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    高考数学微专题集专题26求动点轨迹方程微点1直接法求动点的轨迹方程(原卷版+解析)
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    高考数学微专题集专题26求动点轨迹方程微点1直接法求动点的轨迹方程(原卷版+解析)

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    这是一份高考数学微专题集专题26求动点轨迹方程微点1直接法求动点的轨迹方程(原卷版+解析),共27页。

    【微点综述】
    求动点轨迹方程是解析几何的重要内容,因而也是高考的重点和热点,常考常新,久考不衰.考生一定要掌握常用的求解方法,以便有所遵循.
    求轨迹方程需要充分利用题设中的几何条件,寻找动点与已知条件之间的关系,并将其转化为代数式,是求解动点轨迹方程中重要的一步.由于动点的运动规律千变万化,其给出的条件也各不相同,故求动点轨迹方程的方法也就多种多样.本专题将通过具体例题介绍几种求解的方法.
    一、动点轨迹的概念
    中学阶段只研究平面上的动点的轨迹.我们把平面上具有某种共同属性的动点的集合,叫做该动点的轨迹.动点的轨迹即平面上的点集,它可能是一些孤立的点,一般情况下是曲线(段).中学阶段主要研究直线(段)或圆锥截线(段)等.
    二、曲线与方程
    1.曲线和方程的概念
    平面直角坐标系的建立,使得平面上的点与有序实数对一一对应起来,进而使曲线与方程对应起来.
    某曲线(视作适合某种条件的动点的轨迹或集合)和一个二元方程之间,如果存在下列对应关系:
    (1)曲线上每一点的坐标都是这个方程的解,即“在、合”;
    (2)以这个方程的每一组解为坐标的点都在这条曲线上,即“合、在”,那么,方程就叫做曲线的方程,曲线就叫做方程的曲线.
    运用概念判断曲线和方程的对应关系时,必须注意“两点论”,即(1)“合,在”,(2)“在、合”,两者缺一不可.即要确保其纯粹性(即不能多余)和完备性(即不能缺少),这可以通过检验题目条件和画图解决.
    2.曲线和方程思维导图
    三、求动点轨迹方程的一般步骤—“五步到位法”
    建(建立适当的坐标系);设(设轨迹上的动点为);列(列出动点所满足的条件式);代(依条件式的特点,选用距离公式、斜率公式等将其转化为的方程式);化(化简所得的方程).这就是通常所说的“建系、设点、列式、代换、化简”等步聚.从理论上讲,我们还应证明所得轨迹的完备性及纯粹性,其实推导方程的过程便是完备性的证明,而纯粹性的证明常略去,值得强调的是:既然论证略去了,那么我们必须考虑曲线上哪些点不合条件应除掉,通常运用限制方程中的取值范围的方法,还要指出的是,如果所求轨迹曲线不完备,那么也要运用条件分析、挖掘将其补上.
    四、求动点轨迹方程的基本方法
    求动点轨迹方程的基本思想方法是,藉助于坐标法.使几何的点集与代数的方程对应起来.因此它的实质是形数对应、形数结合与转化的思想方法的一个具体的应用.
    求轨迹方程的方法比较多,但从宏观上说不外乎两个途径:一是利用平面几何知识和圆锥曲线的定义,这类题目对计算的要求不髙,主要考查观察、联想的能力;二是利用代数的方法通过消参数得出轨迹方程,计算、对式子的变形是解决问题的关键.
    根据动点的不同的运动性质和规律,常用的解题方法有:
    1.直译法.若动点运动过程中量的关系简明,那么直接将此量的关系建系转化为方程即可.多见于距离的和、差、积、商(比)的关系.
    2.定义法.若动点运动的几何条件符合某方程为已知的曲线的定义,那么便可先设其标准方程形式,然后运用待定系数法解之.多见于直线和圆锥曲线,它是高考命题热点.
    3.几何法.即运用平几中的基本轨迹命题或平面规则图形的某些性质.
    4.代换法.常用于解多动点轨迹问题.它有直角坐标代换,极坐标代换和复数代换之分.
    5.参数法.动点的流动坐标间不便直接联系时,可考虑选取参数!作桥,先建立参数方程,然后消参得普通方程.
    6.交轨法.若动点尸是由两动曲线相交所得,那么可用求两曲线交点的方法解尸的轨迹方程.
