第二章 曲线与方程-高中数学选择必修第一册精选易错题练习(人教B版2019)
2024-06-03
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教B版选择性必修第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 2.4 曲线与方程 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 927 KB |
| 发布时间 | 2024-06-03 |
| 更新时间 | 2024-06-03 |
| 作者 | 晴风教辅 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45278201.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
精选易错题练习—【第二章】 曲线与方程
一.选择题(共24小题)
1.曲线2y2+3x+3=0与曲线x2+y2﹣4x﹣5=0的公共点的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
2.设函数,若曲线上存在(x0,y0),使得f(f(y0))=y0成立,则实数m的取值范围为( )
A.[0,e2﹣e+1] B.[0,e2+e﹣1] C.[0,e2+e+1] D.[0,e2﹣e﹣1]
3.鹅被人类称为美善天使,它不仅象征着忠诚、长久的爱情,同时它的生命力很顽强,因此也是坚强的代表.除此之外,天鹅还是高空飞翔冠军,飞行高度可达9千米,能飞越世界最高山峰“珠穆朗玛峰”.如图是两只天鹅面对面比心的图片,其中间部分可抽象为如图所示的轴对称的心型曲线.下列选项中,两个函数的图象拼接在一起后可大致表达出这条曲线的是( )
A.及
B.及
C.及
D.及
4.方程y+2=0所表示的曲线是( )
A.一个圆 B.半个圆 C.半个椭圆 D.一个椭圆
5.方程+|y|=2的图形大致形状为( )
A. B.
C. D.
6.方程x2+y2﹣2x+4y+5=0所表示的曲线是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.一个点
7.若方程x2+=1(a是常数),则下列结论正确的是( )
A.任意实数a方程表示椭圆
B.存在实数a方程表示椭圆
C.任意实数a方程表示双曲线
D.存在实数a方程表示抛物线
8.方程x4+y4=4(x2+y2)所表示曲线的大致形状为( )
A.
B.
C.
D.
9.设e1,e2分别为具有公共焦点F1与F2的椭圆和双曲线的离心率,P为两曲线的一个公共点,且满足,则的值为( )
A. B.1 C.2 D.不确定
10.数学美的表现形式不同于自然美或艺术美那样直观,它蕴藏于特有的抽象概念,公式符号,推理论证,思维方法等之中,揭示了规律性,是一种科学的真实美.平面直角坐标系中,曲线C:x2+y2=|x|+|y|流是一条形状优美的曲线,对于此曲线,给出如下结论:
①曲线C围成的图形的面积是2+π;
②曲线C上的任意两点间的距离不超过2;
③若P(m,n)是曲线C上任意一点,则|3m+4n﹣12|的最小值是.
其中正确结论的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
11.相距1400m的A,B两个哨所,听到炮弹爆炸声的时间相差3s,已知声速是340m/s,炮弹爆炸点一定在曲线( )的方程上.
A.(x≤﹣510)
B.(x≥510)
C.y=0(x≤﹣700或x≥700)
D.
12.椭圆曲线y2+ay=x3+bx2+cx+d是代数几何中一类重要的研究对象,关于椭圆曲线C:y2﹣2y=x3+mx﹣3,下列结论正确的是( )
A.曲线C过点(0,0)
B.曲线C关于点(0,﹣3)对称
C.曲线C关于直线y=2对称
D.若曲线C上存在位于y轴左侧的点,则m≤﹣3
13.若实数x,y满足x|x|﹣y|y|=2,则点(x,y)到直线y=x+1的距离的取值范围是( )
A.(,3] B.[,] C.(,] D.[,3]
14.曲线∁k:xk+yk=4(k>0,k∈Q),下列两个命题:
命题甲:当时,曲线与坐标轴围成的面积小于128;
命题乙:当k=2n,n∈N,曲线与坐标轴围成的面积总大于4;
下面说法正确的是( )
A.甲是真命题,乙是真命题
B.甲是真命题,乙是假命题
C.甲是假命题,乙是真命题
D.甲是假命题,乙是假命题
15.方程(2x+3y)(2x﹣3y)=0表示的图形是( )
A.两条直线 B.双曲线
C.一个点 D.一条直线和一条射线
16.方程x4﹣y4﹣4x2+4y2=0所表示的曲线是( )
A.两条相交的直线
B.两条相交直线和两条平行直线
C.两条平行直线和一个圆
D.两条相交直线和一个圆
17.在平面上,若曲线Γ具有如下性质:存在点M,使得对于任意点P∈Γ,都有Q∈Γ使得|PM|•|QM|=1.则称这条曲线为“自相关曲线”.判断下列两个命题的真假( )
①所有椭圆都是“自相关曲线”.
②存在是“自相关曲线”的双曲线.
A.①假命题;②真命题 B.①真命题;②假命题
C.①真命题;②真命题 D.①假命题;②假命题
18.双曲线与椭圆的焦点相同,则a等于( )
A.1 B.﹣2 C.1或﹣2 D.2
19.已知某曲线方程为,则下列描述中不正确的是( )
A.若该曲线为双曲线,且焦点在x轴上,则
B.若该曲线为圆,则m=4
C.若该曲线为椭圆,则其焦点可以在x轴上,也可以在y轴上
D.若该曲线为双曲线,且焦点在y轴上,则m∈(﹣∞,﹣3)
20.已知m∈R,则方程(2﹣m)x2+(m+1)y2=1所表示的曲线为C,则以下命题中正确的是( )
A.当时,曲线C表示焦点在x轴上的椭圆
B.当曲线C表示双曲线时,m的取值范围是(2,+∞)
C.当m=2时,曲线C表示一条直线
D.存在m∈R,使得曲线C为等轴双曲线
21.已知点P(x,y)在曲线上,那么的取值范围是( )
A. B.[0,1] C. D.
22.已知曲线C:x|x|+4y2=4,点,下面有四个结论:
①曲线C关于x轴对称;
②曲线C与y轴围成的封闭图形的面积不超过4;
③曲线C上任意点P满足;
④曲线C与曲线(x﹣2y﹣2)(x+2y﹣2)=0有5个不同的交点.
则其中所有正确结论的序号是( )
A.②③ B.①④ C.①③④ D.①②③
23.若曲线C上存在点M,使M到平面内两点A(﹣5,0),B(5,0)距离之差的绝对值为8,则称曲线C为“好曲线”.以下曲线不是“好曲线”的是( )
A.x+y=5 B.
C.x2+y2=16 D.x2=16y
24.在平面直角坐标xOy中,已知任意角θ以坐标原点为顶点,x轴的非负半轴为始边,若终边经过点P(x0,y0),且|OP|=r(r>0),定义,称“sosθ”为“正余弦函数”,对于“正余弦函数y=sosθ”,有同学得到以下性质:
①该函数的值域为;
②该函数的图像关于原点对称;
①该函数的图像关于直线对称;
④该函数为周期函数,且最小正周期为2π.
其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二.多选题(共4小题)
(多选)25.已知α∈[0,π],则方程x2+y2cosα=1表示的曲线的形状可以是( )
A.两条直线
B.圆
C.焦点在x轴上的椭圆
D.焦点在x轴上的双曲线
(多选)26.已知直线y=a与曲线相交于A,B两点,与曲线相交于B,C两点,A,B,C的横坐标分别为x1,x2,x3,则( )
A.
