- 圆锥曲线与方程
- 共4501题
已知曲线C的方程是(x-)2+(y-
)2=8,若点P,Q在曲线C上,则|PQ|的最大值是( )
正确答案
解析
解:当x>0,y>0时,方程是(x-1)2+(y-1)2=8;
当 x>0,y<0 时,方程是(x-1)2+(y+1)2=8;
当 x<0,y>0 时,方程是(x+1)2+(y-1)2=8;
当 x<0,y<0 时,方程是(x+1)2+(y+1)2=8
曲线C既是中心对称图形,又是轴对称图形,对称中心为(0,0),对称轴为x,y轴,点P,Q在曲线C上,当且仅当P,Q与圆弧所在圆心共线时取得最大值,|PQ|的最大值是圆心距加两个半径,即6,
故选:A.
方程xy2-x2y=-2所表示的曲线的对称性是( )
正确答案
解析
解:将方程中的x换为-x方程变为-xy2-x2y=-2与原方程不同,故不关于y轴对称
将方程中的y换为-y,方程变为xy2+x2y=-2与原方程不同,故不关于x轴对称
将方程中的x换为-y,y换为-x方程变为-yx2+y2x=-2与原方程相同,故曲线关于直线y=-x对称
将方程中的x换为-x,y换为-y方程变为-xy2+x2y=-2与原方程不同,故曲线不关于原点对称
故选C
我国齐梁时代的数学家祖恒(公元前5-6世纪)提出了一条原理:“幂势既同,则买家不容异”这句话的意思是:夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于平面的任何平面所截.如果截得的两个截面的面积总是相等,那么这两个几何体的体积相等,设由椭圆x
所围成的平面图形绕y轴旋转一周得到的几何体(成为椭球体)体积为V1:由直线y=±2x,x=±1所围成的平面图形(如图阴影部分)绕y轴旋转一周所得到的几何体条件为V2:根据祖恒原理等知识,通过考察V2可得到V1的体积为______.
正确答案
解析
解:由题意,V2=π×1×4-2×=
,
根据祖暅原理,每个平行水平面的截面积相等,故它们的体积相等,
所以V1=.
故答案为:.
设x,y均为正数,且方程(x2+xy+y2)•a=x2-xy+y2成立,则实数a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:∵(x2+xy+y2)•a=x2-xy+y2,
∴(+
+1)•a=
-
+1.
令=t(t>0),方程可化为(a-1)t2+(a+1)t+a-1=0,有正根,
当a=1时,显然不成立,
当a≠1时,∵方程(a-1)t2+(a+1)t+a-1=0只能有两正根,
∴△=(a+1)2-4(a-1)2>0,且->0,
∴≤a<1.
故选:A.
方程表示的曲线图形是( )
正确答案
解析
解:由方程,得
或
,
即x=1(y≠0)或x2+y2=2(x≤1).
∴方程表示的曲线图形是选项D中的圆x2+y2=2的部分及直线x=1除去点(1,0).
故选:D.
方程+
-
=1表示的曲面是( )
正确答案
解析
解:令x=0,方程为-
=1,表示双曲线;
令y=0,方程为-
=1,表示双曲线;
令z=0,方程为+
=1,表示圆,
∴方程+
-
=1表示的曲面是旋转双曲面.
故选:A.
(2015秋•福建校级期末)与圆(x+1)2+y2=1和圆(x-5)2+y2=9都相切的圆的圆心轨迹是( )
正确答案
解析
解:如图,设动圆M的半径为r,
当动圆M与圆C1、C2均外切时,|MC1|=r+1,|MC2|=r+3,
∴|MC2|-|MC1|=2,这表明动点M到两定点C2,C1的距离之差是常数2.
根据双曲线的定义,动点M的轨迹为双曲线的左支;
当动圆M与圆C1、C2均内切时,|MC1|=r-1,|MC2|=r-3,
∴|MC1|-|MC2|=2,这表明动点M到两定点C1,C2的距离之差是常数2.
根据双曲线的定义,动点M的轨迹为双曲线的右支;
当动圆M与圆C1外切,与C2内切时,|MC1|=r+1,|MC2|=r-3,
∴|M1|-|M2|=4,
∴动点的轨迹是以1,2为焦点,实轴长为4的双曲线右支;
当动圆M与圆C1内切,与C2外切时,|MC1|=r-1,|MC2|=r+3,
∴|M2|-|M1|=4,
∴动点的轨迹是以1,2为焦点,实轴长为4的双曲线左支.
综上,与圆(x+1)2+y2=1和圆(x-5)2+y2=9都相切的圆的圆心轨迹是两条双曲线.
故选:B.
已知函数f(x)=(a,b,c为常数),a,b分别是双曲线x2-
=1的实半轴长、半焦距,且直线x-cy=2和直线y=x-3垂直.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设k>1,解关于x的不等式f(x)<.
正确答案
解:(1)由题意,a=1,b=2,c=-1,
∴f(x)==
;
(2)不等式f(x)<可化为不等式
<
∴<0,
∴1<k<2时,解集为{x|x<1或k<x<2};
k=2时,解集为{x|x>1且x≠2};
k>2时,解集为{x|x<1或2<x<k}.
解析
解:(1)由题意,a=1,b=2,c=-1,
∴f(x)==
;
(2)不等式f(x)<可化为不等式
<
∴<0,
∴1<k<2时,解集为{x|x<1或k<x<2};
k=2时,解集为{x|x>1且x≠2};
k>2时,解集为{x|x<1或2<x<k}.
