文档内容
2025年菁优高考数学解密之圆锥曲线综合
一.选择题(共10小题)
1.(2024•辽阳二模)由动点 向圆 引两条切线 , ,切点分别为 , ,
若四边形 为正方形,则动点 的轨迹方程为
A. B.
C. D.
2.(2024•安徽模拟)已知 , 为圆 上的动点,且动点 满足: ,记
点的轨迹为 ,则
A. 为一条直线 B. 为椭圆
C. 为与圆 相交的圆 D. 为与圆 相切的圆
3.(2024•皇姑区四模)如图,在棱长为2的正方体 中,已知 , , 分别是棱
, , 的中点, 为平面 上的动点,且直线 与直线 的夹角为 ,则点 的轨迹
长度为
A. B. C. D.
4.(2024•重庆模拟)长为2的线段 的两个端点 和 分别在 轴和 轴上滑动,则点 关于点 的
对称点 的轨迹方程为
1A. B. C. D.
5.(2024•河北模拟)已知 是圆 上的动点,点 满足 ,记点
的轨迹为 ,若圆 与轨迹 的公共弦方程为 ,则
A. , B. , C. D.
6.(2024•闵行区三模)设 为曲线 上的任意一点,记 到 的准线的距离为 .若关于点集
和 , ,给出如下结论:
①任意 , 中总有2个元素;
②存在 ,使得 .
其中正确的是
A.①成立,②成立 B.①不成立,②成立
C.①成立,②不成立 D.①不成立,②不成立
7.(2024•回忆版)已知曲线 ,从 上任意一点 向 轴作垂线 , 为垂足,
则线段 的中点 的轨迹方程为
A. B.
C. D.
8.(2024•淄博模拟)在平面直角坐标系 中,已知 , ,动点 满足 ,
且 ,则下列说法正确的是
A.点 的轨迹为圆
B.点 到原点最短距离为2
2C.点 的轨迹是一个正方形
D.点 的轨迹所围成的图形面积为24
9.(2024•德州模拟)已知点 为圆 上一动点,点 满足 ,记点 的轨迹为 .
直线 上有一动点 ,直线 与 相切于点 ,则 的最小值为
A.2 B. C. D.
10.(2024•石景山区一模)对于曲线 ,给出下列三个命题:
①关于坐标原点对称;
②曲线 上任意一点到坐标原点的距离不小于2;
③曲线 与曲线 有四个交点.
其中正确的命题个数是
A.0 B.1 C.2 D.3
二.多选题(共5小题)
11.(2024•遵义二模)已知平面内曲线 ,下列结论正确的是
A.曲线 关于原点对称
B.曲线 所围成图形的面积为
C.曲线 上任意两点同距离的最大值为
D.若直线 与曲线 交于不同的四点,则
12.(2024•苏州模拟)从地球观察,太阳在公转时会围绕着北极星旋转.某苏州地区(经纬度约 ,
的地理兴趣小组探究此现象时,在平坦的地面上垂直竖起一根标杆,光在宇宙中的弯曲效应可忽
略不计,则杆影可能的轨迹是
A.半圆形 B.双曲线 C.直线 D.椭圆
13.(2024•太原模拟)已知两定点 , ,动点 满足条件 ,其轨迹是曲线 ,
3过 作直线 交曲线 于 , 两点,则下列结论正确的是
A. 取值范围是
B.当点 , , , 不共线时, 面积的最大值为6
C.当直线 斜率 时, 平分
D. 最大值为
14.(2024•河南模拟)在平面直角坐标系 中, , 为曲线 上任意
一点,则
A. 与曲线 有4个公共点 B. 点不可能在圆 外
C.满足 且 的点 有5个 D. 到 轴的最大距离为
15.(2024•锦州模拟)已知曲线 ,则
A. 过原点
B. 关于原点对称
C. 只有两条对称轴
D. , , ,
三.填空题(共5小题)
16.(2024•长春模拟)已知菱形 的各边长为2, .如图所示,将 沿 折起,使
得点 到达点 的位置,连接 ,得到三棱锥 ,此时 .若 是线段 的中点,点 在
三棱锥 的外接球上运动,且始终保持 则点 的轨迹的面积为 .
17.(2024•南昌二模)如图,有一张较大的矩形纸片 , , 分别为 , 的中点,点 在
4上, .将矩形按图示方式折叠,使直线 (被折起的部分)经过 点,记 上与 点重
合的点为 ,折痕为 .过点 再折一条与 平行的折痕 ,并与折痕 交于点 ,按上述方法多次
折叠, 点的轨迹形成曲线 .曲线 在 点处的切线与 交于点 ,则 的面积的最小值为
.
18.(2024•阳江模拟)已知曲线 是平面内到定点 与到定直线 的距离之和等于6的点的
轨迹,若点 在 上,对给定的点 ,用 表示 的最小值,则 的最小值为 .
19.(2024•梅州模拟)在平面直角坐标系 中, 为坐标原点,定义 , 、 , 两点之
间的“直角距离”为 .已知两定点 , ,则满足 ,
, 的点 的轨迹所围成的图形面积为 .
20.(2024•昌平区模拟)已知曲线 , 为坐标原点.给出下列四个结论:
①曲线 关于直线 成轴对称图形;
②经过坐标原点 的直线 与曲线 有且仅有一个公共点;
③直线 与曲线 所围成的图形的面积为 ;
④设直线 ,当 时,直线 与曲线 恰有三个公共点.
其中所有正确结论的序号是 .
四.解答题(共5小题)
21.(2024•江西模拟)我们约定,如果一个椭圆的长轴和短轴分别是另一条双曲线的实轴和虚轴,则称
5它们互为“姊妹”圆锥曲线.已知椭圆 ,双曲线 是椭圆 的“姊妹”圆锥曲
线, , 分别为 , 的离心率,且 ,点 , 分别为椭圆 的左、右顶点.
(1)求双曲线 的方程;
(2)设过点 的动直线 交双曲线 右支于 , 两点,若直线 , 的斜率分别为 ,
.
试探究 与 的比值 是否为定值.若是定值,求出这个定值;若不是定值,请说明理由;
求 的取值范围.
22.(2024•赤峰模拟)已知点 为圆 上任意一点, ,线段 的垂直平分线
交直线 于点 ,设点 的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)若过点 的直线 与曲线 的两条渐近线交于 , 两点,且 为线段 的中点.
证明:直线 与曲线 有且仅有一个交点;
求 的取值范围.
23.(2024•广东模拟)已知动圆过点 ,且被 轴截得的线段长为4,记动圆圆心的轨迹为曲线 .
过点 的直线 交 于 , 两点,过 与 垂直的直线交 于 , 两点,其中 , 在 轴上
方, , 分别为 , 的中点.
