新高考数学一轮复习考点过关练习 与圆有关的轨迹问题(含解析)
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这是一份新高考数学一轮复习考点过关练习 与圆有关的轨迹问题(含解析),共41页。
求与圆有关的轨迹问题时,根据题设条件的不同常采用以下方法:①直接法:直接根据题目提供的条件列出方程;②定义法:根据圆、直线等定义列方程;③几何法:利用圆的几何性质列方程;④相关点代入法:找到要求点与已知点的关系,代入已知点满足的关系式.
【题型归纳】
题型一: 直接法
1.正三角形OAB的边长为1,动点C满足 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则点C的轨迹是( )
A.线段B.直线C.射线D.圆
2.已知平面向量 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且非零向量 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值是( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.2
3.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 , SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则点 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
题型二: 定义法
4.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上两点,且 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
5.已知圆O:x2+y2=1,圆M:(x-a)2+(y-2)2=2.若圆M上存在点P,过点P作圆O的两条切线,切点为A,B,使得PA⊥PB,则实数a的取值范围为( )
A.[0, SKIPIF 1 < 0 ]B.[-5 SKIPIF 1 < 0 ,1]
C.[- SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ]D.[-2,2]
6.由两个边长为 SKIPIF 1 < 0 的等边三角形构成的菱形ABCD中(BD为两个等边三角形的公共边),若点Q满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
题型三: 几何法
7.已知A,B为圆 SKIPIF 1 < 0 上的两个动点,P为弦 SKIPIF 1 < 0 的中点,若 SKIPIF 1 < 0 ,则点P的轨迹方程为()
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
8.已知圆 SKIPIF 1 < 0 和两点 SKIPIF 1 < 0 ,若圆 SKIPIF 1 < 0 上存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A.5B.6C.7D.8
9.已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 ,过 SKIPIF 1 < 0 上的点 SKIPIF 1 < 0 作圆 SKIPIF 1 < 0 的两条切线,切点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,则弦 SKIPIF 1 < 0 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
题型四: 相关点代入法
10.在平面上,已知定点 SKIPIF 1 < 0 ,动点 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上变化时,动线段 SKIPIF 1 < 0 所成图形的面积为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
11.已知圆C: SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 是圆上的动点, SKIPIF 1 < 0 与圆相切,且 SKIPIF 1 < 0 ,则点 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
12.已知矩形ABCD中, SKIPIF 1 < 0 ,点M,N分别为线段AB,CD的中点,现将 SKIPIF 1 < 0 沿DM翻转,直到与△ SKIPIF 1 < 0 首次重合,则此过程中,线段AC的中点的运动轨迹长度为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【双基达标】
13.已知 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 上一个动点,且直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 相交于点P,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
14.已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,过点P的直线l被圆C所截,且截得最长弦的长度与最短弦的长度比值为5∶4,若O为坐标原点,则 SKIPIF 1 < 0 最大值为( ).
A.3B.4C.5D.6
15.阿波罗尼斯(约公元前262-190年)证明过这样一个命题:在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氏圆.若平面内两定点A,B间的距离为2,动点P满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.2C. SKIPIF 1 < 0 D.4
16.古希腊数学家阿波罗尼奥斯(约公元首262~公元前190年)的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,著作中有这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数k( SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 )的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼期圆.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 上有且仅有一个点 P满足 SKIPIF 1 < 0 ,则r的取值可以为( )
A.1B.2C.3D.4
17.若平面上两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 上满足 SKIPIF 1 < 0 的点 SKIPIF 1 < 0 的个数为( )
A.0B.1C.2D.与直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率有关
18.已知A、B是圆O: SKIPIF 1 < 0 上两个动点,点P的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则线段 SKIPIF 1 < 0 长度的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
19.若两定点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,动点M满足 SKIPIF 1 < 0 ,则动点M的轨迹围成区域的面积为( ).
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
20.阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与阿基米德、欧几里得并称为亚历山大时期数学三巨匠,他研究发现:如果一个动点P到两个定点的距离之比为常数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ),那么点P的轨迹为圆,这就是著名的阿波罗尼斯圆.若点C到 SKIPIF 1 < 0 的距离之比为 SKIPIF 1 < 0 ,则点C到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
21.已知 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 的一条弦,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的中点,当弦 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上运动时,直线 SKIPIF 1 < 0 上存在两点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则线段 SKIPIF 1 < 0 长度的最小值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
22.在正三角形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 中点, SKIPIF 1 < 0 为三角形内一动点,且满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
23.在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,已知点 SKIPIF 1 < 0 .若动点M满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
24.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
25.已知点A的坐标是(-1,0),点M满足|MA|=2,那么M点的轨迹方程是( )
A.x2+y2+2x-3=0B.x2+y2-2x-3=0C.x2+y2+2y-3=0D.x2+y2-2y-3=0
26.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 相交于点 SKIPIF 1 < 0 ,线段 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 的一条动弦,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
27.在平面直角坐标系中,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴和 SKIPIF 1 < 0 轴分别交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 变化时,点 SKIPIF 1 < 0 到点 SKIPIF 1 < 0 的距离的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
28.已知两定点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若动点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为( ).
