资源描述
2025 年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 P 向圆M : (x + 2)2 + (y + 3)2 = 1引两条切线PA ,PB ,切点分别为 A ,B ,若 四边形 APBM为正方形,则动点 P 的轨迹方程为 ( )
A . (x + 2)2 + (y + 3)2 = 4 B . (x + 2)2 + (y + 3)2 = 2
C . (x — 2)2 + (y — 3)2 = 4 D . (x — 2)2 + (y — 3)2 = 2
2 2 ---→ -- ---→
2 .(2024•安徽模拟)已知 A(2, 0) , P 为圆 C : x + y = 1 上的动点,且动点 Q 满足: OP = OA + OQ ,记 Q
点的轨迹为 E ,则 ( )
A . E 为一条直线 B . E 为椭圆
C . E 为与圆 C 相交的圆 D . E 为与圆 C 相切的圆
3 .(2024•皇姑区四模)如图,在棱长为 2 的正方体 ABCD — A1B1C1D1 中,已知M ,N ,P 分别是棱 C1D1 , AA1 ,BC 的中点,Q 为平面PMN 上的动点,且直线 QB1 与直线DB1 的夹角为 30O ,则点 Q 的轨迹长度为 ( )
A . 2(兀) B . 兀 C . 2兀 D . 3兀
4.(2024•重庆模拟)长为 2 的线段 AB 的两个端点 A 和 B 分别在 x 轴和 y 轴上滑动,则点 A 关于点B 的对 称点M 的轨迹方程为 ( )
A . B . C . D .
5.(2024•河北模拟)已知M 是圆 O : x2 + y2 = a2 (a > 0) 上的动点,点 N 满足M-- = (a , λa)(λ> 0) ,记点N 的 轨迹为 C ,若圆 O 与轨迹 C 的公共弦方程为 2x + y — 5 = 0 ,则 ( )
A . a = 4 , λ = 1 B . a = 2 , λ = 1 C . D .
6 .(2024•闵行区三模)设 P 为曲线 C : y2 = 4x 上的任意一点,记 P 到 C 的准线的距离为 d .若关于点集 A = {M || MP |= d} 和B = {(x , y) | (x —1)2 + (y —1)2 = r2 } ,给出如下结论:
1
①任意 r ∈(0, +∞) , A∩ B 中总有 2 个元素;
②存在 r ∈(0, +∞) ,使得 A∩ B = ⑦ . 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C : x2 + y2 = 16(y > 0) ,从 C 上任意一点P 向x 轴作垂线 PP9 , P9 为垂足,则 线段 PP9 的中点M 的轨迹方程为 ( )
A . B . 0)
C . D . 0)
8 .(2024•淄博模拟)在平面直角坐标系 xOy 中,已知 A(2, 0) ,B(0, 6) ,动点 P 满足O(-)- = λO(-)-A + μO(-)- ,且
| λ | + | μ |= 1 ,则下列说法正确的是 ( )
A .点 P 的轨迹为圆
B .点 P 到原点最短距离为 2
C .点 P 的轨迹是一个正方形
D .点 P 的轨迹所围成的图形面积为 24
2 2 ---→
9.(2024•德州模拟)已知点 Q 为圆 C : x + y = 4 上一动点,点 P 满足 QP = (1, —2) ,记点P 的轨迹为 E .直
线 l : x —y + 3 = 0 上有一动点M ,直线MP 与E 相切于点P ,则 | PM | 的最小值为 ( )
A .2 B . C . D .