(Ⅰ)求曲线 的方程;
(Ⅱ)证明:直线 过定点;
24.(2024•天津)已知椭圆 的离心率 ,左顶点为 ,下顶点为 , 是线段
6的中点,其中 .
(1)求椭圆方程.
(2)过点 的动直线与椭圆有两个交点 , ,在 轴上是否存在点 使得 恒成立.若
存在,求出这个 点纵坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
25.(2024•吉林三模)已知点 ,直线 ,动圆 与直线 相切,交线段 于点 ,且
.
(Ⅰ)求圆心 的轨迹方程,并说明是什么曲线;
(Ⅱ)过点 且倾斜角大于 的直线 与 轴交于点 ,与 的轨迹相交于两点 , ,且
,求 的值及 的取值范围.
72025年菁优高考数学解密之圆锥曲线综合
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.(2024•辽阳二模)由动点 向圆 引两条切线 , ,切点分别为 , ,
若四边形 为正方形,则动点 的轨迹方程为
A. B.
C. D.
【答案】
【考点】轨迹方程
【专题】整体思想;直线与圆;数学运算;综合法
【分析】由题意可得 ,再结合圆的定义求解即可.
【解答】解:圆 ,圆心 ,半径 ,
因为四边形 为正方形,
所以 ,
所以动点 的轨迹是以点 为圆心, 为半径的圆,
即动点 的轨迹方程为 .
故选: .
【点评】本题主要考查了求动点的轨迹方程,属于基础题.
2.(2024•安徽模拟)已知 , 为圆 上的动点,且动点 满足: ,记
点的轨迹为 ,则
A. 为一条直线 B. 为椭圆
C. 为与圆 相交的圆 D. 为与圆 相切的圆
【答案】
【考点】轨迹方程
8【专题】定义法;直线与圆;函数思想;逻辑推理
【分析】设 , ,由 ,得到 点坐标,设 点坐标为 ,用 点坐标表示 点
坐标,并代入圆 ,得到 点的轨迹方程 ,再利用圆心距与半径的关系判 点的轨迹 与圆 的位置
关系.
【解答】解:设 , ,由 ,可得 ,
所以 点坐标为 , ,
设 点坐标为 ,则 ,即 ,
把 代入圆 ,则 点的轨迹 的方程为: ,
即 是圆心为 ,半径为1的圆,由于两圆的圆心距和两圆的半径和相等,因此两圆外切,
即 为与圆 相切的圆.
故选: .
【点评】本题考查圆的轨迹方程,属于中档题.
3.(2024•皇姑区四模)如图,在棱长为2的正方体 中,已知 , , 分别是棱
, , 的中点, 为平面 上的动点,且直线 与直线 的夹角为 ,则点 的轨迹
长度为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】棱柱的结构特征;异面直线及其所成的角;轨迹方程
9【专题】空间位置关系与距离;转化思想;数学运算;综合法
【分析】可得 平面 ,可得点 的轨迹为圆,由此即可得.
【解答】解:以 为坐标原点, , , 所在直线分别为 、 、 轴,
建立空间直角坐标系, ,2, , ,1, ,
,0, , ,0, , ,2, ,
故 , ,
,设平面 的法向量为 ,
则 ,
令 得, ,故 ,
因为 ,故 平面 ,
为平面 上的动点,直线 与直线 的夹角为 ,
平面 ,设垂足为 ,以 为圆心, 为半径作圆,
即为点 的轨迹,其中 ,由对称性可知, ,故半径
,故点 的轨迹长度为 .
故选: .
10【点评】本题考查立体中的轨迹问题,属于中档题.
4.(2024•重庆模拟)长为2的线段 的两个端点 和 分别在 轴和 轴上滑动,则点 关于点 的
对称点 的轨迹方程为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】轨迹方程
【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程;方程思想;数学运算;综合法
【分析】设点 、 , 、 ,由已知条件可得出 ,分析可知, 为 的中
点,可得出 ,代入等式 化简可得出点 的轨迹方程.
【解答】解:设点 、 , 、 ,
则 ,可得 ,
因为点 关于点 的对称点为 ,则 为 的中点,
所以 ,可得 ,
将 代入 ,可得 ,
即 ,
11因此,点 的轨迹方程为 .
故选: .
【点评】本题考查了求点的轨迹方程,考查了方程思想,属于基础题.
5.(2024•河北模拟)已知 是圆 上的动点,点 满足 ,记点
的轨迹为 ,若圆 与轨迹 的公共弦方程为 ,则
A. , B. , C. D.
【答案】
【考点】轨迹方程
【专题】数学运算;综合法;计算题;整体思想;直线与圆
【分析】利用相关点法求得圆 的轨迹方程,进而得到两圆的公共弦的方程,利用待定系数法得到关于
, 的方程组,解之即可得解.
【解答】解:因为点 是圆 上的动点,点 满足 ,
设 , , ,则 ,
所以 ,即 ,
代入圆 的方程,可得 ,即 ,
可得两圆的公共弦的方程为 ,即 ,
又因为两圆的公共弦的方程为 ,可得 ,解得 .
故选: .
【点评】本题考查了圆的轨迹方程,属于中档题.
6.(2024•闵行区三模)设 为曲线 上的任意一点,记 到 的准线的距离为 .若关于点集
和 , ,给出如下结论:
①任意 , 中总有2个元素;
12②存在 ,使得 .
其中正确的是
A.①成立,②成立 B.①不成立,②成立
C.①成立,②不成立 D.①不成立,②不成立
【答案】
【考点】曲线与方程;命题的真假判断与应用
【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程;转化思想;数学运算;综合法
【分析】根据题意可得点 的轨迹是以 为圆心, 为半径的圆,当点 在原点时,点 在点 的
轨迹圆外,即可得出结论.
【解答】解:曲线 的焦点 ,则 ,
由 得,点 的轨迹是以 为圆心, 为半径的圆,
的圆心 ,
当点 在原点处时, ,此时 ,
此时点 的轨迹方程为 ,
因为 ,所以点 在圆 外,
则存在 ,使得两圆相离,即 ,
故①错误,②正确,
故选: .
【点评】本题考查抛物线与圆的位置关系,属于中档题.
7.(2024•回忆版)已知曲线 ,从 上任意一点 向 轴作垂线 , 为垂足,
则线段 的中点 的轨迹方程为
A. B.
13C. D.
【答案】
【考点】轨迹方程;圆锥曲线的轨迹问题
【专题】逻辑推理;数学运算;方程思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程
【分析】设 , ,由题意及中点坐标公式可得点 的坐标,利用代入法,即可求得线段
的中点 的轨迹方程.
【解答】解:设 , ,则 ,
由中点坐标公式得 ,
因为点 在曲线 上,
所以 ,
故线段 的中点 的轨迹方程为 .