A.直线B.线段C.圆D.半圆
29.若两定点A,B的距离为3,动点M满足 SKIPIF 1 < 0 ,则M点的轨迹围成区域的面积为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
30.已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 内接于圆,且 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在圆上运动时, SKIPIF 1 < 0 中点的轨迹方程是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【高分突破】
单选题
31.已知点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,动点P满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
32.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的两焦点, SKIPIF 1 < 0 是椭圆上任一点,从 SKIPIF 1 < 0 引 SKIPIF 1 < 0 外角平分线的垂线,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为( )
A.圆B.两个圆C.椭圆D.两个椭圆
33.阿波罗尼斯 SKIPIF 1 < 0 约公元前 SKIPIF 1 < 0 年 SKIPIF 1 < 0 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 且 SKIPIF 1 < 0 的点的轨迹是圆.后人将这个圆称为阿氏圆.若平面内两定点A,B间的距离为2,动点P与A,B距离之比满足: SKIPIF 1 < 0 ,当P、A、B三点不共线时, SKIPIF 1 < 0 面积的最大值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.2C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
34.如果圆 SKIPIF 1 < 0 上总存在两个点到原点的距离均为 SKIPIF 1 < 0 ,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
二、多选题
35.抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,动直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线交于两点 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 分别与抛物线交于 SKIPIF 1 < 0 两点,则下列说法正确的是( )
A.直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D.若 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是圆
36.在平面直角坐标系xOy中,已知点A(﹣4,0),点B是圆C: SKIPIF 1 < 0 上任一点,点P为AB的中点,若点M满足MA2+MO2=58,则线段PM的长度可能为( )
A.2B.4C.6D.8
37.已知点A是圆C: SKIPIF 1 < 0 上的动点,O为坐标原点, SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三点顺时针排列,下列选项正确的是( )
A.点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0
B. SKIPIF 1 < 0 的最大距离为 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0
D. SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0
38.已知圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A.若过点 SKIPIF 1 < 0 的直线被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,则该直线方程为 SKIPIF 1 < 0
B.圆 SKIPIF 1 < 0 上的点到直线 SKIPIF 1 < 0 的最大距离为 SKIPIF 1 < 0
C.在圆 SKIPIF 1 < 0 上存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 到点 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0
D.圆 SKIPIF 1 < 0 上的任一点 SKIPIF 1 < 0 到两个定点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的距离之比为 SKIPIF 1 < 0
三、填空题
39.平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为直线 SKIPIF 1 < 0 上的动点,以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆交圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上且满足 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程是________.
40.2020年11月,我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,探测器在进入近圆形的环月轨道后,将实施着陆器和上升器组合体与轨道器和返回器组合体分离.我们模拟以下情景:如图,假设月心位于坐标原点 SKIPIF 1 < 0 ,探测器在 SKIPIF 1 < 0 处以 SKIPIF 1 < 0 的速度匀速直线飞向距月心 SKIPIF 1 < 0 的圆形轨道上的某一点 SKIPIF 1 < 0 ,在点 SKIPIF 1 < 0 处分离出着陆器和上升器组合体后,轨道器和返回器组合体立即以 SKIPIF 1 < 0 的速度匀速直线飞至 SKIPIF 1 < 0 ,这一过程最少用时_______________s.
41.已知平面向量 SKIPIF 1 < 0 满足: SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 所成角 SKIPIF 1 < 0 最大时,则 SKIPIF 1 < 0 ______
42.线段 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 的一条动弦,且 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为________.
43.已知点 SKIPIF 1 < 0 和圆 SKIPIF 1 < 0 上两个不同的点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是弦 SKIPIF 1 < 0 的中点,
给出下列四个结论:
① SKIPIF 1 < 0 的最小值是4;
②点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是一个圆;
③若点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 ,则存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ;
④△ SKIPIF 1 < 0 面积的最大值是 SKIPIF 1 < 0 .
其中所有正确结论的序号是________.
44.已知平面向量 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 满足: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值是_________.
四、解答题
45.设圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 是直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点.
(1)若圆 SKIPIF 1 < 0 过原点 SKIPIF 1 < 0 ,求圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)已知点 SKIPIF 1 < 0 ,若圆 SKIPIF 1 < 0 上存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
46.已知点 SKIPIF 1 < 0 ,曲线C上任意一点P满足 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求曲线C的方程;
(2)设点 SKIPIF 1 < 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.
47.已知圆 SKIPIF 1 < 0 过三个点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过原点 SKIPIF 1 < 0 的动直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交于不同的 SKIPIF 1 < 0 两点,求线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹.
48.已知点 SKIPIF 1 < 0 与两个定点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的距离的比为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)记点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为曲线 SKIPIF 1 < 0 ,求曲线 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 作两条与曲线 SKIPIF 1 < 0 相切的直线,切点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
(3)若与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直的直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 交于不同的两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 为钝角,求直线 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴上的截距的取值范围.
49.双曲线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为其左右焦点, SKIPIF 1 < 0 是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心且过原点的圆.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程;
(2)动点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上运动, SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
参考答案
1.D
【解析】
【分析】
可以利用平面向量数量积的运算性质得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,来确定动点C的轨迹;或者可以利用三角形的特点合理建系,结合向量的坐标运算,设动点C的坐标,利用已知条件计算轨迹方程,来确定C的轨迹.
