专题9.8 曲线与方程-2022年高考数学(理)一轮复习-题型全归纳与高效训练突破学案
展开TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc22159" 一、考点全归纳 PAGEREF _Tc22159 1
\l "_Tc9401" 二、题型全归纳 PAGEREF _Tc9401 2
\l "_Tc20969" 题型一 定义法求轨迹方程 PAGEREF _Tc20969 2
\l "_Tc1149" 题型二 直接法求轨迹方程 PAGEREF _Tc1149 4
\l "_Tc31428" 题型三 相关点法(代入法)求轨迹方程 PAGEREF _Tc31428 5
\l "_Tc30870" 三、高效训练突破 PAGEREF _Tc30870 8
一、考点全归纳
1.曲线与方程
在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作满足某种条件的点的集合或轨迹)上的点与一个二元方程的实数解建立了如下的关系:
(1)曲线上点的坐标都是这个方程的解.
(2)以这个方程的解为坐标的点都在曲线上.
那么,这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线.
2.曲线的交点
设曲线C1的方程为F1(x,y)=0,曲线C2的方程为F2(x,y)=0,则C1,C2的交点坐标即为方程组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(F1(x,y)=0,,F2(x,y)=0))的实数解,若此方程组无解,则两曲线无交点.
3.求动点的轨迹方程的一般步骤
(1)建系——建立适当的坐标系.
(2)设点——设轨迹上的任一点P(x,y).
(3)列式——列出动点P所满足的关系式.
(4)代换——依条件式的特点,选用距离公式、斜率公式等将其转化为关于x,y的方程式,并化简.
(5)证明——证明所求方程即为符合条件的动点轨迹方程.
【常用结论】
1.“曲线C是方程f(x,y)=0的曲线”是“曲线C上的点的坐标都是方程f(x,y)=0的解”的充分不必要条件.
2.曲线的交点与方程组的关系
(1)两条曲线交点的坐标是两个曲线方程的公共解,即两个曲线方程组成的方程组的实数解;
(2)方程组有几组解,两条曲线就有几个交点;方程组无解,两条曲线就没有交点.
二、题型全归纳
题型一 定义法求轨迹方程
【解题要点】定义法求轨迹方程的适用条件及关键点
(1)求轨迹方程时,若动点与定点、定直线间的等量关系满足圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义,则可直接根据定义先确定轨迹类型,再写出其方程,
(2)理解解析几何中有关曲线的定义是解题关键.
(3)利用定义法求轨迹方程时,还要看所求轨迹是否是完整的圆、椭圆、双曲线、抛物线,如果不是完整的曲线,则应对其中的变量x或y进行限制.
【例1】.A为双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)上的任意一点,过焦点F1作∠F1AF2的角平分线的垂线,垂足为M,则点M的轨迹方程为________.
【例2】.如图所示,已知点C为圆(x+eq \r(2))2+y2=4的圆心,点A(eq \r(2),0).P是圆上的动点,点Q在圆的半径CP所在的直线上,且eq \(MQ,\s\up6(→))·eq \(AP,\s\up6(→))=0,eq \(AP,\s\up6(→))=2eq \(AM,\s\up6(→)).当点P在圆上运动时,求点Q的轨迹方程.
题型二 直接法求轨迹方程
【规律与方法】1.直接法求轨迹方程的应用条件和步骤
若曲线上的动点满足的条件是一些几何量的等量关系,则可用直接法,其一般步骤是:设点→列式→化简→检验.
2.用直接法求轨迹方程需要注意的问题
(1)求动点的轨迹方程时要注意检验,即除去多余的点,补上遗漏的点.
(2)若是只求轨迹方程,则把方程求出,把变量的限制条件附加上即可;若是求轨迹,则要说明轨迹是什么图形.
【例1】.已知△ABC的三个顶点分别为A(-1,0),B(2,3),C(1,2eq \r(2)),定点P(1,1).
(1)求△ABC外接圆的标准方程;
(2)若过定点P的直线与△ABC的外接圆交于E,F两点,求弦EF中点的轨迹方程.
