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- 2021-06-24 发布
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A组 专项基础训练
(时间:40分钟)
1.(2017·呼和浩特调研)已知椭圆+=1(a>b>0),M为椭圆上一动点,F1为椭圆的左焦点,则线段MF1的中点P的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
【解析】 设椭圆的右焦点是F2,由椭圆定义可得|MF1|+|MF2|=2a>2c,所以|PF1|+|PO|=(|MF1|+|MF2|)=a>c,所以点P的轨迹是以F1和O为焦点的椭圆.
【答案】 B
2.有一动圆P恒过定点F(a,0)(a>0)且与y轴相交于点A、B,若△ABP为正三角形,则点P的轨迹为( )
A.直线 B.圆
C.椭圆 D.双曲线
【解析】 设P(x,y),动圆P的半径为R,
由于△ABP为正三角形,
∴P到y轴的距离d=R,即|x|=R.
而R=|PF|=,
∴|x|=·.
整理得(x+3a)2-3y2=12a2,
即-=1.
∴点P的轨迹为双曲线.
【答案】 D
3.(2017·辽宁葫芦岛调研)在△ABC中,已知A(2,0),B(-2,0),G,M为平面上的两点且满足++=0,||=||=||,∥,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)
【解析】 设C(x,y)(y≠0),则由++=0,
即G为△ABC的重心,得G.
又||=||=||,
即M为△ABC的外心,
所以点M在y轴上,
又∥,则有M.
所以x2+=4+,
化简得+=1,y≠0.
所以顶点C的轨迹为焦点在y轴上的椭圆(除去短轴端点).
【答案】 B
4.(2017·湖南东部六校2月联考)已知两定点A(0,-2),B(0,2),点P在椭圆+=1上,且满足||-||=2,则·为( )
A.-12 B.12
C.-9 D.9
【解析】 由||-||=2,可得点P(x,y)的轨迹是以两定点A、B为焦点的双曲线的上支,且2a=2,c=2,
∴b=.∴点P的轨迹方程为y2-=1(y≥1).
由解得
所以·=(x,y+2)·(x,y-2)
=x2+y2-4=9+4-4=9,故选D.
【答案】 D
5.(2017·天津津南区一模)平面直角坐标系中,已知两点A(3,1),B(-1,3),若点C满足=λ1+λ2(O为原点),其中λ1,λ2∈R,且λ1+λ2=1,则点C的轨迹是( )
A.直线 B.椭圆
C.圆 D.双曲线
【解析】 设C(x,y),则=(x,y),=(3,1),=(-1,3),
∵=λ1+λ2,∴
又λ1+λ2=1,∴x+2y-5=0,表示一条直线.
【答案】 A
6.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P满足|PA|=2|PB|,则点P的轨迹所包围的图形的面积为________.
【解析】 设P(x,y),由|PA|=2|PB|,
得=2 ,
∴3x2+3y2-12x=0,即x2+y2-4x=0.
∴P的轨迹为以(2,0)为圆心,半径为2的圆.
即轨迹所包围的图形的面积等于4π.
【答案】 4π
7.(2017·聊城一模)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=+t(-),其中t∈R,则点C的轨迹方程是________.
【解析】 设C(x,y),则=(x,y),+t(-)=(1+t,2t),所以消去参数t得点C的轨迹方程为y=2x-2.
【答案】 y=2x-2
8.(2017·南京模拟)如图,P是椭圆+=1上的任意一点,F1,F2是它的两个焦点,O为坐标原点,且=+,则动点Q的轨迹方程是________.
【解析】 由于=+,
又+==2=-2,
设Q(x,y),
则=-=,
即P点坐标为,又P在椭圆上,
则有+=1,即+=1.
【答案】 +=1
9.(2017·临汾调研)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.
【解析】 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|,∴|AB|-|AC|=2<4=|BC|,
∴点A的轨迹为以B,C的焦点的双曲线的右支(y≠0)且a=,c=2,∴b=,
∴轨迹方程为-=1(x>).
10.(2016·安徽淮南二模)已知点A(-2,0),P是⊙O:x2+y2=4上任意一点,P在x轴上的射影为Q,=2,动点G的轨迹为C,直线y=kx(k≠0)与轨迹C交于E、F两点,直线AE、AF分别与y轴交于点M、N.
(1)求轨迹C的方程;
(2)以MN为直径的圆是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.