【详解】
解:方法一:由题可知: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
所以点C的轨迹是圆.
方法二:由题可知: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
如图,以O为原点OB为x轴,过O点与OB垂直的直线为y轴建立平面直角坐标系,
所以 SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
整理得: SKIPIF 1 < 0
所以点C的轨迹是圆.
故选:D.
2.B
【解析】
【分析】
设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 转化为 SKIPIF 1 < 0 和圆上点 SKIPIF 1 < 0 之间的距离,即可求出最大值.
【详解】
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆上,则 SKIPIF 1 < 0 表示 SKIPIF 1 < 0 和圆上点 SKIPIF 1 < 0 之间的距离,
又 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,故 SKIPIF 1 < 0 的最大值是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
3.B
【解析】
【分析】
直接设 SKIPIF 1 < 0 ,根据两点间距离公式 SKIPIF 1 < 0 代入运算整理.
【详解】
∵ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0
故选:B.
4.A
【解析】
【分析】
先求得线段 SKIPIF 1 < 0 中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹,结合向量的模、圆与直线的位置关系等知识求得 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【详解】
设线段 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 点的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,半径为 SKIPIF 1 < 0 的圆,设 SKIPIF 1 < 0 点的轨迹为圆 SKIPIF 1 < 0 ,
圆 SKIPIF 1 < 0 上的点到直线 SKIPIF 1 < 0 的最短距离为 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
5.D
【解析】
【分析】
由题意得四边形PAOB为正方形,得 SKIPIF 1 < 0 点轨迹,转化为交点问题
【详解】
由题意可知四边形PAOB为正方形, SKIPIF 1 < 0 ,
∴点P在以O为圆心,以 SKIPIF 1 < 0 为半径的圆上,
又P也在圆M上,即两圆有交点
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴a2+4≤8,-2≤a≤2.
故选:D
6.B
【解析】
【分析】
根据平面向量数量积的运算性质,结合平面向量减法的运算法则、圆的性质进行求解即可.
【详解】
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .故 SKIPIF 1 < 0 .
所以点Q在以点D为圆心,9为半径的圆上,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B.
7.B
【解析】
【分析】
在直角三角形中利用几何关系即可获解
【详解】
圆 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的中点,所以 SKIPIF 1 < 0
所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0
故选:B
8.C
【解析】
【分析】
根据题意,求得点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程,结合圆与圆的位置关系,即可求得参数 SKIPIF 1 < 0 的范围,从而进行选择.
【详解】
因为两点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,故点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 是以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆(不包含 SKIPIF 1 < 0 ),
故其轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
又圆 SKIPIF 1 < 0 上存在点 SKIPIF 1 < 0 ,故两圆有交点,
又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
9.B
【解析】
【分析】
根据弦 SKIPIF 1 < 0 中点 SKIPIF 1 < 0 为直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的交点,可设 SKIPIF 1 < 0 ,求得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,再利用以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆与圆 SKIPIF 1 < 0 的方程作差,求得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,再消去 SKIPIF 1 < 0 即可求得 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程
【详解】
易得弦 SKIPIF 1 < 0 中点 SKIPIF 1 < 0 为直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的交点,设 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 均与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 四点共圆,且 SKIPIF 1 < 0 为以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆与圆 SKIPIF 1 < 0 的公共弦.又以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 相减,即 SKIPIF 1 < 0 .又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 有 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 .当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 均满足方程.
又当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 不满足题意.
综上有点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0
故选:B
10.D
【解析】
【分析】
作出图形,确定点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹图形,结合图象可求得线段 SKIPIF 1 < 0 所形成图形的面积.
【详解】
解:因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以点 SKIPIF 1 < 0 在单位圆 SKIPIF 1 < 0 上,
由于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 是其与 SKIPIF 1 < 0 轴正方向的有向角为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
记点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是劣弧 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,动线段 SKIPIF 1 < 0 所形成图形为阴影部分区域,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,因此,阴影部分区域的面积为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
11.B
【解析】
【分析】
依题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,根据平面直角坐标系上两点的距离公式得到方程,即可得解;
【详解】
解:因为圆C: SKIPIF 1 < 0 ,所以圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,因为点 SKIPIF 1 < 0 是圆上的动点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 与圆相切,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
故选:B
12.C
【解析】
【分析】
由点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的半圆,其半径为 SKIPIF 1 < 0 ,分析出线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的半圆,其半径为 SKIPIF 1 < 0 ,即可求出轨迹的长度.
【详解】
由已知得:
四边形 SKIPIF 1 < 0 是正方形, SKIPIF 1 < 0 沿DM翻转的过程中,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为
以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的半圆,其半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
设线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为
以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的半圆,其半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
线段AC的中点的运动轨迹长度为 SKIPIF 1 < 0 .
故选: SKIPIF 1 < 0 .
13.B
【解析】
【分析】
根据给定条件确定出点P的轨迹,再借助圆与圆的位置关系及圆的几何性质计算作答.