故选: .
【点评】本题考查代入法求轨迹方程,属于基础题.
8.(2024•淄博模拟)在平面直角坐标系 中,已知 , ,动点 满足 ,
且 ,则下列说法正确的是
A.点 的轨迹为圆
B.点 到原点最短距离为2
C.点 的轨迹是一个正方形
D.点 的轨迹所围成的图形面积为24
【答案】
【考点】轨迹方程
【专题】数形结合;直线与圆;平面向量及应用;计算题;转化思想;综合法;数学运算
【分析】设 点坐标为 ,由已知条件 ,结合向量的坐标表示可用 , 表示 , ,
结合 可得 , 的关系,进而可求点 的轨迹方程,再由平行四边形面积公式检验选项 .
14【解答】解:设 点坐标为 ,由已知条件 ,可得 ,
又因为 ,所以 点坐标对应轨迹方程为 ,
,且 时,方程为 ;
,且 时,方程为 ;
,且 时,方程为 ;
,且 时,方程为 .
点对应的轨迹如图所示: ,
所以 点的轨迹为菱形, , 错误;
原点到直线的距离为: ,所以 不正确.
轨迹图形是平行四边形,面积为 ; 正确.
故选: .
【点评】本题主要考查了点的轨迹的求解,考查了综合解决问题的能力,属于难题
9.(2024•德州模拟)已知点 为圆 上一动点,点 满足 ,记点 的轨迹为 .
15直线 上有一动点 ,直线 与 相切于点 ,则 的最小值为
A.2 B. C. D.
【答案】
【考点】轨迹方程
【专题】综合法;数学运算;直线与圆;方程思想
【分析】设 , ,由 在圆 上,结合向量数量积的坐标表示,可得 的轨迹方程,再由圆
的切线的性质和勾股定理,结合点到直线的距离公式,可得所求值.
【解答】解:设 , ,
由点 满足 ,可得 , ,
即有 , ,
由 在圆 上,可得 ,
即 ,圆心 ,半径 ,
由直角三角形的勾股定理,可得 ,
即 ,
要求 的最小值,只需求 的最小值.
由点到直线的距离公式,可得 ,
则 的最小值为 .
故选: .
【点评】本题考查圆的方程和性质,以及直线和圆的位置关系,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
10.(2024•石景山区一模)对于曲线 ,给出下列三个命题:
①关于坐标原点对称;
②曲线 上任意一点到坐标原点的距离不小于2;
③曲线 与曲线 有四个交点.
16其中正确的命题个数是
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】
【考点】曲线与方程
【专题】数学运算;方程思想;综合法;直线与圆
【分析】将 换为 , 换为 ,方程 不变,可判断①;方程变为 ,由基本
不等式可判断②;由对称性可考虑第一象限的交点个数,结合函数零点存在定理和函数的单调性,可判
断③.
【解答】解:将 换为 , 换为 ,方程 不变,则曲线 关于原点对称,故①正确;
由 ,可得 ,解得 即有 ,故②正确;
由曲线 和曲线 都关于原点对称,都关于 , 轴对称,可考虑第一象限的交点个数.
由 和 ,可得 ,
设 ,由 (1) , , (2) ,
可得 在 和 各有一个零点,又 和 在 递减,
则第一象限的交点个数为2,
可得曲线 与曲线 有8个交点,故③错误.
故选: .
【点评】本题考查曲线的方程和性质,以及直线和曲线的位置关系,考查方程思想和运算能力、推理能
力,属于中档题.
二.多选题(共5小题)
11.(2024•遵义二模)已知平面内曲线 ,下列结论正确的是
A.曲线 关于原点对称
B.曲线 所围成图形的面积为
17C.曲线 上任意两点同距离的最大值为
D.若直线 与曲线 交于不同的四点,则
【答案】
【考点】曲线与方程
【专题】转化思想;数学运算;数形结合法;直线与圆;逻辑推理
【分析】选项 中,将 换成 , 换成 ,即可判断曲线 是否关于原点对称;
选项 中,讨论 , 时,方程表示的曲线 是圆在第一象限的部分,由对称性可得曲线 所围成
图形的面积;
选项 中,根据圆的性质,利用数形结合法求出曲线 上任意两点间距离的最大值;
选项 中,利用数形结合法可判断直线与曲线 交于不同的四点时 的取值范围.
【解答】解:对于 ,将 换成 , 换成 ,方程 不变,所以曲线 关于原点
对称,选项 正确;
对于 ,当 , 时,方程可化为 ,即 ,
此时曲线 所围成的图形是圆在第一象限的部分,面积不是 ,
由对称性可得曲线 所围成图形的面积不是 ,选项 错误;
对于 ,由 知曲线 在第一象限的图形是圆 的一部分,
圆上的点到原点的最大距离为 ,
所以曲线 上任意两点间距离的最大值为 ,选项 正确;
对于 ,直线 是过定点 的直线,
由图形知: 时,直线 不过点 , 时,直线 也不过点 ,
由此判断直线 与曲线 交于不同的四点时 的取值范围不是 ,选项 错误.
故选: .
18【点评】本题考查了曲线与方程的应用问题,也考查了推理与运算能力,是中档题.
12.(2024•苏州模拟)从地球观察,太阳在公转时会围绕着北极星旋转.某苏州地区(经纬度约 ,
的地理兴趣小组探究此现象时,在平坦的地面上垂直竖起一根标杆,光在宇宙中的弯曲效应可忽
略不计,则杆影可能的轨迹是
A.半圆形 B.双曲线 C.直线 D.椭圆
【答案】
【考点】轨迹方程;双曲线的几何特征
【专题】逻辑推理;定义法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运动思想
【分析】根据太阳视运动轨迹判断.
【解答】解:根据题意可知,杆影的轨迹是太阳的视运动轨迹,
即太阳视运动轨迹.
根据题意可知,该地位于北半球,且纬度为 ,太阳直射点在南北回归线之间来回移动,
因此该地正午太阳高度角在 之间,
因此杆影的轨迹为椭圆,故 正确;
那除了椭圆轨迹,可能的轨迹还有半圆形.
在较短的时间段内,比如一天中的某些时刻,杆影可能会呈现出近似半圆形的轨迹.
但从长时间的观测和综合考虑地球公转、自转以及太阳直射点的移动等因素,椭圆轨迹更为准确和常见.
所以这道题选择 和 选项.
故选: .
【点评】本题考查太阳轨迹方程以及椭圆的几何特征.