    7.复数法.以复数面L目出现的动点轨迹问题,常以代换法或比较法或运用加、减、乘的几何意义求解为简.有些直角坐标系下的轨迹问题,也可转化为运用复数法来解.
    8.极坐标法.如求动点旋转而成的轨迹,或求与圆锥曲线的焦点弦有关的轨迹等,运用极坐标来解较为简捷.
    五、求动点轨迹方程的基本联系
    求动点的轨迹方程是一个综合性的课题,渗透性强,牵涉知识面宽.从几何本身看,它与平面图形的基本性质,与直线的倾斜角、斜率、方程,与圆锥曲线的定义,充要条件的概念等密切相关.从代数的角度看,它与代数方程的理论、与解三角形、与加法定理、与复数等知识存在着深刻的内在联系.从题型看,它与一类最值问题也有着千丝万缕的联系.
    求动点轨迹方程的实质是将“形”转化为“数”,将“曲线”转化为“方程”,使我们通过对方程的研究认识曲线的性质,因此,它是培养我们形数转化的数学思想和方法、技巧的最好教材,也是解几中的一个最主要的课题.
    我们先介绍直接法求动点的轨迹方程.
    六、直接法求动点的轨迹方程
    1.定义
    如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直接法.
    2.直接法求动点轨迹方程的一般步骤为:
    第一步,根据已知条件及一些基本公式(两点间距离公式、点到直线的距离公式、直线斜率公式等.)
    第二步,根据公式直接列出动点满足的等量关系式,从而得到轨迹方程.
    3.典型例题精析
    例1.(2023年高考浙江卷9)
    1.已知,函数.若成等比数列,则平面上点的轨迹是( )
    A.直线和圆B.直线和椭圆C.直线和双曲线D.直线和抛物线
    例2.
    2.在平面直角坐标系中,点B与点关于原点O对称,P是动点,且直线与的斜率之积等于,求动点P的轨迹方程.
    例3.
    3.在平面直角坐标系中,已知点,点在直线上,点满足,,求点的轨迹方程.
    例4.(2023全国甲卷文理21)
    4.抛物线C的顶点为坐标原点O.焦点在x轴上,直线l:交C于P,Q两点,且.已知点,且与l相切.
    (1)求C,的方程;
    (2)设是C上的三个点,直线,均与相切.判断直线与的位置关系,并说明理由.
    例5.(2023年高考课标II理20)
    5.设O为坐标原点,动点M在椭圆C上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足.
    (1)求点P的轨迹方程;
    (2)设点在直线上,且.证明:过点P且垂直于OQ的直线过C的左焦点F.
    例6.
    6.已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.
    (Ⅰ)若在线段上,是的中点,证明;
    (Ⅱ)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.
    例8.
    7.已知过原点的动直线与圆相交于不同的两点,.
    (1)求线段的中点的轨迹的方程;
    (2)是否存在实数,使得直线与曲线只有一个交点?若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由.
    例9.
    8.已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.
    (Ⅰ)若在线段上,是的中点,证明;
    (Ⅱ)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.
    【强化训练】
    9.设过点P(x,y)的直线分别与x轴的正半轴和y轴的正半轴交于A,B两点,点Q与点P关于y轴对称,O为坐标原点.若=2,且·=1,则点P的轨迹方程是( )
    A. x2+3y2=1(x>0,y>0)B.x2-3y2=1(x>0,y>0)
    C.3x2-y2=1(x>0,y>0)D.3x2+y2=1(x>0,y>0)
    10.如图,设A,B的坐标分别为(-5,0),(5,0).直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积为-则点M的轨迹方程为________.
    11.直角坐标系中,已知两点,,点满足,其中,且.求点的轨迹方程.
    12.已知动点M(x,y)到直线l:x=4的距离是它到点N(1,0)的距离的2倍.
    (1)求动点M的轨迹C的方程;
    (2)过点P(0,3)的直线m与轨迹C交于A,B两点,若A是PB的中点,求直线m的斜率.
    13.设分别是椭圆的左、右焦点,过斜率为1的直线与相交于两点,且成等差数列.
    (1)求与的等量关系;
    (2)设点满足,求的方程.
    14.已知椭圆的一个焦点为,离心率为.
    (1)求椭圆的标准方程;
    (2)若动点为椭圆外一点,且点到椭圆的两条切线相互垂直,求点的轨迹方程.
