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【三维设计】2013届高考数学 第八章第八节曲线与方程课后练习 理 人教A版
一、选择题
1.(2012·济南模拟)方程(x-y)2+(xy-1)2=0的曲线是( )
A.一条直线和一条双曲线 B.两条双曲线
C.两个点 D.以上答案都不对
解析:(x-y)2+(xy-1)2=0⇔
∴或
答案:C
2.长为3的线段AB的端点A、B分别在x轴、y轴上移动,=2,则点C的轨迹是( )
A.线段 B.圆
C.椭圆 D.双曲线
解析:设C(x,y),A(a,0),B(0,b),则a2+b2=9,①
又=2,所以(x-a,y)=2(-x,b-y),
即②
代入①式整理可得x2+=1.
答案:C
3.如图所示,一圆形纸片的圆心为O,F是圆内一定点,M是圆周上一动点,把纸片折叠使M与F重合,然后抹平纸片,折痕为CD,设CD与OM交于点P,则点P的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.圆
解析:由条件知|PM|=|PF|,
∴|PO|+|PF|=|PO|+|PM|=|OM|>|OF|
∴P点的轨迹是以O、F为焦点的椭圆.
答案:A
4.已知A(0,7),B(0,-7),C(12,2),以C为一个焦点作过A,B的椭圆,椭圆的另一个焦点F的轨迹方程是( )
A.y2-=1(y≤-1)
B.y2-=1(y≥1)
C.x2-=1(x≤-1)
D.x2-=1(x≥1)
解析:由题意知|AC|=13,|BC|=15,|AB|=14,又|AF|+|AC|=|BF|+|BC|,∴|AF|-|BF|=|BC|-|AC|=2,故点F的轨迹是以A,B为焦点,实轴长为2的双曲线的下支.又c=7,a=1,b2=48,∴点F的轨迹方程为y2-=1(y≤-1).
答案:A
5.已知定点A(2,0),它与抛物线y2=x上的动点P连线的中点M的轨迹方程为( )
A.y2=2(x-1) B.y2=4(x-1)
C.y2=x-1 D.y2=(x-1)
解析:设P(x0,y0),M(x,y),则所以,由于y=x0,所以4y2=2x-2.
即y2=(x-1).
答案:D
二、填空题
6.已知圆的方程为x2+y2=4,若抛物线过点A(-1,0)、B(1,0)且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点轨迹方程是____________.
解析:设抛物线焦点为F,过A、B、O作准线的垂线AA1、BB1、OO1,则|AA1|+|BB1|=2|OO1|=4,由抛物线定义得|AA1|+|BB1|=|FA|+|FB|,∴|FA|+|FB|=4,故F点的轨迹是以A、B为焦点,长轴长为4的椭圆(去掉长轴两端点).
答案:+=1(y≠0)
7.直线+=1与x、y轴交点的中点的轨迹方程是__________.
解析:(参数法)设直线+=1与x、y轴交点为A(a,0)、B(0,2-a),A、B中点为M(x,y),则x=,y=1-,消去a,得x+y=1,∵a≠0,a≠2,∴x≠0,x≠1.
答案:x+y=1(x≠0,x≠1)
三、解答题
8.如图,已知F(1,0),直线l:x=-1,P为平面上的动点,过点P作l的垂线,垂足为点Q,且· =·.求动点P的轨迹C的方程.
解:法一:设点P(x,y),则Q(-1,y),
由·=·,得(x+1,0)·(2,-y)=(x-1,y)·(-2,y),化简得C:y2=4x.
法二:由·=·,
得·(+)=0,∴(-)·(+)=0,
∴2-2=0.∴||=||.
∴点P的轨迹C是抛物线,由题意,轨迹C的方程为y2=4x.
9.已知定点F(0,1)和直线l1:y=-1,过定点F与直线l1相切的动圆的圆心为点C.
(1)求动点C的轨迹方程;
(2)过点F的直线l2交轨迹于两点P、Q,交直线l1于点R,求·的最小值.
解:(1)由题设知点C到点F的距离等于它到l1的距离,
∴点C的轨迹是以F为焦点,l1为准线的抛物线,
∴动点C的轨迹方程为x2=4y.
(2)由题意知,直线l2的方程可设为y=kx+1(k≠0),与抛物线方程联立消去y,得x2-4kx-4=0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=4k,
x1x2=-4.
又易得点R的坐标为(-,-1),
∴·=(x1+,y1+1)·(x2+,y2+1)
=(x1+)(x2+)+(kx1+2)(kx2+2)
=(1+k2)x1x2+(+2k)(x1+x2)++4
=-4(1+k2)+4k(+2k)++4
=4(k2+)+8.
∵k2+≥2,当且仅当k2=1时取等号,
∴·≥4×2+8=16,即·的最小值为16.
10.(2011·天津高考)在平面直角坐标系xOy中,点P(a,b)(a>b>0)为动点,F1、F2分别为椭圆+=1的左、右焦点.已知△F1PF2为等腰三角形.
(1)求椭圆的离心率e;
(2)设直线PF2与椭圆相交于A,B两点,M是直线PF2上的点.满足·=-2,求点M的轨迹方程.
解:(1)设F1(-c,0),F2(c,0)(c>0).
由题意,可得|PF2|=|F1F2|,即=2c,整理得2()2+-1=0,
得=-1(舍),或=.所以e=.
(2)由(1)知a=2c,b=c,
可得椭圆方程为3x2+4y2=12c2,
直线PF2的方程为y=(x-c).
A,B两点的坐标满足方程组消去y并整理,得5x2-8cx=0,解得x1=0,x2=c.
得方程组的解
不妨设A(c,c),B(0,-c).
设点M的坐标为(x,y),则=(x-c,y-c),
=(x,y+c).
由y=(x-c),得c=x-y.
于是=(y-x,y-x),
=(x,x).
由·=-2,
即(y-x)·x+(y-x)·x=-2,
化简得18x2-16xy-15=0.
将y=代入c=x-y,
得c=>0.所以x>0.
因此,点M的轨迹方程是18x2-16xy-15=0(x>0).
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