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新高考数学一轮复习 圆锥曲线专项重难点突破专题32 圆锥曲线中的轨迹问题(2份打包,原卷版+解析版)
展开一、单选题:本大题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.设 SKIPIF 1 < 0 满足: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 点的轨迹为( )
A.圆B.椭圆C.线段D.不存在
【解析】∵ SKIPIF 1 < 0 表示为 SKIPIF 1 < 0 到定点 SKIPIF 1 < 0 的距离之和为5,即 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 点的轨迹为椭圆.故选:B.
2.已知点F1( SKIPIF 1 < 0 ,0),F2(5,0),动点P满足|PF1|-|PF2|=2a,当a为3和5时,点P的轨迹分别是( )
A.双曲线的右支B.双曲线和一条射线C.双曲线的一支和一条直线D.双曲线的一支和一条射线
【解析】依题意得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,点P的轨迹为双曲线的右支;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,故点P的轨迹为一条射线.故选:D.
3.若动点P到定点 SKIPIF 1 < 0 的距离与到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离相等,则点P的轨迹是( )
A.抛物线B.线段C.直线D.射线
【解析】动点 SKIPIF 1 < 0 满足抛物线定义,则其轨迹为抛物线.故选:A.
4.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,动点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是( )
A.焦距为 SKIPIF 1 < 0 的椭圆B.焦距为 SKIPIF 1 < 0 的椭圆
C.焦距为 SKIPIF 1 < 0 的双曲线D.焦距为 SKIPIF 1 < 0 的双曲线
【解析】设动点 SKIPIF 1 < 0 ,因为点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,表示焦距为 SKIPIF 1 < 0 的双曲线.故选:D
5.已知A,B为平面内两定点,过该平面内动点M作直线AB的垂线,垂足为N.若 SKIPIF 1 < 0 ,则动点M的轨迹是( )
A.圆B.椭圆C.抛物线D.双曲线
【解析】解:建立以 SKIPIF 1 < 0 所在的直线为x轴,以线段 SKIPIF 1 < 0 的中垂线为y轴的直角坐标系,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,设M的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故动点M的轨迹是双曲线.
故选:D.
6.已知圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 均相切,则圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心 SKIPIF 1 < 0 的轨迹中包含了哪条曲线( )
A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线
【解析】由圆 SKIPIF 1 < 0 可得,圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ;
由圆 SKIPIF 1 < 0 可得,圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以两圆内含,又 SKIPIF 1 < 0 .
设圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为 SKIPIF 1 < 0 .由题意结合图象可得,圆 SKIPIF 1 < 0 应与圆 SKIPIF 1 < 0 外切,与圆 SKIPIF 1 < 0 内切.
则有 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
根据椭圆的定义可得,圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为椭圆.故选:B.
7.正方体 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 是棱 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0 是底面 SKIPIF 1 < 0 内一动点,且 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 与底面 SKIPIF 1 < 0 所成角相等,则动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为( )
A.圆的一部分B.直线的一部分C.椭圆的一部分D.双曲线的一部分
【解析】正方体如图所示,连接 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 底面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 底面 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别为直线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 与底面 SKIPIF 1 < 0 所成的角,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
在平面 SKIPIF 1 < 0 内,以 SKIPIF 1 < 0 为原点, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 轴, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,
设正方体棱长为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆位于正方形内的部分.
故选:A
8.如图,直三棱柱 SKIPIF 1 < 0 的所有棱长均相等,P是侧面 SKIPIF 1 < 0 内一点,若点P到平面 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,则点P的轨迹是( )
A.圆的一部分B.椭圆的一部分
C.双曲线的一部分D.抛物线的一部分
【解析】如图,作 SKIPIF 1 < 0 ,做 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 .
因几何体为直三棱柱,则 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 .又由题可得 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
因 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .又 SKIPIF 1 < 0 平面EPD, SKIPIF 1 < 0 平面EPD, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则平面EPD SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 .因平面 SKIPIF 1 < 0 平面EPD SKIPIF 1 < 0 ,平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,可得
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
由题又有 SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 为点P到直线 SKIPIF 1 < 0 距离.故点P到定点 SKIPIF 1 < 0 距离等于点P到直线 SKIPIF 1 < 0 距离,则点P轨迹为抛物线的一部分.故选:D
二、多选题:本大题共4小题,每个小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,只有一项或者多项是符合题目要求的.
9.已知平面直角坐标系中,点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为平面内一动点,且 SKIPIF 1 < 0 ,则下列说法准确的是( )
A.当 SKIPIF 1 < 0 时,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为一直线
B.当 SKIPIF 1 < 0 时,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为一射线
C.当 SKIPIF 1 < 0 时,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹不存在
D.当 SKIPIF 1 < 0 时,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是双曲线
【解析】对于A选项,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线,A对;
对于B选项,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是一条射线,
且射线的端点为 SKIPIF 1 < 0 ,方向为 SKIPIF 1 < 0 轴的正方向,B对;
对于C选项,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是一条射线,
且射线的端点为 SKIPIF 1 < 0 ,方向为 SKIPIF 1 < 0 轴的负方向,C错;
对于D选项,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为左、右焦点的双曲线的右支,D错.