【详解】
依题意,直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
显然直线 SKIPIF 1 < 0 ,因此,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交点P的轨迹是以线段AB为直径的圆,
其方程为: SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,而圆C的圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,如图:
SKIPIF 1 < 0 ,两圆外离,由圆的几何性质得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是: SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
【点睛】
思路点睛:判断两圆的位置关系常用几何法,即用两圆圆心距与两圆半径和与差之间的关系,一般不采用代数法.
14.C
【解析】
【分析】
由题意,点P在圆C内,且最长弦的长度为直径长10,则最短弦的长度为8,
进而可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以点P的轨迹为以C SKIPIF 1 < 0 为圆心,半径为3的圆,从而即可求解.
【详解】
解:由题意,圆 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆C是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,半径为5的圆,
因为过点P的直线l被圆C所截,且截得最长弦的长度与最短弦的长度比值为5∶4,
所以点P在圆C内,且最长弦的长度为直径长10,则最短弦的长度为8,
所以由弦长公式有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点P的轨迹为以C SKIPIF 1 < 0 为圆心,半径为3的圆,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:C.
15.C
【解析】
【分析】
设经过点A,B的直线为x轴, SKIPIF 1 < 0 的方向为x轴正方向,线段AB的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,利用坐标法计算.
【详解】
设经过点A,B的直线为x轴, SKIPIF 1 < 0 的方向为x轴正方向,线段AB的垂直平分线为y轴,线段AB的中点O为原点,建立平面直角坐标系.则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
两边平方并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
要使 SKIPIF 1 < 0 的面积最大,只需点P到AB(x轴)的距离最大时,
此时面积为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
16.A
【解析】
【分析】
设动点P的坐标,利用已知条件列出方程,化简可得点P的轨迹方程,由点P是圆C: SKIPIF 1 < 0 上有且仅有的一点,可得两圆相切,进而可求得r的值.
【详解】
设动点 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
又点 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上有且仅有的一点,所以两圆相切.
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为2,
圆C: SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为r,两圆的圆心距为3,
当两圆外切时, SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
当两圆内切时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
【点睛】
结论点睛:本题考查阿波罗尼斯圆,考查两圆相切的应用,判断圆与圆的位置关系几何法:圆心距d与r1,r2的关系:(1)外离 SKIPIF 1 < 0 ;(2)外切 SKIPIF 1 < 0 ;(3)相交 SKIPIF 1 < 0 ;(4)内切 SKIPIF 1 < 0 ;(5)内含 SKIPIF 1 < 0 ,考查学生的数形结合思想和逻辑推理能力,属于中档题.
17.C
【解析】
【分析】
利用向量的减法运算可得 SKIPIF 1 < 0 ,从而求出点轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ,从而可得点 SKIPIF 1 < 0 的个数即为 SKIPIF 1 < 0 与圆的交点个数,由直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 即可判断.
【详解】
解:由 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,可得点 SKIPIF 1 < 0 轨迹为圆,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得方程为: SKIPIF 1 < 0 ,故点 SKIPIF 1 < 0 的个数即为 SKIPIF 1 < 0 与圆的交点个数.
由于直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,且在圆内,所以直线与圆有两个交点,
故选:C.
18.D
【解析】
【分析】
先根据题意设出Q的坐标,根据勾股定理得到Q的轨迹方程,求出 SKIPIF 1 < 0 的最大值,根据 SKIPIF 1 < 0 即可求解.
【详解】
解:如图所示:
取 SKIPIF 1 < 0 的中点Q,连 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
由圆的性质可知 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 可知: SKIPIF 1 < 0 ,
设点Q的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
即 ,整理为 SKIPIF 1 < 0 ,
可化为 SKIPIF 1 < 0 ,
故Q的轨迹为以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆,
SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
19.D
【解析】
【分析】
根据给定条件求出动点M的轨迹方程,再确定轨迹即可计算作答.
【详解】
设 SKIPIF 1 < 0 ,依题意, SKIPIF 1 < 0 ,化简整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
因此,动点M的轨迹是以原点为圆心,2为半径的圆,
所以动点M的轨迹围成区域的面积为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D
20.A
【解析】
【分析】
设 SKIPIF 1 < 0 ,依题意 SKIPIF 1 < 0 ,根据两点的距离公式求出动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程,再求出圆心到直线的距离,即可求出点 SKIPIF 1 < 0 到直线距离的最小值;
【详解】
解:设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 的圆,则圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点C到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ;
故选:A
21.B
【解析】
【分析】
根据已知条件先确定出点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程,然后将问题转化为“以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆要包括圆 SKIPIF 1 < 0 ”,由此利用圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离结合点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹所表示圆的半径可求解出 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【详解】
由题可知: SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的中点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程 SKIPIF 1 < 0 ,圆心为点 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
若直线 SKIPIF 1 < 0 上存在两点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
则以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆要包括圆 SKIPIF 1 < 0 ,
点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 长度的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B.
【点睛】
关键点点睛:解答本题的关键在于点 SKIPIF 1 < 0 轨迹方程的求解以及转化思想的运用,根据弦中点以及线段长度可求点 SKIPIF 1 < 0 轨迹方程,其次“ SKIPIF 1 < 0 恒成立”转化为“以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆包括 SKIPIF 1 < 0 的轨迹”,结合圆心到直线的距离加上半径可分析 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
22.D
【解析】
【分析】
以 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点建立平面直角坐标系,设 SKIPIF 1 < 0 边长为 SKIPIF 1 < 0 ,由向量坐标运算可表示出 SKIPIF 1 < 0 点轨迹,利用两点间距离公式可得 SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时,可求得 SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 的几何意义,利用直线与圆的位置关系可求得 SKIPIF 1 < 0 的范围,进而得到最小值;综合两种情况可得结果.
