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新高考数学二轮考点培优专题(精讲+精练)33 曲线的轨迹方程问题(2份打包,原卷版+含解析)
展开一、曲线方程的定义
一般地,如果曲线 SKIPIF 1 < 0 与方程 SKIPIF 1 < 0 之间有以下两个关系:
①曲线 SKIPIF 1 < 0 上的点的坐标都是方程 SKIPIF 1 < 0 的解;
②以方程 SKIPIF 1 < 0 的解为坐标的点都是曲线 SKIPIF 1 < 0 上的点.
此时,把方程 SKIPIF 1 < 0 叫做曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程,曲线 SKIPIF 1 < 0 叫做方程 SKIPIF 1 < 0 的曲线.
二、求曲线方程的一般步骤(直接法)
(1)建立适当的直角坐标系(如果已给出,本步骤省略);
(2)设曲线上任意一点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)根据曲线上点所适合的条件写出等式;
(4)用坐标表示这个等式,并化简;
(5)确定化简后的式子中点的范围.
上述五个步骤可简记为:求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围.
三、求轨迹方程的方法
1.定义法
如果动点 SKIPIF 1 < 0 的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,待定方程中的常数,即可得到轨迹方程。
2.代入法(相关点法)
如果动点 SKIPIF 1 < 0 的运动是由另外某一点 SKIPIF 1 < 0 的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出 SKIPIF 1 < 0 ,用 SKIPIF 1 < 0 表示出相关点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,然后把 SKIPIF 1 < 0 的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程。
3.交轨法
在求动点的轨迹方程时,存在一种求解两动曲线交点的轨迹问题,这类问题常常可以先解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数得出所求轨迹的方程,该方法经常与参数法并用,和参数法一样,通常选变角、变斜率等为参数.
4.参数法
动点 SKIPIF 1 < 0 的运动主要是由于某个参数 SKIPIF 1 < 0 的变化引起的,可以选参、设参,然后用这个参数表示动点的坐标,即 SKIPIF 1 < 0 ,再消参.
5.点差法
圆锥曲线中与弦的中点有关的轨迹问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点 SKIPIF 1 < 0 的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 等关系式,由于弦 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的坐标满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 且直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,由此可求得弦 SKIPIF 1 < 0 中点的轨迹方程.
二、题型精讲精练
【典例1】已知点P是椭圆 SKIPIF 1 < 0 上任意一点,过点P作x轴的垂线,垂足为M,则线段PM的中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 轴,垂足为M,且PM的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,又因为P是椭圆 SKIPIF 1 < 0 上任意一点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
【典例2】已知圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,动圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 外切,且与定直线 SKIPIF 1 < 0 相切,设动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为 SKIPIF 1 < 0 .求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,由题可知,点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 右侧,
因为圆 SKIPIF 1 < 0 与定直线 SKIPIF 1 < 0 相切,所以 SKIPIF 1 < 0 .
又圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 外切,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
【典例3】(单选题)设 SKIPIF 1 < 0 分别是直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 上的动点,且满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以点M的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故选: A.
【典例4】已知 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为椭圆C: SKIPIF 1 < 0 的左右顶点,直线 SKIPIF 1 < 0 与C交于 SKIPIF 1 < 0 两点,直线 SKIPIF 1 < 0 和直线 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 .求点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【解析】由题意得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
又∵点 SKIPIF 1 < 0 在C上,即 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ;
【典例5】已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的弦 SKIPIF 1 < 0 所在直线过点 SKIPIF 1 < 0 ,求弦 SKIPIF 1 < 0 中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,弦 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入椭圆方程得 SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,则直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,代入椭圆方程解得 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 满足上述方程,故点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程 SKIPIF 1 < 0 .