13.(2024•太原模拟)已知两定点 , ,动点 满足条件 ,其轨迹是曲线 ,
过 作直线 交曲线 于 , 两点,则下列结论正确的是
19A. 取值范围是
B.当点 , , , 不共线时, 面积的最大值为6
C.当直线 斜率 时, 平分
D. 最大值为
【答案】
【考点】轨迹方程
【专题】导数的概念及应用;逻辑推理;定义法;函数思想
【分析】对于 ,先设出 点,根据已知 求解圆的方程,再求出 的最大值和最小值;
对于 ,先设出直线方程,联立直线和圆方程,根据韦达定理和三角形面积公式求解;
对于 ,根据正弦定理推导角之间的关系;
对于 ,先根据余弦定理求出 的值,再求出 的取值范围,再根据正切函数单调递增区间
求解即可.
【解答】解:设 ,由 得: ,
化简整理得 ,
所以曲线 ,如图:
20易知点 在圆 内,则过点 作直线 ,直线 截圆 所得最长弦为直径,
所以 ,直线 截圆 所得最短弦为过点 且垂直于过点 的直径的弦,
因为 , ,
所以 ,
则 ,
所以 的取值范围是 ,故 正确.
当点 , , , 不共线时,直线 的斜率不为0,设直线 , , , , ,
联立得 ,
消去 得: ,△ ,
所以 , ,
又 , 所 以
,
(提示 ,故 ,
故 错误.
由题意知, ,
又因为当直线 的斜率 时,
, ,
所以 , ,
又因为 ,
21所以 ,
所以当直线 的斜率 时, 平分 ,
故 正确.
由余弦定理得:
,
当且仅当 时等号成立,
显然 ,
又因为 在 , 上单调递增,
所以 ,故 正确.
故选: .
【点评】本题考查轨迹方程,属于难题.
14.(2024•河南模拟)在平面直角坐标系 中, , 为曲线 上任意
一点,则
A. 与曲线 有4个公共点 B. 点不可能在圆 外
C.满足 且 的点 有5个 D. 到 轴的最大距离为
【答案】
【考点】曲线与方程
【专题】方程思想;综合法;直线与圆;数学运算
【分析】联立 和曲线 的方程,解方程可判断 ;由基本不等式可判断 ;由 ,且 ,
22, ,求得 的坐标,可判断 ;由换元法和三元均值不等式,计算可判断 .
【解答】解:由 ,即 ,与 联立, 或 ,共有两个公共点,
故 错误;
由 ,化为 ,当且仅当 时,取得等号,故 正确;
由于 ,且 , , ,可得满足条件的点 有 , , 共3个点,故 错
误;
设 , ,可得曲线 的方程为 ,即有 ,
由 ,可得 ,当且仅当 时,取得等号,
可得 ,故 正确.
故选: .
【点评】本题考查曲线的方程和性质,考查方程思想和转化思想、运算能力和推理能力,属于中档题.
15.(2024•锦州模拟)已知曲线 ,则
A. 过原点
B. 关于原点对称
C. 只有两条对称轴
D. , , ,
【答案】
【考点】曲线与方程
【专题】直线与圆;数学运算;方程思想;综合法
【分析】将原点代入曲线 的方程,可判断 ;将 换为 , 换为 ,方程不变,可判断 ;推得
曲线 关于 , 轴和直线 对称,可判断 ;由基本不等式推得 ,可判断 .
【解答】解:曲线 ,可得原点代入,方程成立,故 正确;
将 换为 , 换为 ,方程不变,故曲线 关于原点对称,故 正确;
将 换为 , 不变,方程不变,可得曲线 关于 轴对称;将 换为 , 不变,方程不变,可得曲
23线 关于 轴对称;
将 换为 , 换为 ,方程不变,可得曲线 关于直线 对称;故 错误;
由 ,可得 ,当且仅当 时,取得等号,故 正确.
故选: .
【点评】本题考查曲线与方程的关系,以及曲线的性质,考查方程思想和运算能力、推理能力,属于中
档题.
三.填空题(共5小题)
16.(2024•长春模拟)已知菱形 的各边长为2, .如图所示,将 沿 折起,使
得点 到达点 的位置,连接 ,得到三棱锥 ,此时 .若 是线段 的中点,点 在
三棱锥 的外接球上运动,且始终保持 则点 的轨迹的面积为 .
【答案】 .
【考点】轨迹方程
【专题】转化思想;数学运算;立体几何;综合法
【分析】取 中点 ,由题可得 平面 ,设点 轨迹所在平面为 ,则 轨迹为平面 截三
棱锥的外接球的截面圆,利用球的截面性质求截面圆半径即得.
【解答】解:取 中点 ,连接 , ,
则 , , ,
, , 平面 ,所以 平面 ,
又因为 ,则 , ,
24作 于 ,设点 轨迹所在平面为 ,
则平面 经过点 ,且 ,
设三棱锥 外接球的球心为 ,半径为 , , 的中心分别为 , ,
可知 平面 , 平面 ,且 , , , 四点共面,
由题可得 ,
在 △ 中,可得 ,
又因为 ,则 ,
易知 到平面 的距离 ,
故平面 截外接球所得截面圆的半径为 ,
所以截面圆的面积为 .
故答案为: .
【点评】本题考查多面体与外接球的综合运用,考查点的轨迹的面积的求法,属中档题.
17.(2024•南昌二模)如图,有一张较大的矩形纸片 , , 分别为 , 的中点,点 在
上, .将矩形按图示方式折叠,使直线 (被折起的部分)经过 点,记 上与 点重
合的点为 ,折痕为 .过点 再折一条与 平行的折痕 ,并与折痕 交于点 ,按上述方法多次
折叠, 点的轨迹形成曲线 .曲线 在 点处的切线与 交于点 ,则 的面积的最小值为
.
25【答案】 .
【考点】轨迹方程;利用导数研究曲线上某点切线方程
【专题】计算题;数学运算;转化思想;导数的概念及应用;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程
【分析】连接 ,可得 ,可知点 在以 为焦点,直线 为准线的抛物线上,求出抛物
线方程,然后利用导数求出点 处的切线,将 的面积表示为关于点 的横坐标的式子,进而利用
导数研究函数的单调性,求出 面积的最小值.
【解答】解:连接 ,由 与 关于 对称,可得 ,所以点 在以 为焦点、直线
为准线的抛物线上,
以 中点 为原点,过 与 平行的直线为 轴, 所在直线为 轴,建立平面直角坐标系,
则 ,直线 ,可得抛物线的方程为 ,即 ,求导数得 ,
设 ,则抛物线在点 处的切线斜率 ,
切线方程为 ,与直线 交于点 , ,
26所以 ,可得 ,
设 (a) ,其中 ,可得 (a) ,当 时, (a) ,
因为 时 (a) , , (a) ,
所以 (a)在 上单调减,在 , 上单调增.
因此,当 时, (a)有最小值 ,即 的最小值为 .
