- 相关点法求轨迹方程
- 共18题
已知函数,()。
(1)若曲线在点处的切线平行于轴,求的值;
(2)当时,若对,恒成立,求实数的取值范围;
(3)设,在(1)的条件下,证明当时,对任意两个不相等的正数,有。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵,由曲线在点处的切线平行于轴得
,∴
(2)解法一:令,则,
当时,,函数在上是增函数,有,-
当时,∵函数在上递增,在上递减,
对,恒成立,只需,即
当时,函数在上递减,对,恒成立,只需,
而,不合题意,
综上得对,恒成立,
解法二:由且可得--
由于表示两点的连线斜率,
由图象可知在单调递减,
故当时,
即
(3)证法一:由
得
-
由得-------①
又
∴ ------------②--
∵ ∴
∵ ∴ -------------③
由①、②、③得
即,-
【证法二:由
∵是两个不相等的正数,
∴ ∴
∴,又
∴,即,-
知识点
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
(1) (α为参数,0<α<2π); (2)略
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
在平面直角坐标系中,若中心在坐标原点的双曲线过点,且它的一个顶点与抛物线的焦点重合,则该双曲线的方程为 .
正确答案
解析
(探究性理解水平/双曲线的标准方程和几何性质、抛物线的标准方程和几何性质)由题意知双曲线的焦点在轴上,则设双曲线的方程为,抛物线的焦点坐标为,双曲线的顶点与此焦点重合,所以,又因为双曲线过点,所以,得,所以双曲线方程为
知识点
已知椭圆:的一个焦点为,离心率为,设是椭圆长轴上的一个动点,过点且斜率为的直线交椭圆于,两点。
(1)求椭圆的方程;
(2)求的最大值。
正确答案
见解析
解析
(1)由已知,,,
∴ , -----------------3分
∴ 椭圆的方程为, -----------------4分
(2)设点(),则直线的方程为, -----------------2分
由 消去,得 -----------------4分
设,,则,
-----------------6分
∴
-----------------8分
∵, 即
∴当时,,的最大值为。 ----------10分
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,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……………………………………………………14分
知识点
已知双曲线的离心率为,顶点与椭圆的焦点相同,那么双曲线的焦点坐标为_____;渐近线方程为_________.
正确答案
解析
略
知识点
已知圆C的方程为,圆心C关于原点对称的点为A,P是圆上任一点,线段的垂直平分线交于点.
(1)当点P在圆上运动时,求点Q的轨迹方程;
(2)过点B(1,)能否作出直线,使与轨迹交于M、N两点,且点B是线段MN的中点,若这样的直线存在,请求出它的方程和M、N两点的坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
见解析。
解析
(1)
如图,由已知可得圆心,半径,点A(1,0)
∵点是线段的垂直平分线与CP的交点,∴
又∵,∴
∴点Q的轨迹是以O为中心,为焦点的椭圆,
∵,∴,
∴点Q的轨迹的方程.
(2)假设直线存在,设,分别代入得
,
两式相减得,即
由题意,得,
∴,即
∴直线的方程为
由得
∵点B在椭圆L内,
∴直线的方程为,它与轨迹L存在两个交点,
解方程得
当时,;当时,
所以,两交点坐标分别为和
知识点
在圆上任取一点,设点在轴上的正投影为点,当点在圆上运动时,动点满足,动点形成的轨迹为曲线。
(1)求曲线的方程;
(2)已知点,若是曲线上的两个动点,且满足,求的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)解法1:由知点为线段的中点。
设点的坐标是,则点的坐标是。
因为点在圆上,
所以。
所以曲线的方程为。
解法2:设点的坐标是,点的坐标是,
由得,,。
因为点在圆上,
所以。 ①
把,代入方程①,得。
所以曲线的方程为。
(2)解:因为,所以。
所以。
设点,则,即。
所以
。
因为点在曲线上,所以。
所以。
所以的取值范围为。
知识点
平面内与两定点A1(-a,0)、A2(a,0)(a>0)连线的斜率之积等于非零常数m的点的轨迹,加上A1、A2两点所成的曲线C可以是圆、椭圆或双曲线。
(1)求曲线C的方程,并讨论C的形状与m值的关系;
(2)当m=-1时,对应的曲线为C1;对给定的m∈(-1,0)∪(0,+∞),对应的曲线为C2,设F1、F2是C2的两个焦点,试问:在C1上,是否存在点N,使得△F1NF2的面积S=|m|a2,若存在,求tan∠F1NF2的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
知识点
19,已知曲线C的方程为:为常数)。
(1)判断曲线C的形状;
(2)设曲线C分别与x轴、y轴交于点A、B(A、B不同于原点O),试判断△AOB的面积S是否为定值?并证明你的判断;
(3)设直线与曲线C交于不同的两点M、N,且,求曲线C的方程。
正确答案
见解析。
解析
(1) 将曲线C的方程化为-
可知曲线C是以点为圆心,以为半径的圆,
(2)△AOB的面积S为定值,
证明如下:
在曲线C的方程中令y=0得,得点
在曲线C的方程中令x=0得,得点,
∴(为定值),
(3)∵圆C过坐标原点,且
∴圆心在MN的垂直平分线上,∴,,
当时,圆心坐标为,圆的半径为,
圆心到直线的距离,
直线与圆C相离,不合题意舍去,-
∴,这时曲线C的方程为,
知识点
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