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1、第六部分:平面解析幾何(8)
(限時:時間45分鐘,滿分100分)
一、選擇題
1.(2020年濰坊一模)已知點A(-2,0)、B(3,0),動點P(x,y)滿足·=x2,則點P的軌跡是( )
A.圓 B.橢圓
C.雙曲線 D.拋物線
【解析】 由條件知,
=(-2-x,-y),=(3-x,-y).
∴·=(-2-x)(3-x)+y2=x2,
整理得:x2-x-6+y2=x2,即y2=x+6,
∴點P的軌跡為拋物線.
【答案】 D
2.已知定點A(2,0),它與拋物線y2=x上的動點P連線的中點M的軌跡方程是( )
A.y2=2(x-1) B.y2=4(
2、x-1)
C.y2=x-1 D.y2=(x-1)
【解析】 設(shè)P(x1,y1),M(x,y),則y12=x1①
又M為AP中點,∴,
∴代入①得
(2y)2=2x-2,即y2=(x-1).
【答案】 D
3.打開“幾何畫板”軟件進行如下操作:
①用畫圖工具在工作區(qū)畫一個大小適中的圓C(設(shè)圓心為C);
②用取點工具分別在圓C上和圓C外各取一個點A、B;
③用構(gòu)造菜單下對應命令作出線段AB的垂直平分線l;
④作出直線AC.
假設(shè)直線AC與直線l相交,且交點設(shè)為P,當點B為定點,點A在圓C上運動時,點P的軌跡是( )
A.橢圓 B.雙曲線
C.拋物線 D.圓
3、
【解析】 由作圖及平面幾何知識可得,PC-PB=PC-PA=AC或PB-PC=PA-PC=AC.
從而點P到定點B、C的距離之差的絕對值是定長AC.
由雙曲線定義,得點P的軌跡是雙曲線.
【答案】 B
4.如圖,一圓形紙片的圓心為O,F(xiàn)是圓內(nèi)一定點,M是圓周上一動點,把紙片折疊使M與F重合,然后抹平紙片,折痕為CD,設(shè)CD與OM交于點P,則點P的軌跡是( )
A.橢圓 B.雙曲線
C.拋物線 D.圓
【解析】 由條件知|PM|=|PF|.
∴|PO|+|PF|=|PO|+|PM|=|OM|=R>|OF|.
∴P點的軌跡是以O(shè)、F為焦點的橢圓.
【答案】 A
4、
5.有一動圓P恒過定點F(a,0)(a>0)且與y軸相交于點A、B,若△ABP為正三角形,則點P的軌跡為( )
A.直線 B.圓
C.橢圓 D.雙曲線
【解析】 設(shè)P(x,y),動圓P的半徑為R,
由于△ABP為正三角形,
∴P到y(tǒng)軸的距離d=R,即|x|=R.
而R=|PF|=,
∴|x|=·.
整理得:(x+3a)2-3y2=12a2,
∴點P的軌跡為雙曲線.
【答案】 D
二、填空題
6.(1)方程(x-1)2+(x2+y2-1)2=0表示的圖形為________.
(2)方程(x-1)2·(x2+y2-1)2=0表示的圖形為________.
【解析
5、】 (1)∵(x-1)2+(x2+y2-1)2=0,
∴,∴,
即方程的圖形表示點(1,0).
(2)∵(x-1)2(x2+y2-1)2=0,
∴x-1=0或x2+y2-1=0.
即方程的圖形表示直線x-1=0或圓x2+y2-1=0.
【答案】 (1)點(1,0) (2)直線x-1=0或圓x2+y2-1=0
7.設(shè)P(a,b)是單位圓上的動點,則Q(a+b,ab)的軌跡方程是________.
【解析】 ∵P(a,b)是單位圓上的動點,
∴a2+b2=1.
設(shè)Q(x,y),則,
∴x2-2y=(a+b)2-2ab=a2+b2=1,
∴Q點的軌跡方程為x2=2y+1.
6、【答案】 x2=2y+1
8.有一條長度為1的線段EF,其端點E,F(xiàn)在邊長為3的正方形ABCD的四邊上滑動,當EF繞著正方形的四邊滑動一周時,EF的中點M所形成的軌跡的長是________.
【解析】 當EF端點E,F(xiàn)分別在兩邊上時,EF的中點M所形成的軌跡是四分之一的圓,當EF端點E,F(xiàn)都在同一邊上時,EF的中點M所形成的軌跡是長度為2的線段. 故EF的中點M所形成的軌跡的長為
2×4+4××2×π×=8+π.
【答案】 8+π
三、解答題
9.△ABC的頂點A固定,點A的對邊BC的長是2a,邊BC上的高的長是b,邊BC沿一條定直線移動,求△ABC外心的軌跡方程.
【解
7、析】 以BC所在的直線為x軸,以過BC邊上的高所在直線為y軸建立直角坐標系如圖,
則A(0,b),設(shè)△ABC外心P(x,y).
∴|PA|=|PB|=|PC|.
又|BC|=2a,故可設(shè)B(x1,0),C(x1+2a,0).
消x1得:x2=2by+a2-b2.
故△ABC外心的軌跡方程為x2=2by+a2-b2.
10.已知定點A(-2,0),動點B是圓F:(x-2)2+y2=64(F為圓心)上一點,線段AB的垂直平分線交BF于點P.
(1)求動點P的軌跡方程;
(2)直線y=x+1交P點的軌跡于M,N兩點,若P點的軌跡上存在點C,使+=m,求實數(shù)m的值.
【解析】
8、 (1)由題意知,|PA|=|PB|,
且|PB|+|PF|=r=8,
∴|PA|+|PF|=8>|AF|,
∴P點軌跡為以A、F為焦點的橢圓.
設(shè)橢圓的方程為+=1(a>b>0),
∴2a=8,a=4,a2-b2=c2=22=4,∴b2=12,
∴點P的軌跡方程為+=1.
(2)設(shè)M(x1,y1)、N(x2,y2)、C(x0,y0).
∵+=m,
∴(x1+x2,y1+y2)=m(x0,y0),
∴x0=,y0=.
由,得15x2+8x-44=0,
∴x1+x2=-,y1+y2=(x1+x2)+2=,
∴x0=-,y0=.
∵點C在橢圓+=1上,
∵+=1,
∴m2=,∴m=±.