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- 2021-06-10 发布
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课时作业(五十二) [第52讲 曲线与方程]
[时间:45分钟 分值:100分]
1.与两圆x2+y2=1及x2+y2-8x+12=0都外切的圆的圆心在( )
A.一个椭圆上 B.双曲线的一支上
C.一条抛物线上 D.一个圆上
2. 已知两定点A(1,1),B(-1,-1),动点P满足·=,则点P的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.拋物线
3.已知点O(0,0),A(1,-2),动点P满足|PA|=3|PO|,则P点的轨迹方程是( )
A.8x2+8y2+2x-4y-5=0
B.8x2+8y2-2x-4y-5=0
C.8x2+8y2+2x+4y-5=0
D.8x2+8y2-2x+4y-5=0
4.已知A(0,7)、B(0,-7)、C(12,2),以C为一个焦点作过A、B的椭圆,椭圆的另一个焦点F的轨迹方程是( )
A.y2-=1(y≤-1) B.y2-=1
C.y2-=-1 D.x2-=1
5. 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=2,且·=1,则P点的轨迹方程是( )
A.x2+3y2=1(x>0,y>0)
B.x2-3y2=1(x>0,y>0)
C.3x2-y2=1(x>0,y>0)
D.3x2+y2=1(x>0,y>0)
6.已知||=3,A、B分别在y轴和x轴上运动,O为原点,=+,则动点P的轨迹方程是( )
A.+y2=1 B.x2+=1
C..+y2=1 D..x2+=1
7.已知二面角α-l-β的平面角为θ,点P在二面角内,PA⊥α,PB⊥β,A,B为垂足,且PA=4,PB=5,设A,B到棱l的距离分别为x,y,当θ变化时,点(x,y)的轨迹方程是( )
A.x2-y2=9(x≥0)
B.x2-y2=9(x≥0,y≥0)
C.y2-x2=9(y≥0)
D.y2-x2=9(x≥0,y≥0)
8. 已知点M(-3,0),N(3,0),B(1,0),圆C与直线MN切于点B,过M、N与圆C相切的两直线相交于点P,则P点的轨迹方程为( )
A.x2-=1(x<-1) B.x2-=1(x>1)
C.x2+=1(x>0) D.x2-=1(x>1)
9. 已知动点P在直线x+2y-2=0上,动点Q在直线x+2y+4=0上,线段PQ中点M(x0,y0)满足不等式则x+y的取值范围是( )
A. B.
C. D.[10,34]
10.已知直线l:2x+4y+3=0,P为l上的动点,O为坐标原点.若2=,则点Q的轨迹方程是________________.
11.已知F1、F2为椭圆+=1的左、右焦点,A为椭圆上任一点,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________.
12.设过抛物线y2=4x的焦点F的直线交抛物线于A、B两点,且AB中点为M,则点M的轨迹方程是________.
13. 曲线C是平面内与两个定点F1(-1,0)和F2(1,0)的距离的积等于常数a2(a>1)的点的轨迹,给出下列三个结论:
①曲线C过坐标原点;
②曲线C关于坐标原点对称;
③若点P在曲线C上,则△F1PF2的面积不大于a2.
其中,所有正确结论的序号是________.
14.(10分) 在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,-1),B点在直线y=-3上,M点满足∥,·=·,M点的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程;
(2)P为C上的动点,l为C在P点处的切线,求O点到l距离的最小值.
15.(13分) 已知椭圆的中心为坐标原点O,焦点在x轴上,椭圆短半轴长为1,动点M(2,t)(t>0)在直线x=(a为长半轴长,c为半焦距)上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求以OM为直径且被直线3x-4y-5=0截得的弦长为2的圆的方程;
(3)设F是椭圆的右焦点,过点F作OM的垂线与以OM为直径的圆交于点N,求证:线段ON的长为定值,并求出这个定值.
16.(12分) 已知A、B分别是直线y=x和y=-x上的两个动点,线段AB的长为2,D是AB的中点.
(1)求动点D的轨迹C的方程;
(2)过点N(1,0)作与x轴不垂直的直线l,交曲线C于P、Q两点,若在线段ON上存在点M(m,0),使得以MP、MQ为邻边的平行四边形是菱形,试求m的取值范围.
课时作业(五十二)
【基础热身】
1.B [解析] 圆x2+y2-8x+12=0的圆心为(4,0),半径为2,动圆的圆心到(4,0)的距离减去到(0,0)的距离等于1,由此可知,动圆的圆心在双曲线的一支上.
2.B [解析] 设点P(x,y),则=(1-x,1-y),=(-1-x,-1-y),
所以·=(1-x)(-1-x)+(1-y)(-1-y)=x2+y2-2.
由已知x2+y2-2=,即+=1,所以点P的轨迹为椭圆.
3.A [解析] 设P点的坐标为(x,y),则=3,
整理,得8x2+8y2+2x-4y-5=0.
4.A [解析] 由题意|AC|=13,|BC|=15,|AB|=14,又|AF|+|AC|=|BF|+|BC|,
∴|AF|-|BF|=|BC|-|AC|=2.
故F点的轨迹是以A、B为焦点,实轴长为2的双曲线下支.又c=7,a=1,b2=48,
所以轨迹方程为y2-=1(y≤-1).
【能力提升】
5.A [解析] 设A(a,0),B(0,b),a>0,b>0.由=2得(x,y-b)=2(a-x,-y),即a=x>0,b=3y>0.由题知点Q(-x,y),故由·=1,得(-x,y)·(-a,b)=1,即ax+by=1.将a,b代入上式得,所求的轨迹方程为x2+3y2=1(x>0,y>0).
