1、课后限时集训(五十五)曲线与方程建议用时:40分钟一、选择题1若方程x21(a是常数),则下列结论正确的是()A任意实数a方程表示椭圆B存在实数a方程表示椭圆C任意实数a方程表示双曲线D存在实数a方程表示抛物线B当a0且a1时,该方程表示椭圆;当a0时,该方程表示双曲线;当a1时,该方程表示圆故选B.2已知点F(0,1),直线l:y1,P为平面上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为Q,且,则动点P的轨迹C的方程为()Ax24yBy23xCx22yDy24xA设点P(x,y),则Q(x,1),(0,y1)(x,2)(x,y1)(x,2),即2(y1)x22(y1),整理得x24y,动点P的轨迹C
2、的方程为x24y.3(2020静安区二模)方程2x29xy8y20的曲线C所满足的性质为()不经过第二、四象限;关于x轴对称;关于原点对称;关于直线yx对称AB CDA由题意,2x29xy8y20化为:9xy2x28y20,说明x,y同号或同时为0,所以图形不经过第二、四象限,正确;y换y,方程发生改变,所以图形不关于x轴对称,所以不正确;以x代替x,以y代替y,方程不变,所以正确;方程2x29xy8y20,x,y互换,方程化为8x29xy2y20,方程已经改变,所以不正确故选A.4(2020成都模拟)设C为椭圆x21上任意一点,A(0,2),B(0,2),延长AC至点P,使得|PC|BC|,
3、则点P的轨迹方程为()Ax2(y2)220Bx2(y2)220Cx2(y2)25Dx2(y2)25B如图,由椭圆方程x21,得a25,b21,c2,则A(0,2),B(0,2)为椭圆两焦点,|CA|CB|2a2,|PC|BC|,|PA|PC|CA|BC|CA|2.点P的轨迹是以A为圆心,以2为半径的圆,其方程为x2(y2)220.故选B.5在ABC中,B(2,0),C(2,0),A(x,y),给出ABC满足的条件,就能得到动点A的轨迹方程下表给出了一些条件及方程:条件方程ABC周长为10C1:y225ABC面积为10C2:x2y24(y0)ABC中,A90C3:1(y0)则满足条件,的轨迹方程
4、依次为()AC3,C1,C2BC1,C2,C3CC3,C2,C1DC1,C3,C2AABC的周长为10,即|AB|AC|BC|10,又|BC|4,所以|AB|AC|6|BC|,此时动点A的轨迹为椭圆,与C3对应;ABC的面积为10,所以|BC|y|10,即|y|5,与C1对应;因为A90,所以(2x,y)(2x,y)x2y240,与C2对应故选A.6设线段AB的两个端点A,B分别在x轴、y轴上滑动,且|AB|5,则点M的轨迹方程为()A1B1C1D1A设M(x,y),A(x0,0),B(0,y0),由,得(x,y)(x0,0)(0,y0),则 解得由|AB|5,得2225,化简得1.二、填空题
5、7已知ABC的顶点B(0,0),C(5,0),AB边上的中线长|CD|3,则顶点A的轨迹方程为_(x10)2y236(y0)设A(x,y),则D.|CD|3,化简得(x10)2y236,由于A,B,C三点构成三角形,A不能落在x轴上,即y0.8一条线段的长等于6,两端点A,B分别在x轴和y轴的正半轴上滑动,P在线段AB上且2,则点P的轨迹方程是_4x2y216(x0,y0)设P(x,y),A(a,0),B(0,b),则a2b236.因为2,所以(xa,y)2(x,by),所以即代入a2b236,得9x2y236,即4x2y216.9已知圆的方程为x2y24,若抛物线过点A(1,0),B(1,0
6、)且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点轨迹方程是_1(y0)设抛物线焦点为F,过A,B,O作准线的垂线AA1,BB1,OO1,则|AA1|BB1|2|OO1|4,由抛物线定义得|AA1|BB1|FA|FB|,所以|FA|FB|4,故F点的轨迹是以A,B为焦点,长轴长为4的椭圆(去掉长轴两端点)所以抛物线的焦点轨迹方程为1(y0)三、解答题10在ABC中,|4,ABC的内切圆切BC于D点,且|2,求顶点A的轨迹方程解以BC的中点为原点,中垂线为y轴建立如图所示的坐标系,E,F分别为两个切点则|BE|BD|,|CD|CF|,|AE|AF|.所以|AB|AC|24,所以点A的轨迹为以B,C为焦点的双曲
7、线的右支(y0),且a,c2,所以b,所以轨迹方程为1(x)11.如图,P是圆x2y24上的动点,点P在x轴上的射影是点D,点M满足.(1)求动点M的轨迹C的方程,并说明轨迹是什么图形;(2)过点N(3,0)的直线l与动点M的轨迹C交于不同的两点A,B,求以OA,OB为邻边的平行四边形OAEB的顶点E的轨迹方程解(1)设M(x,y),则D(x,0),由知,P(x,2y),点P在圆x2y24上,x24y24,故动点M的轨迹C的方程为y21,且轨迹C为椭圆(2)设E(x,y),由题意知l的斜率存在,设l:yk(x3),代入y21,得(14k2)x224k2x36k240,(*)设A(x1,y1),