【题型训练-刷模拟】
一、单选题
1.平面直角坐标系中点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为( )
A.线段B.圆C.椭圆D.不存在
【答案】A
【分析】根据两点距离之和的几何意义分析即可
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,表示点 SKIPIF 1 < 0 到两点 SKIPIF 1 < 0 的距离之和为2,
又 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹就是线段 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
2.一动圆 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,且与已知圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 相切,则动圆圆心 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【分析】由两圆相切分析可知 SKIPIF 1 < 0 ,符合双曲线的定义,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,根据双曲线中a,b,c的关系,即可求出动圆圆心 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【详解】解:已知圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径为4,
动圆圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
当两圆外切时: SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ;
当两圆内切时: SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ;
即 SKIPIF 1 < 0 ,表示动点P到两定点的距离之差为常数4,符合双曲线的定义,
所以P在以M、N为焦点的双曲线上,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以动圆圆心 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
故选:C.
3.在平面内,A,B是两个定点,C是动点,若 SKIPIF 1 < 0 =2,则点C的轨迹为( )
A.椭圆B.射线C.圆D.直线
【答案】C
【分析】建立合适的平面直角坐标系,设 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 以及向量数量积的坐标形式求解出 SKIPIF 1 < 0 满足的关系式,即可判断出轨迹形状.
【详解】因为点 SKIPIF 1 < 0 是两个定点,不妨设 SKIPIF 1 < 0 ,
以 SKIPIF 1 < 0 所在直线为x轴,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以点C的轨迹为圆.
故选:C.
4.已知面积为16的正方形ABCD的顶点A、B分别在x轴和y轴上滑动,O为坐标原点, SKIPIF 1 < 0 ,则动点P的轨迹方程是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】利用相关点法即可求得动点P的轨迹方程.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,不妨令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
正方形ABCD的面积为16,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0
故选:B
5.已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,直线l过点 SKIPIF 1 < 0 .线段 SKIPIF 1 < 0 的端点B在圆 SKIPIF 1 < 0 上运动,则线段 SKIPIF 1 < 0 的中点M的轨迹方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】建立点 SKIPIF 1 < 0 和点 SKIPIF 1 < 0 之间的关系式,再利用点 SKIPIF 1 < 0 的坐标满足的关系式得到点 SKIPIF 1 < 0 的坐标满足的条件,即可求出.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的中点,得 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上运动,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
将上式代入可得, SKIPIF 1 < 0 ,
化简整理得点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为: SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
6.已知 SKIPIF 1 < 0 分别为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点, SKIPIF 1 < 0 是椭圆E上一动点,G点是三角形 SKIPIF 1 < 0 的重心,则点G的轨迹方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】设 SKIPIF 1 < 0 ,利用三角形的重心坐标公式可得 SKIPIF 1 < 0 ,将其代入 SKIPIF 1 < 0 可得结果.
【详解】 SKIPIF 1 < 0 分别为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点, SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 ,G点是三角形 SKIPIF 1 < 0 的重心
则 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 是椭圆E上一动点, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又G点是三角形 SKIPIF 1 < 0 的重心, SKIPIF 1 < 0
所以点G的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0
故选:B
7.将 SKIPIF 1 < 0 上各点的横坐标不变,纵坐标变为原来的 SKIPIF 1 < 0 ,得到曲线 SKIPIF 1 < 0 ,若直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,那么直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】根据变换法则可得曲线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,再利用点差法求解直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率与方程即可.
【详解】将 SKIPIF 1 < 0 上各点的横坐标不变,纵坐标变为原来的 SKIPIF 1 < 0 ,则设曲线 SKIPIF 1 < 0 上的点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上,故 SKIPIF 1 < 0 ,即曲线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
利用点差法有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 .
故直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,化简可得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
8.已知 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 上的一动点,点 SKIPIF 1 < 0 ,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线交直线 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 点的轨迹方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【分析】由题意有 SKIPIF 1 < 0 ,从而有 SKIPIF 1 < 0 ,根据双曲线的定义得点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为是以F1、F2为焦点的双曲线.再写出其方程即可.
