,且关于轴对称,过线段(两端点除外)上的任意一点作直线,使直线与轨迹在点处的切线平行,设直线与轨迹交于点

(1)求轨迹的方程;

(2)证明:

(3)若点到直线的距离等于,且△的面积为20,求直线的方程。

正确答案

见解析。

解析

(1)方法1:设动圆圆心为,依题意得,

整理,得,所以轨迹的方程为

方法2:设动圆圆心为,依题意得点到定点的距离和点到定直线的距离相等,

根据抛物线的定义可知,动点的轨迹是抛物线。

且其中定点为焦点,定直线为准线。

所以动圆圆心的轨迹的方程为

(2)由(1)得,即,则

设点,由导数的几何意义知,直线的斜率为

由题意知点,设点

因为

由于,即

所以

(3)方法1:由点的距离等于,可知

不妨设点上方(如图),即,直线的方程为:

解得点的坐标为

所以

由(2)知,同理可得

所以△的面积

解得

时,点的坐标为

直线的方程为,即

时,点的坐标为

直线的方程为,即

方法2:由点的距离等于,可知

由(2)知,所以,即

由(2)知

所以

,        ①

由(2)知,           ②

不妨设点上方(如图),即,由①、②解得

因为

同理

以下同方法1。

知识点

直线的一般式方程直线与圆锥曲线的综合问题直接法求轨迹方程
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

在平面直角坐标系中,已知动点,点与点关于直线对称,且.直线是过点的任意一条直线。

(1)求动点所在曲线的轨迹方程;

(2)设直线与曲线交于两点,且,求直线的方程;

(3)设直线与曲线交于两点,求以的长为直径且经过坐标原点的圆的方程。

正确答案

(1)(2)(3)

解析

(1)依据题意,可得点.

.

所求动点的轨迹方程为.

(2)   若直线轴,则可求得,这与已知矛盾,因此满足题意的直线不平行于轴。

设直线的斜率为,则

 得

设点,有 且恒成立(因点在椭圆内部)。

于是,,即

解得

所以,所求直线

(3) 当直线轴时,,点到圆心的距离为1.即点在圆外,不满足题意.

满足题意的直线的斜率存在,设为,则.

设点,由(2)知,进一步可求得

依据题意,有

,解得.

所求圆的半径

圆心为.

所求圆的方程为:

知识点

直线的一般式方程直线与圆锥曲线的综合问题直接法求轨迹方程直线、圆及圆锥曲线的交汇问题
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知点,点轴上,点轴的正半轴上,点在直线上,且满足.

(1)当点轴上移动时,求点的轨迹的方程;

(2)设为轨迹上两点,且>1, >0,,求实数,使,且

正确答案

见解析。

解析

(1)设点,由.

,得,即.

又点轴的正半轴上,∴.故点的轨迹的方程是

.

(2)由题意可知为抛物线的焦点,且为过焦点的直线与抛物

线的两个交点,所以直线的斜率不为.

当直线斜率不存在时,得,不合题意;

当直线斜率存在且不为时,设,代入

,解得.

代入原方程得,由于,所以,由,

,∴.

知识点

直线与圆锥曲线的综合问题直接法求轨迹方程
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知.

(1)当时,求曲线在点处的切线方程;

(2)若处有极值,求的单调递增区间;

(3)是否存在实数,使在区间的最小值是3,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.