【详解】
以 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点, SKIPIF 1 < 0 正方向为 SKIPIF 1 < 0 轴,可建立如图所示平面直角坐标系,
不妨设正三角形 SKIPIF 1 < 0 的边长为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 点轨迹为: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 表示 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 连线的斜率,
设直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,
则圆心到直线距离 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
综上所述: SKIPIF 1 < 0 最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
23.D
【解析】
【分析】
设 SKIPIF 1 < 0 ,求出动点轨迹方程,然后用三角换元法表示出 SKIPIF 1 < 0 ,计算 SKIPIF 1 < 0 ,并由两角和的正弦公式变形,由正弦函数性质求得范围.
【详解】
设 SKIPIF 1 < 0 ,则由 SKIPIF 1 < 0 ,得M的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
24.B
【解析】
【分析】
设点 SKIPIF 1 < 0 ,即可求出 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程,求出直线 SKIPIF 1 < 0 ,以及 SKIPIF 1 < 0 ,利用圆心到直线的距离加上半径求出高的最大值,即可求出面积的最大值;
【详解】
解:设点 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 点的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆,
又直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离最大值为 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选: SKIPIF 1 < 0 .
25.A
【解析】
【分析】
设出 SKIPIF 1 < 0 点的坐标,利用已知条件列出方程化简求解即可.
【详解】
解:设 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 的坐标是 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,
可得: SKIPIF 1 < 0 ,
即: SKIPIF 1 < 0 ,
所以M点的轨迹方程是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
26.D
【解析】
由已知可得点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 转化为点 SKIPIF 1 < 0 到弦 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的距离的两倍,利用图形即可得解.
【详解】
由题意得圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
易知直线 SKIPIF 1 < 0 恒过点 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 恒过 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为 SKIPIF 1 < 0 ,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
若点 SKIPIF 1 < 0 为弦 SKIPIF 1 < 0 的中点,位置关系如图:
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
连接 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 易知 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
【点睛】
本题考查了直线的方程、圆的方程、直线与圆的位置关系以及向量的线性运算,考查了转化化归思想和数形结合的思想,属于难题.
27.B
【解析】
【分析】
先求得A, SKIPIF 1 < 0 两点坐标,根据 SKIPIF 1 < 0 得到 SKIPIF 1 < 0 ,再结合 SKIPIF 1 < 0 可得到C轨迹为动圆,求得该动圆圆心的方程,即可求得答案.
【详解】
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,即点C轨迹为一动圆,
设该动圆圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,代入到 SKIPIF 1 < 0 中,
得: SKIPIF 1 < 0 ,即C轨迹的圆心在圆 SKIPIF 1 < 0 上,
故点(1,1)与该圆上的点 SKIPIF 1 < 0 的连线的距离加上圆的半径即为点 SKIPIF 1 < 0 到点 SKIPIF 1 < 0 的距离的最大值,最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B
28.C
【解析】
【分析】
先设点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,再根据两点间距离公式化简条件,解得结果.
【详解】
设点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,动点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,两边平方得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 的轨迹为圆.
故选:C
【点睛】
本题考查动点轨迹方程,考查基本求解能力,属基础题.
29.D
【解析】
【分析】
以点A为坐标原点,射线AB为x轴的非负半轴建立直角坐标系,求出点M的轨迹方程即可计算得解.
【详解】
以点A为坐标原点,射线AB为x轴的非负半轴建立直角坐标系,如图,设点 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,化简并整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
于是得点M的轨迹是以点 SKIPIF 1 < 0 为圆心,2为半径的圆,其面积为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以M点的轨迹围成区域的面积为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D
30.D
【解析】
将圆周角为定值转化为圆心角为定值,结合圆心距构成的直角三角形得 SKIPIF 1 < 0 ,从而得 SKIPIF 1 < 0 中点的轨迹方程.
【详解】
设 SKIPIF 1 < 0 中点为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 圆心角等于圆周角的一半, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
在直角三角形 SKIPIF 1 < 0 中,由 SKIPIF 1 < 0 ,
故中点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程是: SKIPIF 1 < 0 ,
如图,由 SKIPIF 1 < 0 的极限位置可得, SKIPIF 1 < 0 .
故选:D
【点睛】
本题考查了动点的轨迹方程问题,考查了数形结合的思想,属于基础题.
31.C
【解析】
【分析】
由题设分析知 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 不与 SKIPIF 1 < 0 重合),要求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围,只需求出 SKIPIF 1 < 0 到圆 SKIPIF 1 < 0 上点的距离范围即可.