【详解】如图所示:
∵ SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 上一动点,点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线交直线 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 上一动点,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为以F1、F2为焦点的双曲线,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
9.已知A,B为平面内两定点,过该平面内动点M作直线AB的垂线,垂足为N.若 SKIPIF 1 < 0 ,则动点M的轨迹是( )
A.圆B.椭圆C.抛物线D.双曲线
【答案】D
【分析】建立适当的平面直角坐标系,设A,B的坐标,设M的坐标,由题意可得N的坐标,求出3个向量,由向量的关系求出M的轨迹方程.
【详解】解:建立以 SKIPIF 1 < 0 所在的直线为x轴,以线段 SKIPIF 1 < 0 的中垂线为y轴的直角坐标系,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设M的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故动点M的轨迹是双曲线.
故选:D.
10.已知 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的长轴上的两个顶点,点 SKIPIF 1 < 0 是椭圆上异于长轴顶点的任意一点,点 SKIPIF 1 < 0 与点 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 轴对称,则直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 所形成的轨迹为( )
A.双曲线B.抛物线
C.椭圆D.两条互相垂直的直线
【答案】A
【分析】由题意设出点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 坐标,然后求出直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,根据直线方程的特点,两方程相乘,从而得到点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程,进而得解.
【详解】
由于 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的长轴上的两个顶点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ①,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ②,
① SKIPIF 1 < 0 ②得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
即直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线 SKIPIF 1 < 0 上.
故选:A.
11.已知点P是圆 SKIPIF 1 < 0 上的动点,作 SKIPIF 1 < 0 轴于点H,则线段PH的中点M的轨迹方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】设出中点 SKIPIF 1 < 0 ,利用几何关系建立与点P坐标的关系,代入圆方程即可整理出轨迹方程.
【详解】如下图所示:
不妨设 SKIPIF 1 < 0 ,则满足 SKIPIF 1 < 0 ;
易知 SKIPIF 1 < 0 ,
又线段 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ;
即 SKIPIF 1 < 0 ,代入方程 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D
12.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的两个焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率等于 SKIPIF 1 < 0 ,设双曲线的两条渐近线分别为直线 SKIPIF 1 < 0 ;若点 SKIPIF 1 < 0 分别在 SKIPIF 1 < 0 上,且满足 SKIPIF 1 < 0 ,则线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程为
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【分析】根据离心率得到双曲线方程,渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 .设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 得到轨迹方程.
【详解】由已知 SKIPIF 1 < 0 ,求得 SKIPIF 1 < 0 ,得双曲线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
从而其渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,
由已知不妨设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
从而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
则M的轨迹C的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本题考查了轨迹方程,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.
13.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,以C为焦点的椭圆过A、B两点,则椭圆的另一个焦点F的轨迹方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【分析】由两点间距离公式可得 SKIPIF 1 < 0 ,根据题中条件,得到 SKIPIF 1 < 0 ,结合双曲线的定义,即可得出结果.
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 都在椭圆上,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为焦点的双曲线的下支,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因此 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程是 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ).
故选:A.
【点晴】方法点睛:
求轨迹方程的常见方法有:
①直接法,设出动点的坐标 SKIPIF 1 < 0 ,根据题意列出关于 SKIPIF 1 < 0 的等式即可;
②定义法,根据题意动点符合已知曲线的定义,直接求出方程;
③参数法,把 SKIPIF 1 < 0 分别用第三个变量表示,消去参数即可;
④逆代法,将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 .
二、填空题
14.如果点M(x,y)在运动过程中,总满足关系式 SKIPIF 1 < 0 ,那么点M的轨迹是 .
【答案】椭圆
【分析】根据两点间距离公式,即可判断点 SKIPIF 1 < 0 轨迹满足椭圆的定义.
【详解】 SKIPIF 1 < 0 可看作M(x,y)到 SKIPIF 1 < 0 的距离之和为 SKIPIF 1 < 0 ,由于 SKIPIF 1 < 0 ,所以点M的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 为焦点,长轴长为 SKIPIF 1 < 0 的椭圆.
故答案为:椭圆
15.平面上一动点C的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则点C的轨迹E的方程为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】根据同角平方和关系消参即可求解.