B.x2=lnx1
C.
D.x1,x2,x3构成等比数列
(多选)27.曲线C的方程为Ax2+By2=1,则下列命题正确的是( )
A.若曲线C为双曲线,则AB<0
B.若曲线C为椭圆,则A>0,B>0且A≠B
C.曲线C不可能是圆
D.若曲线C为焦点在x轴上的椭圆,则B>A>0
(多选)28.已知曲线C:x|x|﹣4y|y|=4,P(x0,y0)为C上一点,则( )
A.曲线C在第一象限的图象为双曲线的一部分
B.点P(x0,y0)不可能落在第三象限
C.直线x﹣2y﹣2=0与曲线C有两个交点
D.若直线l:y=kx﹣1与曲线C有三个交点,则
三.填空题(共8小题)
29.曲线x2+y2=|x|+|y|围成的图形的面积是 .
30.已知点P(x0,y0)关于x轴的对称点在曲线C:y=2上,且过点P的直线y=x﹣2与曲线C相交于点Q,则|PQ|= .
31.若实数x,y满足x2+2cosy=1,则x﹣cosy的取值范围是 .
32.以下四个关于圆锥曲线的命题中
①设A,B为两个定点,k为非零常数,,则动点P的轨迹为椭圆;
②设定圆C上一定点A作圆的动弦AB,O为坐标原点,若,则动点P的轨迹为圆;
③方程ln2x﹣lnx﹣2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;
④双曲线与椭圆有相同的焦点.
其中真命题的序号为 (写出所有真命题的序号)
33.双曲函数是一类与三角函数类似的函数,基本的双曲函数有:双曲正弦函数,双曲余弦函数,双曲正切函数.给出下列四个结论:
①函数y=cosh(x)是偶函数,且最小值为2;
②函数y=sinh(x)是奇函数,且在R上单调递增;
③函数y=tanh(x)在R上单调递增,且值域为(﹣1,1);
④若直线y=t与函数y=cosh(x)和y=sinh(x)的图象共有三个交点,这三个交点的横坐标分别为x1,x2,x3,则.
其中所有正确结论的序号是 .
34.关于曲线C:x2+y2=|x|+|y|,给出下列四个结论:
①曲线C关于原点对称,也关于x轴、y轴对称;
②曲线C围成的面积是π+2;
③曲线C上任意一点到原点的距离都不大于;
④曲线C上的点到原点的距离的最小值为1.
其中,所有正确结论的序号是 .
35.已知曲线方程x|x|+y|y|=1,若过A(1,0)的直线l与该曲线恰有三个不同的交点,则直线l的倾斜角的取值范围是 .
36.已知实数x,y满足方程组,则x2+y2= .
四.解答题(共15小题)
37.抛物线的方程是y2=2x,有一个半径为1的圆,圆心在x轴上运动问这个圆运动到什么位置时,圆与抛物线在交点处的切线互相垂直?(注:设P(x0,y0)是抛物线y2=2px上一点,则抛物线在P点处的切线斜率是).
38.在平面直角坐标系内,表中的方程表示什么图形?画出这些图形.
方程
x2+y2=2x
x2﹣y2=0
图形名称
图形
39.求圆锥曲线3x2﹣y2+6x+2y﹣1=0的离心率.
40.已知方程kx2+y2=4,其中k为实数对于不同范围的k值,分别指出方程所代表图形的内形,并画出显示其数量特征的草图.
41.抛物线y2=12x与2x2=3y的公共弦的长度是多少?
42.设曲线C的方程是y=x3﹣x,将C沿x轴、y轴正向分别平行移动t、s单位长度后得曲线C1.
(1)写出曲线C1的方程;
(2)证明曲线C与C1关于点A(,)对称;
(3)如果曲线C与C1有且仅有一个公共点,证明s=﹣t且t≠0.
43.已知点A(0,1),点B在y轴负半轴上,以AB为边做菱形ABCD,且菱形ABCD对角线的交点在x轴上,设点D的轨迹为曲线E.
(Ⅰ)求曲线E的方程;
(Ⅱ)过点M(m,0),其中1<m<4,作曲线E的切线,设切点为N,求△AMN面积的取值范围.
44.已知点M,N的坐标分别为(﹣2,0),(2,0),直线MP,NP相交于点P,且它们的斜率之积是,点P的轨迹记为D.△ABC的顶点A,B在D上,C在直线l:y=x+2上,且AB∥l.
(1)求曲线D的方程;
(2)若AB边通过坐标原点O,求AB的长及△ABC的面积;
(3)若线段AB的垂直平分线与线段BC的垂直平分线交于线段AC的中点,求△ABC的外接圆面积最大时线段AB所在直线的方程.
45.已知点A(1,0),B(4,0),曲线C上任意一点P满足|PB|=2|PA|.
(1)求曲线C的方程;
(2)设点D(3,0),问是否存在过定点Q的直线l与曲线C相交于不同两点E,F,无论直线l如何运动,x轴都平分∠EDF,若存在,求出Q点坐标,若不存在,请说明理由.
46.讨论当α从0°到180°变化时,曲线x2+y2cosα=1怎样变化?
47.已知椭圆的右焦点F2与抛物线的焦点重合,椭圆C1与抛物线C2在第一象限的交点为P,,求椭圆C1的方程.
48.在平面直角坐标系xOy中有曲线Γ:x2+y2=1(y>0).
(1)如图1,点B为曲线Γ上的动点,点A(2,0),求线段AB的中点的轨迹方程;
(2)如图1,点B为曲线Γ上的动点,点A(2,0),求三角形OAB的面积最大值,并求出对应B点的坐标;
(3)如图2,点B为曲线Γ上的动点,点A(2,0),将△OAB绕点A顺时针旋转90°得到△DAC,求线段OC长度的最大值.
49.如图,在直角坐标系xOy中,有一组对角线长为an的正方形AnBn∁nDn(n=1,2,…),其对角线BnDn依次放置在x轴上(相邻顶点重合).设{an}是首项为a,公差为d(d>0)的等差数列,点B1的坐标为(d,0).
(1)当a=8,d=4时,证明:顶点A1、A2、A3不在同一条直线上;
(2)在(1)的条件下,证明:所有顶点An均落在抛物线y2=2x上;
(3)为使所有顶点An均落在抛物线y2=2px(p>0)上,求a与d之间所应满足的关系式.
50.(理科)已知圆C:x2+y2=1和点Q(2,0),动点M到圆C的切线长与|MQ|的比等于常数λ(λ>0),求动点M的轨迹方程,并说明它表示什么曲线?
51.已知曲线,直线l:kx﹣y﹣k=0,O为坐标原点.
(1)讨论曲线C所表示的轨迹形状;
(2)当k=1时,直线l与曲线C相交于两点M,N,若,求曲线C的方程;
(3)当a=﹣1时,直线l与曲线C相交于两点M,N,试问在曲线C上是否存在点Q,使得?若存在,求实数λ的取值范围;若不存在,请说明理由.
