内容正文:
第9节 曲线与方程
学生用书 课时冲关六十二 P398
[基础训练组]
1.方程(x2-y2-1)=0表示的曲线的大致形状是(图中实线部分)( )
解析:B [原方程等价于或x-y-1=0,前者表示等轴双曲线x2-y2=1位于直线x-y-1=0下方的部分,后者为直线x-y-1=0,这两部分合起来即为所求.故选B.]
2.(2023·普陀区质检)动点P在抛物线y=2x2+1上移动,若P与点Q(0,-1)连线的中点为M,则动点M的轨迹方程为( )
A.y=2x2 B.y=4x2
C.y=6x2 D.y=8x2
解析:B [设PQ中点为P(x,y),则P(2x,2y+1)在抛物线y=2x2+1上,即2(2x)2=(2y+1)-1,∴y=4x2.故选B.]
3.有一动圆P恒过定点F(a,0)(a>0)且与y轴相交于点A,B,若△ABP为正三角形,则点P的轨迹为( )
A.直线 B.圆
C.椭圆 D.双曲线
解析:D [设P(x,y),动圆P的半径为R,
∵△ABP为正三角形,
∴P到y轴的距离d=R,即|x|=R.
而R=|PF|=,
∴|x|=·.
整理得(x+3a)2-3y2=12a2,即-=1.
∴点P的轨迹为双曲线.故选D.]
4.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)
解析:A [设P点的坐标为(x,y),A(a,0),B(0,b),a>0,b>0.由=2,得(x,y-b)=2(a-x,-y),即a=x>0,b=3y>0.点Q(-x,y),故由·=1,得(-x,y)·(-a,b)=1,即ax+by=1.将a,b代入ax+by=1得所求的轨迹方程为x2+3y2=1(x>0,y>0).]
5.在△ABC中,B(-2,0),C(2,0),A(x,y),给出△ABC满足条件,就能得到动点A的轨迹方程
下表给出了一些条件及方程:
条件
方程
①△ABC周长为10
C1:y2=25
②△ABC面积为10
C2:x2+y2=4(y≠0)
③△ABC中,∠A=90°
C3:+=1(y≠0)
则满足条件①,②,③的轨迹方程依次为( )
A.C3,C1,C2 B.C1,C2,C3
C.C3,C2,C1 D.C1,C3,C2
解析:A [①△ABC的周长为10,即AB+AC+BC=10,又BC=4,∴AB+AC=6>BC,此时动点A的轨迹为椭圆,与C3对应;②△ABC的面积为10,∴BC·|y|=10,即|y|=5,与C1对应;③∵∠A=90°,∴·=(-2-x,-y)(2-x,-y)=x2+y2-4=0,与C2对应.故选A.]
6.在△ABC中,A为动点,B,C为定点,B,C(a>0),且满足条件sin C-sin B=sin A,则动点A的轨迹方程是________.
解析:由正弦定理得-=×,即|AB|-|AC|=|BC|,
故动点A是以B,C为焦点,为实轴长的双曲线右支.
即动点A的轨迹方程为-=1(x>且y≠0).
答案:-=1(x>且y≠0)
7.直线+=1与x,y轴交点的中点的轨迹方程是________.
解析:直线+=1与x,y轴的交点为A(a,0),B(0,2-a),设AB的中点为M(x,y),则x=,y=1-,消去a,得x+y=1.∵a≠0且a≠2,∴x≠0且x≠1.
答案:x+y=1(x≠0且x≠1)
8.如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,点M在AB上,且AM=AB,点P在平面ABCD上,且动点P到直线A1D1的距离的平方与P到点M的距离的平方差为1,在平面直角坐标系xAy中,动点P的轨迹方程是________________.
解析:过P作PQ⊥AD于Q,再过Q作QH⊥A1D1于H,连接PH,PM,易证得PH⊥A1D1.设P(x,y),由|PH|2-|PM|2=1,得x2+1-
=1,化简得y2=x-.
答案:y2=x-
9.已知坐标平面上动点M(x,y)与两个定点
P(26,1),Q(2,1),且|MP|=5|MQ|.
(1)求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形;
(2)记(1)中轨迹为C,若过点N(-2,3)的直线l被C所截得的线段长度为8,求直线l的方程.
解:(1)由|MP|=5|MQ|,
得=5,
化简得x2+y2-2x-2y-23=0,
∴点M的轨迹方程是(x-1)2+(y-1)2=25,轨迹是以(1,1)为圆心,5为半径的圆.
(2)当直线l的斜率不存在时,l:x=-