【详解】
由题设, SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 不与 SKIPIF 1 < 0 重合),
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围,即为 SKIPIF 1 < 0 到圆 SKIPIF 1 < 0 上点的距离范围,
又圆心 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,圆的半径为2,
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
32.A
【解析】
【分析】
设 SKIPIF 1 < 0 的延长线交 SKIPIF 1 < 0 的延长线于点 SKIPIF 1 < 0 ,由椭圆性质推导出 SKIPIF 1 < 0 ,由题意知 SKIPIF 1 < 0 是△ SKIPIF 1 < 0 的中位线,从而得到 SKIPIF 1 < 0 点的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,以 SKIPIF 1 < 0 为半径的圆.
【详解】
SKIPIF 1 < 0 是焦点为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的椭圆 SKIPIF 1 < 0 上一点
SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的外角平分线, SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 的延长线交 SKIPIF 1 < 0 的延长线于点 SKIPIF 1 < 0 ,如图,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
由题意知 SKIPIF 1 < 0 是△ SKIPIF 1 < 0 的中位线,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 点的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,以 SKIPIF 1 < 0 为半径的圆.
故选:A
33.C
【解析】
【分析】
根据给定条件建立平面直角坐标系,求出点P的轨迹方程,探求点P与直线AB的最大距离即可计算作答.
【详解】
依题意,以线段AB的中点为原点,直线AB为x轴建立平面直角坐标系,如图,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
因 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,化简整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
因此,点P的轨迹是以点 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆,点P不在x轴上时,与点A,B可构成三角形,
当点P到直线 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 轴)的距离最大时, SKIPIF 1 < 0 的面积最大,
显然,点P到 SKIPIF 1 < 0 轴的最大距离为 SKIPIF 1 < 0 ,此时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
34.A
【解析】
【分析】
根据条件转化为圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 有两个交点,利用圆与圆的位置关系,即可求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【详解】
到原点的距离为 SKIPIF 1 < 0 的点的轨迹为圆 SKIPIF 1 < 0 ,
因此圆 SKIPIF 1 < 0 上总存在两个点到原点的距离均为 SKIPIF 1 < 0
转化为圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 有两个交点,
∵两圆的圆心和半径分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
解得实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
35.ABD
【解析】
【分析】
由题意, SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,联立直线与抛物线求 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,进而求 SKIPIF 1 < 0 ,即可得 SKIPIF 1 < 0 ,可知A的正误;若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 求关于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 表示 SKIPIF 1 < 0 的坐标,进而确定 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的数量关系;设A中定点为 SKIPIF 1 < 0 ,易知 SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上,即 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是圆.
【详解】
由题意, SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,又联立直线与抛物线有 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,A正确;
若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ;
由 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ;
∴ SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,B正确;
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,C错误;
∵ SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上,又 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上,D正确;
故选:ABD
【点睛】
关键点点睛:设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立直线与椭圆方程,应用韦达定理求 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的数量关系;设点坐标,利用斜率的点斜式求 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的数量关系;若 SKIPIF 1 < 0 ,由垂直可得 SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上.
36.BC
【解析】
【分析】
首先求出点PP的轨迹方程,再设点M求出其轨迹方程,再利用两圆的位置关系判断即可
【详解】
设 SKIPIF 1 < 0 ,点P为AB的中点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,代入圆C: SKIPIF 1 < 0 ,
可得: SKIPIF 1 < 0 ,整理得:点P的轨迹方程为: SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 则 SKIPIF 1 < 0 ,
则易知当两圆心和PM共线时取得最大值和最小值 SKIPIF 1 < 0
故选:BC.
【点睛】
本题考查圆的轨迹方程,考查两圆间的位置关系,考查两点间的距离最值,求得P与M的轨迹方程是解题关键,是中档题
37.BD
【解析】
【分析】
如图,过O点作 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 ,利用相关点代入法,可求得轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ,可判断A;根据点到圆上距离的最值求解,可判断B;设 SKIPIF 1 < 0 ,将向量的数量积表示成关于 SKIPIF 1 < 0 的函数,可判断C,D;
【详解】
如图,过O点作 SKIPIF 1 < 0
则点 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即点 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入方程 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以A是错的,
所以 SKIPIF 1 < 0 的最大距离为 SKIPIF 1 < 0 ,B是对的,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值为2,D是对的.
故选:BD
38.BD
【解析】
【分析】
根据勾股定理结合点到直线的距离公式求出直线的方程,可判断A选项;求出圆 SKIPIF 1 < 0 上的点到直线 SKIPIF 1 < 0 的最大距离,可判断B选项;求出圆 SKIPIF 1 < 0 上的点到点 SKIPIF 1 < 0 的距离的取值范围,可判断C选项;求出点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程,可判断D选项.
【详解】
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 .
对于A选项,若过点 SKIPIF 1 < 0 的直线的斜率不存在,则该直线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由勾股定理可知,圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
而圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,合乎题意.
若所求直线的斜率存在,设直线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
则圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
此时直线的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
综上所述,满足条件的直线的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,A错;
对于B选项,圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
因此,圆 SKIPIF 1 < 0 上的点到直线 SKIPIF 1 < 0 的最大距离为 SKIPIF 1 < 0 ,B对;
对于C选项,记点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 内,
且 SKIPIF 1 < 0 ,如下图所示:
当 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 三点不共线时,根据三角形三边关系可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 三点共线且当点 SKIPIF 1 < 0 在线段 SKIPIF 1 < 0 上时, SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 三点共线且当点 SKIPIF 1 < 0 在线段 SKIPIF 1 < 0 上时, SKIPIF 1 < 0 .