精选易错题练习—【第二章】 曲线与方程
参考答案与试题解析
一.选择题(共24小题)
1.【答案】D
【分析】将两个曲线方程联解,消去y得2x2﹣11x﹣13=0,解之得x=﹣1或x=.再将x的回代到方程中,解之可得只有x=﹣1、y=0符合题意.由此即可得到两个曲线有唯一的公共点,得到答案.
【解答】解:由消去y2,得2x2﹣11x﹣13=0
解之得x=﹣1或x=
当x=﹣1,代入第一个方程,得y=0;
当x=时,代入第一个方程得2y2++3=0,没有实数解
因此,两个曲线有唯一的公共点(﹣1,0)
故选:D.
2.【答案】D
【分析】求出y0的范围,证明f(y0)=y0,得出f(x)=x在[1,e]上有解,再分离参数,利用函数单调性求出m的范围.
【解答】解:∵﹣1≤cosx≤1,∴的最大值为e,最小值为1,∴1≤y0≤e,
显然f(x)=是增函数,
(1)若f(y0)>y0,则f(f(y0))>f(y0)>y0,与f(f(y0))=y0矛盾;
(2)若f(y0)<y0,则f(f(y0))<f(y0)<y0,与f(f(y0))=y0矛盾;
∴f(y0)=y0,
∴y0为方程f(x)=x的解,即方程f(x)=x在[1,e]上有解,
由f(x)=x得m=x2﹣x﹣lnx,
令g(x)=x2﹣x﹣lnx,x∈[1,e],
则g′(x)=2x﹣1﹣==,
∴当x∈[1,e]时,g′(x)≥0,
∴g(x)在[1,e]上单调递增,
∴gmin(x)=g(1)=0,gmax(x)=g(e)=e2﹣e﹣1,
∴0≤m≤e2﹣e﹣1.
故选:D.
3.【答案】A
【分析】根据图形的对称性与定义域特点选择合适的函数.
【解答】解:因为图形为轴对称图形,
所以x与﹣x对应的y值相等,故函数为偶函数,只有A、C选项中函数均为偶函数,故排除B、D;
根据图象可知为封闭图形,x的定义域有限,C中及定义域均为R,不符合题意.
故选:A.
4.【答案】C
【分析】由题意可得y=﹣2∈[﹣2,0],两边平方,整理可得所求轨迹图形.
【解答】解:方程y+2=0,
可得3﹣x2≥0,即﹣≤x≤,
y=﹣2∈[﹣2,0],
平方可得y2=12﹣4x2,
即+=1(y∈[﹣2,0]),
可得方程表示半个椭圆,
故选:C.
5.【答案】A
【分析】讨论x≥0,y≥0时图象情况,再根据图形对称性即可判断
【解答】解:当x≥0,y≥0时,,
将抛物线弧(凹的)y2=x(x≥0,﹣2≤y≤0)上移2个单位得到(y﹣2)2=x(x≥0,0≤y≤2)的图象,
因的图形关于两条坐标轴对称,排除B,C,D,
故选:A.
6.【答案】D
【分析】由配方可得(x﹣1)2+(y+2)2=0,由完全平方数非负,可得所求曲线.
【解答】解:方程x2+y2﹣2x+4y+5=0,
即为(x﹣1)2+(y+2)2=0,
可得x﹣1=0且y+2=0,
即点(1,﹣2),
故选:D.
7.【答案】B
【分析】根据三种圆锥曲线的定义,结合举例可得选项.
【解答】解:对于a=1,方程x2+=1表示圆,选项A错误;
当a>0且a≠1时,方程x2+=1表示椭圆,B正确;
当a<0时,方程x2+=1表示双曲线,C错误;
对于任意实数a,方程x2+=1不是抛物线,D错误.
故选:B.
8.【答案】A
【分析】根据方程x4+y4=4(x2+y2),可得所表示曲线关于坐标轴即原点对称,且点(2,2)在其上,即可判断.
【解答】解:根据方程x4+y4=4(x2+y2),可得所表示曲线关于坐标轴即原点对称,且点(2,2)在其上,
故选:A.
9.【答案】C
【分析】设椭圆和双曲线的方程为:和.由题设条件可知 ,,结合,由此可以求出的值.
【解答】解:设椭圆和双曲线的方程为:
和.
∵,,
∴,,
∵满足,
∴△PF1F2是直角三角形,
∴|PF1|2+|PF2|2=4c2.
即m+a=2c2
则===2
故选:C.
10.【答案】C
【分析】由曲线方程知曲线关于原点,x,y轴对称,当x≥0,y≥0时,可得x2+y2﹣x﹣y=0,可得(x﹣)2+(y﹣)2=,所以可得是以C(,)为圆心,r=为半径的半圆,由此可作出曲线C的图象,从而通过运算可判断命题①②③的真假.
【解答】解:曲线C:x2+y2=|x|+|y|可知曲线关于原点,x,y轴对称,
当x≥0,y≥0时,可得x2+y2﹣x﹣y=0,可得(x﹣)2+(y﹣)2=,所以可得是以C(,)为圆心,r=为半径的半圆,
由此可作出曲线C的图象,如图所示,
所以曲线C围成的图形的面积是×+2×π×()2=2+π,故命题①正确;
曲线上任意两点间距离的最大值为4×=2,故命题②错误;
设圆心C到直线3x+4y﹣12=0的距离为d==,
故曲线上任意一点P(m,n)到直线l的距离的最小值为最小值为﹣,
故|3m+4n﹣12|的最小值是,故命题③正确.
故选:C.
11.【答案】D
【分析】根据双曲线的定义进行求解即可.
【解答】解:设炮弹爆炸点为P,
由题意可知:||PA|﹣|PB||=3×340=1020<1400,
显然点P的轨迹是以A,B的焦点的双曲线,因此有2a=1020,2c=1400,
可得:a=510,c=700,于是有,
根据四个选项可知,只有选项D符合.
故选:D.
12.【答案】D
【分析】代入验证判断A;设一组对称点代入检验判断B、C;选项D结合函数值域分析即可求解.
【解答】解:把(0,0)代入y2﹣2y=x3+mx﹣3,可得0=﹣3,故A错;
设曲线上任一点P(x0,y0),则①,
而点P(x0,y0)关于点(0,﹣3)对称点P′(﹣x0,﹣6﹣y0),
如果曲线关于(0,﹣3),则P′(﹣x0,﹣6﹣y0)也应在曲线上,
则②,
联立①②得,,方程无解,
所以P和P′这样的对称点不存在,即(0,﹣3)不是该椭圆曲线的对称点,故B错;
设曲线上任一点P(x0,y0),则③,
而点P(x0,y0)关于y=2对称的点为P′(x0,4﹣y0),
如果曲线关于y=2对称,则P′(x0,4﹣y0)也应在曲线上,
则④,
联立③④得,,解得y0=2,
此时P和P′重合,即曲线不是椭圆而是直线y=2,不符合题意,故C错;
由原方程得:(y﹣1)2=x3+mx﹣2,
若曲线C上存在位于y轴左侧的点,即当x<0时,有点(x,y)在曲线上,
设f(x)=x3+mx﹣2,则f′(x)=3x2+m,
当m≥0时,f′(x)>0,f(x)在R上单调递增,且f(0)=﹣2,
所以此时f(x)≤﹣2,此时没有y能使(y﹣1)2=x3+mx﹣2成立,
当m<0时,令f′(x)=3x2+m=0,所以,
当时,f′(x)>0,f(x)在单调递增,
当时,f′(x)<0,f(x)在单调递减,
所以只需极大值非负,即可使曲线上存在位于y轴左侧的点,
即,
所以,
所以,
所以,得m3≤﹣27,即m≤﹣3,故D正确.