    15.已知椭圆C:1(a>b>0)的两个焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),且椭圆C经过点P.
    (1)求椭圆C的离心率;
    (2)设过点A(0,2)的直线l与椭圆C交于M,N两点,点Q是线段MN上的点,且=+,求点Q的轨迹方程.
    专题26 求动点轨迹方程 微点1 直接法求动点的轨迹方程
    专题26 求动点轨迹方程 微点1 直接法求动点的轨迹方程
    【微点综述】
    求动点轨迹方程是解析几何的重要内容,因而也是高考的重点和热点,常考常新,久考不衰.考生一定要掌握常用的求解方法,以便有所遵循.
    求轨迹方程需要充分利用题设中的几何条件,寻找动点与已知条件之间的关系,并将其转化为代数式,是求解动点轨迹方程中重要的一步.由于动点的运动规律千变万化,其给出的条件也各不相同,故求动点轨迹方程的方法也就多种多样.本专题将通过具体例题介绍几种求解的方法.
    一、动点轨迹的概念
    中学阶段只研究平面上的动点的轨迹.我们把平面上具有某种共同属性的动点的集合,叫做该动点的轨迹.动点的轨迹即平面上的点集,它可能是一些孤立的点,一般情况下是曲线(段).中学阶段主要研究直线(段)或圆锥截线(段)等.
    二、曲线与方程
    1.曲线和方程的概念
    平面直角坐标系的建立,使得平面上的点与有序实数对一一对应起来,进而使曲线与方程对应起来.
    某曲线(视作适合某种条件的动点的轨迹或集合)和一个二元方程之间,如果存在下列对应关系:
    (1)曲线上每一点的坐标都是这个方程的解,即“在、合”;
    (2)以这个方程的每一组解为坐标的点都在这条曲线上,即“合、在”,那么,方程就叫做曲线的方程,曲线就叫做方程的曲线.
    运用概念判断曲线和方程的对应关系时,必须注意“两点论”,即(1)“合,在”,(2)“在、合”,两者缺一不可.即要确保其纯粹性(即不能多余)和完备性(即不能缺少),这可以通过检验题目条件和画图解决.
    2.曲线和方程思维导图
    三、求动点轨迹方程的一般步骤—“五步到位法”
    建(建立适当的坐标系);设(设轨迹上的动点为);列(列出动点所满足的条件式);代(依条件式的特点,选用距离公式、斜率公式等将其转化为的方程式);化(化简所得的方程).这就是通常所说的“建系、设点、列式、代换、化简”等步聚.从理论上讲,我们还应证明所得轨迹的完备性及纯粹性,其实推导方程的过程便是完备性的证明,而纯粹性的证明常略去,值得强调的是:既然论证略去了,那么我们必须考虑曲线上哪些点不合条件应除掉,通常运用限制方程中的取值范围的方法,还要指出的是,如果所求轨迹曲线不完备,那么也要运用条件分析、挖掘将其补上.
    四、求动点轨迹方程的基本方法
    求动点轨迹方程的基本思想方法是,藉助于坐标法.使几何的点集与代数的方程对应起来.因此它的实质是形数对应、形数结合与转化的思想方法的一个具体的应用.
    求轨迹方程的方法比较多,但从宏观上说不外乎两个途径:一是利用平面几何知识和圆锥曲线的定义,这类题目对计算的要求不髙,主要考查观察、联想的能力;二是利用代数的方法通过消参数得出轨迹方程,计算、对式子的变形是解决问题的关键.
    根据动点的不同的运动性质和规律,常用的解题方法有:
    1.直译法.若动点运动过程中量的关系简明,那么直接将此量的关系建系转化为方程即可.多见于距离的和、差、积、商(比)的关系.
    2.定义法.若动点运动的几何条件符合某方程为已知的曲线的定义,那么便可先设其标准方程形式,然后运用待定系数法解之.多见于直线和圆锥曲线,它是高考命题热点.
    3.几何法.即运用平几中的基本轨迹命题或平面规则图形的某些性质.
    4.代换法.常用于解多动点轨迹问题.它有直角坐标代换,极坐标代换和复数代换之分.
    5.参数法.动点的流动坐标间不便直接联系时,可考虑选取参数!作桥,先建立参数方程,然后消参得普通方程.