【详解】令 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,进而 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0
16.曲线C上任意一点P到点F(2,0)的距离与它到直线x=4的距离之比等于 SKIPIF 1 < 0 ,则C的方程为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】设点坐标,直接根据题中等量列方程即可求解.
【详解】设P(x,y),由题意 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,即C的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
17.已知圆心在 SKIPIF 1 < 0 轴上移动的圆经过点 SKIPIF 1 < 0 ,且与 SKIPIF 1 < 0 轴, SKIPIF 1 < 0 轴分别相交于 SKIPIF 1 < 0 两个动点,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】由题意可知, SKIPIF 1 < 0 为该动圆的直径, SKIPIF 1 < 0 ,可列等式得方程.
【详解】因为动圆圆心在 SKIPIF 1 < 0 轴上移动,且该动圆始终经过点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 为该动圆的直径,
又因为点 SKIPIF 1 < 0 在该动圆上,所以, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
18.已知点 SKIPIF 1 < 0 分别在 SKIPIF 1 < 0 轴、 SKIPIF 1 < 0 轴上运动, SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在线段 SKIPIF 1 < 0 上,且 SKIPIF 1 < 0 .则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 方程是 ;
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,在根据 SKIPIF 1 < 0 ,转化为平面向量关系建立方程组,建立 SKIPIF 1 < 0 间的关系,代入 SKIPIF 1 < 0 中化简即可.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,①
因为点 SKIPIF 1 < 0 在线段 SKIPIF 1 < 0 上,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 代入①
SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
19.已知点A SKIPIF 1 < 0 ,B SKIPIF 1 < 0 ,P是平面内的一个动点,直线PA与PB的斜率之积是 SKIPIF 1 < 0 ,则动点P的轨迹C的方程为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【分析】根据题意列出方程,化简可得答案.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
故动点P的轨迹C的方程为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
20.古希腊几何学家阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数 SKIPIF 1 < 0 的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】根据点点距离即可列方程化简求解.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0
21.已知圆M与圆C1: SKIPIF 1 < 0 和圆C2: SKIPIF 1 < 0 一个内切一个外切,则点M的轨迹方程为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】根据内切和外切的性质及双曲线的定义得到点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为双曲线,然后求方程即可.
【详解】当圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 内切,与圆 SKIPIF 1 < 0 外切时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 外切,与圆 SKIPIF 1 < 0 内切时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为双曲线,设轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 所以轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
22.已知点 SKIPIF 1 < 0 是曲线 SKIPIF 1 < 0 上任意一点, SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 并延长至 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,求动点Q的轨迹方程 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】设出动点 SKIPIF 1 < 0 和相关点 SKIPIF 1 < 0 ,再根据条件 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,再代入即可得出结果.
【详解】设动点 SKIPIF 1 < 0 的坐标 SKIPIF 1 < 0 ,点P坐标 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
代入 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以动点Q的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
23.在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上任取一点 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 轴的垂线段 SKIPIF 1 < 0 ,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的延长线上,满足 SKIPIF 1 < 0 ,当点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆上运动时,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】设 SKIPIF 1 < 0 ,根据题意将点 SKIPIF 1 < 0 的坐标用点 SKIPIF 1 < 0 表示,再利用相关点法即可得解.
【详解】解:设 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 轴, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
24.已知点P为椭圆 SKIPIF 1 < 0 上的任意一点,O为原点,M满足 SKIPIF 1 < 0 ,则点M的轨迹方程为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】先设点 SKIPIF 1 < 0 ,再由 SKIPIF 1 < 0 应用相关点法求轨迹方程即可.