6.A [解析] 设A(0,a),B(b,0),则由||=3得a2+b2=9.设P(x,y),由=+得(x,y)=(0,a)+(b,0),由此得b=x,a=3y,代入a2+b2=9得9y2+x2=9⇒+y2=1.
7.B [解析] 实际上就是求x,y所满足的一个等式,设平面PAB与二面角的棱的交点是C,则AC=x,BC=y,在两个直角三角形Rt△PAC,Rt△PBC中其斜边相等,根据勾股定理即可得到x,y所满足的关系式.如图,x2+42=y2+52,即x2-y2=9(x≥0,y≥0).
8.B [解析] 设直线PM、PN与圆C的切点分别为A、D.由切线长定理知|AM|=|MB|,|PD|=|PA|,|DN|=|NB|,所以|PM|-|PN|=|PA|+|AM|-|PD|-|DN|=|MB|-|NB|=2<|MN|,由双曲线的定义知点P的轨迹是以M、N为焦点、实轴长为2的双曲线的右支(除去点B).
9.B [解析] 由于已知的两直线平行,故其中点的轨迹是x+2y+1=0,点M(x0,y0)就是直线x+2y+1=0位于区域内的线段上,如图.根据几何意义,坐标原点到直线x+2y+1
=0的距离是,故最小值是,根据图形在点A处取得最大值,点A的坐标是(5,-3),故最大值是34.
10.2x+4y+1=0 [解析] 设点Q的坐标为(x,y),点P的坐标为(x1,y1).根据2=得2(x,y)=(x1-x,y1-y),即
∵点P在直线l上,∴2x1+4y1+3=0,把x1=3x,y1=3y代入上式并化简,得2x+4y+1=0,为所求轨迹方程.
11.x2+y2=4 [解析] 延长F1D与F2A交于B,连接DO,可知|DO|=|F2B|=2,∴动点D的轨迹方程为x2+y2=4.
12.y2=2(x-1) [解析] F(1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x,y),则x1+x2=2x,y1+y2=2y,y=4x1,y=4x2,后两式相减并将前两式代入得(y1-y2)y=2(x1-x2),当x1≠x2时,×y=2.
又A、B、M、F四点共线,=,代入得y2=2(x-1),当x1=x2时,M(1,0)也适合这个方程,即y2=2(x-1)是所求的轨迹方程.
13.②③ [解析] ①曲线C经过原点,这点不难验证是错误的,如果经过原点,那么a=1,与条件不符;②曲线C关于原点对称,这点显然正确,如果在某点处|PF1||PF2|=a2,关于原点的对称点处也一定符合|PF1||PF2|=a2;③三角形的面积S△F1F2P2≤,很显然S△F1F2P=|PF1||PF2|sin∠F1PF2≤|PF1||PF2|=.所以②③正确.
14.[解答] (1)设M(x,y),由已知得B(x,-3),A(0,-1).
所以=(-x,-1-y),=(0,-3-y),=(x,-2).
再由题意可知(+)·=0,
即(-x,-4-2y)·(x,-2)=0,
所以曲线C的方程为y=x2-2.
(2)设P(x0,y0)为曲线C:y=x2-2上一点,
因为y′=x,所以l的斜率为x0.
因此直线l的方程为y-y0=x0(x-x0),
即x0x-2y+2y0-x=0.
则O点到l的距离d=,又y0=x-2,
所以d==≥2,
当x0=0时取等号,所以O点到l距离的最小值为2.
15.[解答] (1)由点M在直线x=上,得=2,
又b=1,故=2,∴c=1,从而a=.
∴椭圆的标准方程为+y2=1.
(2)以OM为直径的圆的方程为x(x-2)+y(y-t)=0,即(x-1)2+2=+1,
其圆心为,半径r=.
因为以OM为直径的圆被直线3x-4y-5=0截得的弦长为2,
所以圆心到直线3x-4y-5=0的距离d==,所以=,解得t=4,
所以所求圆的方程为(x-1)2+(y-2)2=5.
(3)证法一:设OM,FN交于点K.
由平面几何的性质知|ON|2=|OK||OM|,
直线OM:y=x,直线FN:y=-(x-1).由得xK=.
∴|ON|2=·
=··2=2,所以线段ON的长为定值.
证法二:设N(x0,y0),则=(x0-1,y0),=(2,t),
=(x0-2,y0-t),=(x0,y0),
∵⊥,∴2(x0-1)+ty0=0,∴2x0+ty0=2,
又∵⊥,∴x0(x0-2)+y0(y0-t)=0,
∴x+y=2x0+ty0=2,
所以,||==为定值.
【难点突破】
16.[解答] (1)设D(x,y),A,B.
因为D是线段AB的中点,
所以x=,y=·.
因为|AB|=2,所以(x1-x2)2+2=12,所以(2y)2+2=12,
即+y2=1.
故点D的轨迹C的方程为+y2=1.
(2)设l:y=k(x-1)(k≠0),代入椭圆方程+y2=1,
得(1+9k2)x2-18k2x+9k2-9=0,
所以x1+x2=,
所以y1+y2=k(x1+x2)-2k=.
所以PQ中点H的坐标为.
因为以MP、MQ为邻边的平行四边形是菱形,
所以kMH·k=-1.
所以·k=-1,即m=.
因为k≠0,所以0