    6.交轨法.若动点尸是由两动曲线相交所得,那么可用求两曲线交点的方法解尸的轨迹方程.
    7.复数法.以复数面L目出现的动点轨迹问题,常以代换法或比较法或运用加、减、乘的几何意义求解为简.有些直角坐标系下的轨迹问题,也可转化为运用复数法来解.
    8.极坐标法.如求动点旋转而成的轨迹,或求与圆锥曲线的焦点弦有关的轨迹等,运用极坐标来解较为简捷.
    五、求动点轨迹方程的基本联系
    求动点的轨迹方程是一个综合性的课题,渗透性强,牵涉知识面宽.从几何本身看,它与平面图形的基本性质,与直线的倾斜角、斜率、方程,与圆锥曲线的定义,充要条件的概念等密切相关.从代数的角度看,它与代数方程的理论、与解三角形、与加法定理、与复数等知识存在着深刻的内在联系.从题型看,它与一类最值问题也有着千丝万缕的联系.
    求动点轨迹方程的实质是将“形”转化为“数”,将“曲线”转化为“方程”,使我们通过对方程的研究认识曲线的性质,因此,它是培养我们形数转化的数学思想和方法、技巧的最好教材,也是解几中的一个最主要的课题.
    我们先介绍直接法求动点的轨迹方程.
    六、直接法求动点的轨迹方程
    1.定义
    如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直接法.
    2.直接法求动点轨迹方程的一般步骤为:
    第一步,根据已知条件及一些基本公式(两点间距离公式、点到直线的距离公式、直线斜率公式等.)
    第二步,根据公式直接列出动点满足的等量关系式,从而得到轨迹方程.
    3.典型例题精析
    例1.(2023年高考浙江卷9)
    1.已知,函数.若成等比数列,则平面上点的轨迹是( )
    A.直线和圆B.直线和椭圆C.直线和双曲线D.直线和抛物线
    例2.
    2.在平面直角坐标系中,点B与点关于原点O对称,P是动点,且直线与的斜率之积等于,求动点P的轨迹方程.
    例3.
    3.在平面直角坐标系中,已知点,点在直线上,点满足,,求点的轨迹方程.
    例4.(2023全国甲卷文理21)
    4.抛物线C的顶点为坐标原点O.焦点在x轴上,直线l:交C于P,Q两点,且.已知点,且与l相切.
    (1)求C,的方程;
    (2)设是C上的三个点,直线,均与相切.判断直线与的位置关系,并说明理由.
    例5.(2023年高考课标II理20)
    5.设O为坐标原点,动点M在椭圆C上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足.
    (1)求点P的轨迹方程;
    (2)设点在直线上,且.证明:过点P且垂直于OQ的直线过C的左焦点F.
    例6.
    6.已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.
    (Ⅰ)若在线段上,是的中点,证明;
    (Ⅱ)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.
    例8.
    7.已知过原点的动直线与圆相交于不同的两点,.
    (1)求线段的中点的轨迹的方程;
    (2)是否存在实数,使得直线与曲线只有一个交点?若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由.
    例9.
    8.已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.
    (Ⅰ)若在线段上,是的中点,证明;
    (Ⅱ)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.
    【强化训练】
    9.设过点P(x,y)的直线分别与x轴的正半轴和y轴的正半轴交于A,B两点,点Q与点P关于y轴对称,O为坐标原点.若=2,且·=1,则点P的轨迹方程是( )
    A. x2+3y2=1(x>0,y>0)B.x2-3y2=1(x>0,y>0)
    C.3x2-y2=1(x>0,y>0)D.3x2+y2=1(x>0,y>0)
    10.如图,设A,B的坐标分别为(-5,0),(5,0).直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积为-则点M的轨迹方程为________.
    11.直角坐标系中,已知两点,,点满足,其中,且.求点的轨迹方程.
    12.已知动点M(x,y)到直线l:x=4的距离是它到点N(1,0)的距离的2倍.
    (1)求动点M的轨迹C的方程;
    (2)过点P(0,3)的直线m与轨迹C交于A,B两点,若A是PB的中点,求直线m的斜率.
    13.设分别是椭圆的左、右焦点,过斜率为1的直线与相交于两点,且成等差数列.
    (1)求与的等量关系;
    (2)设点满足,求的方程.
    14.已知椭圆的一个焦点为,离心率为.
