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第 8 讲 曲线与方程
一、选择题
1.方程(2x+3y-1)(-1)=0表示的曲线是( )
A.两条直线 B.两条射线
C.两条线段 D.一条直线和一条射线
解析 原方程可化为或-1=0,即2x+3y-1=0(x≥3)或x=4,故原方程表示
的曲线是一条直线和一条射线.
答案 D
2.(2017·衡水模拟)若方程x2+=1(a是常数),则下列结论正确的是( )
A.任意实数a方程表示椭圆 B.存在实数a方程表示椭圆
C.任意实数a方程表示双曲线 D.存在实数a方程表示抛物线
解析 当a>0且a≠1时,方程表示椭圆,故选B.
答案 B
3.(2017·长春模拟)设圆(x+1)2+y2=25的圆心为C,A(1,0)是圆内一定点,Q为
圆周上任一点.线段AQ的垂直平分线与CQ的连线交于点M,则M的轨迹方
程为( )
A.-=1 B.+=1
C.-=1 D.+=1
解析 ∵M为AQ的垂直平分线上一点,则|AM|=|MQ|,∴|
MC|+|MA|=|MC|+|MQ|=|CQ|=5,故M的轨迹是以定点C,
A为焦点的椭圆.
∴a=,∴c=1,则b2=a2-c2=,
∴M的轨迹方程为+=1.
答案 D
4.设点A为圆(x-1)2+y2=1上的动点,PA是圆的切线,且|PA|=1,则点P的轨
迹方程是( )
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
5.平面直角坐标系中,已知两点A(3,1),B(-1,3),若点C满足OC=λ OA+
1
λ OB(O为原点),其中λ ,λ ∈R,且λ +λ =1,则点C的轨迹是( )
2 1 2 1 2
A.直线 B.椭圆
C.圆 D.双曲线
解析 设C(x,y),因为OC=λ OA+λ OB,
1 2
所以(x,y)=λ (3,1)+λ (-1,3),即
1 2
解得又λ +λ =1,
1 2
所以+=1,即x+2y=5 ,
所以点C的轨迹为直线,故选A.
答案 A
二、填空题
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.
即轨迹所包围的面积等于4π.
答案 4π
7.已知点A(1,0),直线l:y=2x-4,点R是直线l上的一点,若RA=AP,则点P
的轨迹方程为________.
解析 设P(x,y),R(x ,y ),由RA=AP知,点A是线段RP的中点,∴即
1 1
∵点R(x ,y )在直线y=2x-4上,
1 1
∴y =2x -4,∴-y=2(2-x)-4,即y=2x.
1 1
答案 y=2x
8.在△ABC中,|BC|=4,△ABC的内切圆切BC于D点,且|BD|-|CD|=2,则顶
点A的轨迹方程为________.
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<|BC|=4,
∴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>).
答案 -=1(x>)
三、解答题
9.如图所示,动圆C :x2+y2=t2,13) D.-=1(x>4)
解析 如图,|AD|=|AE|=8,|BF|=|BE|=2,|CD|=|CF|,所
以|CA|-|CB|=8-2=6<10=|AB|,根据双曲线定义,所求
轨迹是以 A,B 为焦点,实轴长为 6 的双曲线的右支
(y≠0),方程为-=1(x>3).
答案 C
12.已知两点M(-2,0),N(2,0),点P为坐标平面内的动点,满足|MN|·|MP|+
MN·NP=0,则动点P(x,y)的轨迹方程为( )
A.y2=8x B.y2=-8x
C.y2=4x D.y2=-4x
解析 MN=(4,0),MP=(x+2,y),NP=(x-2,y).
∴|MN|=4,|MP|=,MN·NP=4(x-2).根据已知条件得4=4(2-x).
整理得y2=-8x.∴点P的轨迹方程为y2=-8x.
答案 B
13.如图,P是椭圆+=1上的任意一点,F ,F 是它的两个焦
1 2
点,O为坐标原点,且OQ=PF1+PF2,则动点Q的轨迹方
程是________.
解析 由于OQ=PF1+PF2,
又PF1+PF2=PM=2PO=-2OP,
设Q(x,y),则OP=-OQ=,即P点坐标为,又P在椭圆上,则有+=1,即+=
1.
答案 +=1
14.(2016·全国Ⅲ卷)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线
l ,l 分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点.
1 2(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 由题设F,设l :y=a,l :y=b,则ab≠0,
1 2
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)证明 由于F在线段AB上,故1+ab=0.
记AR的斜率为k ,FQ的斜率为k ,
1 2
则k ====-=-b=k .
1 2
所以 AR∥FQ.
(2)设过AB的直线为l,设l与x轴的交点为D(x ,0),
1
则S =|b-a||FD|=|b-a|,
△ABF
S =.由题设可得|b-a|=,所以x =1,x =0(舍去).
△PQF 1 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k =k 可得=(x≠1).而=y,
AB DE
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.