综上所述, SKIPIF 1 < 0 ,C错;
对于D选项,设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,即点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为圆 SKIPIF 1 < 0 ,D对.
故选:BD.
39. SKIPIF 1 < 0
【解析】
延长 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,利用三角形全等证明出 SKIPIF 1 < 0 ,可得出 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线,设点 SKIPIF 1 < 0 ,求出以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的方程,可求得两圆的公共弦 SKIPIF 1 < 0 所在直线的方程,求出直线 SKIPIF 1 < 0 所过定点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,利用垂直平分线的性质可得出 SKIPIF 1 < 0 ,由此可求得动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
【详解】
延长 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆交圆 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,
设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
将圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的方程相减得 SKIPIF 1 < 0 ,
即直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以,直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线,则 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 .
【点睛】
求与圆有关的轨迹方程时,常用以下方法:
(1)直接法:根据题设条件直接列出方程;
(2)定义法:根据圆的定义写出方程;
(3)几何法:利用圆的性质列方程;
(4)代入法:找出要求点与已知点的关系,代入已知点满足的关系式.
40. SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
设 SKIPIF 1 < 0 ,飞行过程所用时间 SKIPIF 1 < 0 ,再令 SKIPIF 1 < 0 ,则问题转化为求两条线段 SKIPIF 1 < 0 最小即可作答.
【详解】
设 SKIPIF 1 < 0 ,飞行过程所用时间 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
设点C(0,m)在圆形轨道内,取点P坐标(0,2000),而 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,设动点 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,即 SKIPIF 1 < 0 ,
化简整理得 SKIPIF 1 < 0 ,即满足 SKIPIF 1 < 0 的动点M的轨迹就是给定的圆形轨道,
所以距月心 SKIPIF 1 < 0 的圆形轨道上的任意点 SKIPIF 1 < 0 均有 SKIPIF 1 < 0 成立,如图,连PC,
于是有 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当P为线段AC与圆形轨道交点时取“=”,
即有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以这一过程最少用时 SKIPIF 1 < 0 s.
故答案为: SKIPIF 1 < 0
41. SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
方法一:记 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由条件可得 SKIPIF 1 < 0 ,由此确定点C的轨迹,则 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,证明当C为过 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点的圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相外切时的切点时, SKIPIF 1 < 0 最大,设圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,再由正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,利用余弦定理求得 SKIPIF 1 < 0 ,由此可得 SKIPIF 1 < 0 ,方法二:以O为原点,OA,OB为x,y轴建立坐标系,求点C的轨迹,则 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,证明当C为过 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点的圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相外切时的切点时, SKIPIF 1 < 0 最大,由 SKIPIF 1 < 0 求点E的坐标,由此可求 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】
解:记 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
即点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,半径为1的圆.过 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点的圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相外切,记切点为 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 最大(如图).
下证上述结论:取圆 SKIPIF 1 < 0 上不同于切点 SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 点,因为 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 的外面,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
下面求当 SKIPIF 1 < 0 最大时, SKIPIF 1 < 0 的值.
记圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
所以只需求出圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为 SKIPIF 1 < 0 即可.
法一:如右图, SKIPIF 1 < 0 为弦 SKIPIF 1 < 0 的中点,
在 SKIPIF 1 < 0 中,由余弦定理求得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理得, SKIPIF 1 < 0 .
即 SKIPIF 1 < 0 .
法二:如图建系, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,1为半径的圆上.
以 SKIPIF 1 < 0 为弦长作圆 SKIPIF 1 < 0 ,当圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 外切时 SKIPIF 1 < 0 最大.
圆心 SKIPIF 1 < 0 在弦 SKIPIF 1 < 0 的中垂线 SKIPIF 1 < 0 上,设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),
此时 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
42. SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
过圆心 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,根据几何法求出 SKIPIF 1 < 0 的长,进而可得点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为圆 SKIPIF 1 < 0 ,求出直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,由圆的性质可得 SKIPIF 1 < 0 ,再由 SKIPIF 1 < 0 即可求解.
【详解】
因为线段 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 的一条动弦,过圆心 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 中点,又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
即点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为圆 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 可化为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,由可知 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
43.①②④
【解析】
【分析】
①可以通过设出圆的参数方程,进行求解;②设出 SKIPIF 1 < 0 ,找到等量关系,建立方程,求出点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程,即可说明;③转化为两圆是否有交点,说明是否存在点 SKIPIF 1 < 0 ;④当 SKIPIF 1 < 0 斜率分别为1和-1时,且点P,M在y轴左侧,此时△ SKIPIF 1 < 0 面积最大,求出最大值.
【详解】
点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值,最小值为4,①正确;
设点 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则由题意得: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,整理得: SKIPIF 1 < 0 ,所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是一个圆,②正确;
为以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为1,方程为: SKIPIF 1 < 0 ,下面判断此圆与点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程 SKIPIF 1 < 0 是否有交点,由于 SKIPIF 1 < 0 ,两圆相离,故不存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,③错误;
当 SKIPIF 1 < 0 斜率分别为1和-1时,且点P,M在y轴左侧,此时△ SKIPIF 1 < 0 为等腰直角三角形,面积最大,此时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,④正确.