故选:AB.
10.关于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 表示的轨迹可以是( )
A.椭圆B.双曲线C.直线D.抛物线
【解析】当 SKIPIF 1 < 0 时,该方程表示的轨迹是直线 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,该方程表示的轨迹是直线 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 时,原方程可化为 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,该方程表示的轨迹是双曲线;
当 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,此时方程为 SKIPIF 1 < 0 ,该方程表示圆;
综上所述,方程所表示的曲线不可能是椭圆或抛物线.故选:BC.
11.以下关于圆锥曲线的说法,不正确的是( )
A.设A,B为两个定点,k为非零常数, SKIPIF 1 < 0 ,则动点P的轨迹为双曲线
B.过定圆O上一定点A作圆的动弦AB,O为坐标原点,若 SKIPIF 1 < 0 ,则动点P的轨迹为椭圆
C.过点 SKIPIF 1 < 0 作直线,使它与抛物线 SKIPIF 1 < 0 有且仅有一个公共点,这样的直线有2条
D.若曲线C: SKIPIF 1 < 0 为双曲线,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【解析】对于A,根据双曲线的定义,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则动点P的轨迹是双曲线,当 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时轨迹不存在,当 SKIPIF 1 < 0 时,P点的轨迹是两条射线,A错误;
对于B,如图:
不妨设圆O的半径为r, SKIPIF 1 < 0 ,圆O的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
显然根据条件P是AB的中点, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 点的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆,B错误;
对于C,如图:
过点 SKIPIF 1 < 0 可以做出三条与抛物线 SKIPIF 1 < 0 只有一个交点的直线,其中,MA和MO是过M点的两条切线,MB是平行与x轴的直线,C错误;
对于D,显然方程 SKIPIF 1 < 0 表示双曲线的充分必要条件是 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,D正确;
故选:ABC.
12.下列命题中正确的是( )
A.若平面内两定点 SKIPIF 1 < 0 ,则满足 SKIPIF 1 < 0 的动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为椭圆
B.双曲线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 有且只有一个公共点
C.若方程 SKIPIF 1 < 0 表示焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上的双曲线,则 SKIPIF 1 < 0
D.过椭圆一焦点 SKIPIF 1 < 0 作椭圆的动弦 SKIPIF 1 < 0 ,则弦 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为椭圆
【解析】对于A,根据椭圆定义,若平面内两定点 SKIPIF 1 < 0 ,则满足 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0
的动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为椭圆,故A错误;
对于B,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,所以双曲线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 有且只有一个公共点,故B正确;
对于C,若方程 SKIPIF 1 < 0 表示焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上的双曲线,则 SKIPIF 1 < 0 ,方程组无解,故C错误;
对于D,不妨设椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,弦 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直时,设弦 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
与椭圆方程 SKIPIF 1 < 0 联立可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以动弦 SKIPIF 1 < 0 的中点横坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,中点纵坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直时,弦 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上,综上弦 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为椭圆,故D正确.
故选:BD.
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.
13.已知点A SKIPIF 1 < 0 ,B SKIPIF 1 < 0 ,P是平面内的一个动点,直线PA与PB的斜率之积是 SKIPIF 1 < 0 ,则动点P的轨迹C的方程为 .
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,故动点P的轨迹C的方程为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
14.折纸是很多人喜爱的游戏,通过自己动手折纸,可以激发和培养审美情趣,锻炼双手,开发智力,提高实践技能.一张圆形纸片的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 到定点 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,在圆周上任取一点 SKIPIF 1 < 0 ,将圆形纸片折起,使得 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 重合,折痕记为直线 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 .将此操作多次重复,则 SKIPIF 1 < 0 点的轨迹
是 (填“圆”、“椭圆”、“双曲线”、“抛物线”)
【解析】在圆周上任取一点 SKIPIF 1 < 0 ,将圆形纸片折起,使得 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 重合,折痕记为直线 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可知,圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,
所以,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为椭圆.
15.已知点 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 上的动点,点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 .则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程为 ;
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
又由 SKIPIF 1 < 0 有 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,即点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
16.已知点 SKIPIF 1 < 0 到定点 SKIPIF 1 < 0 的距离比它到x轴的距离大 SKIPIF 1 < 0 .则点P的轨迹C的方程为 ;
【解析】依题意,得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ①,
则 SKIPIF 1 < 0 ,两边平方得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ②,
两边平方得 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,②转化为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
此时①转化为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 点的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知动点 SKIPIF 1 < 0 到原点 SKIPIF 1 < 0 的距离与它到点 SKIPIF 1 < 0 的距离之比为 SKIPIF 1 < 0 ,记动点M的轨迹为曲线 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 交于E,F两点,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围(O为坐标原点)
【解析】(1)由已知 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 ,化为 SKIPIF 1 < 0 .