【例2】.(2020·葫芦岛调研)在△ABC中,已知A(2,0),B(-2,0),G,M为平面上的两点,且满足eq \(GA,\s\up6(→))+eq \(GB,\s\up6(→))+eq \(GC,\s\up6(→))=0,|eq \(MA,\s\up6(→))|=|eq \(MB,\s\up6(→))|=|eq \(MC,\s\up6(→))|,eq \(GM,\s\up6(→))∥eq \(AB,\s\up6(→)),则顶点C的轨迹为( )
A.焦点在x轴上的椭圆(长轴端点除外)
B.焦点在y轴上的椭圆(短轴端点除外)
C.焦点在x轴上的双曲线(实轴端点除外)
D.焦点在x轴上的抛物线(顶点除外)
题型三 相关点法(代入法)求轨迹方程
【解题要点】
【例1】(2020·莆田二模)已知A(0,-1),B是曲线y=eq \f(1,8)x2+1上任意一点,动点P满足 eq \(AP,\s\up6(→))+eq \(BP,\s\up6(→))=0.
(1)求点P的轨迹E的方程;
(2)过点D(0,1)的直线交E于M,N两点,过原点O与点M的直线交直线y=-1于点H,求证:|DN|=|HN|.
【例2】.(2020·河南郑州模拟)如图所示,抛物线E:y2=2px(p>0)与圆O:x2+y2=8相交于A,B两点,且点A的横坐标为2.过劣弧AB上动点P(x0,y0)作圆O的切线交抛物线E于C,D两点,分别以C,D为切点作抛物线E的切线l1,l2,l1与l2相交于点M.
(1)求p的值;
(2)求动点M的轨迹方程.
三、高效训练突破
一、选择题
1.方程(x-y)2+(xy-1)2=0表示的曲线是( )
A.一条直线和一条双曲线
B.两条双曲线
C.两个点
D.以上答案都不对
2.(2020·银川模拟)设D为椭圆eq \f(y2,5)+x2=1上任意一点,A(0,-2),B(0,2),延长AD至点P,使得|PD|=|BD|,则点P的轨迹方程为( )
A.x2+(y-2)2=20 B.x2+(y+2)2=20
C.x2+(y-2)2=5 D.x2+(y+2)2=5
3.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,A(1,0),B(1,1),C(0,1),映射f将xOy平面上的点P(x,y)对应到另一个平面直角坐标系uO′v上的点P′(2xy,x2-y2),则当点P沿着折线ABC运动时,在映射f的作用下,动点P′的轨迹是( )
4.(2020·兰州模拟)已知两点M(-2,0),N(2,0),点P为坐标平面内的动点,满足|eq \(MN,\s\up6(→))|·|eq \(MP,\s\up6(→))|+eq \(MN,\s\up6(→))·eq \(NP,\s\up6(→))=0,则动点P(x,y)的轨迹方程为( )
A.y2=-8x B.y2=8x
C.y2=-4x D.y2=4x
5.(2020·福州模拟)动点M在圆x2+y2=25上移动,过点M作x轴的垂线段MD,D为垂足,则线段MD中点的轨迹方程是( )
A.eq \f(4x2,25)+eq \f(y2,25)=1 B.eq \f(x2,25)+eq \f(4y2,25)=1
C.eq \f(4x2,25)-eq \f(y2,25)=1 D.eq \f(x2,25)-eq \f(4y2,25)=1
6.(2020·长沙模拟)已知点集M={(x,y)|eq \r(1-x2)·eq \r(1-y2)≥xy},则平面直角坐标系中区域M的面积是( )
A.1 B.3+eq \f(π,4)
C.π D.2+eq \f(π,2)
7.如图,已知F1,F2是椭圆Γ:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦点,P是椭圆Γ上任意一点,过F2作∠F1PF2的外角的角平分线的垂线,垂足为Q,则点Q的轨迹为( )
A.直线 B.圆
C.椭圆 D.双曲线
8.若曲线C上存在点M,使M到平面内两点A(-5,0),B(5,0)的距离之差为8,则称曲线C为“好曲线”.以下曲线不是“好曲线”的是( )
A.x+y=5 B.x2+y2=9
C.eq \f(x2,25)+eq \f(y2,9)=1 D.x2=16y
9.(2020·宝鸡二模)设D为椭圆x2+eq \f(y2,5)=1上任意一点,A(0,-2),B(0,2),延长AD至点P,使得|PD|=|BD|,则点P的轨迹方程为( )
A.x2+(y-2)2=20 B.x2+(y+2)2=20
C.x2+(y-2)2=5 D.x2+(y+2)2=5
10.(2019·北京高考)数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C:x2+y2=1+|x|y就是其中之一(如图).给出下列三个结论:
①曲线C恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);
②曲线C上任意一点到原点的距离都不超过eq \r(2);
③曲线C所围成的“心形”区域的面积小于3.
