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部编版2020版高考数学一轮复习 第七章 解析几何 第8讲 轨迹与方程课时作业 理

来源:易榕旅网
第8讲 轨迹与方程

1.当动点A在圆x+y=1上移动时,它与定点B(3,0)连线的中点M的轨迹方程是( )

22

A.(x+3)+y=4

22

B.(x-3)+y=1

22

C.(2x-3)+4y=1 3221D.x++y=

22

2.已知椭圆的焦点为F1,F2,P是椭圆上一个动点,延长F1P到点Q,使|PQ|=|PF2|,则动点Q的轨迹为( )

A.圆 B.椭圆

C.双曲线的一支 D.抛物线

2

2

x2y2

3.若AB是过椭圆2+2=1(a>b>0)中心的一条弦,M是椭圆上任意一点,且AM,BM与

ab两坐标轴均不平行,kAM,kBM分别表示直线AM,BM的斜率,则kAM·kBM=( )

c2b2c2a2

A.-2 B.-2 C.-2 D.-2 aabb22xy2

4.已知双曲线C1:2-2=1(a>0,b>0)的离心率为2,若抛物线C2:x=2py(p>0)的

ab焦点到双曲线C1 的渐近线的距离为2,则抛物线C2的方程为( )

22

A.x=4y B.x=8y

22

C.x=4 2y D.x=8 2y

5.记点P到图形C上每一个点的距离的最小值称为点P到图形C的距离,那么平面内到定圆C的距离与到定点A的距离相等的点的轨迹不可能是( )

A.圆 B.椭圆

C.双曲线的一支 D.直线

2

6.(2017年天津)设抛物线y=4x的焦点为F,准线为l.已知点C在l上,以C为圆心的圆与y轴的正半轴相切于点A.若∠FAC=120°,则圆的方程为____________.

→→

7.长为3的线段AB的端点A,B分别在x,y轴上移动,动点C(x,y)满足AC=2CB,则动点C的轨迹方程为________________.

33

8.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 3,

33

P是AB的中点,则动点P的轨迹C的方程为____________.

9.设F1,F2分别是椭圆C:2+2=1(a>b>0)的左右焦点. (1)设椭圆C上的点

32

,到F1,F2两点距离之和等于2 2,写出椭圆C的方程; 22

xa2

yb2

(2)设过(1)中所得椭圆上的焦点F2且斜率为1的直线与其相交于A,B,求△ABF1的面积;

(3)在(1)的条件下,设点P是椭圆C上的任意一点,过原点的直线l与椭圆相交于M,N两点,直线PM,PN的斜率都存在,并记为kPM,kPN,试探究kPM·kPN的值是否与点P及直线l有关,并证明你的结论.

1

2

10.(2016年新课标Ⅲ)已知抛物线C:y=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.

2

第8讲 轨迹与方程

1.C

2.A 解析:|QF1|=|PF1|+|PQ|=|PF1|+|PF2|=2a, ∴动点Q的轨迹是以F1为圆心,2a为半径的圆.

3.B 解析:方法一(直接法):设A(x1,y1),M(x0,y0),则B(-x1,-y1),kAM·kBM=

2

y0-y1y0+y1y20-y1

· =2 x0-x1x0+x1x20-x1

22-b2x2-b2x2

+b0-aa1+b

2

x20-x1

2

2

b2

=-2.

a方法二(特殊值法):因为四个选项为确定值,取A(a,0),B(-a,0),M(0,b),可得kAM·kBMb2

=-2.

ax2y2b4.D 解析:由题意,可得双曲线C1:2-2=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,

abaca2+b2222

即bx±ay=0.由e===2,得b=a,∴c=a+b=2a.又抛物线C2:x=

aaapap4cp2py(p>0)的焦点坐标为0,,故焦点到渐近线的距离d===2.∴p==4 22

a22a+b2c2

2.∴抛物线C2的方程为x=8 2y. 5.D 解析:若点A在圆C内,如图D135(1),有|PA|=|PB|,|PA|+|PC|=|PB|+|PC|=|BC|(为定值),其轨迹为椭圆;

(1) (2)

(3) 图D135

若点A在圆C外,如图,有|PA|=|PB|,|PC|-|PA|=|PC|-|PB|=|BC|(为定值),其轨迹为双曲线的一支;

若点A与圆C的圆心重合,如图,其轨迹为圆; 若点A在圆C上,其轨迹为射线.故选D.