【详解】设点 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得点 SKIPIF 1 < 0 ,而点P为椭圆 SKIPIF 1 < 0 上的任意一点,
于是得 SKIPIF 1 < 0 ,整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以点M的轨迹方程是 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
25.设平面直角坐标系中,O为原点,N为动点, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,过点M作 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 ,过点N作 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 ,M与 SKIPIF 1 < 0 不重合,N与 SKIPIF 1 < 0 不重合,设 SKIPIF 1 < 0 ,则点T的轨迹方程是 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】设出点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,根据 SKIPIF 1 < 0 ,可以知道点 SKIPIF 1 < 0 的横坐标和纵坐标之间的关系, SKIPIF 1 < 0 可以求出 SKIPIF 1 < 0 的坐标,进而根据已知的条件,求出 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的坐标,设出点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,通过 SKIPIF 1 < 0 ,可以得到 SKIPIF 1 < 0 的坐标和 SKIPIF 1 < 0 的坐标之间的关系,再根据点 SKIPIF 1 < 0 的横坐标和纵坐标之间的关系,求出点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【详解】设点 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以有 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以有 SKIPIF 1 < 0 ,由题意可知: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 不重合, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 不重合,所以 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以有 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,又因为 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ).
26.自 SKIPIF 1 < 0 引圆 SKIPIF 1 < 0 的割线ABC,则弦 SKIPIF 1 < 0 中点P的轨迹方程 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )
【分析】设 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 ⊥ SKIPIF 1 < 0 ,利用斜率列出方程,再考虑 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ⊥ SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ①,
当 SKIPIF 1 < 0 时,此时割线ABC的中点为原点,代入①式,也成立,
故弦 SKIPIF 1 < 0 中点P的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 (在圆 SKIPIF 1 < 0 内部分),
联立 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )
故答案为: SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )
27.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,线段 SKIPIF 1 < 0 的中点轨迹方程为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】根据中点坐标公式可得 SKIPIF 1 < 0 中点坐标,设点 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点轨迹上任一点的坐标,即得 SKIPIF 1 < 0 ,消去参数,可得答案.
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点轨迹上任一点的坐标,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
即当 SKIPIF 1 < 0 时,线段 SKIPIF 1 < 0 的中点轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0
28.已知 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 中垂直于长轴的动弦, SKIPIF 1 < 0 是椭圆长轴的两个端点,则直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ).
【分析】设 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 三点共线及 SKIPIF 1 < 0 三点共线,可得两个式子,两式相乘,再结合 SKIPIF 1 < 0 在椭圆上即可得出答案.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,
因为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的长轴端点为 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 三点共线,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 三点共线,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
两式相乘得 SKIPIF 1 < 0 ,( SKIPIF 1 < 0 ),
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),
所以直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ).
故答案为: SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ).
29.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 到准线的距离为2,直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,过点 SKIPIF 1 < 0 作抛物线 SKIPIF 1 < 0 的切线 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【分析】由题可得抛物线方程,利用切线几何意义可得切线斜率,即可表示出切线方程求出交点坐标,再将抛物线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 联立,结合韦达定理可得轨迹方程.
【详解】由焦点 SKIPIF 1 < 0 到准线的距离为2,可得抛物线 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
故在 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
同理在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
联立直线与抛物线方程: SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
由题 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
由韦达定理, SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,故点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
30.直线 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴上的截距为 SKIPIF 1 < 0 且交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,点 SKIPIF 1 < 0 为抛物线的顶点,过点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别作抛物线对称轴的平行线与直线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点.分别过点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 作抛物线的切线,则两条切线的交点的轨迹方程为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,分析可知直线 SKIPIF 1 < 0 不与 SKIPIF 1 < 0 轴重合,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,将直线 SKIPIF 1 < 0 的方程与抛物线的方程联立,求出抛物线在点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程,求出两切线的交点坐标,可得出交点的轨迹方程.
【详解】设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
若直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴重合,则直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 只有一个交点,不合乎题意.
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,由韦达定理,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
显然抛物线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处切线斜率存在且不为 SKIPIF 1 < 0 ,
设其方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理,得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,因此有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
则抛物线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
同理抛物线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
于是得两条切线的交点在直线 SKIPIF 1 < 0 上,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以两条切线的交点的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
三、解答题
31.已知直线l平行于y轴,且l与x轴的交点为 SKIPIF 1 < 0 ,点A在直线l上,动点P的纵坐标与A的纵坐标相同,且 SKIPIF 1 < 0 ,求P点的轨迹方程,并说明轨迹方程的形状.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 ,轨迹是开口向左的抛物线.
