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专题20 曲线与方程
第一部分 真题分类
1.(2021·浙江高考真题)已知,函数.若成等比数列,则平面上点的轨迹是( )
A.直线和圆 B.直线和椭圆 C.直线和双曲线 D.直线和抛物线
【答案】C
【解析】由题意得,即,
对其进行整理变形:
,
,
,
,
所以或,
其中为双曲线,为直线.
故选:C.
2.(2020·全国高考真题(文))在平面内,A,B是两个定点,C是动点,若,则点C的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.抛物线 D.直线
【答案】A
【解析】设,以AB中点为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,
则:,设,可得:,
从而:,
结合题意可得:,
整理可得:,
即点C的轨迹是以AB中点为圆心,为半径的圆.
故选:A.
3.以为圆心的两圆均过,与轴正半轴分别交于,且满足,则点的轨迹是
A.直线 B.圆 C.椭圆 D.双曲线
【答案】A
【解析】因为
同理:
又因为,所以
则,即
设,则为直线
本题正确选项:
第二部分 模拟训练
一、单选题
1.在平面内,、是两个定点,是动点,若,则点的轨迹为( )
A.椭圆 B.抛物线
C.圆 D.直线
【答案】C
【解析】以所在直线为x轴,线段的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,
设,,,所以,,
由得:,即,所以点C的轨迹为圆.
故选:C.
2.如图,正方体中,P为底面上的动点,于E,且则点P的轨迹是( )
A.线段 B.圆 C.椭圆的一部分 D.抛物线的一部分
【答案】A
【解析】连接,因为,且,
所以,即,
所以点E是体对角线上的定点,
连接AE,则直线AE也是定直线.
因为,所以动点P必定在线段AE的中垂面上,
所以中垂面与底面的交线就是动点P的轨迹,
所以动点P的轨迹是线段.
故选:A
3.设过点P(x,y)的直线分别与x轴的正半轴和y轴的正半轴交于A,B两点,点Q与点P关于y轴对称,O为坐标原点.若=2,且·=1,则点P的轨迹方程是( )
A. x2+3y2=1(x>0,y>0) B.x2-3y2=1(x>0,y>0)
C.3x2-y2=1(x>0,y>0) D.3x2+y2=1(x>0,y>0)
【答案】A
【解析】设A(a,0),B(0,b),a>0,b>0.
由,
得(x,y-b)=2(a-x,-y),
即a=x>0,b=3y>0.
又点Q与点P关于y轴对称,则点Q(-x,y),
由,
得(-x,y)·(-a,b)=1,即ax+by=1.
将a=x,b=3y代入ax+by=1,
得所求的轨迹方程为x2+3y2=1(x>0,y>0).
故选:A
4.如图,正方体的棱长为3,点在棱上,且满足,动点在正方体表面上运动,且,则动点的轨迹的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:由正方体的特点可知平面,
在,上分别取点,,使得,,
连接,,,则,,
平面平面,
平面,
的轨迹为.
正方体棱长为3,,
,
的周长为.
故选:.
5.阿波罗尼斯是亚历山大时期的著名数学家,“阿波罗尼斯圆”是他的主要研究成果之一:若动点与两定点,的距离之比为(,且),则点的轨迹就是圆,事实上,互换该定理中的部分题设和结论,命题依然成立.已知点,点为圆:上的点,若存在轴上的定点和常数,对满足已知条件的点均有,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【解析】如下图所示,由于圆上的任意一点均有,所以A,B两点也满足该关系式. ,,,,
,解得,
故选:B.
6.如图在长方体中,分别是棱的中点,是底面内一个动点,若平面,则面积最小值为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
如图补全截面为截面,
易知分别为对应边的中点.
易知平面∥平面,
∵直线∥平面, ∴
则△,
当最小时,△的面积最小
作于点,且当与重合时,最短,
此时△的面积最小,
由等面积法: 得
又⊥平面,
∴,△为直角三角形,
故
故选:A.
二、填空题
7.曲线C:,点P在曲线C上.给出下列三个结论:
①曲线C关于y轴对称;
②曲线C上的点的横坐标的取值范围是[﹣2,2];
③若A(﹣1,0),B(1,0),则存在点P,使△PAB的面积大于.
其中,所有正确结论的序号是_____.
【答案】①②
【解析】解:①用﹣x代替x,有3成立,即①正确;
②∵y2≥0,
∴3,
故(x2﹣1)2≤9,即﹣3≤x2﹣1≤3,即﹣2≤x2≤4,解得﹣2≤x≤2,即②正确;
③,若存在点P,使△PAB的面积大于,则,即.
∵3,
∴y2≤2,故不存在点P符合题意,即③错误.
故答案为:①②.
8.已知正方体棱长为2,点是上底面内一动点,若三棱锥的外接球表面积恰为,则此时点构成的图形面