故选:D.
13.【答案】C
【分析】根据实数x,y满足x|x|﹣y|y|=2,画出图象,由图象可得曲线上点(x,y)到直线y=x+1的距离的取值范围.
【解答】解:∵实数x,y满足x|x|﹣y|y|=2,
∴当x≥0且y≥0时,方程化为x2﹣y2=2,此时曲线的渐近线方程为y=x;
当x>0且y<0时,方程化为x2+y2=2,此时曲线为圆(半径为,圆心为(0,0));
当x<0且y>0时,无意义;
当x<0且y<0时,方程化为y2﹣x2=2,此时曲线的渐近线方程为y=x,
则曲线x|x|﹣y|y|=2的图象如下所示:
由图象,可知x﹣y+1=0与渐近线x﹣y=0的距离,
圆心(0,0)到x﹣y+1=0的距离,
所以点(x,y)到直线y=x+1的距离的取值范围为.
故选:C.
14.【答案】A
【分析】对于甲,直接算出面积即可,对于乙,由于其关于x、y轴对称,与轴的交点坐标总大于1,且关于直线y=x对称,只需看直线y=x上点(1,1)是否在闭合曲线内部,在内则闭合曲线面积大于4.
【解答】解:对于甲,S=ydx=(4﹣)2dx=16x﹣+x2=<128,甲为真,
对于乙,此时曲线闭合,关于x、y轴对称,与轴的交点坐标总大于1,且关于直线y=x对称,对于曲线,当x=1,y>1,所以直线y=x上点(1,1)在闭合曲线内,
设闭合曲线面积为S,则S>xdx=,所以S>4,乙为真,
故选:A.
15.【答案】A
【分析】由已知的方程得到2x+3y=0或2x﹣3y=0,从而得到方程(2x+3y)(2x﹣3y)=0表示的图形.
【解答】解:由(2x+3y)(2x﹣3y)=0,得2x+3y=0或2x﹣3y=0,
故方程(2x+3y)(2x﹣3y)=0表示的图形是两条直线,
故选:A.
16.【答案】D
【分析】将原方程分解因式,结合直线方程和圆方程,可得所求曲线形状.
【解答】解:方程x4﹣y4﹣4x2+4y2=0,
即(x2﹣y2)(x2+y2)﹣4(x2﹣y2)=0,
可得(x2﹣y2)(x2+y2﹣4)=0,
即为y2=x2或x2+y2=4,
即y=x或y=﹣x或x2+y2=4,
则方程表示两条相交直线和一个圆,
故选:D.
17.【答案】B
【分析】由新定义求解曲线上任一点P到定点M距离的取值范围A,当任意x∈A,都有时,曲线满足定义,结合椭圆与双曲线的性质判断.
【解答】解:对于①,不妨设椭圆方程为,M(m,0),
则椭圆上一点P到M距离为,
当m>a时,对称轴,可得|PM|∈[m﹣a,m+a],
总存在m使得(m﹣a)(m+a)=1,此时满足题意,故任意椭圆都是“自相关曲线”,故①正确,
对于②,对于给定的双曲线和点P,显然|PM|存在最小值,
而M横坐标趋近于无穷大时,|PM|趋近于无穷大,|PM|∈[m,+∞),
故不满足题意,不存在双曲线是“自相关曲线”,故②错误.
故选:B.
18.【答案】A
【分析】由双曲线与椭圆的性质可得a+1+1=4﹣a2,且a+1>0,4>a2,从而可解得a的值.
【解答】解:因为双曲线与椭圆的焦点相同,
则a+1+1=4﹣a2,且a+1>0,4>a2,
解得a=﹣2(舍)或a=1,
故选:A.
19.【答案】B
【分析】由已知方程结合椭圆、双曲线的标准方程与性质逐一求解得答案.
【解答】解:对于A,曲线方程为,若该曲线为双曲线,且焦点在x轴上,
则,解得m>,即m∈(,+∞),故A正确;
对于B,若该曲线为圆,则m+3=1﹣2m>0,即m=﹣,故B错误;
对于C,若该曲线为椭圆,则当m+3>1﹣2m>0,即<m<时,其焦点在x轴上,
当1﹣2m>m+3>0,即﹣3<m<时,其焦点在y轴上,故C正确;
对于D,若该曲线为双曲线,且焦点在y轴上,
则,解得m<﹣3,即m∈(﹣∞,﹣3),故D正确.
故选:B.
20.【答案】A
【分析】根据二元二次方程表示椭圆、双曲线的基本要求依次判断ABD选项即可;由m=2时,曲线C的方程可知C错误.
【解答】解:对于A,当时,,,
∴,
∴表示焦点在x轴上的椭圆,即曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,A正确;
对于B,若曲线C表示双曲线,则(2﹣m)(m+1)<0,解得:m<﹣1或m>2,
即实数m的取值范围为(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞),B错误;
对于C,当m=2时,曲线C:3y2=1,即,
即曲线C表示两条直线,C错误;
对于D,若曲线C为等轴双曲线,则,解集为∅,
∴不存在m∈R,使得曲线C为等轴双曲线,D错误.
故选:A.
21.【答案】D
【分析】x+y+1=0与相切于点B(﹣2,1),由几何意义得到最小值为0,当P不与B重合时,作出辅助线,由几何意义得到,求出最大值,从而得到取值范围.
【解答】解:可看作P(x,y)到直线x+y+1=0的距离,可看作P(x,y)到点A(0,﹣1)的距离,
如图所示,
联立x+y+1=0与得,x2+4x+4=0,
则Δ=42﹣4×4=0,此时(x+2)2=0,解得x=﹣2,故y=1,
故x+y+1=0与相切于点B(﹣2,1),此时取得最小值,最小值为0,
当P不与B重合时,过点P作PH⊥x+y+1=0于点H,
则=×=×=cos∠HPA,
数形结合可知,当P运动至(2,1)时,∠HPA=0,
此时取得最大值,最大值为,
故的取值范围是.
故选:D.
22.【答案】D
【分析】先分类讨论化简曲线C的方程,再根据椭圆与双曲线的几何性质,数形结合即可分别求解.
【解答】解:当x≥0时,曲线C方程可化为:,(x≥0),表示部分椭圆;
当x<0时,曲线C方程可化为:,(x<0),表示部分双曲线.