故答案为: .
【点评】本题主要考查抛物线的定义与标准方程、利用导数研究函数图象的切线、函数的单调性与最值
求法等知识,考查了计算能力、逻辑推理能力,属于中档题.
18.(2024•阳江模拟)已知曲线 是平面内到定点 与到定直线 的距离之和等于6的点的
轨迹,若点 在 上,对给定的点 ,用 表示 的最小值,则 的最小值为 2
.
【答案】2.
【考点】轨迹方程
【专题】数形结合;转化思想;定义法;圆锥曲线中的最值与范围问题;数学运算
【分析】设 ,讨论 时和 时,分别求出点 的轨迹方程,设点 到直线 的距离为 ,
由此计算 的最小值即可.
【解答】解:设 ,当 时, ,
所以 ,化简得: , , ,即 ;
当 时, ,所以 ,整理得: , , ,即
27;
对于曲线 上任意一点 ,
则 ,当且仅当 是线段 与曲线 的交点时取“ ”,
因为 ,所以 ,当且仅当 ,
即点 的坐标为 时, 取得最小值为2.
故答案为:2.
【点评】本题考查了点的轨迹应用问题,也考查了转化思想,是中档题.
19.(2024•梅州模拟)在平面直角坐标系 中, 为坐标原点,定义 , 、 , 两点之
间的“直角距离”为 .已知两定点 , ,则满足 ,
, 的点 的轨迹所围成的图形面积为 6 .
【答案】6.
【考点】轨迹方程
【专题】综合法;计算题;数学运算;转化思想;直线与圆;数形结合
【分析】利用已知条件,求解轨迹方程,然后画出图形即可求解面积.
【解答】解:设 ,由题意 , , ,
可知 ,
轨迹方程的图形如图,
28图形的面积为: .
故答案为:6.
【点评】本题考查轨迹方程的求法,图形的画法,面积的求法,是中档题.
20.(2024•昌平区模拟)已知曲线 , 为坐标原点.给出下列四个结论:
①曲线 关于直线 成轴对称图形;
②经过坐标原点 的直线 与曲线 有且仅有一个公共点;
③直线 与曲线 所围成的图形的面积为 ;
④设直线 ,当 时,直线 与曲线 恰有三个公共点.
其中所有正确结论的序号是 ①③④ .
【答案】①③④.
【考点】曲线与方程
【专题】直线与圆;整体思想;数学运算;综合法
【分析】分 , 的正负四种情况去掉绝对值符号得到曲线方程后,由图可得①正确;当斜率为 时结
合渐近线可得②错误;由四分之一圆面积减去三角形面积可得③正确;由图形可得④正确.
【解答】解:: 可化为 ,
因为当 , 时, 无意义,无此曲线,故舍去,
所以曲线 表示为 ,
29对于①,由图象可得曲线 关于直线 成轴对称图形,故①正确;
对于②,由于左上和右下部分双曲线的 ,所以渐近线方程为 ,所以当直线的斜率为 时,过
原点的直线与曲线无交点,故②错误;
对于③,设直线 与 , 交点分别为 , ,因为圆方程中半径为2,且点 , ,所以直线
与曲线围成的图形的面积为 ,故③正确;
对于④,由于直线 恒过 ,当 时,直线与 平行,有一个交点;
当 时,与渐近线平行,此时有两个交点,当 ,结合斜率的范围可得有三个交点,如图,
④正确.
故答案为:①③④.
【点评】本题主要考查了曲线方程的应用,还考查了直线与曲线位置关系的应用,属于中档题.
四.解答题(共5小题)
21.(2024•江西模拟)我们约定,如果一个椭圆的长轴和短轴分别是另一条双曲线的实轴和虚轴,则称
它们互为“姊妹”圆锥曲线.已知椭圆 ,双曲线 是椭圆 的“姊妹”圆锥曲
30线, , 分别为 , 的离心率,且 ,点 , 分别为椭圆 的左、右顶点.
(1)求双曲线 的方程;
(2)设过点 的动直线 交双曲线 右支于 , 两点,若直线 , 的斜率分别为 ,
.
试探究 与 的比值 是否为定值.若是定值,求出这个定值;若不是定值,请说明理由;
求 的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) ; , , .
【考点】直线与圆锥曲线的综合
【专题】综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程;转化思想;数学运算;综合法
【分析】(1)由题意可设双曲线 ,利用 ,可求 ;
(2) 设 , , , ,直线 的方程为 ,与双曲线联立方程组可得
, ,进而计算可得 为定值.
设直线 ,代入双曲线方程可得 ,进而可得 , , ,
, ,进而由 可得 , , ,进而求得 的取值范围.
【解答】解:(1)由题意可设双曲线 ,
31则 ,解得 ,
双曲线 的方程为 ;
(2) 设 , , , ,直线 的方程为 ,
由 ,消去 得 ,则 ,△ ,
且 , ,
;
设直线 ,代入双曲线方程并整理得 ,
由于点 为双曲线的左顶点, 此方程有一根为 ,
,解得 ,
点 在双曲线的右支上, ,
解得 , ,即 , ,
同理可得 , , ,
由 , , ,
, , ,
, , .
【点评】本题考查椭圆和双曲线的标准方程与离心率,双曲线的几何性质,直线与双曲线的位置关系,
渐近线与双曲线的位置关系,属中档题.
22.(2024•赤峰模拟)已知点 为圆 上任意一点, ,线段 的垂直平分线
交直线 于点 ,设点 的轨迹为曲线 .
32(1)求曲线 的方程;
(2)若过点 的直线 与曲线 的两条渐近线交于 , 两点,且 为线段 的中点.
证明:直线 与曲线 有且仅有一个交点;
求 的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) 证明过程见解析;
(ⅱ) , .
【考点】直线与圆锥曲线的综合;轨迹方程
【专题】综合题;对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解
【分析】(1)由题意,得到 ,结合双曲线的定义以及 , , 的关系列出等式求出 和
的值,进而可得曲线 的方程;
(2) 设 , , , , , ,结合(1)中信息得到双曲线的渐近线方程,整理得
,结合 以及点 在曲线 上,求出直线 的方程,将直线 的方程与
曲线 的方程联立,根据△ 即可得证;
(ⅱ)结合 中信息,将双曲线的渐近线方程与直线 的方程联立,求出的 表达式,同理得 的表
达式,推出 ,将 转化成有关 的不等式,再进行求解即可.