【分析】根据向量垂直的坐标运算即可列方程求解.
【详解】由条件可知,直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,因此点A的横坐标为4.
设P的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则点A的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .因此
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 的充要条件是 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即动点P的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
从而可以看出,轨迹是开口向左的抛物线.
32.在平面直角坐标系中,点 SKIPIF 1 < 0 的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为坐标系内一点,若直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率的乘积为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程;
(2)说明点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是何种几何图形.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是焦点在x轴上的椭圆,且不包括与x轴的交点
【分析】(1)根据题意结合斜率公式运算求解,注意 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)根据(1)中结果,结合椭圆方程分析说明.
【详解】(1)由题意可知:直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)可知:点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是焦点在x轴上的椭圆,且不包括与x轴的交点.
33.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,点A,B分别是它的左、右顶点,一条垂直于x轴的动直线l与椭圆相交于P,Q两点,当直线l与椭圆相切于点A或点B时,看作P,Q两点重合于点A或点B,求直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点M的轨迹方程.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,写出直线 SKIPIF 1 < 0 和直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,利用 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 即可得到结果.
【详解】由椭圆 SKIPIF 1 < 0 方程可知: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,则有:
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 也符合上式,
所以直线AP与直线BQ的交点M的轨迹方程是 SKIPIF 1 < 0 .
34.已知 SKIPIF 1 < 0 的斜边为AB,且 SKIPIF 1 < 0 .求:
(1) SKIPIF 1 < 0 外接圆的一般方程;
(2)直角边 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据直角三角形外接圆性质求解圆心和半径, 从而计算出外接圆的一般方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,根据M是线段BC的中点,得到 SKIPIF 1 < 0 然后根据 SKIPIF 1 < 0 即可求得动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【详解】(1)由题意知,设圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
故圆的方程为: SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 外接圆的一般方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)
设 SKIPIF 1 < 0 ,由此解得: SKIPIF 1 < 0
因为C为直角,所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
代入解得: SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0
配方得: SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 三点不共线,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
综上: SKIPIF 1 < 0 .
35.已知直线 SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 .
(1)证明:直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的两个交点分别为A、 SKIPIF 1 < 0 ,弦 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,求点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【答案】(1)证明过程见解析
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)求出直线 SKIPIF 1 < 0 恒过点 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 内,故证明出结论;
(2)联立直线与圆的方程,设出 SKIPIF 1 < 0 ,得到两根之和,两根之积,进而表达出点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,消去参数 SKIPIF 1 < 0 ,求出点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程,注意去掉原点.
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0 恒过点 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以点 SKIPIF 1 < 0 在圆内,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交;
(2)联立 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,两式相除可得: SKIPIF 1 < 0 ,
代入 SKIPIF 1 < 0 中,消去 SKIPIF 1 < 0 可得, SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,即去除原点,
则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为: SKIPIF 1 < 0 .
36.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆上且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)点 SKIPIF 1 < 0 分别在椭圆 SKIPIF 1 < 0 和直线 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,若 SKIPIF 1 < 0 为直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点.是否存在一个确定的曲线,使得 SKIPIF 1 < 0 始终在该曲线上?若存在,求出该曲线的轨迹方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在, SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)利用待定系数法求出椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,表示出直线OQ的方程,定点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 .
进而求出 SKIPIF 1 < 0 ,把 SKIPIF 1 < 0 代入得 SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 ,判断出点 SKIPIF 1 < 0 始终在以OF为直径的圆上,即可求解 .
【详解】(1)因为椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 ,
从而椭圆C的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,则直线AP的斜率为 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线OQ的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又M是AP的中点,所以 SKIPIF 1 < 0 .