方程表示的曲线是( )
正确答案
解析
解:两边平方,可变为(x-1)2+(y-1)2=1,表示的曲线为以(1,1)为圆心,1为半径的圆;
故选A
若θ是任意实数,则方程x2+4y2cosθ=1所表示的曲线一定不是( )
正确答案
解析
解:抛物线方程中具有x或y的一次项,由于方程x2+4y2cosθ=1没有x或y的一次项,方程不可能是抛物线,
故选D.
方程|x|+|y|=1表示的曲线是( )
正确答案
解析
解:方程|x|+|y|=1 即:x±y=1,或-x±y=1,(-1≤x≤1,且-1≤y≤1 )
故方程|x|+|y|=1表示的曲线所围成的图形如图所示:曲线围成一个边长为的正方形,
故选:D.
若圆x2+y2=9上每个点的横坐标不变,纵坐标缩短为原来的,则所得到的曲线的方程是( )
正确答案
解析
解:设点(x,y)为所得曲线上任意一点,(x0,y0)为圆x2+y2=9上的点,
因为圆x2+y2=9上的所有点的横坐标不变,纵坐标缩短为原来的,
所以x=x0,y=y0,
又因为x02+y02=9,
所以.
故选C.
实数x,y满足x2+y2-2x-2y+1=0,则的取值范围为( )
正确答案
解析
解:令:t═可转化为:tx-y-2t+4=0
则圆心到直线的距离为:d==1
解得t=
由直线与圆有公共点时,的取值范围为
故选A.
平移坐标轴,把原点移到(-4,3),求曲线方程x2+y2+8x-6y=0在新坐标系下的方程.
正确答案
解:将坐标原点移至O′(-4,3),由坐标平移公式:x=x′+h; y=y′+k.
可得:x=x′-4,y=y′+3.
∴(x′-4)2+(y′+3)2+8(x′-4)-6(y′+3)=0,
∴x′2+y′2=25,即x2+y2=25.
解析
解:将坐标原点移至O′(-4,3),由坐标平移公式:x=x′+h; y=y′+k.
可得:x=x′-4,y=y′+3.
∴(x′-4)2+(y′+3)2+8(x′-4)-6(y′+3)=0,
∴x′2+y′2=25,即x2+y2=25.
(2015秋•东城区期末)已知曲线Cn的方程为:|x|n+|y|n=1(n∈N*).
(Ⅰ)分别求出n=1,n=2时,曲线Cn所围成的图形的面积;
(Ⅱ)若Sn(n∈N*)表示曲线Cn所围成的图形的面积,求证:Sn(n∈N*)关于n是递增的;
(Ⅲ) 若方程xn+yn=zn(n>2,n∈N),xyz≠0,没有正整数解,求证:曲线Cn(n>2,n∈N*)上任一点对应的坐标(x,y),x,y不能全是有理数.
正确答案
(Ⅰ)解:当n=1,2时,曲线C1、C2的方程分别为|x|+|y|=1和x2+y2=1,
其图象分别如图:
由图可知,S2=π;
(Ⅱ)证明:要证 是关于n递增的,只需证明:
.
由于曲线Cn具有对称性,只需证明曲线Cn在第一象限的部分与坐标轴所围成的面积递增.
现在考虑曲线Cn与Cn+1,
∵|x|n+|y|n=1(n∈N*)…①,
∵|x|n+1+|y|n+1=1(n∈N*)…②,
在①和②中令x=x0,x0∈(0,1),
当x0∈(0,1),存在y1,y2∈(0,1)使得,
成立,
此时必有y2>y1.
∵当x0∈(0,1)时,
∴.
两边同时开n次方有,.(指数函数单调性)
这就得到了y2>y1,
从而是关于n递增的;
(Ⅲ)证明:由于xn+yn=zn(n>2,n∈N)可等价转化为,
反证:若曲线上存在一点对应的坐标(x,y),x,y全是有理数,
不妨设,p,q,s,t∈N*,且p,q互质,s,t互质.
则由|x|n+|y|n=1可得,.
即|qs|n+|pt|n=|ps|n.
这时qs,pt,ps就是xn+yn=zn(n>2,n∈N*)的一组解,
这与方程xn+yn=zn(n>2,n∈N*),xyz≠0,没有正整数解矛盾,
∴曲线上任一点对应的坐标(x,y),x,y不能全是有理数.
解析
(Ⅰ)解:当n=1,2时,曲线C1、C2的方程分别为|x|+|y|=1和x2+y2=1,
其图象分别如图:
由图可知,S2=π;
(Ⅱ)证明:要证 是关于n递增的,只需证明:
.
由于曲线Cn具有对称性,只需证明曲线Cn在第一象限的部分与坐标轴所围成的面积递增.
现在考虑曲线Cn与Cn+1,
∵|x|n+|y|n=1(n∈N*)…①,
∵|x|n+1+|y|n+1=1(n∈N*)…②,
在①和②中令x=x0,x0∈(0,1),
当x0∈(0,1),存在y1,y2∈(0,1)使得,
成立,
此时必有y2>y1.
∵当x0∈(0,1)时,
∴.
两边同时开n次方有,.(指数函数单调性)
这就得到了y2>y1,
从而是关于n递增的;
(Ⅲ)证明:由于xn+yn=zn(n>2,n∈N)可等价转化为,
反证:若曲线上存在一点对应的坐标(x,y),x,y全是有理数,
不妨设,p,q,s,t∈N*,且p,q互质,s,t互质.
则由|x|n+|y|n=1可得,.
即|qs|n+|pt|n=|ps|n.
这时qs,pt,ps就是xn+yn=zn(n>2,n∈N*)的一组解,
这与方程xn+yn=zn(n>2,n∈N*),xyz≠0,没有正整数解矛盾,
∴曲线上任一点对应的坐标(x,y),x,y不能全是有理数.
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