【解答】解:(1)因为点 为 的垂直平分线上一点,
所以 ,
此时 ,
则点 的轨迹为以 , 为焦点的双曲线,且 , ,
33所以 ,
则 ,
则曲线 的方程为 ;
(2) 证明:不妨设 , , , , , ,
易知曲线 的渐近线方程为 , ,
两式相加得 ,两式相减得 ,
所以 ,
即 ,
易知 ,
所以 , ,
则 ,
即 ,
所以直线 的方程为 ,
即 ,
因为点 在曲线 上,
所以 ,
此时 ,
34联立 ,消去 并整理得 ,
此时△ ,
故 与 有且仅有一个交点;
(ⅱ)联立 ,
解得 ,
同理得 ,
此时 ,
所以 ,
当且仅当 ,即 时,等号成立,
因为 ,
所以 的取值范围为 , .
【点评】本题考查轨迹方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题.
23.(2024•广东模拟)已知动圆过点 ,且被 轴截得的线段长为4,记动圆圆心的轨迹为曲线 .
过点 的直线 交 于 , 两点,过 与 垂直的直线交 于 , 两点,其中 , 在 轴上
方, , 分别为 , 的中点.
(Ⅰ)求曲线 的方程;
(Ⅱ)证明:直线 过定点;
【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ)证明过程见解答.
35【考点】轨迹方程
【专题】数学运算;综合法;方程思想;逻辑推理;圆锥曲线中的最值与范围问题;数形结合
【分析】(Ⅰ)根据圆的几何性质进行求解即可;
(Ⅱ)方法一:设出相应直线方程与抛物线方程联立,根据一元二次方程的根与系数关系、中点坐标公
式、直线点斜式方程,结合互相垂直直线斜率的关系进行运算求解即可;
方法二:设出一条直线方程与抛物线方程联立,根据一元二次方程的根与系数关系、中点坐标公式、互
相垂直直线斜率关系求出相应点的坐标,最后利用直线点斜式方程进行判断即可.
【解答】解:(Ⅰ)设 ,因为动圆过点 ,且被 轴截得的线段长为4,
所以有 ,
所以曲线 的方程为: ;
(Ⅱ)证明:方法一:由 ,故 ,
由直线 与直线 垂直,故两直线斜率都存在且不为0,
设直线 、 分别为 , ,且 , , , , ,
,
联立 与直线 ,即有 ,
消去 可得: , ,
故 , ,则 ,
故 ,即 ,
同理可得 ,
当 时,则 ,
即 ,
36由 ,即 ,
故 时,有 ,
此时 过定点,且该定点为 ;
当 时,即 时,由 ,得 ,
所以当 时,直线 过定点,且该定点为 ,
综上,直线 过定点,且该定点为 .
方法二:设 , , , ,不妨设 ,
设 ,则 .由 ,得 ,
故 , ,所以 , ,
所以 , ,同理可得 ,
若 ,则直线 ,所以 过点 ;
若 ,则直线 , 过点 .
综上,直线 过定点 .
【点评】本题考查动点的轨迹方程,直线过定点问题,直线与抛物线的位置关系,关键是利用直线互相
37垂直的关系求出相应点的坐标,从而利用直线点斜式方程进行判断,属于中档题.
24.(2024•天津)已知椭圆 的离心率 ,左顶点为 ,下顶点为 , 是线段
的中点,其中 .
(1)求椭圆方程.
(2)过点 的动直线与椭圆有两个交点 , ,在 轴上是否存在点 使得 恒成立.若
存在,求出这个 点纵坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) ;
(2) , .
【考点】椭圆的标准方程;椭圆的几何特征;直线与圆锥曲线的综合
【专题】转化思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;数学运算
【分析】(1)结合椭圆的性质,以及三角形的面积公式,即可求解;
(2)根据已知条件,分动直线的斜率存在、不存在讨论,当动直线的斜率不存在,直接结合平面向量的
数量积运算,即可求解;动直线的斜率存在时,
设出直线方程,并与椭圆方程联立,再结合平面向量的数量积运算,即可求解.
【解答】解:(1)因为椭圆的离心率为 ,
所以 ,即 ,其中 为半焦距,
,
则 ,
所以 , , ,
,解得 ,
38故 , ,
故椭圆方程为 ;
(2)①若过点 的动直线的斜率不存在,
则 , 或 , ,此时 ,
②若过点 的动直线的所率存在,
则可设该直线方程为: ,
设 , , , ,
,化简整理可得, ,
故△ , ;
, ,
故
,
恒成立,故 ,解得 ,
若 恒成立.
39结合①②可知, .
故这个 点纵坐标的取值范围为 , .
【点评】本题主要考查直线与圆锥曲线的综合,考查转化能力,属于难题.
25.(2024•吉林三模)已知点 ,直线 ,动圆 与直线 相切,交线段 于点 ,且
.
(Ⅰ)求圆心 的轨迹方程,并说明是什么曲线;
(Ⅱ)过点 且倾斜角大于 的直线 与 轴交于点 ,与 的轨迹相交于两点 , ,且
,求 的值及 的取值范围.
【答案】(Ⅰ) ,所以,点 的轨迹是焦点在 轴上,实轴长、虚轴长均为 的等轴双曲线.
(Ⅱ) ; 的取值范围是 .
【考点】直线与圆锥曲线的综合;轨迹方程
【专题】数学运算;应用题;圆锥曲线中的最值与范围问题;待定系数法;方程思想
【分析】(Ⅰ)设圆心 为 ,根据 ,列出轨迹方程即可求解.
(Ⅱ)设直线 ,联立直线与双曲线,表示出 ,进而求出
的值及 的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)设点 ,圆 的半径为 , 为 到直线 的距离,则 ,
根据题意,动点 的轨迹就是点的集合,
40,
,
整理得 ,即 ,
所以,点 的轨迹是焦点在 轴上,实轴长、虚轴长均为 的等轴双曲线.
(Ⅱ)设直线 ,
倾斜角大于 , ,
设 , , , , ,
联立 得 ,
△
, ,
, ,
,
,
41, , ,
,
由 ,得 ,
的取值范围是 .
【点评】本题考查直线与圆锥曲线的综合问题,属于中档题.
42考点卡片
1.命题的真假判断与应用
【知识点的认识】
判断含有“或”、“且”、“非”的复合命题的真假,首先要明确p、q及非p的真假,然后由真值表判
断复合命题的真假.
注意:“非p”的正确写法,本题不应将“非p”写成“方程x2﹣2x+1=0的两根都不是实根”,因为
“都是”的反面是“不都是”,而不是“都不是”,要认真区分.
【解题方法点拨】
1.判断复合命题的真假,常分三步:先确定复合命题的构成形式,再指出其中简单命题的真假,最后由
真值表得出复合命题的真假.
2.判断一个“若p则q”形式的复合命题的真假,不能用真值表时,可用下列方法:若“p q”,则“若
p则q”为真;而要确定“若p则q”为假,只需举出一个反例说明即可.
3.判断逆命题、否命题、逆否命题的真假,有时可利用原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同
真同假这一关系进行转化判断.