作出曲线C的图形,如图所示,
对①,由图可知:曲线C关于x轴对称,∴①正确;
对②,由图可知:曲线C与y轴围成的封闭图形的面积显然小于2×2=4,∴②正确;
对③,∵F为椭圆的焦点,且椭圆中a=2,b=1,c=,
∴由椭圆的几何性质及双曲线的几何性质可得:|PF|≥a﹣c=2﹣,∴③正确;
对④,如图,由题意可得直线x﹣2y﹣2=0与直线x+2y﹣2=0与双曲线分别切于(0,﹣1),(0,1),
且两直线都过(2,0),∴曲线C与曲线(x﹣2y﹣2)(x+2y﹣2)=0有3个不同的交点,∴④错误.
故选:D.
23.【答案】B
【分析】根据题意可知M的轨迹为:﹣=1(x≥4),再研究各选项与M的轨迹的交点情况,即可得到结论.
【解答】解:因为M到平面内两点A(﹣5,0),B(5,0)距离之差为8,
所以M的轨迹是以A(﹣5,0),B(5,0)为焦点的双曲线的右支,
方程为﹣=1(x≥4).
对于A:因为直线x+y=5过点(5,0)与(0,5),
所以直线与双曲线﹣=1(x≥4)有交点,
所以直线x+y=5是“好曲线”;
对于B:∵的右顶点为(3,0),双曲线的右顶点为(4,0),
所以与﹣=1(x≥4)没有交点,所以椭圆不是“好曲线”;
对于C:x2+y2=16的圆心为(0,0),半径为4,故圆过双曲线的右顶点为(4,0),
所以x2+y2=16与﹣=1(x≥4)有交点,所以圆x2+y2=16是“好曲线”;
对于D:联立,可得y2﹣9y+9=0,解得x2=72±24,y=,满足题意.
所以不是“好曲线”的是B.
故选:B.
24.【答案】B
【分析】结合已知新定义求出sosx的表达式,然后结合正弦函数的性质进行检验即可判断.
【解答】解:在A中,由三角函数的定义可知x0=rcosx,y0=rsinx,
所以=,正确;
在B中,,所以f(0)=,所以函数关于原点不对称,错误;
在C中,当时,=,
所以图像关于直线不对称,错误;
在D中,,所以函数为周期函数,且最小正周期为2π,正确.
故选:B.
二.多选题(共4小题)
25.【答案】ABD
【分析】分类讨论α=0,,与四种情况,结合直线、圆、椭圆与双曲线方程的特点即可判断.
【解答】解:对于方程x2+y2cosα=1(0≤α≤π),
当α=0时,cosα=1,方程为x2+y2=1表示圆心在原点,半径为1的圆;
当时,0<cosα<1,则,
此时方程x2+y2cosα=1,即表示焦点在y轴的椭圆;
当时,cosα=0,此时方程x2=1,即x=±1,表示两条直线;
当时,﹣1≤cosα<0,则,
此时方程x2+y2cosα=1,即表示焦点在x轴的双曲线.
综上可得符合依题意的有ABD.
故选:ABD.
26.【答案】ACD
【分析】利用导数分别求出函数,的单调性和最值,作出两个函数的图象,利用图象结合对数的运算性质逐个判断各个选项即可.
【解答】解:,则y'=,
令y'=0得x=1,
∴当x∈(﹣∞,1)时,y'>0,单调递增;当x∈(1,+∞)时,y'<0,单调递减,
∴的最大值为,
同理,,y'=,
令y'=0得x=e,
∴当x∈(0,e)时,y'>0,单调递增;当x∈(e,+∞)时,y'<0,单调递减,
∴的最大值为,
作出两个函数的图象,如图所示,
由=a得x2=a,故选项A正确,
∵==a==,且在(0,1)上单调递增,
又∵0<x1<1,1<x2<e,∴0<lnx2<1,
∴x1=lnx2,故选项B错误,
∵==a=,且在(e,+∞)上单调递减,∈(e,ee),x3>e,
∴=x3,故选项C正确,
∴x1x3=lnx2=•ax2=,∴x1,x2,x3构成等比数列,故选项D正确,
故选:ACD.
27.【答案】ABD
【分析】由已知曲线方程结合圆锥曲线的定义逐一分析得答案.
【解答】解:曲线C的方程为Ax2+By2=1,
若曲线C为双曲线,则A,B异号,即AB<0,故A正确;
若曲线C为椭圆,则A>0,B>0且A≠B,故B正确;
当A=B>0时,曲线方程为,表示圆,故C错误;
若曲线C为焦点在x轴上的椭圆,方程化为,则>>0,可得B>A>0,故D正确.
故选:ABD.
28.【答案】AC
【分析】讨论x,y符号研究不同象限对应曲线C,结合椭圆、双曲线性质,数形结合判断各项的正误即可.
【解答】解:当x>0,y>0,则曲线,双曲线的一部分;
当x=0,则曲线C:﹣4y|y|=4⇒y=﹣1;
当x<0,y>0,则曲线C:﹣x2﹣4y2=4不存在;
当y=0,则曲线C:x|x|=4⇒x=2;
当x<0,y<0,则曲线,双曲线的一部分;
当x>0,y<0,则曲线,椭圆的一部分;
又x﹣2y﹣2=0过点(2,0),(0,﹣1),且曲线C在第一、三象限对应双曲线的一条渐近线为x﹣2y=0,
所以曲线C如下图示,
所以A、C对,B错;
由y=kx﹣1恒过(0,﹣1),结合C项分析,如下图示,
显然时y=kx﹣1与曲线C也有三个交点,D错.
故选:AC.
三.填空题(共8小题)
29.【答案】2+π.
【分析】由于曲线x2+y2=2|x|+4|y|围成的图形关于x轴,y轴对称,故只需要求出第一象限的面积即可.
【解答】解:∵将﹣x或﹣y代入曲线方程中,曲线方程不变,
∴曲线x2+y2=|x|+|y|关于x轴,y轴对称,
∴只需求出第一象限的面积即可,
∵当x≥0,y≥0时,曲线方程可化为,
其表示的图形占整个图形的,
又表示的图形为一个腰长为1的等腰直角三角形和半径为的一个半圆,
∴,
∴围成的图形的面积为:2+π.
故答案为:2+π.
30.【答案】16.
【分析】根据抛物线的对称性知点P在抛物线y2=8x(y∈R)上,因为直线y=x﹣2过此抛物线的焦点F(2,0),根据焦点弦问题解决即可.
【解答】解:因为曲线C的方程为y=2,即y2=8x(y≥0),
所以由题意及抛物线的对称性,知点P在抛物线y2=8x(y∈R)上,且在x轴的下方,
因为直线y=x﹣2过此抛物线的焦点F(2,0).
设Q(x1,y1),联立,得x2﹣12x+4=0,则x0+x1=12,
所以由抛物线的焦点弦长公式得|PQ|=x0+x1+p=16,
故答案为:16.
31.【答案】见试题解答内容
【分析】由条件可得cosy=,由余弦函数的值域求得x的范围,化x﹣cosy为x的二次函数,结合二次函数的对称轴和区间的关系,即可得到所求范围.
【解答】解:实数x,y满足x2+2cosy=1,
可得cosy=,
由﹣1≤cosy≤1,解得﹣≤x≤,
则x﹣cosy=x﹣=(x+1)2﹣1,
设f(x)=(x+1)2﹣1,﹣≤x≤,
可得f(﹣1)=﹣1为最小值;
f()=1+为最大值,
可得x﹣cosy的取值范围是[﹣1,1+].
