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- 2021-06-16 发布
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课时作业50 曲线与方程
[基础达标]
一、选择题
1.已知点P是直线2x-y+3=0上的一个动点,定点M(-1,2),Q是线段PM延长线上的一点,且|PM|=|MQ|,则Q点的轨迹方程是( )
A.2x+y+1=0 B.2x-y-5=0
C.2x-y-1=0 D.2x-y+5=0
解析:由题意知,M为PQ中点,设Q(x,y),则P为(-2-x,4-y),代入2x-y+3=0得2x-y+5=0.
答案:D
2.方程|x|-1=所表示的曲线是( )
A.一个圆 B.两个圆
C.半个圆 D.两个半圆
解析:由题意得
即
或
故原方程表示两个半圆.
答案:D
3.设点A为圆(x-1)2+y2=1上的动点,PA是圆的切线,且|PA|=1,则P点的轨迹方程为( )
A.y2=2x B.(x-1)2+y2=4
C.y2=-2x D.(x-1)2+y2=2
解析:如图,设P(x,y),圆心为M(1,0).连接MA,则MA⊥PA,且|MA|=1.
又∵|PA|=1,
∴|PM|==,
即|PM|2=2,∴(x-1)2+y2=2.
答案:D
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4.[2020·珠海模拟]已知点A(1,0),直线l:y=2x-4,点R是直线l上的一点,若=,则点P的轨迹方程为( )
A.y=-2x B.y=2x
C.y=2x-8 D.y=2x+4
解析:设P(x,y),R(x1,y1),由=知,点A是线段RP的中点,∴即
∵点R(x1,y1)在直线y=2x-4上,
∴y1=2x1-4,∴-y=2(2-x)-4,即y=2x.
答案:B
5.[2020·福建八校联考]已知圆M:(x+)2+y2=36,定点N(,0),点P为圆M上的动点,点Q在NP上,点G在线段MP上,且满足=2,·=0,则点G的轨迹方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.-=1 D.-=1
解析:由=2,·=0知GQ所在直线是线段NP的垂直平分线,连接GN,
∴|GN|=|GP|,∴|GM|+|GN|=|MP|=6>2,∴点G的轨迹是以M,N为焦点的椭圆,其中2a=6,2c=2,∴b2=4,∴点G的轨迹方程为+=1,故选A.
答案:A
二、填空题
6.在△ABC中,A为动点,B,C为定点,B,C(a>0),且满足条件sin C-sin B=sin A,则动点A的轨迹方程是________.
解析:由正弦定理得-=×,
即|AB|-|AC|=|BC|,
故动点A是以B,C为焦点,为实轴长的双曲线右支.
即动点A的轨迹方程为-=1(x>0且y≠0).
答案:-=1(x>0且y≠0)
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7.[2020·河南开封模拟]如图,已知圆E:(x+)2+y2=16,点F(,0),P是圆E上任意一点.线段PF的垂直平分线和半径PE相交于Q.则动点Q的轨迹Γ的方程为________________.
解析:连接QF,因为Q在线段PF的垂直平分线上,所以|QP|=|QF|,得|QE|+|QF|=|QE|+|QP|=|PE|=4.
又|EF|=2<4,得Q的轨迹是以E,F为焦点,长轴长为4的椭圆,则方程为+y2=1.
答案:+y2=1
8.[2020·江西九江联考]设F(1,0),点M在x轴上,点P在y轴,且=2,⊥,当点P在y轴上运动时,则点N的轨迹方程为________.
解析:设M(x0,0),P(0,y0),N(x,y),由=2,得即因为⊥,=(x0,-y0),=(1,-y0),所以(x0,-y0)·(1,-y0)=0,所以x0+y=0,即-x+y2=0,所以点N的轨迹方程为y2=4x.
答案:y2=4x
三、解答题
9.在平面直角坐标系xOy中,点B与点A(-1,1)关于原点O对称,P是动点,且直线AP与BP的斜率之积等于-.求动点P的轨迹方程.
解析:因为点B与点A(-1,1)关于原点O对称.
所以点B的坐标为(1,-1).
设点P的坐标为(x,y),由题设知直线AP与BP的斜率存在且均不为零,则·=-,
化简得x2+3y2=4(x≠±1).
故动点P的轨迹方程为+=1(x≠±1).
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10.如图所示,已知圆A:(x+2)2+y2=1与点B(2,0),分别求出满足下列条件的动点P的轨迹方程.
(1)△PAB的周长为10;
(2)圆P与圆A外切,且过B点(P为动圆圆心);
(3)圆P与圆A外切,且与直线x=1相切(P为动圆圆心).
解析:(1)根据题意,知|PA|+|PB|+|AB|=10,即|PA|+|PB|=6>4=|AB|,故P点轨迹是椭圆,且2a=6,2c=4,即a=3,c=2,b=.
因此其轨迹方程为+=1(y≠0).
(2)设圆P的半径为r,则|PA|=r+1,|PB|=r,
因此|PA|-|PB|=1.
由双曲线的定义知,P点的轨迹为双曲线的右支,且2a=1,2c=4,即a=,c=2,b=,因此其轨迹方程为4x2-y2=1.
(3)依题意,知动点P到定点A的距离等于到定直线x=2的距离,故其轨迹为抛物线,且开口向左,p=4.
因此其轨迹方程为y2=-8x.
[能力挑战]
11.已知圆C1的圆心在坐标原点O,且恰好与直线l1:x-y-2=0相切.
(1)求圆的标准方程;
(2)设点A为圆上一动点,AN⊥x轴于点N,若动点Q满足=m+(1-m)(其中m为非零常数),试求动点Q的轨迹方程.
解析:(1)设圆的半径为r, 圆心到直线l1的距离为d,则d==2.
因为r=d=2,圆心为坐标原点O,所以圆C1的方程为x2+y2=4.
(2)设动点Q(x,y),A(x0,y0),
∵AN⊥x轴于点N,∴N(x0,0),
由题意知,(x,y)=m(x0,y0)+(1-m)·(x0,0),
解得即
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将点A代入圆C1的方程x2+y2=4,得动点Q的轨迹方程为+=1.
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