【命题方向】该部分内容是《课程标准》新增加的内容,几乎年年都考,涉及知识点多而且全,多以小
题形式出现.
2.利用导数研究曲线上某点切线方程
【知识点的认识】
利用导数来求曲线某点的切线方程是高考中的一个常考点,它既可以考查学生求导能力,也考察了学生
对导数意义的理解,还考察直线方程的求法,因为包含了几个比较重要的基本点,所以在高考出题时备
受青睐.我们在解答这类题的时候关键找好两点,第一找到切线的斜率;第二告诉的这点其实也就是直
线上的一个点,在知道斜率的情况下可以用点斜式把直线方程求出来.
【解题方法点拨】
例:已知函数y=xlnx,求这个函数的图象在点x=1处的切线方程.
解:k=y'|
x=1
=ln1+1=1
又当x=1时,y=0,所以切点为(1,0)
∴切线方程为y﹣0=1×(x﹣1),
即y=x﹣1.
我们通过这个例题发现,第一步确定切点;第二步求斜率,即求曲线上该点的导数;第三步利用点斜式
求出直线方程.这种题的原则基本上就这样,希望大家灵活应用,认真总结.
433.棱柱的结构特征
【知识点的认识】
1.棱柱:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这
些面所围成的多面体叫做棱柱.棱柱用表示底面各顶点的字母来表示(例:ABCD﹣A′B′C′D′).
2.认识棱柱
底面:棱柱中两个互相平行的面,叫做棱柱的底面.
侧面:棱柱中除两个底面以外的其余各个面都叫做棱柱的侧面.
侧棱:棱柱中两个侧面的公共边叫做棱柱的侧棱.
顶点:棱柱的侧面与底面的公共顶点.
高:棱中两个底面之间的距离.
3.棱柱的结构特征
根据棱柱的结构特征,可知棱柱有以下性质:
(1)侧面都是平行四边形
(2)两底面是全等多边形
(3)平行于底面的截面和底面全等;对角面是平行四边形
(4)长方体一条对角线长的平方等于一个顶点上三条棱的长的平方和.
4.棱柱的分类
(1)根据底面形状的不同,可把底面为三角形、四边形、五边形…的棱柱称为三棱柱、四棱柱、五棱
柱….
(2)根据侧棱是否垂直底面,可把棱柱分为直棱柱和斜棱柱;其中在直棱柱中,若底面为正多边形,则
称其为正棱柱.
5.棱柱的体积公式
设棱柱的底面积为S,高为h,
44V棱柱 =S×h.
4.异面直线及其所成的角
【知识点的认识】
1、异面直线所成的角:
直线a,b是异面直线,经过空间任意一点O,作直线a′,b′,并使a′∥a,b′∥b.我们把直线a′
和b′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a和b所成的角.异面直线所成的角的范围: (0, ].
当 =90°时,称两条异面直线互相垂直. θ∈
2、θ求异面直线所成的角的方法:
求异面直线的夹角关键在于平移直线,常用相似比,中位线,梯形两底,平行平面等手段来转移直线.
3、求异面直线所成的角的方法常用到的知识:
5.椭圆的标准方程
【知识点的认识】
椭圆标准方程的两种形式:
45(1) (a>b>0),焦点在x轴上,焦点坐标为F(±c,0),焦距|F F |=2c;
1 2
(2) (a>b>0),焦点在y轴上,焦点坐标为F(0,±c),焦距|F F |=2c.
1 2
两种形式相同点:形状、大小相同;都有a>b>0;a2=b2+c2
两种形式不同点:位置不同;焦点坐标不同.
标准方程
(a>b>0) (a>b>0)
中心在原点,焦点在x轴上 中心在原点,焦点在y轴上
图形
顶点 A(a,0),A′(﹣a,0) A(b,0),A′(﹣b,0)
B(0,b),B′(0,﹣b) B(0,a),B′(0,﹣a)
对称轴 x轴、y轴,长轴长2a,短轴长 x轴、y轴,长轴长2a,短轴长2b
2b
焦点在长轴长上
焦点在长轴长上
焦点 F (﹣c,0),F (c,0) F (0,﹣c),F (0,c)
1 2 1 2
焦距 |F F |=2c(c>0) |F F |=2c(c>0)
1 2 1 2
c2=a2﹣b2 c2=a2﹣b2
离心率
e= (0<e<1) e= (0<e<1)
准线
x=± y=±
6.椭圆的几何特征
【知识点的认识】
1.椭圆的范围
462.椭圆的对称性
3.椭圆的顶点
顶点:椭圆与对称轴的交点叫做椭圆的顶点.
顶点坐标(如上图):A (﹣a,0),A (a,0),B (0,﹣b),B (0,b)
1 2 1 2
其中,线段A A ,B B 分别为椭圆的长轴和短轴,它们的长分别等于2a和2b,a和b分别叫做椭圆的长
1 2 1 2
半轴长和短半轴长.
4.椭圆的离心率
①离心率:椭圆的焦距与长轴长的比 叫做椭圆的离心率,用e表示,即:e= ,且0<e<1.
②离心率的意义:刻画椭圆的扁平程度,如下面两个椭圆的扁平程度不一样:
e越大越接近1,椭圆越扁平,相反,e越小越接近0,椭圆越圆.当且仅当a=b时,c=0,椭圆变为圆,
方程为x2+y2=a2.
5.椭圆中的关系:a2=b2+c2.
7.双曲线的几何特征
【知识点的认识】
47双曲线的标准方程及几何性质
标准方程
(a>0,b>0) (a>0,b>0)
图形
焦点 F (﹣c,0),F ( c,0) F (0,﹣c),F (0,c)
1 2 1 2
焦距 |F F |=2c |F F |=2c
1 2 1 2
范围 |x|≥a,y R |y|≥a,x R
对称 ∈关于x轴,y轴和原点对称 ∈
顶点 (﹣a,0).(a,0) (0,﹣a)(0,a)
性
轴 实轴长2a,虚轴长2b
离心率
e= (e>1)
准线
x=± y=±
渐近线
质
± =0 ± =0
8.曲线与方程
【知识点的认识】
在直角坐标系中,如果某曲线C(看作点的集合或适合某种条件的点的轨迹)上的点与一个二元方程 f
(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:①曲线上点的坐标都是这个方程的解;②以这个方程的解为
坐标的点都是曲线上的点.那么,这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线.求解曲线方程
关键是要找到各变量的等量关系.
【解题方法点拨】
例::定义点M到曲线C上每一点的距离的最小值称为点M到曲线C的距离.那么平面内到定圆A的距
离与它到定点B的距离相等的点的轨迹不可能是( )
A:直线 B:圆 C:椭圆 D:双曲线一支.