    (1)求椭圆的标准方程;
    (2)若动点为椭圆外一点,且点到椭圆的两条切线相互垂直,求点的轨迹方程.
    15.已知椭圆C:1(a>b>0)的两个焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),且椭圆C经过点P.
    (1)求椭圆C的离心率;
    (2)设过点A(0,2)的直线l与椭圆C交于M,N两点,点Q是线段MN上的点,且=+,求点Q的轨迹方程.
    参考答案:
    1.C
    分析:首先利用等比数列得到等式,然后对所得的等式进行恒等变形即可确定其轨迹方程.
    【详解】由题意得,即,
    对其进行整理变形:




    所以或,
    其中为双曲线,为直线.
    故选:C.
    【点睛】关键点点睛:本题考查轨迹方程,关键之处在于由题意对所得的等式进行恒等变形,提现了核心素养中的逻辑推理素养和数学运算素养,属于中等题.
    2.
    分析:求得点坐标,设出点坐标,根据直线与的斜率之积等于列方程,化简后求得动点P的轨迹方程.
    【详解】点B与点关于原点O对称,所以.设点P的坐标为.
    由题意得,化简得,
    故动点P的轨迹方程为.
    【点睛】本小题主要考查动点轨迹方程的求法,考查点关于原点对称点的求法,属于基础题.
    3..
    分析:设,由,得,再由,得到,即可求解点的轨迹方程.
    【详解】设,
    则,……①
    ,…②
    由①②可知,点的轨迹方程为.
    4.(1)抛物线,方程为;(2)相切,理由见解析
    分析:(1)根据已知抛物线与相交,可得出抛物线开口向右,设出标准方程,再利用对称性设出坐标,由,即可求出;由圆与直线相切,求出半径,即可得出结论;
    (2)方法一:先考虑斜率不存在,根据对称性,即可得出结论;若斜率存在,由三点在抛物线上,将直线斜率分别用纵坐标表示,再由与圆相切,得出与的关系,最后求出点到直线的距离,即可得出结论.
    【详解】(1)依题意设抛物线,

    所以抛物线的方程为,
    与相切,所以半径为,
    所以的方程为;
    (2)[方法一]:设
    若斜率不存在,则方程为或,
    若方程为,根据对称性不妨设,
    则过与圆相切的另一条直线方程为,
    此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在,不合题意;
    若方程为,根据对称性不妨设
    则过与圆相切的直线为,
    又,
    ,此时直线关于轴对称,
    所以直线与圆相切;
    若直线斜率均存在,
    则,
    所以直线方程为,
    整理得,
    同理直线的方程为,
    直线的方程为,
    与圆相切,
    整理得,
    与圆相切,同理
    所以为方程的两根,

    到直线的距离为:

    所以直线与圆相切;
    综上若直线与圆相切,则直线与圆相切.
    [方法二]【最优解】:设.
    当时,同解法1.
    当时,直线的方程为,即.
    由直线与相切得,化简得,
    同理,由直线与相切得.
    因为方程同时经过点,所以的直线方程为,点M到直线距离为.
    所以直线与相切.
    综上所述,若直线与相切,则直线与相切.
    【整体点评】第二问关键点:过抛物线上的两点直线斜率只需用其纵坐标(或横坐标)表示,将问题转化为只与纵坐标(或横坐标)有关;法一是要充分利用的对称性,抽象出与关系,把的关系转化为用表示,法二是利用相切等条件得到的直线方程为,利用点到直线距离进行证明,方法二更为简单,开拓学生思路
    5.(1);(2)见解析.
    【详解】(1)设P(x,y),M(),则N(),
    由得.
    因为M()在C上,所以.
    因此点P的轨迹为.
    由题意知F(-1,0),设Q(-3,t),P(m,n),则

    .
    由得-3m-+tn-=1,又由(1)知,故3+3m-tn=0.
    所以,即.又过点P存在唯一直线垂直于OQ,所以过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.
    点睛:定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒成立的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.
    6.(Ⅰ)见解析;(Ⅱ).
    分析:设的方程为
    .(Ⅰ)由在线段上,又;(Ⅱ)设与轴的交点为(舍去),.设满足条件的的中点为.当与轴不垂直时.当与轴垂直时与重合所求轨迹方程为.