从而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ①
因为点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆C上,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
代入式①可得 SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,点 SKIPIF 1 < 0 始终在以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上,且该圆方程为 SKIPIF 1 < 0
37.已知过点 SKIPIF 1 < 0 的直线交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 为坐标原点.
(1)证明: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 为抛物线的焦点,直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 交抛物线与 SKIPIF 1 < 0 两点( SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴的同侧),求直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 交点的轨迹方程.
【答案】(1)证明见解析
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,利用 SKIPIF 1 < 0 三点共线 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,再利用向量数量积的坐标表示即可求解;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,根据题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,由此解出 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的关系,进而得到直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,联立即可求解.
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 三点共线,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由题意 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴同侧,所以 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,同理 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
两式联立代入 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可知交点不能在x轴上,
所以交点的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
38.已知 SKIPIF 1 < 0 分别是双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点, SKIPIF 1 < 0 为双曲线右支上除右顶点之外的一点.若该双曲线与椭圆 SKIPIF 1 < 0 有共同的焦点且过点 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 内切圆圆心的轨迹方程.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】根据双曲线定义和圆的切线定理可得所求轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ,再由已知列方程组即可求得a,即得方程.
【详解】解:如图所示, SKIPIF 1 < 0 ,
设内切圆与x轴的切点是点H,内切圆的圆心为点M, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 与内切圆的切点分别为A,B,
由双曲线的定义可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
设点M的横坐标为x,则点H的横坐标为x,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
因为双曲线与椭圆 SKIPIF 1 < 0 有共同的焦点且过点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 内切圆圆心的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
39.已知点 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 上的定点,点 SKIPIF 1 < 0 是圆内一点, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为圆上的动点.
(1)求线段AP的中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求线段 SKIPIF 1 < 0 中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)根据中点坐标公式,结合相关点法即可求解,
(2)根据直角三角形的性质,结合勾股定理即可由点点距离求解.
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 中点为 SKIPIF 1 < 0 ,
由中点坐标公式可知, SKIPIF 1 < 0 点坐标为 SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 点在圆 SKIPIF 1 < 0 上,∴ SKIPIF 1 < 0 .
故线段 SKIPIF 1 < 0 中点的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故线段 SKIPIF 1 < 0 中点的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
40.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的上、下顶点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 上异于 SKIPIF 1 < 0 的动点,记 SKIPIF 1 < 0 分别为直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率.点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 .
(1)证明: SKIPIF 1 < 0 是定值,并求出该定值;
(2)求动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【答案】(1)证明见解析, SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据两点斜率公式以及点在椭圆上,即可代入化简求解,
(1)根据垂直关系求解斜率关系,联立直线方程得交点坐标即可求解.
【详解】(1)由题意可知 SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 ,显然 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,为定值.
(2)设点 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 由于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 的方程: SKIPIF 1 < 0 ①.
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 的方程: SKIPIF 1 < 0 ②
由①②联立可得: SKIPIF 1 < 0 ,
代入①可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即点 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 满足: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 代入可得 SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为: SKIPIF 1 < 0
41.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为F,点E在C上,以点E为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆的最小面积为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)过点F的直线与C交于M,N两点,过点M,N分别作C的切线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,两切线交于点P,求点P的轨迹方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)当圆心在原点时,此时半径为 SKIPIF 1 < 0 ,圆的面积最小是解题的关键;
(2)设出直线MN的方程,利用导数与切线方程的关系求出切线,联立两条切线方程求出交点即可求解.
【详解】(1)设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为以E为圆心,以 SKIPIF 1 < 0 为半径的圆的最小面积为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 (负值舍去),解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以抛物线C的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
易得 SKIPIF 1 < 0 ,由题意知直线MN的斜率一定存在,
则设直线MN的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,则切线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
则切线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ①.
同理可得切线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ②.
① SKIPIF 1 < 0 ②得 SKIPIF 1 < 0 ,
代入①得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以点P的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】关键点睛:利用设而不求的方法,设出直线方程与圆锥曲线联立消元得出韦达定理,通过转化化简用韦达定理表示出问题,是处理直线与圆锥曲线位置关系必须要掌握的方法.