10 .(2024•石景山区一模)对于曲线 C : x—2 + y—2 = 1 ,给出下列三个命题:
①关于坐标原点对称;
②曲线 C 上任意一点到坐标原点的距离不小于2;
③曲线 C 与曲线| x | + | y |= 3 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 C : 2(x2 + y2 ) =| x | + | y |+1 ,下列结论正确的是 ( )
A .曲线 C 关于原点对称
2
B .曲线 C 所围成图形的面积为 兀
C .曲线 C 上任意两点同距离的最大值为
D .若直线 y = kx 一 与曲线 C 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120OE ,31ON) 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 A(一2, 0) , B(1, 0) ,动点M 满足条件 | MA |= 2 | MB | ,其轨迹是曲线 C , 过 B 作直线l 交曲线 C 于P , Q 两点,则下列结论正确的是 ( )
A . | PQ | 取值范围是
B .当点 A , B , P , Q 不共线时, ΔAPQ 面积的最大值为 6
C .当直线l 斜率 k ≠ 0 时, AB 平分 上PAQ
D . tan 上PAQ 最大值为
14 .(2024•河南模拟)在平面直角坐标系 xOy 中, P(x0 , y0 ) 为曲线 E : (x2 + y2 )3 = 8x2y2 (xy开0) 上任意一 点,则 ( )
A . E 与曲线 xy = 1 有 4 个公共点 B . P 点不可能在圆 O : x2 + y2 = 2 外
C .满足x0 ∈ Z 且 y0 ∈ Z 的点 P 有 5 个 D . P 到 x 轴的最大距离为
15 .(2024•锦州模拟) 已知曲线 C : (x2 + y2 )3 = 4x2y2 ,则 ( )
A . C 过原点
B . C 关于原点对称
C . C 只有两条对称轴
D . {(x , y) | (x , y) ∈C} 二 {(x , y) | x2 + y2 .1}
三.填空题(共 5 小题)
16 .(2024•长春模拟) 已知菱形 ABCD 的各边长为 2 , 上D = 60O .如图所示,将 ΔACD 沿 AC 折起,使得
点D 到达点S 的位置,连接 SB ,得到三棱锥 S 一 ABC ,此时 SB = 3 .若 E 是线段 SA 的中点,点 F 在三棱 锥 S 一 ABC 的外接球上运动,且始终保持EF 丄 AC 则点F 的轨迹的面积为 .
3
17.(2024•南昌二模)如图,有一张较大的矩形纸片 ABCD ,O ,O1 分别为 AB ,CD 的中点,点P 在 OO1 上,| OP |= 2 .将矩形按图示方式折叠,使直线 AB (被折起的部分)经过 P 点,记 AB 上与 P 点重合的点 为M ,折痕为l .过点M 再折一条与 BC 平行的折痕 m ,并与折痕l 交于点 Q ,按上述方法多次折叠, Q 点的轨迹形成曲线 E .曲线 E 在 Q 点处的切线与 AB 交于点N ,则 ΔPQN 的面积的最小值为 .
18.(2024•阳江模拟)已知曲线 C 是平面内到定点F(0, —2) 与到定直线 l : y = 2 的距离之和等于 6 的点的轨
迹,若点 P 在 C 上,对给定的点 T(—2, t) ,用 m(t) 表示 | PF | + | PT | 的最小值,则 m(t) 的最小值为 .
19 .(2024•梅州模拟)在平面直角坐标系 xOy 中, O 为坐标原点,定义 P(x1 , y1 ) 、 Q(x2 , y2 ) 两点之间 的“直角距离 ”为 d (P, Q) =| x1 — x2 | + | y1 — y2 | .已知两定点 A(—1, 0) , B(1, 0) ,则满足 d(M , A) + d (M , B) = 4 的点M 的轨迹所围成的图形面积为 .
20 .(2024•昌平区模拟) 已知曲线 G : x | x |+y | y |= 4 , O 为坐标原点.给出下列四个结论:
①曲线 G 关于直线 y= x 成轴对称图形;
②经过坐标原点 O 的直线l 与曲线 G 有且仅有一个公共点;
③直线 l : x + y = 2 与曲线 G 所围成的图形的面积为 兀 — 2 ;
④设直线 l : y = kx + 2 ,当 k ∈ (—1, 0) 时,直线l 与曲线 G 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,则称它 们互为“姊妹 ”圆锥曲线.已知椭圆 双曲线 C2 是椭圆 C1 的“姊妹 ”圆锥曲线, e1 , e2 分别为 C1 , C2 的离心率,且 ,点M , N 分别为椭圆 C1 的左、右顶点.
(1)求双曲线 C2 的方程;
4
(2)设过点 G(4, 0) 的动直线l 交双曲线 C2 右支于 A ,B 两点,若直线 AM ,BN 的斜率分别为 kAM ,kBN .
