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题型:简答题
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简答题 · 18 分

已知定点,直线,点为坐标平面上的动点,过点作直线的垂线,垂足为点,且,设动点的轨迹为曲线

(1)求曲线的方程;

(2)过点的直线与曲线有两个不同的交点,求证:

(3)记的夹角为为坐标原点,为(2)中的两点),求的取值范围。

正确答案

见解析

解析

(1)设点的坐标为。                                    (1分)

由题意,可得,(3分)

垂直,得,即)。    (6分)

因此,所求曲线的方程为)。

(2)因为过点的直线与曲线有两个不同的交点,所以的斜率不为零,故设直线的方程为。                                (7分)

于是的坐标为方程组的实数解。

并整理得,                               (8分)

于是进一步得               (10分)

又因为曲线)的准线为

所以,得证。 (12分)

(3)由(2)可知,

于是

(16分)可求得的取值范围为。                    (18分)

知识点

向量在几何中的应用直接法求轨迹方程圆锥曲线中的范围、最值问题圆锥曲线的定点、定值问题直线、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 · 16 分

在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知曲线上任意一点(其中)到定点的距离比它到轴的距离大1.

(1)求曲线的轨迹方程;

(2)若过点的直线与曲线相交于不同的两点,求的值;

(3)若曲线上不同的两点满足的取值范围。

正确答案

见解析

解析

(1)依题意知,动点到定点的距离等于到直线的距离,曲线

以原点为顶点,为焦点的抛物线………(2分)

∴ 曲线方程是      ………(4分)

(2)当平行于轴时,其方程为,由解得

此时   ………(6分)

不平行于轴时,设其斜率为

则由  得

则有  ………(8分)

   ………(10分)

(3)设

   ………(12分)

,化简得

  ………(14分)

当且仅当 时等号成立

∴当的取值范围是………(16分)

知识点

向量在几何中的应用直线与抛物线的位置关系直接法求轨迹方程圆锥曲线中的范围、最值问题直线、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 · 16 分

已知两点,点是直角坐标平面上的动点,若将点的横坐标保持不变、纵坐标扩大到倍后得到点满足

(1) 求动点所在曲线的轨迹方程;

(2)过点作斜率为的直线交曲线两点,且满足,又点关于原点O的对称点为点,试问四点是否共圆,若共圆,求出圆心坐标和半径;若不共圆,请说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)依据题意,有

∴动点P所在曲线C的轨迹方程是

(2)因直线过点,且斜率为

故有,联立方程组,得

设两曲线的交点为,可算得

,点与点关于原点对称,

于是,可得点

若线段的中垂线分别为,则有

联立方程组,解得的交点为

因此,可算得

所以,四点共圆,圆心坐标为,半径为

知识点

向量在几何中的应用直接法求轨迹方程圆锥曲线中的探索性问题直线、圆及圆锥曲线的交汇问题
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

已知实数m>0,定点A(-m,0),B(m,0),s为一动点,直线SA与直线SB的斜率之积

(1)求动点s的轨迹C的方程,并指出它是哪一种曲线;

(2)当时,问t取何值时,直线l:2x-y+t=O (t∈R)与曲线C有且只有一个交点?

正确答案

见解析。

解析

(1)设S(x,y),则

由题意得

当O<m<1时,轨迹C是中心在坐标原点,焦点在y轴上的椭圆(除去椭圆与x轴的两个交点);

当m>l时,轨迹C是中心在坐标原点,焦点在,轴上的椭圆(除去椭圆与x轴的两个交点):

当m=l时,轨迹C是以原点为圆心,半径为l的圆(除去圆与x轴的两个交点)。

(2)当时,曲线C的方程为

消去y得

①令得t=±3。

此时直线l与曲线C有且只有一个公共点,

②令△>0且直线2x-y+1=O恰好过点(,0)时,

此时直线与曲线C有且只有一个公共点,

综上所述,当t=±3或时,直线l与曲线C有且只有一个公共点,

知识点

直线与双曲线的位置关系直接法求轨迹方程
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知平面内一动点到椭圆的右焦点的距离与到直线的距离相等。

(1)求动点的轨迹的方程;

(2)过点)作倾斜角为的直线与曲线相交于两点,若点始终在以线段为直径的圆内,求实数的取值范围;