正确答案

见解析

解析

(1)由已知得的定义域为

因为,所以

时,,所以

因为,所以……………………………………………………………2分

所以曲线在点处的切线方程为

.……………………………………………………………………4分

(2)因为处有极值,所以

由(1)知所以

经检验,处有极值. ………………………………………………………………6分

所以解得

因为的定义哉为,所以的解集为

的单调递增区间为.…………………………………………………………………8分

(3)假设存在实数a,使有最小值3,

①当时,因为

所以上单调递减,

,解得(舍去)…………………………………………………10分

②当上单调递减,在上单调递增,

,满足条件。 ………………………………………………12分

③当

所以 上单调递减,

解得,舍去。

综上,存在实数,使得当有最小值3. …………………………………14

知识点

直接法求轨迹方程
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题型:简答题
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简答题 · 13 分

已知函数

(1)若直线恰好为曲线的切线,求a的值;

(2)若不等式在(0,+)上恒成立,求k的最小值;

(3)当a>0时,若函数在区间[,1]上不单调,求a的取值范围;

正确答案

见解析。

解析

知识点

直接法求轨迹方程
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,动点与两定点构成,且直线的斜率之积为4,设动点的轨迹为

(1)求轨迹的方程;

(2)设直线轴交于点,与轨迹相交于点,且,求的取值范围。

正确答案

(1)C的方程为4x2-y2-4=0(x≠1且x≠-1)

(2)

解析

(1)设M的坐标为(x,y),当x=-1时,直线MA的斜率不存在;当x=1时,直线MB的斜率不存在。

于是x≠1且x≠-1.此时,MA的斜率为,MB的斜率为.

由题意,有·=4

化简可得,4x2-y2-4=0

故动点M的轨迹C的方程为4x2-y2-4=0(x≠1且x≠-1)

(2)由消去y,可得3x2-2mx-m2-4=0.  (﹡)

对于方程(﹡),其判别式=(-2m)2-4×3(-m2-4)=16m2+48>0

而当1或-1为方程(*)的根时,m的值为-1或1.

结合题设(m>0)可知,m>0,且m≠1

设Q、R的坐标分别为(XQ,YQ),(XR,YR),则为方程(*)的两根.

因为,所以

所以

此时

所以

所以

综上所述,  

知识点

直线与圆锥曲线的综合问题直接法求轨迹方程
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题型:简答题
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简答题 · 10 分

已知动点P,Q都在曲线C:(t为参数)上,对应参数分别为t=α与t=2α(0<α<2π),M为PQ的中点。

(1)求M的轨迹的参数方程;

(2)将M到坐标原点的距离d表示为α的函数,并判断M的轨迹是否过坐标原点。

正确答案

见解析

解析

(1)依题意有P(2cos α,2sin α),Q(2cos 2α,2sin 2α),

因此M(cos α+cos 2α,sin α+sin 2α)。

M的轨迹的参数方程为(α为参数,0<α<2π)。

(2)M点到坐标原点的距离

d=(0<α<2π)。

当α=π时,d=0,故M的轨迹过坐标原点。

知识点

直接法求轨迹方程参数方程化成普通方程直线的参数方程圆的参数方程
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

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)求动点的轨迹的方程;

(2)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)因为,轨迹是以为焦点的椭圆,                    

(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

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

由于上,故        ①

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,

     ②

①、②得,由(1)代入

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.

证法2:假设存在这样的两个不同的点

,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

直线与圆锥曲线的综合问题直接法求轨迹方程圆锥曲线中的范围、最值问题圆锥曲线中的探索性问题
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

在同一直角坐标系中,方程与方程表示的曲线可能是()

A

B

C

D

正确答案

A

解析

知识点

直接法求轨迹方程
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

为抛物线上的两个动点,过分别作抛物线的切线,与分别交于两点,且

(1)若,求点的轨迹方程

(2)当所在直线满足什么条件时,P的轨迹为一条直线?(请千万不要证明你的结论)

(3)在满足(1)的条件下,求证:的面积为一个定值,并求出这个定值

正确答案

见解析。

解析

(1)设    

 即     ......①

同理,                  ......②

   可求出  ,

    所以

  

由①,②,得

  ,

(2)当所在直线过的焦点时

(3)设    又由   得

所以

∴P到MN的距离为

∴为定值

知识点

直线与圆锥曲线的综合问题直接法求轨迹方程圆锥曲线的定点、定值问题
下一知识点 : 用其它方法求轨迹方程
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