22

6.(x+1)+(y-3)=1 解析:如图D136,圆心C的坐标设为(-1,b),显然半径r=1,又∠FAC=120°,则∠FAO=30°,OF=1,则OA=b=3.所以圆的方程为(x+1)2

2

+(y-3)=1.

3

图D136

2

y→→222

7.x+=1 解析:设A(a,0),B(0,b),则a+b=9.又C(x,y),则由AC=2CB,

4

x-a=-2x,

得(x-a,y)=2·(-x,b-y).即

y=2b-2y,

a=3x,

即3

b=y,2

代入a+b=9,并整

22

理,得x+=1.

4

8.+y=1 解析:设P(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2). 9

2

y2

2

x2

x+xx=2,∵P是线段AB的中点,∴y+yy=2.1

2

1

2

∵A,B分别是直线y=∴y1=

33

x和y=-x上的点, 33

33

x1,y2=-x2. 33

x1-x2=2 3y,

代入①,得2 3

y1-y2=x.3

2

→22

又|AB|=2 3,∴(x1-x2)+(y1-y2)=12.

422

∴12y+x=12.

3∴动点P的轨迹C的方程为+y=1.

99.解:(1)由于点

2

x2

32

,在椭圆上, 22

2

23

22

所以a+b=1,

2a=2 2.

2

2

a=2,

解得2

b=1.

2

故椭圆C的方程为+y=1.

2

(2)由(1)知椭圆C的左、右焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),|F1F2|=2, 所以过椭圆的焦点F2且斜率为1的直线方程为y=x-1.

x2

2

4

将其代入+y=1,整理,得3x-4x=0.

2

4

解得x1=0,x2=.

3

41

当x1=0时,y1=-1;当x2=时,y2=.

33111114

SABF1=SAF1F2+SBF1F2=|F1F2|·|y1|+|F1F2|·|y2|=×2×1+×2×=.

222233(3)过原点的直线l与椭圆+y=1相交的两点M,N关于坐标原点对称, 2

设M(x0,y0),N(-x0,-y0),P(x,y),

得+y=1,+y=1. 22

y2-y210

两式相减,得22=-,

x-x02y-y0y+y0

又∵kPM=,kPN=,

x-x0x+x0

y-y0y+y0y2-y210

∴kPM·kPN=·=22=-.

x-x0x+x0x-x02

故kPM·kPN的值与点P的位置无关,同时与直线l无关.

1a2b210.(1)证明:由题设知F,0.设l1:y=a,l2:y=b,则ab≠0,且A,a,B,b. 222

111a+b. 则P-,a,Q-,b,R-,2222

记过A,B两点的直线为l,

则直线l的方程为2x-(a+b)y+ab=0. 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,

a-ba-b1-ab则k1====-b=k2. 2=2

1+aa-abaa所以AR∥FQ.

(2)解:设直线l与x轴的交点为D(x1,0),

111|a-b|则S△ABF=|b-a||FD|=|b-a|x1-,S△PQF=. 2222

1|a-b|1由题设可得2×|b-a|x1-=, 222

所以x1=0(舍去),x1=1.

方法一,设满足条件的AB的中点为E(x,y). 当AB与x轴不垂直时,

2y由kAB=kDE,可得=(x≠1).

a+bx-1

a+b2而=y,所以y=x-1(x≠1).

2

当AB与x轴垂直时,E与D重合.

2

故所求轨迹方程为y=x-1. 方法二,利用点差法,设A(x1,y1),B(x2,y2), AB的中点为E(x,y),直线AB过点D(1,0).

2y1=2x1,22由2两式相减得y1-y2=(y1+y2)(y1-y2)=2(x1-x2),当AB与x轴不垂直y2=2x2

时,

x2

22

x2

2

x20

2

0

x2

2

5

y1-y2221y-0

====kDE=(x≠1), x1-x2y1+y22yyx-12

整理,得y=x-1(x≠1).

2

当AB与x轴垂直时,E与D重合,故所求轨迹方程为y=x-1.

得kAB=

6

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