8、B(x2,y2),则x1x2,y1y2k(x13)k(x23)k(x1x2)6k6k.四边形OAEB为平行四边形,(x1x2,y1y2),又(x,y),消去k,得x24y26x0,由(*)中(24k2)24(14k2)(36k24)0,得k2,0x.顶点E的轨迹方程为x24y26x0.1(2020宁城模拟)如图是房间壁灯照到墙上的光影的照片,壁灯轴线与墙面平行,则光影的边缘是()A抛物线B双曲线一支C椭圆D抛物线或双曲线B房间壁灯向上照射,区域可理解为顶点在下面的圆锥,墙面不与圆锥面的母线平行,结果不是抛物线,又壁灯轴线与墙面平行,则不是椭圆,而墙面与圆锥侧面相交,且不过圆锥顶点,又与壁灯轴线
9、平行,则结果为双曲线的一支故选B.2(2020湖北八校二联)如图,AB是与平面交于点A的斜线段,点C满足|BC|AC|(0),且在平面内运动,给出以下几个命题:当1时,点C的轨迹是抛物线;当1时,点C的轨迹是一条直线;当2时,点C的轨迹是圆;当2时,点C的轨迹是椭圆;当2时,点C的轨迹是双曲线其中正确的命题是_(将所有正确命题的序号填到横线上)在ABC中,|BC|AC|,当1时,|BC|AC|,过AB的中点作线段AB的垂面,则点C在与的交线上,所以点C的轨迹是一条直线当2时,|BC|2|AC|,设B在平面内的射影为D,连接BD,CD,AD(图略)设|BD|h,则|BC|.设|AD|2a,在平面
10、内,以AD所在直线为x轴,AD的垂直平分线为y轴,的方向为x轴正方向,建立平面直角坐标系(图略),设C(x,y),则A(a,0),D(a,0),|CA|,|CD|,|CB|,所以2,化简可得2y2,所以当2时,点C的轨迹是圆故正确3在平面直角坐标系中,已知A1(,0),A2(,0),P(x,y),M(x,1),N(x,2),若实数使得2(O为坐标原点)求P点的轨迹方程,并讨论P点的轨迹类型解(x,1),(x,2),(x,y),(x,y)2,(x22)2x22y2,整理得(12)x2y22(12)当1时,方程为y0,轨迹为一条直线;当0时,方程为x2y22,轨迹为圆;当(1,0)(0,1)时,方
11、程为1,轨迹为中心在原点,焦点在x轴上的椭圆;当(,1)(1,)时,方程为1,轨迹为中心在原点,焦点在x轴上的双曲线1(2020浦东新区三模)数学中的数形结合也可以组成世间万物的绚丽画面,一些优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的产物曲线C:(x2y2)316x2y2为四叶玫瑰线,下列结论正确的有()方程(x2y2)316x2y2(xy0),表示的曲线在第二和第四象限;曲线C上任一点到坐标原点O的距离都不超过2;曲线C构成的四叶玫瑰线面积大于4;曲线C上有5个整点(横、纵坐标均为整数的点)AB CDA对于,因为xy0,所以x与y异号,故图象在第二和第四象限,即正确对于,因为x2y22xy(x
12、0,y0),所以xy,所以(x2y2)316x2y2164(x2y2)2,所以x2y24,即正确对于,以O为圆点,2为半径的圆O的面积为4,显然曲线C围成的区域的面积小于圆O的面积,即错误把x,y代入曲线C,可知等号两边成立,所以曲线C在第一象限过点(,),由曲线的对称性可知,该点的位置是图中的点M,对于,只需要考虑曲线在第一象限内经过的整点即可,把(1,1),(1,2)和(2,1)代入曲线C的方程验证可知,等号不成立,所以曲线C在第一象限内不经过任何整点,再结合曲线的对称性可知,曲线C只经过整点(0,0),即错误故选A.2(2020宝山区模拟)如图,某野生保护区监测中心设置在点O处,正西、正
13、东、正北处有三个监测点A,B,C,且|OA|OB|OC|30 km,一名野生动物观察员在保护区遇险,发出求救信号,三个监测点均收到求救信号,A点接收到信号的时间比B点接收到信号的时间早秒(注:信号每秒传播V0千米)(1)以O为原点,直线AB为x轴建立平面直角坐标系,根据题设条件求观察员所有可能出现的位置的轨迹方程;(2)若已知C点与A点接收到信号的时间相同,求观察员遇险地点坐标,以及与监测中心O的距离;(3)若C点监测点信号失灵,现立即以监测点C为圆心进行“圆形”红外扫描,为保证有救援希望,扫描半径r至少是多少公里?解(1)以O为原点,直线AB为x轴建立平面直角坐标系,A点接收到信号的时间比B
14、点接收到信号的时间早秒,可知野生动物观察员在保护区遇险,发出求救信号的位置,在以AB为焦点的双曲线的左支,所以c30,2a40,所以a20,则b10,所以观察员所有可能出现的位置的轨迹方程为1,x0.(2)已知C点与A点接收到信号的时间相同,则观察员遇险地点既在双曲线上,又在yx(x0)上,所以可得x20,y20,观察员遇险地点坐标(20,20),观察员遇险地点与监测中心O的距离为20.(3)由题意可得以监测点C为圆心进行“圆形”红外扫描,可得x2(y30)2r2,与1,x0联立,消去x可得9y2300y6 5005r20,90 00036(6 5005r2)0,解得r20.为保证有救援希望,扫描半径r至少是20公里