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1、-1-课时作业 一、选择题 1设动点 P 在直线 x10 上,O 为坐标原点,以 OP 为直角边,点 O 为直角顶点作等腰直角三角形 OPQ,则动点 Q 的轨迹是()A椭圆 B两条平行直线 C抛物线 D双曲线 B设 Q(x,y),P(1,a),aR,则有 OP,OQ,0,且|OP,|OQ,|,x2y21a2,xay0,消去 a,得 x2y21x2y2x2y2y2.x2y20,y1.即动点 Q 的轨迹为两条平行直线 y1.2已知点 M(3,0),N(3,0),B(1,0),动圆 C 与直线 MN 切于点 B,过 M、N与圆 C 相切的两直线相交于点 P,则 P 点的轨迹方程为()Ax2y281(
2、x1)Bx2y281(x1)Cx2y281(x0)Dx2y2101(x1)A设另两个切点为 E、F,如图所示,则|PE|PF|,|ME|MB|,|NF|NB|,从而|PM|PN|ME|NF|MB|NB|422|MN|,所以 P 的轨迹是以 M、N 为焦点,实轴长为 2 的双曲线的右支a1,c3,则 b28.-2-故方程为 x2y281(x1)3已知定点 F1(2,0),F2(2,0),N 是圆 O:x2y21 上任意一点,点 F1关于点 N 的对称点为 M,线段 F1M 的中垂线与直线 F2M 相交于点 P,则点 P 的轨迹是()A椭圆 B双曲线 C抛物线 D圆 B设 N(a,b),M(x,y
3、),则 ax22,by2,代入圆 O 的方程得点 M 的轨迹方程是(x2)2y222,此时|PF1|PF2|PF1|(|PF1|2)2,即|PF1|PF2|2,故所求的轨迹是双曲线 4若点 P(x,y)到点 F(0,2)的距离比它到直线 y40 的距离小 2,则点 P(x,y)的轨迹方程为()Ay28x By28x Cx28y Dx28y C点 P(x,y)到点 F(0,2)的距离比它到直线 y40 的距离小 2,说明点P(x,y)到点 F(0,2)和到直线 y20 的距离相等,所以 P 点的轨迹为抛物线,设抛物线方程为 x22py,其中 p4,故所求的轨迹方程为 x28y.5已知 A(0,7
4、),B(0,7),C(12,2),以 C 为一个焦点的椭圆经过 A,B 两点,则椭圆的另一个焦点 F 的轨迹方程是()Ay2x2481(y1)By2x2481(y1)Cx2y2481(x1)Dx2y2481(x1)A由题意知|AC|13,|BC|15,|AB|14,又|AF|AC|BF|BC|,|AF|BF|BC|AC|2,故点 F 的轨迹是以 A,B 为焦点,实轴长为 2 的双曲线的下支又 c7,a1,b248,点 F 的轨迹方程为 y2x2481(y1)6设过点 P(x,y)的直线分别与 x 轴正半轴和 y 轴正半轴交于 A,B 两点,点 Q 与-3-点 P 关于 y 轴对称,O 为坐标原
5、点,若,则点 P 的轨迹方程是()A.32x23y21(x0,y0)B.32x23y21(x0,y0)C3x232y21(x0,y0)D3x232y21(x0,y0)A设 A(a,0),B(0,b)(a,b0)可得 BP,(x,yb),PA,(ax,y),OQ,(x,y),AB,(a,b)由 BP,2PA,得x2a2x,yb2y,即a32x,b3y.由 OQ,AB,1 得 axby1.所以32x23y21(x0,y0)二、填空题 7点 P 是圆 C:(x2)2y24 上的动点,定点 F(2,0),线段 PF 的垂直平分线与直线 CP 的交点为 Q,则点 Q 的轨迹方程是_ 解析依题意有|QP|
6、QF|,则|QC|QF|CP|2,又|CF|42,故点 Q 的轨迹是以 C、F 为焦点的双曲线,a1,c2,得 b23,所求轨迹方程为 x2y231.答案x2y231 8直线xay2a1 与 x,y 轴交点的中点的轨迹方程_ 解析设直线xay2a1 与 x,y 轴交点为 A(a,0),B(0,2a),A,B 中点为M(x,y),-4-则 xa2,y1a2,消去 a,得 xy1,a0,a2,x0,x1.答案xy1(x0,x1)9由抛物线 y22x 上任意一点 P 向其准线 l 引垂线,垂足为 Q,连接顶点 O 与 P的直线和连接焦点 F 与 Q 的直线交于点 R,则点 R 的轨迹方程为_ 解析设
