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1、課時(shí)訓(xùn)練50 軌跡問題
【說明】 本試卷滿分100分,考試時(shí)間90分鐘.
一、選擇題(每小題6分,共42分)
1.兩定點(diǎn)A(-2,-1),B(2,-1),動(dòng)點(diǎn)P在拋物線y=x2上移動(dòng),則△PAB重心G的軌跡方程是( )
A.y=x2- B.y=3x2- C.y=2x2- D.y=x2-
答案:B
解析:設(shè)G(x,y),P(x0,y0)則
x0=3x,y0=3y+2,代入y=x2得
重心G的軌跡方程:3x+2=(3x)2.
2.曲線C上任意一點(diǎn)到定點(diǎn)A(1,0)與到定直線x=4的距離之差等于5,則此曲線
2、C是( )
A.拋物線 B.由兩段拋物線弧連接而成
C.雙曲線 D.由一段拋物線和一段雙曲線弧連接而成
答案:B
解析:設(shè)P(x,y)為曲線C上任意一點(diǎn),由題意,得-|x-4|=5,
故y2=
故曲線C是由兩段拋物線弧連接而成.
3.下列命題中,一定正確的是( )
A.到兩定點(diǎn)距離之比為定常數(shù)的點(diǎn)的軌跡是橢圓
B.到定點(diǎn)F(-c,0)和到定直線x=-的距離之比為(a>c>0)的點(diǎn)的軌跡是橢圓的左半部分
C.到定直線x=-和到定點(diǎn)
3、F(-c,0)的距離之比為(a>c>0)的點(diǎn)的軌跡是橢圓
D.平面上到兩定點(diǎn)的距離之比等于常數(shù)(不等于1)的點(diǎn)的軌跡是圓
答案:D
解析:對照橢圓定義可知A、B、C都不對,故知選D.
4.一動(dòng)圓與圓x2+y2=1外切,而與圓x2+y2-6x+8=0內(nèi)切,那么動(dòng)圓的圓心的軌跡是( )
A.雙曲線的一支 B.橢圓
C.拋物線 D.圓
答案:A
解析:設(shè)動(dòng)圓圓心為P(x,y),半徑為r,又圓(x-3)2+y2=1的圓心為F(3,0).故|PO|=r+
4、1,|PF|=r-1,故|PO|-|PF|=2.由雙曲線定義知P點(diǎn)軌跡是雙曲線的右支.
5.已知點(diǎn)P是直線2x-y+3=0上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),定點(diǎn)M(-1,2),Q是線段PM延長線上的一點(diǎn),且|PM|=|MQ|,則Q點(diǎn)的軌跡方程是( )
A.2x+y+1=0 B.2x-y-5=0
C.2x-y-1=0 D.2x-y+5=0
答案:D
解析:設(shè)Q(x,y),則P點(diǎn)(-x-2,-y+4),又點(diǎn)P在直線2x-y+3=0上,故2(-x-2)-(-y+4)+3=
5、0,即:2x-y+5=0.
6.設(shè)A1、A2是橢圓=1的長軸兩個(gè)端點(diǎn),P1、P2是垂直于A1A2的弦的端點(diǎn),則直線A1P1與A2P2交點(diǎn)P的軌跡方程為( )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=1
答案:C
解析:設(shè)P1、P2兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=3cosθ,又A1(-3,0),A2(3,0),P1(3cosθ,2sinθ),P2(3cosθ,-2sinθ),故直線A1P1和A2P2方程分別為y=(x+3),y=(x-3).設(shè)交點(diǎn)P(x,y),則y2=(x2
6、-9),即=1.
7.點(diǎn)M(x,y)與定點(diǎn)F(1,0)的距離和它到直線x=8的距離的比為,則動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程為( )
A.=1 B.=1
C.=1 D.3x2+4y2+8x-60=0
答案:D
解析:設(shè)M為(x,y),則
∶|x-8|=1∶2.
整理有:3x2+4y2+8x-60=0.
二、填空題(每小題5分,共15分)
8.(2020北京西城區(qū)一模,12)點(diǎn)P(0,2)到圓C:(x+1)2+y2=1的圓心的距離為_____________,
7、如果A是圓C上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),=3,那么點(diǎn)B的軌跡方程為_______________________.
答案: (x-2)2+(y-6)2=4
解析:由圓的方程圓心(c-1,0),則P到圓心的距離d=.
設(shè)A、B點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x0,y0)、(x,y).
=(x-x0,y-y0),=(-x0,2-y0).
=3,即(x-x0,y-y0)=(-3x0,6-3y0).
∴
∵A在圓上,
∴(-+1)2+()2=1.
即(x-2)2+(y-6)2=4.
即為B點(diǎn)的軌跡方程.
9.已知定直線l上有三點(diǎn)A、B、C,AB=2,BC=5,AC=7,動(dòng)圓O恒與l相切于點(diǎn)B,則過點(diǎn)A、
8、C且都與⊙O相切的直線l1、l2的交點(diǎn)P的軌跡是_________________________.
答案:去掉兩個(gè)頂點(diǎn)的雙曲線
解析:由題設(shè)條件可得||PA|-|PC||=3,根據(jù)雙曲線定義知點(diǎn)P的軌跡為去掉兩個(gè)頂點(diǎn)的雙曲線.
10.F1、F2為橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),Q是橢圓上任意一點(diǎn),從某一焦點(diǎn)引∠F1QF2的外角平分線的垂線,垂足為P,則點(diǎn)P的軌跡是____________________.