其中,所有正确结论的序号是( )
A.① B.②
C.①② D.①②③
11.设过点P(x,y)的直线分别与x轴的正半轴和y轴的正半轴交于A,B两点,点Q与点P关于y轴对称,O为坐标原点.若eq \(BP,\s\up6(→))=2eq \(PA,\s\up6(→)),且eq \(OQ,\s\up6(→))·eq \(AB,\s\up6(→))=1,则点P的轨迹方程是( )
A.eq \f(3,2)x2+3y2=1(x>0,y>0) B.eq \f(3,2)x2-3y2=1(x>0,y>0)
C.3x2-eq \f(3,2)y2=1(x>0,y>0) D.3x2+eq \f(3,2)y2=1(x>0,y>0)
12.若曲线C上存在点M,使M到平面内两点A(-5,0),B(5,0)距离之差的绝对值为8,则称曲线C为“好曲线”.以下曲线不是“好曲线”的是( )
A.x+y=5 B.x2+y2=9
C.eq \f(x2,25)+eq \f(y2,9)=1 D.x2=16y
二、填空题
1.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A(1,0),B(2,2),若点C满足eq \(OC,\s\up6(→))=eq \(OA,\s\up6(→))+t(eq \(OB,\s\up6(→))-eq \(OA,\s\up6(→))),其中t∈R,则点C的轨迹方程是________.
2.△ABC的顶点A(-5,0),B(5,0),△ABC的内切圆圆心在直线x=3上,则顶点C的轨迹方程是________.
3.设F1,F2为椭圆eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1的左、右焦点,A为椭圆上任意一点,过焦点F1向∠F1AF2的外角平分线作垂线,垂足为D,则点D的轨迹方程是________.
4.已知圆C:x2+y2=25,过点M(-2,3)作直线l交圆C于A,B两点,分别过A,B两点作圆的切线,当两条切线相交于点Q时,点Q的轨迹方程为________.
5.(2020·哈尔滨三模)数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微”.事实上,很多代数问题可以转化为几何问题加以解法,例如,与eq \r(x-a2+y-b2)相关的代数问题,可以转化为点A(x,y)与点B(a,b)之间距离的几何问题.结合上述观点,可得方程|eq \r(x2+6x+13)-eq \r(x2-6x+13)|=4的解为________.
6.(2020·四川成都石室中学模拟)已知两定点F1(-1,0),F2(1,0)和一动点P,给出下列结论:
①若|PF1|+|PF2|=2,则点P的轨迹是椭圆;
②若|PF1|-|PF2|=1,则点P的轨迹是双曲线;
③若eq \f(|PF1|,|PF2|)=λ(λ>0,且λ≠1),则点P的轨迹是圆;
④若|PF1|·|PF2|=a2(a≠0),则点P的轨迹关于原点对称;
⑤若直线PF1与PF2的斜率之积为m(m≠0),则点P的轨迹是椭圆(除长轴两端点).
其中正确的是________.(填序号)
三 解答题
1.如图,已知P是椭圆eq \f(x2,4)+y2=1上一点,PM⊥x轴于M.若eq \(PN,\s\up6(→))=λeq \(NM,\s\up6(→)).
(1)求点N的轨迹方程;
(2)当点N的轨迹为圆时,求λ的值.
2.(2020·东北三省四市一模)如图,已知椭圆C:eq \f(x2,18)+eq \f(y2,9)=1的短轴端点分别为B1,B2,点M是椭圆C上的动点,且不与B1,B2重合,点N满足NB1⊥MB1,NB2⊥MB2.
(1)求动点N的轨迹方程;
(2)求四边形MB2NB1面积的最大值.
3.在平面直角坐标系xOy中取两个定点A1(-eq \r(6),0),A2(eq \r(6),0),再取两个动点N1(0,m),N2(0,n),且mn=2.
(1)求直线A1N1与A2N2的交点M的轨迹C的方程;
(2)过R(3,0)的直线与轨迹C交于P,Q两点,过点P作PN⊥x轴且与轨迹C交于另一点N,F为轨迹C的右焦点,若eq \(RP,\s\up6(→))=λeq \(RQ,\s\up6(→))(λ>1),求证:eq \(NF,\s\up6(→))=λeq \(FQ,\s\up6(→)).
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