(i) 试探究 kAM 与 kBN 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 P 为圆 C : (x — 2)2 + y2 = 4 上任意一点, A(—2, 0) ,线段 PA 的垂直平分线交 直线 PC 于点M ,设点M 的轨迹为曲线H .
(1)求曲线H 的方程;
(2)若过点M 的直线l 与曲线H 的两条渐近线交于 S , T 两点,且M 为线段 ST 的中点.
(i) 证明:直线 l 与曲线H 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M (2, 0) ,且被 y 轴截得的线段长为 4,记动圆圆心的轨迹为曲线 C .过 点 F(1, 0) 的直线 l 交 C 于 A , B 两点,过 F 与l 垂直的直线交 C 于D , E 两点,其中B , D 在x 轴上方, M , N 分别为 AB , DE 的中点.
( Ⅰ ) 求曲线 C 的方程;
( Ⅱ ) 证明:直线MN 过定点;
24.(2024•天津)已知椭圆 的离心率 ,左顶点为 A ,下顶点为 B ,C 是线段 OB 的中点,其中 S△ .
(1)求椭圆方程.
过点 的动直线与椭圆有两个交点 P , Q ,在 y 轴上是否存在点T 使得 T- . T- ≤ 0 恒成立.若 存在,求出这个T 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 F (2, 0) ,直线 l : x = 1 ,动圆 P 与直线 l 相切 ,交线段 PF 于点 M ,且
( Ⅰ ) 求圆心 P 的轨迹方程,并说明是什么曲线;
( Ⅱ ) 过点 F 且倾斜角大于 的直线l/ 与 y 轴交于点 M , 与 P 的轨迹相交于两点 M1 , M2 ,且
求 λ+ μ 的值及 的取值范围.
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2025 年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 P 向圆M : (x + 2)2 + (y + 3)2 = 1引两条切线PA ,PB ,切点分别为 A ,B ,若 四边形 APBM为正方形,则动点 P 的轨迹方程为 ( )
A . (x + 2)2 + (y + 3)2 = 4 B . (x + 2)2 + (y + 3)2 = 2
C . (x — 2)2 + (y — 3)2 = 4 D . (x — 2)2 + (y — 3)2 = 2
【答案】 B
【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M : (x + 2)2 + (y + 3)2 = 1 ,圆心M (—2, —3) ,半径 r = 1, 因为四边形 APBM为正方形,
所以 ,
所以动点 P 的轨迹是以点M (—2, —3) 为圆心, 、 为半径的圆,
即动点 P 的轨迹方程为 (x + 2)2 + (y + 3)2 = 2 . 故选: B .
【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 A(2, 0) , P 为圆 C : x2 + y2 = 1 上的动点,且动点 Q 满足: O(-)-P- = O(-)-A- + O(-)-Q(-) ,记 Q
点的轨迹为 E ,则 ( )
A . E 为一条直线 B . E 为椭圆
C . E 为与圆 C 相交的圆 D . E 为与圆 C 相切的圆 【答案】 D
【考点】轨迹方程
【专题】定义法;直线与圆;函数思想;逻辑推理
---→ -- ---→
【分析】设P(x0 , y0 ) ,由 OP = OA + OQ ,得到 Q 点坐标,设 Q 点坐标为 (x, y) ,用 Q 点坐标表示 P 点坐
标,并代入圆 C ,得到 Q 点的轨迹方程 E ,再利用圆心距与半径的关系判 Q 点的轨迹 E 与圆 C 的位置关
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系.
---→ -- ---→ ---→ ---→ --
【解答】解:设 P(x0 , y0 ) ,由 OP = OA + OQ ,可得 OQ = OP - OA , 所以 Q 点坐标为 (x0 - 2 , y0 ) ,
设 Q 点坐标为 (x, y) ,则 即 ,
把 P(x + 2, y) 代入圆 C ,则 Q 点的轨迹 E 的方程为: (x + 2)2 + y2 = 1 ,
即 E 是圆心为 (-2, 0) ,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 E 为与圆 C 相切的圆.
故选: D .