【解析】 (1)设G(x,y),∴Q(x,0),
∵=2,∴P(x,2y),
∵P在⊙O:x2+y2=4上,∴x2+4y2=4.
∴轨迹C的方程为+y2=1.
(2)经过定点.
设点E(x0,y0)(不妨设x0>0),
则点F(-x0,-y0).
由消去y得x2=.
所以x0=,则y0=.
所以直线AE的方程为y=(x+2).
则M.
同理可得点N.
所以|MN|==.
设MN的中点为P,则点P的坐标为.
则以MN为直径的圆的方程为x2+=,
即x2+y2+y=1.
令y=0,得x2=1,即x=1或x=-1.
故以MN为直径的圆经过两定点(1,0),(-1,0).
B组 专项能力提升
(时间:30分钟)
11.(2017·合肥模拟)动点P在直线x=1上运动,O为坐标原点,以OP为直角边,点O为直角顶点作等腰直角三角形OPQ,则动点Q的轨迹是( )
A.圆 B.两条平行直线
C.抛物线 D.双曲线
【解析】 设Q(x,y),P(1,y0),
由题意知|OP|=|OQ|,
且·=0,
将y0=-代入①得
x2+y2=1+,
化简即y2=1,∴y=±1,表示两条平行直线,故选B.
【答案】 B
12.在平面直角坐标系中,方程+=1(a,b是不相等的两个正数)所代表的曲线是( )
A.三角形 B.正方形
C.非正方形的长方形 D.非正方形的菱形
【解析】 x+y≥0,x-y≥0时,
x+y=1;
x+y≤0,x-y≤0时,x+y=-1;
x+y≥0,x-y≤0时,y+x=1;
x+y≤0,x-y≥0时,y+x=-1.
∵a,b是不相等的两个正数.
∴方程+=1所代表的曲线是非正方形的菱形.
【答案】 D
13.(2015·浙江)如图,斜线段AB与平面α所成的角为60°,B为斜足,平面α上的动点P满足∠PAB=30°,则点P的轨迹是( )
A.直线
B.抛物线
C.椭圆
D.双曲线的一支
【解析】 本题可构造如图圆锥.母线与中轴线夹角为30°,然后用平面α去截,使直线AB与平面α的夹角为60°,则截口为P的轨迹图形,由圆锥曲线的定义可知,P的轨迹为椭圆.故选C.
【答案】 C
14.(2017·河北石家庄一模)在平面直角坐标系xOy中,一动圆经过点且与直线x=-相切,设该动圆圆心的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)设P是曲线E上的动点,点B、C在y轴上,△PBC的内切圆的方程为(x-1)2+y2=1,求△PBC面积的最小值.
【解析】 (1)由题意可知圆心到的距离等于到直线x=-的距离,由抛物线的定义可知,曲线E的方程为y2=2x.
(2)设P(x0,y0)(x0>0),B(0,b),C(0,c),则直线PB的方程为(y0-b)x-x0y+x0b=0,
又圆心(1,0)到直线PB的距离为1,
所以=1,整理得(x0-2)b2+2y0b-x0=0,
同理可得(x0-2)c2+2y0c-x0=0,
所以b,c是方程(x0-2)x2+2y0x-x0=0的两根,
所以b+c=,bc=,
依题意知bc<0,∴x0>2,
则(b-c)2=(b+c)2-4bc=,
因为y=2x0,所以|b-c|=,
所以S△PBC=|b-c|x0=(x0-2)++4≥8,
当且仅当x0=4时上式取等号,
所以△PBC面积的最小值为8.
15.(2016·课标全国Ⅲ)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点.
(1)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR∥FQ;
(2)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.
【解析】 由题设知F.
设l1:y=a,l2:y=b,则ab≠0,
且A,B,P,Q,R.
记过A,B两点的直线为l,则l的方程为2x-(a+b)y+ab=0.
(1)由于F在线段AB上,故1+ab=0.
记AR的斜率为k1,FQ的斜率为k2,则
k1=====-b=k2.
所以AR∥FQ.
(2)设l与x轴的交点为D(x1,0),则
S△ABF=|b-a||FD|=|b-a|,
S△PQF=.
由题设可得2×|b-a|=,
所以x1=0(舍去),或x1=1.
设满足条件的AB的中点为E(x,y).
当AB与x轴不垂直时,
由kAB=kDE可得=(x≠1).
而=y,所以y2=x-1(x≠1).
当AB与x轴垂直时,E与D重合.所以,所求轨迹方程为y2=x-1.
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