7、 P(x1,y1),R(x,y),则 Q(12,y1),F(12,0),则直线 OP 的方程为 yy1x1x,直线 FQ 的方程为 yy1(x12),由得 x12x12x,y12y12x,将其代入 y22x,可得 y22x2x.即点 R 的轨迹方程为 y22x2x.答案y22x2x 三、解答题 10已知定点 F(0,1)和直线 l1:y1,过定点 F 与直线 l1相切的动圆的圆心为点 C.(1)求动点 C 的轨迹方程;(2)过点 F 的直线 l2交动点 C 的轨迹于 P,Q 两点,交直线 l1于点 R,求,的最小值 解析(1)由题设知点 C 到点 F 的距离等于它到 l1的距离,点 C 的轨迹
8、是以 F 为焦点,l1为准线的抛物线,动点 C 的轨迹方程为 x24y.(2)由题意知,直线 l2方程可设为 ykx1(k0),与抛物线方程联立消去 y,得 x24kx40.-5-设 P(x1,y1),Q(x2,y2),则 x1x24k,x1x24.又易得点 R 的坐标为(2k,1),,(x12k,y11)(x22k,y21)(x12k)(x22k)(kx12)(kx22)(1k2)x1x2(2k2k)(x1x2)4k24 4(1k2)4k(2k2k)4k24 4(k21k2)8.k21k22,当且仅当 k21 时取等号,42816,即 RP,RQ,的最小值为 16.11已知椭圆的中心是坐标原
9、点 O,焦点 F1,F2在 y 轴上,它的一个顶点为A(2,0),且中心 O 到直线 AF1的距离为焦距的14,过点 M(2,0)的直线 l 与椭圆交于不同的两点 P,Q,点 N 在线段 PQ 上(1)求椭圆的标准方程;(2)设|PM|NQ|PN|MQ|,求动点 N 的轨迹方程 解析(1)设椭圆的标准方程是y2a2x2b21(ab0)由于椭圆的一个顶点是 A(2,0),故 b22.根据题意得AF1O6,sin AF1Oba,即 a2b,a28,所以椭圆的标准方程是y28x221.(2)设 P(x1,y1),Q(x2,y2),N(x,y),由题意知,直线 l 的斜率存在,设直线 l的方程为 yk
10、(x2)-6-直线 l 的方程与椭圆方程联立消去 y 得(k24)x24k2x4k280.由 16k44(k24)(4k28)0,得2k2.根据根与系数的关系得 x1x24k24k2,x1x24k284k2.又|PM|NQ|PN|MQ|,即(2x1)(x2x)(xx1)(2x2)解得 x1,代入直线 l 的方程得 yk,y(2,2)所以动点 N 的轨迹方程为 x1,y(2,2)12(2012辽宁高考)如图,动圆 C1:x2y2t2,1t3,与椭圆 C2:x29y21 相交于 A,B,C,D 四点,点 A1,A2分别为 C2的左,右顶点(1)当 t 为何值时,矩形 ABCD 的面积取得最大值?并
11、求出其最大面积;(2)求直线 AA1与直线 A2B 的交点 M 的轨迹方程 解析(1)设 A(x0,y0),则矩形 ABCD 的面积 S4|x0|y0|.由x2 09y2 01 得 y2 01x2 09,从而 x2 0y2 0 x2 0(1x2 09)19(x2 092)2 94.当 x2 092,y2 012时,Smax6.从而 t 5时,矩形 ABCD 的面积最大,最大面积为 6.(2)由 A(x0,y0),B(x0,y0),A1(3,0),A2(3,0)知 直线 AA1的方程为 yy0 x03(x3)直线 A2B 的方程为 yy0 x03(x3)由得 y2y2 0 x2 09(x29)-7-又点 A(x0,y0)在椭圆 C 上,故 y2 01x2 09.将代入得x29y21(x3,y0)因此点 M 的轨迹方程为x29y21(x3,y0)