【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 ABCD - A1B1C1D1 中,已知M ,N ,P 分别是棱 C1D1 , AA1 ,BC 的中点,Q 为平面PMN 上的动点,且直线 QB1 与直线DB1 的夹角为 30。,则点 Q 的轨迹长度为 ( )
A . B . π C . 2π D . 3π 【答案】 C
【考点】棱柱的结构特征;异面直线及其所成的角;轨迹方程 【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 DB1 丄 平面 PMN ,可得点 Q 的轨迹为圆, 由此即可得.
【解答】解: 以D 为坐标原点, DA , DC , DD1 所在直线分别为 x 、 y 、 z 轴, 建立空间直角坐标系, P(1 ,2 , 0) , M (0 ,1 , 2) ,
N(2 ,0 , 1) , D(0 ,0 , 0) , B1 (2 ,2 , 2) ,
故DB1 = (2, 2, 2) , PM = (-1, -1, 2) ,
--- ---
P-- = (1, -2, 1) ,设平面 PMN 的法向量为 = (x, y, z) ,
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令 z = 1 得, x = y = 1 ,故 = (1, 1, 1) , 因为D--B- = 2 ,故 DB1 丄 平面 PMN ,
Q 为平面 PMN 上的动点,直线QB1 与直线DB1 的夹角为 30。,
DB1 丄 平面 PMN ,设垂足为 S ,以 S 为圆心, 为半径作圆,
即 为 点 Q 的 轨 迹 , 其 中 由 对 称 性 可 知 故 半 径
故点 Q 的轨迹长度为 2兀 .
故选: C .
【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 AB 的两个端点 A 和 B 分别在 x 轴和 y 轴上滑动,则点 A 关于点B 的对 称点M 的轨迹方程为 ( )
A . B . C . D . 【答案】 D
【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M (x, y) 、A(x0 ,0) 、B(0, y0 ) ,由已知条件可得出 x0(2) + y0(2) = 4 ,分析可知,B 为 AM 的中点,
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可得出 ,代入等式x0(2) + y0(2) = 4 化简可得出点M 的轨迹方程.
【解答】解:设点M (x, y) 、 A(x0 , 0) 、 B(0, y0 ) , 则 可得
因为点 A 关于点B 的对称点为M ,则 B 为 AM 的中点, 所以 可得 ,
将 代入 可得 , 即 ,
因此,点M 的轨迹方程为 .
故选: D .
【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M 是圆 O : x2 + y2 = a2 (a > 0) 上的动点,点 N 满足M--- = (a , λa)(λ> 0) ,记点N 的
轨迹为 C ,若圆 O 与轨迹 C 的公共弦方程为 2x + y — 5 = 0 ,则 ( )
A . a = 4 , λ = 1 B . a = 2 , λ = 1 C . D . 【答案】 C
【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N 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 a , λ 的方程组,解之即可得解.
【解答】解:因为点M 是圆 O : x2 + y2 = a2 上的动点,点 N 满足M-- = (a, λa) ,
---
设M (x1 , y1 ) , N(x, y) ,则MN = (x — x1, y — y1 ) , 所以 即 ,
代入圆 O 的方程,可得 (x — a)2 + (y — λa)2 = a2 ,即 x2 + y2 — 2ax — 2λay + λ2 a2 = 0 , 可得两圆的公共弦的方程为 2ax + 2λay — a2 — λ2 a2 = 0 ,即 2x + 2λy — a — λ2 a = 0 ,
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又因为两圆的公共弦的方程为 2x + y - 5 = 0 ,可得 解得 .
故选: C .
【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 P 为曲线 C : y2 = 4x 上的任意一点,记 P 到 C 的准线的距离为 d .若关于点集 A = {M || MP |= d} 和B = {(x , y) | (x -1)2 + (y -1)2 = r2 } ,给出如下结论:
①任意 r ∈(0, +∞) , A∩ B 中总有 2 个元素;
②存在 r ∈(0, +∞) ,使得 A∩ B = ⑦ . 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】 B
【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M 的轨迹是以 P 为圆心, d 为半径的圆,当点 P 在原点时,点 N(1, 1) 在点M 的 轨迹圆外,即可得出结论.