42.已知椭圆C: SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,且经过 SKIPIF 1 < 0 ,经过定点 SKIPIF 1 < 0 斜率不为0的直线l交C于E,F两点,A,B分别为椭圆C的左,右两顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线AE与BF的交点为P,求P点的轨迹方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据题意可得 SKIPIF 1 < 0 求解即可;
(2)联立直线方程结合 SKIPIF 1 < 0 求点P的横坐标.
【详解】(1)
根据题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴求椭圆C的方程为 SKIPIF 1 < 0
(2)
根据题意可得直线AE: SKIPIF 1 < 0 ,BF: SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
同理, SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 三点共线,故 SKIPIF 1 < 0 共线,
而 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,整理得到: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,这与题设矛盾,故 SKIPIF 1 < 0 .
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴P点的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0
43.已知椭圆C: SKIPIF 1 < 0 的长轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若动点P为椭圆C外一点,且过点P的椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)由椭圆的相关概念及离心率求解即可;
(2)设出动点P的坐标,求出切线方程,联立方程组由 SKIPIF 1 < 0 求解即可(注意分类讨论).
【详解】(1)由题意可知 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴椭圆C的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设点 SKIPIF 1 < 0 ,
①当两条切线斜率均存在时,设其中一条切线为 SKIPIF 1 < 0 ,另一条为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去y得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是方程 SKIPIF 1 < 0 的两个不等实根,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
又∵两条切线相互垂直,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
即点P的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
②当两条切线中有一条斜率不存在时,即A、B两点分别位于椭圆长轴与短轴的端点,
P的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,把点 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 亦成立,
综上所述,点P的轨迹方程为: SKIPIF 1 < 0 .
44.已知拋物线 SKIPIF 1 < 0 ,过其焦点 SKIPIF 1 < 0 作两条相互垂直且不平行于 SKIPIF 1 < 0 轴的直线,分别交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 和点 SKIPIF 1 < 0 的中点分别为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为2,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)求线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)联立直线和抛物线方程,求得中点 SKIPIF 1 < 0 坐标,即可求解直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)首先设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,与抛物线方程联立,求得点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,并利用直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的关系,求得点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,即可求解点 SKIPIF 1 < 0 ,再通过消参求得点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【详解】(1)抛物线的焦点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 中点的横坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,中点的纵坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 中点的横坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,中点的纵坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
化简为直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 中点的横坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,纵坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 换成 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
45.已知 SKIPIF 1 < 0 分别为双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右顶点,点 SKIPIF 1 < 0 是直线 SKIPIF 1 < 0 上的动点,延长 SKIPIF 1 < 0 分别与 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若点 SKIPIF 1 < 0 的纵坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的坐标;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上且满足 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)由题意,得到点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,进而可得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,将直线 SKIPIF 1 < 0 的方程与双曲线方程联立,求出点 SKIPIF 1 < 0 的横坐标,再代入双曲线方程中即可求解;
(2)对直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率是否存在进行讨论,当斜率存在时,设出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,将直线 SKIPIF 1 < 0 的方程与双曲线方程联立,结合根与系数的关系以及三点共线的定义进行求解即可.
【详解】(1)易知 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
又点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)不妨设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可知:直线 SKIPIF 1 < 0 不可能平行于 SKIPIF 1 < 0 轴,
不妨设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 有两交点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三点共线,此时 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三点共线,此时 SKIPIF 1 < 0 ,
消去 SKIPIF 1 < 0 整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以对任意 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,都有 SKIPIF 1 < 0 成立,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,不符合题意,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 恒过点 SKIPIF 1 < 0 ,
故点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆,
由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 可得圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,直径为2,
故圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中定点问题的两种解法
(1)引进参数法:先引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.
(2)特殊到一般法:先根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关.
技巧:若直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线过定点 SKIPIF 1 < 0 ;
若直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为定值),则直线过定点 SKIPIF 1 < 0
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