    【详解】由题设,设,则,且

    记过两点的直线为,则的方程为
    (Ⅰ)由于在线段上,故,
    记的斜率为的斜率为,则,
    所以
    (Ⅱ)设与轴的交点为,
    则,
    由题设可得,所以(舍去),.
    设满足条件的的中点为.
    当与轴不垂直时,由可得.
    而,所以.
    当与轴垂直时,与重合,所以,所求轨迹方程为
    【点睛】本题考查了1.抛物线定义与几何性质;2.直线与抛物线位置关系;3.轨迹求法.
    7.(1)(2)
    【详解】试题分析:(Ⅰ)利用圆的几何性质,总有,根据斜率公式得到轨迹方程;(Ⅱ)做出曲线的图象,恒过点,利用数形结合,可知斜率的变化范围.
    试题解析:(Ⅰ)设,则,
    当直线的斜率不为0时,由 得,即
    当直线的斜率为0时,也适合上述方程
    ∴ 线段的中点的轨迹的方程为;
    (Ⅱ)由(Ⅰ)知点的轨迹是以为圆心为半径的部分圆弧(如下图所示,不包括两端点),且,,又直线:过定点,当直线与圆相切时,由得,又,结合上图可知当时,直线:曲线只有一个交点.
    考点:1、直线与圆的位置关系;2、中点轨迹方程;3、数形结合.
    8.(Ⅰ)见解析;(Ⅱ).
    分析:设的方程为
    .(Ⅰ)由在线段上,又;(Ⅱ)设与轴的交点为(舍去),.设满足条件的的中点为.当与轴不垂直时.当与轴垂直时与重合所求轨迹方程为.
    【详解】由题设,设,则,且

    记过两点的直线为,则的方程为
    (Ⅰ)由于在线段上,故,
    记的斜率为的斜率为,则,
    所以
    (Ⅱ)设与轴的交点为,
    则,
    由题设可得,所以(舍去),.
    设满足条件的的中点为.
    当与轴不垂直时,由可得.
    而,所以.
    当与轴垂直时,与重合,所以,所求轨迹方程为
    【点睛】本题考查了1.抛物线定义与几何性质;2.直线与抛物线位置关系;3.轨迹求法.
    9.A
    【解析】设A(a,0),B(0,b),a>0,b>0,由,得a=x>0,b=3y>0,再由,ax+by=1,两式联立求解即可.
    【详解】设A(a,0),B(0,b),a>0,b>0.
    由,
    得(x,y-b)=2(a-x,-y),
    即a=x>0,b=3y>0.
    又点Q与点P关于y轴对称,则点Q(-x,y),
    由,
    得(-x,y)·(-a,b)=1,即ax+by=1.
    将a=x,b=3y代入ax+by=1,
    得所求的轨迹方程为x2+3y2=1(x>0,y>0).
    故选:A
    10.
    分析:求动点M的轨迹方程,首先设M的坐标为(x,y),由已知点A、B的坐标代入求得直线AM、BM的斜率,由乘积为即可得到点M坐标的关系式,将其整理化简可得到M的轨迹方程,最后去除多余点
    【详解】设点M的坐标为(x,y),因为点A的坐标是(-5,0).
    所以直线AM的斜率kAM= (x≠-5),
    同理,直线BM的斜率kBM= (x≠5).
    由已知有·= (x≠±5),
    化简,得点M的轨迹方程为
    故答案为:
    11.
    分析:根据,可得,,三点共线,即可得点的轨迹方程.
    【详解】由,且,得,
    所以,即,
    则、,三点共线.
    则在所在的直线上,设,
    ,,
    所以,
    整理得:,
    故的轨迹方程为:.
    12.(1);(2)或
    【详解】试题分析:(Ⅰ)直接由题目给出的条件列式化简即可得到动点M的轨迹C的方程;(Ⅱ)经分析当直线m的斜率不存在时,不满足A是PB的中点,然后设出直线m的斜截式方程,和椭圆方程联立后整理,利用根与系数关系写出,,结合得到关于k的方程,则直线m的斜率可求
    试题解析:如图,设点到直线的距离为,
    根据题意,,由此
    化简得:
    所以动点的轨迹的方程为
    (2)设,,由A是PB的中点,得,椭圆的上下顶点分别是,不满足,即m的斜率存在.
    设直线的方程为
    ,,如图所示.