【解答】解: 曲线 C : y2 = 4x 的焦点F(1, 0) ,则 | PF |= d , 由 | MP |= d 得,点M 的轨迹是以 P 为圆心, d 为半径的圆, (x -1)2 + (y -1)2 = r2 的圆心 N(1, 1) ,
当点 P 在原点处时, P(0, 0) ,此时 d = 1 , 此时点M 的轨迹方程为 x2 + y2 = 1,
因为1 + 1 = 2 > 1 ,所以点 N(1, 1) 在圆 x2 + y2 = 1外, 则存在 r ∈(0, +∞) ,使得两圆相离,即 A∩ B = ⑦ ,
故①错误,②正确, 故选: B .
【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C : x2 + y2 = 16(y > 0) ,从 C 上任意一点P 向x 轴作垂线 PP9 , P9 为垂足,则 线段 PP9 的中点M 的轨迹方程为 ( )
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A . 0) B . 0)
C . D . 0)
【答案】 A
【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M (x ,y)(y > 0) ,由题意及中点坐标公式可得点P 的坐标,利用代入法,即可求得线段PP’ 的 中点M 的轨迹方程.
【解答】解:设M (x , y)(y > 0) ,则 P’(x, 0) , 由中点坐标公式得 P(x, 2y) ,
因为点 P 在曲线 C : x2 + y2 = 16(y > 0) 上,
所以 x2 + 4y2 = 16(y > 0) ,
故线段 PP’ 的中点M 的轨迹方程为 .
故选: A .
【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 xOy 中,已知 A(2, 0) ,B(0, 6) ,动点 P 满足 且 | λ | + | μ |= 1 ,则下列说法正确的是 ( )
A .点 P 的轨迹为圆
B .点 P 到原点最短距离为 2
C .点 P 的轨迹是一个正方形
D .点 P 的轨迹所围成的图形面积为 24 【答案】 D
【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 P 点坐标为 (x, y) ,由已知条件 ,结合向量的坐标表示可用x ,y 表示 λ , μ , 结合 | λ | + | μ |= 1 可得 x , y 的关系,进而可求点P 的轨迹方程,再由平行四边形面积公式检验选项D .
【解答】解:设 P 点坐标为 (x, y) ,由已知条件O(-)- = λO(-)-A + μO(-)- ,可得 ,
又因为 | λ | + | μ |= 1 ,所以 P 点坐标对应轨迹方程为 ,
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x开0 ,且 y开0 时,方程为3x + y = 6 ;
x开0 ,且 y < 0 时,方程为y = 3x 一 6 ;
x < 0 ,且 y开0 时,方程为 y = 3x + 6 ;
x < 0 ,且 y < 0 时,方程为 3x + y = 一6 .
P 点对应的轨迹如图所示: kAB = kCD = 一3 , 所以 P 点的轨迹为菱形, A , C 错误;
原点到直线的距离为 所以B 不正确.
轨迹图形是平行四边形,面积为 正确. 故选: D .
【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
2 2 ---→
9.(2024•德州模拟)已知点 Q 为圆 C : x + y = 4 上一动点,点 P 满足 QP = (1, 一2) ,记点P 的轨迹为 E .直
线 l : x 一y + 3 = 0 上有一动点M ,直线MP 与E 相切于点P ,则 | PM | 的最小值为 ( )
A .2 B . C . D .
【答案】 C
【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 Q(m, n) , P(x, y) , 由 Q 在圆 C 上,结合向量数量积的坐标表示,可得 P 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.
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【解答】解:设 Q(m, n) , P(x, y) ,
---→
由点 P 满足 QP = (1, -2) ,可得 x - m = 1 , y - n = -2 ,
即有 m = x -1 , n = y + 2 ,
由 Q 在圆 C : x2 + y2 = 4 上,可得 m2 + n2 = 4 ,
即 (x -1)2 + (y + 2)2 = 4 ,圆心 T(1, -2) ,半径 r = 2 ,
由直角三角形的勾股定理,可得 | MT |2 =| TP |2 + | MP |2 ,
即| MT |2 = 4+ | MP |2 ,
要求 | PM | 的最小值,只需求 |MT | 的最小值.
由点到直线的距离公式,可得
则| PM | 的最小值为 .
故选: C .