故答案为:[﹣1,1+].
32.【答案】见试题解答内容
【分析】根据题意,依次分析4个命题,对于①、由椭圆的定义分析可得①错误;对于②、分析可得P是AB中点,结合垂径定理分析可得②正确;对于③、求出方程ln2x﹣lnx﹣2=0的两根,分析可得两根的大小可得③正确;对于④、分析椭圆、双曲线的焦点位置即可得④不正确,综合即可得答案.
【解答】解:根据题意,依次分析4个命题:
对于①、若动点P的轨迹为椭圆则需满足k>|AB|,故①错误;
对于②、若,则P是AB中点,即∠CPA=90°,所以P的轨迹是以CA为直径的圆,故②正确;
对于③、方程ln2x﹣lnx﹣2=0的两根分别为x=e2或,而,故③正确;
对于④、双曲线焦点在y轴上,椭圆的焦点在x轴上;故④不正确
故答案为:②③.
33.【答案】②③④.
【分析】对于①,利用偶函数的定义判断即可,利用基本不等式求函数的最小值,即可判断;
对于②,利用奇函数的定义判断即可,利用复合函数单调性判断即可;
对于③,对函数式化简为1﹣,利用复合函数判断单调性,根据指数函数的值域和不等式的性质求出值域,即可判断;
对于④,根据函数的单调性和奇偶性可得出t>1,x1+x2=0,可得>1,解此不等式即可判断.
【解答】解:对于①,y=的定义域为R,
cosh(﹣x)==cosh(x),故函数y=cosh(x)是偶函数;
y==1,当且仅当x=0时取等号,
即函数y=cosh(x)的最小值为1,故①错误;
对于②,y=的定义域为R,
sinh(﹣x)==﹣sinh(x),所以函数y=sinh(x)是奇函数,
由复合函数的单调性可知函数y=﹣e﹣x是增函数,
所以函数y=sinh(x)在R上单调递增,故②正确;
对于③,y=====1﹣,
由复合函数的单调性可知该函数在R上单调递增;
因为e2x>0,所以e2x+1>1,所以﹣1<1﹣<1,故函数的值域为(﹣1,1),故③正确;
对于④,因为直线y=t与函数y=cosh(x)和y=sinh(x)的图象共有三个交点,
y=sinh(x)在R上单调递增,且值域为R,
所以直线y=t与函数y=cosh(x)有两个交点,函数y=cosh(x)是偶函数,则t>1,
所以x1+x2=0,由>1,解得ex>1,得x3>ln(1),
所以,故④正确.
故答案为:②③④.
34.【答案】①②③④.
【分析】由已知结合曲线的对称性检验①,结合圆的性质检验②③④即可判断.
【解答】解:设P(x,y)为曲线上的任意一点,以﹣x代x,以﹣y代y,方程不变,曲线x2+y2=|x|+|y|,关于x轴,y轴及原点对称,①正确;
当x≥0,y≥0时,方程可化为:x2+y2﹣x﹣y=0,
即(x﹣)2+(y﹣)2=,其轨迹是以()为圆心,以为半径的圆,曲线围成的面积为=2+π,②正确.
由题意可得,曲线上任意两点之间的距离的最大值为4×=2,
根据曲线的对称性可知,曲线上任意一点到原点距离的最大值为,③正确;
根据图象可知,曲线C上的点到原点的距离的最小值为1,④正确.
故答案为:①②③④.
35.【答案】(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,﹣).
【分析】画出曲线x|x|+y|y|=1,求出过(1,0)且与﹣x2+y2=1相切的直线的斜率,数形结合得答案.
【解答】解:当x≥0,y≥0时,方程x|x|+y|y|=1化为x2+y2=1,其图象是个单位圆;
当x>0,y<0时,方程x|x|+y|y|=1化为x2﹣y2=1,其图象是焦点在x轴上的双曲线的右下支;
当x<0,y>0时,方程x|x|+y|y|=1化为﹣x2+y2=1,其图象是焦点在y轴上的双曲线的左上支;
当x<0,y<0时,方程x|x|+y|y|=1化为﹣x2﹣y2=1,即x2+y2=﹣1,不可能成立.
作出函数y=f(x)的大致图象如图,
设过(1,0)斜率为k的直线方程为y=k(x﹣1),
联立,得(k2﹣1)x2﹣2k2x+k2﹣1=0.
当k≠±1时,由Δ=4k4﹣4(k2﹣1)2=0,解得k=(舍去)或k=﹣.
由图可知,当k∈(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,﹣)时,直线l与该曲线恰有三个不同的交点.
故答案为:(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,﹣).
36.【答案】13.
【分析】根据立方和公式、完全平方和公式即可求解.
【解答】解:∵x3+y3=(x+y)(x2﹣xy+y2)=(x+y)[(x+y)2﹣3xy]=19,
把x+y=1代入,可得xy=﹣6,
∴1×(x2+y2+6)=19
∴x2+y2=13.
故答案为:13.
四.解答题(共15小题)
37.【答案】见试题解答内容
【分析】设出圆的方程,再设圆与抛物线的一个交点为P进而可求得在P点圆半径的斜率和在P点抛物线的切线斜率的表达式,根据在P点抛物线的切线与圆的切线垂直,必须且只须圆的半径与抛物线在P点相切进而建立等式,把P点代入抛物线方程和椭圆方程,联立方程组可求得k,则圆的方程可得.
【解答】解:设圆的方程为(x﹣k)2+y2=1
再设圆与抛物线的一个交点为P(x0,y0)
在P点圆半径的斜率=.
在P点抛物线的切线斜率=
在P点抛物线的切线与圆的切线垂直,必须且只须圆的半径与抛物线在P点相切,
∴.(1)
因P(x0,y0)是圆与抛物线的交点,
∴y02=2x0.(2)
(x0﹣k)2+y02=1.(3)
由(1)、(2)式消去y0,得x0=﹣k,
将(2)代入(3),得(x0﹣k)2+2x0﹣1=0,
将x0=﹣k代入,得4k2﹣2k﹣1=0,
∴.
由于抛物线在y轴的右方,所以k=﹣x0≤0
故根号前应取负号,即.故所求圆的方程为.
故圆心是(,0)时圆与抛物线在交点处的切线互相垂直
38.【答案】见试题解答内容
【分析】将方程变形,分析方程所代表曲线的类型.
【解答】解:x2+y2=2x,即:(x﹣1)2+…+y2=1,
表示圆心在(1,0),半径等于1的圆,
x2﹣y2=0,即:(x+y)•(x﹣y)=0,
即:x+y=0或x﹣y=0,表示2条直线.
方程
x2+y2=2x
x2﹣y2=0
图形名称
圆
两条相交直线
图形
39.【答案】见试题解答内容
【分析】先把方程整理成标准方程,进而可知a和b,求得c,则离心率可得.