故答案为:①②④
【点睛】
轨迹方程问题,一般处理思路,直接法,定义法,相关点法以及交轨法,要能结合题目特征选择合适的方法进行求解.
44. SKIPIF 1 < 0 ## SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
建立直角坐标系,根据已知条件求出 SKIPIF 1 < 0 终点的轨迹方程,由此即可求解.
【详解】
如图在直角坐标系中,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴A的轨迹是以C为圆心,1为半径的圆,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 可知 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ①
SKIPIF 1 < 0 ②
①+②得: SKIPIF 1 < 0 ,
则B的轨迹是以G(-1, SKIPIF 1 < 0 )为圆心,1为半径的圆,
则 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
本题的关键是建立合理的坐标系,求出向量 SKIPIF 1 < 0 终点的轨迹方程,将最短距离转化为定点到圆上一点距离的最值问题,综合考察向量的线性运算法则和动点轨迹的求解,属于难题.
45.(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
(1)联立两直线方程,可求得圆心 SKIPIF 1 < 0 的坐标,求出圆 SKIPIF 1 < 0 的半径,由此可得出圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设点 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可求得点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为圆 SKIPIF 1 < 0 ,利用圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 有公共点可得出关于 SKIPIF 1 < 0 的不等式,由此可解得 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【详解】
(1)由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆心 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 圆 SKIPIF 1 < 0 过原点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得: SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,半径为 SKIPIF 1 < 0 的圆上.
又 SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
结论点睛:圆与圆的位置关系:设圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的半径长分别为 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,则圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 内含;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,则圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 内切;
(3)若 SKIPIF 1 < 0 ,则圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交;
(4)若 SKIPIF 1 < 0 ,则圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 外切;
(5)若 SKIPIF 1 < 0 ,则圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 外离.
46.(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)存在, SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】
(1)设 SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 ,结合两点间的距离公式,列出方程,即可求解;
(2)①当斜率不存在,得到这些直线都是平行的,②设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程组求得 SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 ,列出方程求得 SKIPIF 1 < 0 ,代入直线方程,根据直线方程,求得定点 SKIPIF 1 < 0 ,进而得到答案.
【详解】
(1)设 SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
即曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)①如果斜率不存在,直线垂直于x轴,此时与圆交于两点,
可得这些直线都是平行的,不可能经过同一点,不符合题意.
②设存在定点Q满足条件,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
无论直线 SKIPIF 1 < 0 如何运动, SKIPIF 1 < 0 轴都平分∠EDF,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,可得直线经过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以存在过定点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线C相交于不同两点E,F,无论直线l如何运动, SKIPIF 1 < 0 轴都平分∠EDF.
【点睛】
直线与圆锥曲线的综合问题的求解策略:
对于直线与圆锥曲线的位置关系的综合应用问题,通常联立直线方程与圆锥曲线方程,应用一元二次方程根与系数的关系,以及弦长公式等进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错解,能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力.
47.(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
(1)设圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,列出方程组,求得 SKIPIF 1 < 0 的值,即可求得圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)根据题意得到 SKIPIF 1 < 0 ,得出 SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上,得到以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的方程,再联立两圆的方程组,求得交点坐标,即可得到点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程.
(1)
解:设圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为圆 SKIPIF 1 < 0 过三个点 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
解:因为 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上,
以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
48.(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 ;(3) SKIPIF 1 < 0
【解析】
(1)设点 SKIPIF 1 < 0 点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,利用两点间的距离公式得到方程,整理即可得解;
(2)连接 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求出以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆的方程,再跟圆 SKIPIF 1 < 0 求公共弦,即切点弦方程;
(3)设直线的方程为: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,利用根与系数的关系可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点横坐标的和与积,结合 SKIPIF 1 < 0 为钝角,得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,从而可得直线 SKIPIF 1 < 0 的纵截距的取值范围.
【详解】
解:(1)设点 SKIPIF 1 < 0 点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
得 SKIPIF 1 < 0
整理得: SKIPIF 1 < 0
曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 .
(2)过 SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 作两条与曲线 SKIPIF 1 < 0 相切的直线, SKIPIF 1 < 0 点在圆外,
连接 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由题意知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ①,
又圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ②,
由① SKIPIF 1 < 0 ②得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)设直线的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0
得: SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 与圆的交点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 为钝角,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 不是反向共线,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 反向共线时,直线 SKIPIF 1 < 0 过原点,此时 SKIPIF 1 < 0 ,不满足题意,
故直线 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴上的截距的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
本题考查直线与圆的位置关系的应用,训练了利用圆系方程求两圆公共弦所在的直线方程,考查了平面向量的数量积运算,对于过圆 SKIPIF 1 < 0 外一点 SKIPIF 1 < 0 的切点弦方程为 SKIPIF 1 < 0 .
49.(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
(1)由双曲线的右焦点作为圆心,以半焦距为半径的圆,可以直接写出圆的标准方程即可.
(2)求解轨迹方程求谁设谁,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 用点M的坐标表示点P的坐标,带入方程即可得到答案.
(1)
由已知得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心且过原点的圆,故圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为4,
所以 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)
设动点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
代入得 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 .
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