【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 C : x-2 + y-2 = 1 ,给出下列三个命题:
①关于坐标原点对称;
②曲线 C 上任意一点到坐标原点的距离不小于2;
③曲线 C 与曲线| x | + | y |= 3 有四个交点. 其中正确的命题个数是 ( )
A .0 B . 1 C .2 D .3
【答案】 C
【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x 换为 -x , y 换为 -y ,方程 x-2 + y-2 = 1不变,可判断①;方程变为 x2 + y2 = x2y2 ,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 x 换为 -x , y 换为 -y ,方程 x-2 + y-2 = 1不变,则曲线 C 关于原点对称,故①正确;
由 x-2 + y-2 = 1 ,可得 解得 即有 故②正确;
由曲线 C 和曲线| x | + | y |= 3 都关于原点对称,都关于 x , y 轴对称,可考虑第一象限的交点个数. 由 y = 3 - x 和 可得 x4 - 6x3 + 7x2 + 6x - 9 = 0 ,
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设 f(x) = x4 - 6x3 + 7x2 + 6x - 9 ,由 f (1) = -1 < 0 , f(1.5) = 0.5625 > 0 , f (2) = -1 < 0 , 可得 f(x) 在 (1, 1.5) 和 (1.5, 2) 各有一个零点,又 y = 3 - x 和 在 (1, 3) 递减,
则第一象限的交点个数为 2,
可得曲线 C 与曲线 | x | + | y |= 3 有 8 个交点,故③错误.
故选: C .
【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 C : 2(x2 + y2 ) =| x | + | y |+1 ,下列结论正确的是 ( )
A .曲线 C 关于原点对称
B .曲线 C 所围成图形的面积为 兀
C .曲线 C 上任意两点同距离的最大值为
D .若直线与曲线 C 交于不同的四点,则 【答案】 AC
【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 A 中,将 x 换成 -x , y 换成 -y ,即可判断曲线 C 是否关于原点对称;
选项 B 中,讨论 x开0 ,y开0 时,方程表示的曲线 C 是圆在第一象限的部分,由对称性可得曲线 C 所围成图 形的面积;
选项 C 中,根据圆的性质,利用数形结合法求出曲线 C 上任意两点间距离的最大值;
选项 D 中,利用数形结合法可判断直线与曲线 C 交于不同的四点时 k 的取值范围.
【解答】解:对于 A ,将 x 换成 -x , y 换成-y ,方程 2(x2 + y2 ) =| x | + | y |+1 不变,所以曲线 C 关于原点 对称,选项 A 正确;
对于 B ,当 x开0 , y开0 时,方程可化为 2x2 + 2y2 = x + y +1 ,即 此时曲线 C 所围成的图形是圆在第一象限的部分,面积不是 兀 ,
由对称性可得曲线 C 所围成图形的面积不是 选项 B 错误;
对于 C ,由 B 知曲线 C 在第一象限的图形是圆 的一部分,
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圆上的点到原点的最大距离为 ,
所以曲线 C 上任意两点间距离的最大值为 选项 C 正确;
对于 D ,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 (1, 0) ,
由此判断直线与曲线 C 交于不同的四点时 k 的取值范围不是 选项D 错误. 故选: AC .
【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120。E ,31。N) 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】 AD
【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 31。N ,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 23。26’N - 66。34’N 之间, 因此杆影的轨迹为椭圆,故 D 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.
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所以这道题选择 A 和D 选项.
故选: AD .
【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 A(-2, 0) , B(1, 0) ,动点M 满足条件 | MA |= 2 | MB | ,其轨迹是曲线 C , 过 B 作直线l 交曲线 C 于P , Q 两点,则下列结论正确的是 ( )
A . | PQ | 取值范围是[2 , 4]
B .当点 A , B , P , Q 不共线时, ΔAPQ 面积的最大值为 6
C .当直线l 斜率 k ≠ 0 时, AB 平分 上PAQ
D . tan 上PAQ 最大值为
【答案】 ACD
【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 A ,先设出M 点,根据已知 | MA |= 2 | MB | 求解圆的方程,再求出 PQ 的最大值和最小值; 对于 B ,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 C ,根据正弦定理推导角之间的关系;
对于D ,先根据余弦定理求出 cos 上PAQ 的值,再求出 上PAQ 的取值范围,再根据正切函数单调递增区间 求解即可.
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