【解答】解:方程整理成标准方程得(x+1)2﹣=1,
即a=1,b=
∴c==2
∴e==2
40.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)k=1,方程的图形是圆半径为2,当k>1且k≠时,方程的图形是椭圆,中心在坐标原点,长轴在y轴上;当1>k>0时方程的图形是椭圆,中心在坐标原点,长轴在x轴上
(2)k=0时,方程为y2=4,图形是两条平行于x轴的直线y=±2
(3))k<0时,这时图形是双曲线,中心在坐标原点,实轴在y轴上,
【解答】解:(1)k>0时,方程的图形是椭圆或圆,中心在坐标原点,此时又可分为:①k>1时,长轴在y轴上,半长轴=2,半短轴=;②k=1时,为半径r=2的圆;③k<1时,长轴在x轴上,半长轴=,半短轴=2
(2)k=0时,方程为y2=4,图形是两条平行于x轴的直线y=±2如图:
(3)k<0时,方程为,这时图形是双曲线,中心在坐标原点,实轴在y轴上,如图:
41.【答案】见试题解答内容
【分析】通过将两条抛物线的方程联立,解方程组求出交点坐标,利用两点距离公式求出弦长.
【解答】解:由
解方程组得两公共点为(0,0)及(3,6)
故其公共弦长为:=.
42.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)将C沿x轴、y轴正向分别平行移动t、s单位长度后,x变为x﹣t,y变为y﹣s,
(2)在曲线C上任取一点B1(x1,y1),利用中点公式求出它关于点A的对称点B2,证明点B2在曲线C1上,同样证明,
在曲线C1上的点关于点A的对称点在曲线C上.
(3)曲线C与C1有且仅有一个公共点,即方程组有唯一解,对应的一元二次方程的判别式等于0,
【解答】(1)解:曲线C1的方程为 y=(x﹣t)3﹣(x﹣t)+s.
(2)证明:在曲线C上任取一点B1(x1,y1).设B2(x2,y2)是B1关于点A的对称点,
则有,,所以x1=t﹣x2,y1=s﹣y2.
代入曲线C的方程,得x2和y2满足方程:
s﹣y2=(t﹣x2)3﹣(t﹣x2),即y2=(x2﹣t)3﹣(x2﹣t)+s,可知点B2(x2,y2)在曲线C1上.
反过来,同样可以证明,在曲线C1上的点关于点A的对称点在曲线C上.
因此,曲线C与C1关于点A对称.
(3)证明:因为曲线C与C1有且仅有一个公共点,所以,方程组有且仅有一组解.
消去y,整理得 3tx2﹣3t2x+(t3﹣t﹣s)=0,这个关于x的一元二次方程有且仅有一个根.
所以t≠0并且其根的判别式Δ=9t4﹣12t(t3﹣t﹣s)=0,即
所以且t≠0.
43.【答案】见试题解答内容
【分析】(Ⅰ)设B(0,﹣t)(t>0),因为菱形ABCD对角线的交点Q在x轴上,根据射影定理,得,求得Q点坐标,进而求得D点坐标,去掉参数,求得D的轨迹曲线E;
(Ⅱ)设点N(),可列出该点处的切线方程,将M点代入,由1<m<4,求得a的取值范围,易推得NM⊥AM,则S=用a表示出△AMN面积,根据a的取值范围进而求得△AMN面积的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)设B(0,﹣t)(t>0),菱形ABCD的中心在x轴上,设为Q点.
由题意可知,,则Q(),又Q为BD的中点,因此点D()
即点D的轨迹为(t为参数且t≠0),
化为标准方程x2=4y(x≠0).
(Ⅱ)设点N(),过点N的切线方程为:y﹣,
点M(m,0)在该切线方程上,∴,
即m=,由1<m<4,可得2<a<8,
,即NM⊥AM,
∴S==,
可知当2<a<8时,S为关于a的增函数,因此S的取值范围是(1,34).
44.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)直接根据题中条件求曲线D的方程.
(2)把AB的方程代入椭圆的方程,求得A、B的坐标,可得AB的长,求得点C到直线AB的距离,可得△ABC的面积S=|AB|•d的值.
(3)由题意可得线段AC的中点M是△ABC外接圆的圆心,且AB⊥BC,设AB的方程为y=x+m,则BC=.
把AB的方程为y=x+m代入曲线D,利用韦达定理、弦长公式求得AB的值,可得三角形的外接圆直径AC的值,利用二次函数的性质求得当m=﹣1时,AC2最大为11,从而求得△ABC的外接圆面积最大时线段AB所在直线的方程.
【解答】解:(1)设点P的坐标( x,y),由条件得:•=﹣,
化简得:曲线D的方程为:x2+3y2=4,即 +=1(x≠±2),
表示一个椭圆上除去4个点.
(2)根据AB∥l,可得AB的方程为y=x,把AB的方程代入椭圆的方程可得x=±1,
故可令A(﹣1,﹣1)、B(1,1),|AB|=2.
点C到直线AB的距离等于直线AB与直线l之间的距离d==,
故△ABC的面积S=|AB|•d=2.
(3)∵线段AB的垂直平分线与线段BC的垂直平分线交于线段AC的中点,
∴线段AC的中点M是△ABC外接圆的圆心,且AB⊥BC.
设AB的方程为y=x+m,则BC=.
把AB的方程为y=x+m代入曲线D:x2+3y2=4,可得4x2+6mx+3m2﹣4=0,
∴x1+x2=﹣,x1•x2=,
∴AB=•=•=•,
∴要使△ABC的外接圆的面积最大,只要AC最大,即只要AC2最大.
而AC2=AB2+BC2=2(4﹣m2)+=﹣m2﹣2m+10,
故当m=﹣1时,AC2最大为11,△ABC的外接圆的半径最大为=,
此时,AB的方程为y=x﹣1,即:x﹣y﹣1=0.
45.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)设P(x,y),由|PB|=2|PA|.可得=2,化简即可得出.
(2)设存在定点Q满足条件,设直线l的方程为y=kx+b.设E(x1,y1),F(x2,y2).直线l的方程与圆的方程联立化为:(1+k2)x2+2kbx+b2﹣4=0,由无论直线l如何运动,x轴都平分∠EDF,可得kDE+kDF=0,可得+=0.(kx1+b)(x2﹣3)+(kx2+b)(x1﹣3)=0,利用根与系数的关系代入即可得出.直线的斜率不存在直线过定点Q时,满足题意.
【解答】解:(1)设P(x,y),∵|PB|=2|PA|.
∴=2,化为:x2+y2=4.
(2)①设存在定点Q满足条件,设直线l的方程为y=kx+b.
设E(x1,y1),F(x2,y2).
联立,
化为:x2+(kx+b)2=4,
∴(1+k2)x2+2kbx+b2﹣4=0,
Δ>0.
∴x1+x2=﹣,x1x2=,
无论直线l如何运动,x轴都平分∠EDF,
则kDE+kDF=0,
∴+=0.
∴(kx1+b)(x2﹣3)+(kx2+b)(x1﹣3)=0,
∴2kx1x2+(b﹣3k)(x1+x2)﹣6b=0,
∴2k•﹣(b﹣3k)﹣6b=0,
化为:4k+3b=0.
∴k=﹣b.
∴y=b(﹣x+1),
可得直线经过定点(,0).