    将代入,得
    其中,
    且…①,…②
    又是的中点,故…③
    将③代入①②,得,
    所以,且
    解得或
    所以直线的斜率为或.
    考点:直线与圆锥曲线的综合问题;曲线与方程
    13.(1)
    (2)
    分析:(1)根据椭圆的定义和等差数列的定义可求得,联立方程组利用设而不求法求的表达式,列关系式确定与的等量关系;
    (2)设的中点为,由可得,列方程可求,由此可得椭圆方程.
    (1)
    由椭圆定义知,,又,
    所以,因为成等差数列,所以,所以,
    由已知点的坐标为,其中,设的方程为,
    联立,化简得:,方程的判别式,
    设,由已知是方程的两个根,所以,因为直线斜率为1,,
    所以,故.
    (2)
    设的中点为,由(1)知.
    由可得,所以,所以,所以
    所以,又,从而,,
    故椭圆的方程为.
    14.(1);(2).
    【详解】试题分析:(1)利用题中条件求出的值,然后根据离心率求出的值,最后根据、、三者的关系求出的值,从而确定椭圆的标准方程;(2)分两种情况进行计算:第一种是在从点所引的两条切线的斜率都存在的前提下,设两条切线的斜率分别为、,并由两条切线的垂直关系得到,并设从点所引的直线方程为,将此直线的方程与椭圆的方程联立得到关于的一元二次方程,利用得到有关的一元二次方程,最后利用以及韦达定理得到点的轨迹方程;第二种情况是两条切线与坐标轴垂直的情况下求出点的坐标,并验证点是否在第一种情况下所得到的轨迹上,从而得到点的轨迹方程.
    (1)由题意知,且有,即,解得,
    因此椭圆的标准方程为;
    (2)①设从点所引的直线的方程为,即,
    当从点所引的椭圆的两条切线的斜率都存在时,分别设为、,则,
    将直线的方程代入椭圆的方程并化简得,

    化简得,即,
    则、是关于的一元二次方程的两根,则,
    化简得;
    ②当从点所引的两条切线均与坐标轴垂直,则的坐标为,此时点也在圆上.
    综上所述,点的轨迹方程为.
    考点:本题以椭圆为载体,考查直线与圆锥曲线的位置关系以及动点的轨迹方程,将直线与二次曲线的公共点的个数利用的符号来进行转化,计算量较大,从中也涉及了方程思想的灵活应用.
    15.(1);(2)10(y-2)2-3x2=18,其中x∈,y∈.
    【解析】(1)根据椭圆的定义求出,根据焦点坐标求出,根据离心率公式求出心率;
    (2)由(1)求出椭圆方程,①当直线l与x轴垂直时,求出点Q的坐标为,
    ②当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=kx+2,联立直线与抛物线方程,根据韦达定理以及可得点Q的轨迹方程,根据判别式和点在椭圆内求出的范围.
    【详解】(1)由椭圆定义知,2a=|PF1|+|PF2|==2,
    所以a=.
    又由已知,得c=1,
    所以椭圆C的离心率e=.
    (2)由(1)知,,所以椭圆C的方程为.
    设点Q的坐标为(x,y).
    ①当直线l与x轴垂直时,直线l与椭圆C交于(0,1),(0,-1)两点,此时点Q的坐标为,
    ②当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=kx+2.
    因为M,N在直线l上,可设点M,N的坐标分别为(x1,kx1+2),(x2,kx2+2),
    则,,
    又|AQ|2=x2+(y-2)2=(1+k2)x2.
    由,得=+,
    即.①
    将y=kx+2代入中,得(2k2+1)x2+8kx+6=0.②
    由=(8k)2-4×(2k2+1)×6>0,得k2>.
    由②可知,x1+x2=,x1x2=,
    代入①中并化简,得x2=.③
    因为点Q在直线y=kx+2上,所以k=,代入③中并化简,
    得10(y-2)2-3x2=18,
    由③及k2>,可知0又点满足10(y-2)2-3x2=18,故x∈.
    由题意知Q(x,y)在椭圆C内,所以-1≤y≤1.
    又由10(y-2)2=18+3x2有(y-2)2∈,且-1≤y≤1,则y∈.
    所以点Q的轨迹方程为10(y-2)2-3x2=18,其中x∈,y∈.
    【点睛】关键点点睛:求出点Q的轨迹方程后,利用判别式和点在椭圆内求出的范围是解题关键.
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