答案:圓
解析:如右圖,延長F1P交F2Q于F1′,則
|OP|=|F1′F2|=|F1′Q|+|F2Q|)
=(|F1Q|+|F2Q|)
=×2a=a.
∴P點(diǎn)軌跡為圓.
三、簡
9、答題(11—13題每小題10分,14題13分,共43分)
11.設(shè)拋物線y2=2px的準(zhǔn)線l,焦點(diǎn)為F,頂點(diǎn)為O,P為拋物線上任意一點(diǎn),PQ⊥l,Q為垂足,求QF與OP的交點(diǎn)M的軌跡方程.
解析:設(shè)拋物線上點(diǎn)P(2pt2,2pt)(t≠0),直線OP的方程為:y=x.
又Q(-,2pt),F(xiàn)(,0),
∴直線QF的方程y=-2t(x-).它們的交點(diǎn)M(x,y),
由方程組
由①×②得:y2=-2x(x-),
∴交點(diǎn)M的軌跡方程y2=-2x(x-).
12.(2020湖北重點(diǎn)中學(xué)模擬,21)平面直角坐標(biāo)系中,O為原點(diǎn),給定兩點(diǎn)A(1,0)、B(0,-2),點(diǎn)C滿足OC=α+β,其
10、中α、β∈R,且α-2β=1,
(1)求點(diǎn)C的軌跡方程;
(2)設(shè)點(diǎn)C的軌跡與雙曲線=1(a>0,b>0)交于兩點(diǎn)M、N,且以MN為直徑的圓過原點(diǎn),求證:為定值.
(1)解析:設(shè)C(x,y),因?yàn)?α+β,
則(x,y)=α(1,0)+β(0,-2)
∴∵α-2β=1,∴x+y=1.
即點(diǎn)C的軌跡方程為x+y=1.
(2)證明:由得:(b2-a2)x2+2a2x2-a2-a2b2=0.
由題意,得b2-a2≠0,設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),
則:x1+x2=,
x1x2=-.
因?yàn)橐訫N為直徑的圓過原點(diǎn),=0,
即x1x2+y1y2=0,x1x2+(1-x2)
11、(1-x2)
=1-(x1+x2)+2x1x2
=1+=0,
即b2-a2-2a2b2=0,∴=2為定值.
13.(2020湖北十一校大聯(lián)考,22)已知A、B、D三點(diǎn)不在一條直線上,且A(-2,0),B(2,0),||=2,=(+),
(1)求點(diǎn)E的軌跡方程;
(2)過點(diǎn)A作直線l交以A、B為焦點(diǎn)的橢圓于M、N兩點(diǎn).線段MN的中點(diǎn)到y(tǒng)軸距離為且直線MN與點(diǎn)E的軌跡相切,求橢圓的方程.
解析:(1)設(shè)E(x,y),=(+)
∴=2-.
∴=2(x+2,y)-(4,0)=(2x,2y).
又||=2,
∴x2+y2=1(y≠0).
(2)設(shè)橢圓方程為:=1,直線 l:y=k
12、(x+2),
由于直線l與圓E相切,
∴=1.∴k=±.
直線l:y=± (x+2).
將y=±(x+2)代入b2x2+a2y2-a2b2=0,
則有(3b2+a2)x2+4a2x+4a2-3a2b2=0.
∴xM+xN=.
∴x中=,
|x中|==,
∴5a2=6b2+2a2.
∴a2=2b2.
又c2=4,
∴b2=4,a2=8,橢圓方程為=1.
14.(2020廣東珠海一模,18)已知兩定點(diǎn)A(-t,0)和B(t,0),t>0.S為一動(dòng)點(diǎn),SA與SB兩直線的斜率乘積為.
(1)求動(dòng)點(diǎn)S的軌跡C的方程,并指出它屬于哪一種常見曲線類型;
(2)當(dāng)t取何值時(shí),曲線
13、C上存在兩點(diǎn)P、Q關(guān)于直線x-y-1=0對稱?
解析:(1)設(shè)S(x,y),SA的斜率k1=(x≠-t),
SB斜率k2=(x≠t),
由題意,得(x≠±t),
經(jīng)整理,得-y2=1(x≠±t).
點(diǎn)S的軌跡C為雙曲線(除去兩頂點(diǎn)).
(2)假設(shè)C上存在這樣的兩點(diǎn)P(x1,y1)和Q(x2,y2),
則PQ直線斜率為-1,且P、Q的中點(diǎn)在直線x-y-1=0上.設(shè)PQ直線方程為:y=-x+b,
由整理得(1-t2)x2+2t2bx-t2b2-t2=0.
其中1-t2=0,方程只有一個(gè)解,與假設(shè)不符.
當(dāng)1-t2≠0時(shí),Δ>0,Δ=(2bt2)2-4(1-t2)(-t2b2-t2)=4t2(b2+1-t2),
所以t2<b2+1, ①
又x1+x2=-,
所以.
代入y=-x+b,得.
因?yàn)镻、Q中點(diǎn)為()在直線x-y-1=0上,
所以有:--1=0,整理得t2=, ②
解①②,得-1<b<0,0<t<1,經(jīng)檢驗(yàn),得:當(dāng)t取(0,1)中任意一個(gè)值時(shí),曲線C上均存在兩點(diǎn)關(guān)于直線x-y-1=0對稱.