②如果斜率不存在时,直线过定点Q时,满足题意.
∴存在过定点Q(,0)的直线l与曲线C相交于不同两点E,F,无论直线l如何运动,x轴都平分∠EDF.
46.【答案】见试题解答内容
【分析】分类讨论,结合圆、椭圆、双曲线的方程,即可得出结论.
【解答】解:当α=0°时,cos0°=1,曲线x2+y2=1为一个单位圆;…(2分)
当0°<α<90°时,0<cosα<1,曲线为焦点在y轴上的椭圆;…(5分)
当α=90°时,cos90°=0,曲线x2=1为两条平行的垂直于x轴的直线;…(7分)
当90°<α<1800时,﹣1<cosα<0,曲线为焦点在x轴上的双曲线;…(10分)
当α=180°时,cos180°=﹣1,曲线x2﹣y2=1为焦点在x轴上的等轴双曲线.…(12分)
47.【答案】见试题解答内容
【分析】根据抛物线的方程,求出焦点坐标,然后求出椭圆的坐标,通过定义建立方程,化简即可得到椭圆C1的方程.
【解答】解:∵抛物线的焦点坐标为(1,0),∴点F2的坐标为(1,0).
∴椭圆C1的左焦点F1的坐标为F1(﹣1,0),抛物线C2的准线方程为x=﹣1.
设点P的坐标为(x1,y1),由抛物线的定义可知|PF2|=x1+1,
∵,∴,解得.
由,且y1>0,得.
∴点P的坐标为.
在椭圆C1:中,c=1.
∴.
∴.
∴椭圆C1的方程为.
48.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)设点B的坐标为(x0,y0),线段AB的中点为点M(x,y),由中点坐标公式和圆的方程可得所求轨迹方程;
(2)运用三角形的面积公式和0<y0≤1,可得所求最大值以及B的坐标;
(3)求得C的轨迹方程,设轨迹为右半圆D,由圆的性质,连接OD并延长交右半圆D于点C',计算可得所求最大值.
【解答】解:(1)设点B的坐标为(x0,y0),则y0>0,设线段AB的中点为点M(x,y),
由于点B在曲线Γ上,则 +=1,①
因为点M为线段AB的中点,则2x=x0+2,2y=y0,得 x0=2x﹣2,y0=2y,
代入①式得(2x﹣2)2+y2=1,化简得(x﹣1)2+y2=,其中y>0;
(2)设B(x0,y0),0<y0≤1,
三角形OAB的面积为•2y0=y0,可得面积的最大值为1,且B(0,1);
(3)如下图所示,易知点D(2,2),
结合图形可知,点C在右半圆D:(x﹣2)2+(y﹣2)2=1上运动,
问题转化为,原点O到右半圆D上一点C的距离的最大值,
连接OD并延长交右半圆D于点C',当点C与点C'重合时,|OC|取最大值,
且|OC|max=|OD|+1=2+1.
49.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)求出A1A2、A1A3的斜率,利用斜率不相等,即可得到结论;
(2)确定顶点An的横坐标、纵坐标,即可证得结论;
(3)顶点An的横、纵坐标,消去n﹣1,利用所有顶点An均落在抛物线y2=2px(p>0)上,即可求a与d之间所应满足的关系式.
【解答】(1)证明:由题意可知,A1(8,4),A2(18,6),A3(32,8),
∴.
∵,
∴顶点A1、A2、A3不在同一条直线上;
(2)证明:由题意可知,顶点An的横坐标=2(n+1)2,
顶点An的纵坐标.
∵对任意正整数n,点An(xn,yn)的坐标满足方程y2=2x,
∴所有顶点An均落在抛物线y2=2x上.
(3)解:由题意可知,顶点An的横、纵坐标分别是+(n﹣1)a,
消去n﹣1,可得
为使得所有顶点An均落在抛物线y2=2px(p>0)上,则有
解之,得d=4p,a=8p.
∴a,d所应满足的关系式是:a=2d.
50.【答案】见试题解答内容
【分析】设点M的坐标为(x,y),欲求动点M的轨迹方程,即寻找x,y间的关系式,结合题中条件列式化简即可得;最后对参数λ分类讨论看方程表示什么曲线即可.
【解答】解:如图,设MN切圆于N,则动点M组成的集合是P={M||MN|=λ|MQ|},式中常数λ>0.因为圆的半径|ON|=1,所以|MN|2=|MO|2﹣|ON|2=|MO|2﹣1.
设点M的坐标为(x,y),则=λ
整理得(λ2﹣1)(x2+y2)﹣4λ2x+(1+4λ2)=0.
经检验,坐标适合这个方程的点都属于集合P.故这个方程为所求的轨迹方程.
当λ=1时,方程化为x=,它表示一条直线,该直线与x轴垂直且交x轴于点(,0),
当λ≠1时,方程化为(x﹣)2+y2=(x2+y2>1)它表示圆的一部分,
该圆圆心的坐标为(,0),半径为.
51.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)分a<0 时,a=1 时,0<a<1 时,a>1 时这四种情况分别讨论.
(2)把直线l的方程代入曲线C的方程,利用根与系数的关系、弦长公式求出 a 的值.
(3)当a=﹣1时,曲线C表示焦点在x轴上的等轴双曲线,直线l:kx﹣y﹣k=0过曲线C的右顶点(1,0),不妨设为点M,设点N(x2,y2),把直线l的方程代入曲线C的方程,由根与系数的关系求得点N坐标及k值,由,求得点Q的坐标,从而得出结论.
【解答】解:(1)对于曲线,当a<0 时,曲线表示焦点在x 轴上的双曲线;
当a=1 时,曲线表示单位圆;当0<a<1 时,曲线表示焦点在x 轴上的椭圆;
当a>1 时,曲线表示曲线表示焦点在y 轴上的椭圆.
(2)当k=1时,直线l的方程为 y=x﹣1,代入曲线得,(a+1)x2﹣2x+1﹣a=0,
∴x1+x2=,x1•x2=,由弦长公式得 =
=•=•=•,
∴a=1,或 a=﹣.
(3)当a=﹣1时,曲线 即 C:x2﹣y2=1,表示焦点在x轴上的等轴双曲线.
直线l:kx﹣y﹣k=0过曲线C的右顶点(1,0),不妨设为点M,设点N(x2,y2).
把直线l:kx﹣y﹣k=0代入曲线C的方程得 (1﹣k2)x2+2k2x﹣k2﹣1=0,
由题意知,1和x2是此方程的两个根,
由于Δ=4k4﹣4(1﹣k2)(﹣k2﹣1)>0,∴1+x2=﹣,1×x2=,∴x2=.
∵,∴=( 1+x2,0+y2)=(,),
∴点Q的坐标为(•,•),点Q在曲线C上,则有Q点的坐标满足双曲线的方程,
化简可得 •=1,即 λ2=≥0,即 k2=≥0,
由此求得λ=0,或λ>2,或λ<﹣2.
故存在点Q满足条件,要求的λ的范围为{λ|λ=0,或λ>2,或λ<﹣2}.
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/5/17 15:33:35;用户:Damon;邮箱:13120434074;学号:24730468
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