所以曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立直线与圆的方程, SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
18.如图所示,以原点 SKIPIF 1 < 0 为圆心,分别以2和1为半径作两个同心圆,设 SKIPIF 1 < 0 为大圆上任意一点,连接 SKIPIF 1 < 0 交小圆于点 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 分别作 SKIPIF 1 < 0 轴, SKIPIF 1 < 0 轴的垂线,两垂线交于点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)点 SKIPIF 1 < 0 分别是轨迹 SKIPIF 1 < 0 上两点,且 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 面积的取值范围.
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 是参数),消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
即曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,当直线 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 的斜率不存在时,易得 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的斜率都存在时,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
故 SKIPIF 1 < 0 .
19.在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,点 SKIPIF 1 < 0 到点 SKIPIF 1 < 0 的距离比它到 SKIPIF 1 < 0 轴的距离多1,记点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求轨迹为 SKIPIF 1 < 0 的方程
(2)设斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 与轨迹 SKIPIF 1 < 0 恰好有一个公共点时 SKIPIF 1 < 0 的相应取值范围.
【解析】(1)设 SKIPIF 1 < 0 是轨迹 SKIPIF 1 < 0 上的任意一点,
因为点 SKIPIF 1 < 0 到点 SKIPIF 1 < 0 的距离比它到 SKIPIF 1 < 0 的距离多 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)在点轨迹 SKIPIF 1 < 0 中,记 SKIPIF 1 < 0 ,
因为斜率 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,不妨设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,可得直线 SKIPIF 1 < 0 与轨迹 SKIPIF 1 < 0 恰好有一个公共点 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,可得 SKIPIF 1 < 0 ,不妨设直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴的交点为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
若直线 SKIPIF 1 < 0 与轨迹 SKIPIF 1 < 0 恰好有一个公共点,则满足 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
综上,当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 与轨迹 SKIPIF 1 < 0 恰好有一个公共点.
20.已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,动点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴的右侧, SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 轴的距离比它到的圆心 SKIPIF 1 < 0 的距离小1.
(1)求动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过圆心 SKIPIF 1 < 0 作直线 SKIPIF 1 < 0 与轨迹 SKIPIF 1 < 0 和圆 SKIPIF 1 < 0 交于四个点,自上而下依次为A,M,N,B,若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 及直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 化为 SKIPIF 1 < 0 ,可得半径 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 ,
因为动点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴的右侧, SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 轴的距离比它到的圆心 SKIPIF 1 < 0 的距离小1,
所以点 SKIPIF 1 < 0 到定点 SKIPIF 1 < 0 的距离与到定直线 SKIPIF 1 < 0 的距离相等,
SKIPIF 1 < 0 由抛物线的定义得 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)如图所示:
由圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为1,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线只有1个交点,不合题意;
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不为 SKIPIF 1 < 0 ,可设直线 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
21.在平面直角坐标系中,已知两定点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,M是平面内一动点,自M作MN垂直于AB,垂足N介于A和B之间,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求动点M的轨迹 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设过 SKIPIF 1 < 0 的直线交曲线 SKIPIF 1 < 0 于C,D两点,Q为平面上一动点,直线QC,QD,QP的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且满足 SKIPIF 1 < 0 .问:动点Q是否在某一定直线上?若在,求出该定直线的方程;若不在,请说明理由.
【解析】(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,由题意知-4<x<4.
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故动点M的轨迹 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)存在满足题意的Q,在定直线y=8(x≠0)上.理由如下:
当直线CD的斜率存在时,设直线CD的方程为y=kx+1.
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由此知 SKIPIF 1 < 0 .
将y=kx+1代入 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,于是
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .①
条件 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,也即 SKIPIF 1 < 0 .
将 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 代入得 SKIPIF 1 < 0 .
显然 SKIPIF 1 < 0 不在直线y=kx+1上,∴ SKIPIF 1 < 0 ,从而得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
将 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 代入得 SKIPIF 1 < 0 .将式①代入得
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
当直线CD的斜率不存在时,经检验符合题意.
因此存在满足题意的Q,在定直线y=8(x≠0)上.
22.在直角坐标平面内,已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,动点 SKIPIF 1 < 0 满足条件:直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 斜率之积等于 SKIPIF 1 < 0 ,记动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上任意一点 SKIPIF 1 < 0 作直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 ,分别交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,则直线 SKIPIF 1 < 0 是否过定点?若是,求出该点坐标;若不是,说明理由.
【解析】(1)设动点 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,
于是 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,显然点 SKIPIF 1 < 0 不在轨迹 SKIPIF 1 < 0 上,
所以 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ).
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 上的点 SKIPIF 1 < 0 ,显然 SKIPIF 1 < 0 ,
依题意,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 斜率 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ),
当直线 SKIPIF 1 < 0 不垂直于x轴时,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 消去y得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,此时方程 SKIPIF 1 < 0 中的 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 恒过点 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,由于 SKIPIF 1 < 0 舍去,
当直线 SKIPIF 1 < 0 时,则有 SKIPIF 1 < 0 ,即有 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 恒过点 SKIPIF 1 < 0 .
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