解:对定点B分类讨论:
①若点B在圆A内(不与圆心A重合),如图所示:设点P是圆A上的任意一点,连接PB,作线段PB
的垂直平分线l交AP于点M,连接BM,则|AM|+|BM|=|AP|=R>|AB|.
48由椭圆的定义可知:点M的轨迹是以点A、B为焦点的椭圆.
②若点B在圆A外,如图2所示:设点P是圆A上的任意一点,连接PB,作线段PB的垂直平分线l交
AP于点M,连接BM,则|BM|﹣|AM|=|AP|=R<|AB|.
由双曲线的定义可知:点M的轨迹是以点A、B为焦点的双曲线的一支.
③若定点B与圆心A重合,如图3所示:
设点P是圆A上的任意一点,取线段AP的中点M,则点M满足条件,
因此点M的轨迹是以点A为圆心,以 为半径的圆.
④若点B在圆A上,则满足条件的点是一个点B.
综上可知:可以看到满足条件的点M的轨迹可以是:椭圆、双曲线的一支,圆,一个点,而不可能是一
条直线.
故选A.
这是一个非常好的题,一个题把几个很重要的曲线都包含了,我认为这个题值得每一个学生去好好研究
一下.这个题的关键是找等量关系,而这个等量关系是靠自己去建立的,其中还要注意到圆半径是相等
的和中垂线到两端点的距离相等这个特点,最后还需结合曲线的第二定义等来判断,是个非常有价值的
题.
【命题方向】
这个考点非常重要,但也比较难,我们在学习这个考点的时候,先要认真掌握各曲线的定义,特别是椭
圆、抛物线、双曲线的第二定义,然后学会去找等量关系,最后建系求解即可.
499.直线与圆锥曲线的综合
【知识点的认识】
直线与圆锥曲线的综合问题是高考的必考点,比方说求封闭面积,求距离,求他们的关系等等,常用的
方法就是联立方程求出交点的横坐标或者纵坐标的关系,通过这两个关系的变形去求解.
【解题方法点拨】
例:已知圆锥曲线C上任意一点到两定点F (﹣1,0)、F (1,0)的距离之和为常数,曲线C的离心
1 2
率 .
(1)求圆锥曲线C的方程;
(2)设经过点F 的任意一条直线与圆锥曲线 C相交于A、B,试证明在x轴上存在一个定点 P,使
2
的值是常数.
解:(1)依题意,设曲线C的方程为 (a>b>0),
∴c=1,
∵ ,
∴a=2,
∴ ,
所求方程为 .
(2)当直线AB不与x轴垂直时,设其方程为y=k(x﹣1),
由 ,
得(3+4k2)x2﹣8k2x+4(k2﹣3)=0,
50从而 , ,
设P(t,0),则
=
当 ,
解得
此时对 k R, ;
当AB⊥∀x轴∈ 时,直线AB的方程为x=1,
x =x =1, ,
A B
对 , ,
即存在x轴上的点 ,使 的值为常数 .
这是一道符合高考命题思维的题型,一般命题思路都是第一问叫你求曲线的表达式;第二问在求证某种
特殊的关系,像本题求证是个常数这是高考中非常喜欢考的一种形式.我们看看解答思路,第一问就是
求a、b、c中的两个值即可;第二问先是联立方程,然后把我们要证的这个关系转化为根与系数的关系,
这也是常用的方法.
【命题方向】
必考题,也是难题,希望大家多总结,尽量去总结一下各种题型和方法,在考试的时候,如果运算量大
可以适当的放到最后做.
10.圆锥曲线的轨迹问题
【知识点的认识】
1、求曲线的轨迹方程常采用的方法有直接法、定义法、代入法、参数法.
(1)直接法:直接法是将动点满足的几何条件或者等量关系,直接坐标化,列出等式化简即得动点轨迹
方程.
(2)定义法:若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义(如椭圆、双曲线、抛物线、圆等),可用定
51义直接探求.
(3)相关点法:根据相关点所满足的方程,通过转换而求动点的轨迹方程.
(4)参数法:若动点的坐标(x,y)中的x,y分别随另一变量的变化而变化,我们可以以这个变量为参
数,建立轨迹的参数方程.
求轨迹方程,一定要注意轨迹的纯粹性和完备性.要注意区别“轨迹”与“轨迹方程”是两个不同的概
念.
2、求轨迹方程的一般步骤:
(1)建立适当的直角坐标系(如果已给出,本步骤省略);
(2)设曲线上任意一点的坐标为(x,y);
(3)根据曲线上点所适合的条件,写出等式;
(4)用坐标yx、表示这个等式,并化简;
(5)证明已化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点.
上述五个步骤可简记为:建系;设点;写出集合;列方程、化简;证明.
11.轨迹方程
【知识点的认识】
1.曲线的方程和方程的曲线
在平面内建立直角坐标系以后,坐标平面内的动点都可以用有序实数对(x,y)表示,这就是动点的坐标.
当点按某种规律运动形成曲线时,动点坐标(x,y)中的变量x、y存在着某种制约关系,这种制约关系
反映到代数中,就是含有变量x、y的方程.
一般地,在直角坐标系中,如果某曲线C(看做适合某种条件的点的集合或轨迹)上的点与一个二元方程
f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:
(1)曲线上点的坐标都是这个方程的解;
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.
那么这个方程就叫做曲线的方程,这条曲线就叫做方程的曲线.
2.求曲线方程的一般步骤(直接法)
(1)建系设点:建立适当的直角坐标系,用(x,y)表示曲线上任一点M的坐标;
(2)列式:写出适合条件p的点M的集合{M|p(M)};
(3)代入:用坐标表示出条件p(M),列出方程f(x,y)=0;
(4)化简:化方程f(x,y)=0为最简形式;
(5)证明:证明以化简后的方程的解为坐标的点都是在曲线上的点
【解题方法点拨】
52(1)直接法:根据题目条件,直译为关于动点的几何关系,再利用解析几何有关公式(如两点间的距离
公式、点到直线的距离公式、夹角公式等)进行整理、化简.这种求轨迹方程的过程不需要特殊的技巧.
(2)定义法:若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义(如椭圆、双曲线、抛物线、圆等),可用定
义直接探求.关键是条件的转化,即转化为某一基本轨迹的定义条件.
(3)相关点法:用所求动点P的坐标(x,y)表示已知动点M的坐标(x ,y ),即得到x =f(x,
0 0 0
y),y =g(x,y),再将x ,y 代入M满足的条件F(x ,y )=0中,即得所求.一般地,定比分点问
0 0 0 0 0
题、对称问题可用相关点法求解,相关点法的一般步骤是:设点→转换→代入→化简.
(4)待定系数法
(5)参数法
(6)交轨法.
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