(3)过点)作直线与曲线相交于两点,问:是否存在一条垂直于轴的直线与以线段为直径的圆始终相切?若存在,求出所有的值;若不存在,请说明理由﹒

正确答案

见解析

解析

(1)易知椭圆的右焦点坐标为

由抛物线的定义,知P点的轨迹是以为焦点,直线为准线的抛物线。

所以,动点P的轨迹C的方程为。  ……………………………………4分

(2)由题意知,直线AB的方程为

代入,得

,则

因为点始终在以线段为直径的圆内,

为钝角。

因此

综上,实数的取值范围是

(3)设过点的直线方程为,代入,得

,设,则

于是

的中点坐标为

设存在直线满足条件,则

化简,得

所以,对任意的恒成立,

所以

解得

所以,当时,存在直线与以线段为直径的圆始终相切,…………13分

知识点

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 · 15 分

已知椭圆的离心率为,直线:与以原点为圆心、以椭圆的短半轴长为半径的圆相切。

(1)求椭圆的方程;

(2)设椭圆的左焦点为,右焦点,直线过点且垂直于椭圆的长轴,动直线垂直于点,线段垂直平分线交于点,求点的轨迹的方程;

(3)当P不在轴上时,在曲线上是否存在两个不同点C、D关于对称,若存在,求出的斜率范围,若不存在,说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)∵

∵直线相切,

   ∴

∵椭圆C1的方程是 

(2)∵MP=MF2

∴动点M到定直线的距离等于它到定点F1(1,0)的距离,

∴动点M的轨迹是C为l1准线,F2为焦点的抛物线  

∴点M的轨迹C2的方程为    

(3)显然不与轴垂直,设 (,), (,),且,则 =

若存在C、D关于对称,则=-    ∵≠0,∴≠0

设线段的中点为,则=(+)=,=

代入方程求得:=-( -)=(-)

-=-≠1∴ ≠()= ∴线段的中点不在直线上。

所以在曲线上不存在两个不同点C、D关于对称

知识点

椭圆的定义及标准方程直接法求轨迹方程圆锥曲线中的探索性问题
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

20. 如图,已知定点,点是定直线上的动点,∠的角平分线交

(1)求点的轨迹方程;

(2)若(1)中轨迹上是否存在一点,直线,使得∠是直角?如果存在,求点坐标;如果不存在,请说明理由。

正确答案

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知识点

直接法求轨迹方程圆锥曲线中的探索性问题直线、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

20.在平面直角坐标系中,从曲线上一点轴和轴的垂线,垂足分别为,点为常数),且

(1)求曲线的轨迹方程,并说明曲线是什么图形;

(2)当时,将曲线绕原点逆时针旋转得到曲线,曲线与曲线四个交点按逆时针依次为,且点在一象限,

        ①证明:四边形为正方形;

        ②若,求值.

正确答案

解:(1)设,所以,由

         ①当时,曲线是焦点在轴的双曲线;

         ②当时,曲线是焦点在轴的椭圆;

        ③当时,曲线是圆

         ④当时,曲线是焦点在轴的椭圆;

       (2)①当时,曲线是椭圆,曲线方程为,

                   设所以两曲线四个交点坐标

                    所以四边形为正方形;

               ②设,当时,,解得

解析

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知识点

平面向量数量积的运算向量在几何中的应用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 · 14 分

19.已知点F(1,0),直线:x=2,设动点P到直线的距离为d,已知|PF|=d且

(1)求动点P的轨迹方程;

(2)若=,求向量的夹角。

正确答案

(1)所求的点P轨迹方程为

(2)向量的夹角为

解析

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知识点

平面向量数量积的运算数量积表示两个向量的夹角直接法求轨迹方程
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

21.点F为(1,0),M点在x轴上,P点在y轴上,且

(1)当点P在y轴上运动时,求N点的轨迹C的方程;

(2)设A(x1,y1)、B(x2,y2)、D(x3,y3)是曲线C上的三点,且|、成等差数列,当AD的垂直平分线与x轴交于E(3,0)时,求B点的坐标.

正确答案

解析

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知识点

量积判断两个平面向量的垂直关系向量在几何中的应用等差数列的性质及应用直接法求轨迹方程
下一知识点 : 圆锥曲线的综合问题
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