步步高导学设计高中数学人教A版选修2-1配套练习2.1.1曲线与方程(含答案详析)
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§2.1.2 求曲线的方程学习目标1.学会根据条件,选择适当的坐标系求轨迹方程;2.掌握求轨迹方程的基本方法.学习过程一、课前准备(预习教材理P 35~ P 37,找出疑惑之处)复习1:已知曲线C 的方程为 22y x = ,曲线C 上有点(1,2)A ,A 的坐标是不是22y x = 的解?点(0.5,)t 在曲线C 上,则t =___ .复习2:曲线(包括直线)与其所对应的方程(,)0f x y =之间有哪些关系?复习3:求曲线方程的一般步骤是:(1) ;(2) ;(3) ;(4) ;(5) .二、新课导学※ 学习探究引入:圆心C 的坐标为(6,0),半径为4r =,求此圆的方程.问题:此圆有一半埋在地下,求其在地表面的部分的方程.探究:若4AB =,如何建立坐标系求AB 的垂直平分线的方程.【基础练习】1.已知点A(2,5)、B(3,一1),则线段AB 的方程是( ).(A)6x+y-17=0(B)6x+y-17=0(x ≥3)(C)6x+y-17=0(x ≤3)(D)6x+y-17=0(2≤x ≤3)2.直角坐标系内到两坐标轴距离之差等于1的点的轨迹方程是( ). (A) 1=-y x (B) 1=-y x (C)1=-y x (D) 1=±y x .3.设B A ,两点的坐标分别是()()7,3,1,1--,则线段AB 的垂直平分线的方程为: .4.已知等腰三角形三个顶点的坐标分别是()())0,2(,0,2,3,0C B A -,中线)(为原点O AO 所在直线的方程是 .5.已知方程222=+by ax 的曲线经过点⎪⎭⎫ ⎝⎛35,0A 和点(),1,1B 求b a ,的值.※ 典型例题例1(直接法)已知一条直线l 和它上方的一个点F ,点F 到l 的距离是2,一条曲线也在直线l 的上方,它上面的每一个点到F 的距离减去到l 的距离的差都是2,建立适当的坐标系,求这条直线的方程.例2 (相关点法) 动点M 在曲线x 2+y 2=1上移动,M 和定点B(3,O)连线的中点为P ,求P 点的轨迹方程,并指出点P 的轨迹.例3(定义法)已知直角三角形ABC, C ∠为直角,,求满足条件的点C 的轨迹方程.例4(参数法)在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点())3,1(,1,3-B A 为,若点C 满足βα+=,其中R ∈βα,且1=+βα,求点C 的轨迹方程.三、总结提升※ 学习小结1. 求曲线的方程;2. 通过曲线的方程,研究曲线的性质.※ 知识拓展求曲线方程常用的方法有:直接法、代入法、参数法、定义法、相关点法、待定系数法、向量法等.学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1.方程[]2(3412)log (2)30x y x y --+-=的曲线经过点(0,3)A -,(0,4)B ,(4,0)C ,57(,)34D -中的( ). A .0个 B .1个 C .2个 D .3个2.已知(1,0)A ,(1,0)B -,动点满足2MA MB -=,则点M 的轨迹方程是( ).A .0(11)y x =-≤≤B .0(1)y x =≥C .0(1)y x =≤-D .0(1)y x =≥3.曲线y =与曲线0y x +=的交点个数一定是( ).A .0个B .2个C .4个D .3个4.若定点(1,2)A 与动点(,)P x y 满足4O PO A ∙=,则点P 的轨迹方程是 .5.由方程111x y -+-=确定的曲线所围成的图形的面积是 . 课后作业1.以O 为圆心,2为半径,上半圆弧的方程是什么?在第二象限的圆弧的方程是什么?2.已知点C 的坐标是(2,2),过点C 的直线CA 与x 轴交于点A ,过点C 且与直线CA 垂直的直线CB 与y 轴交于点B .设点M 是线段AB 的中点,求点M 的轨迹方程.。
2.1曲线与方程【例题选讲】B .1 6,0.2-==b a3.解:3032212322=⇔=--⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=x x x x y x y 或1-=x 32y x =+与212y x =交于)21,1(),29,3(-B A 24=AB4.解:设),(),,(),,(2211y x Q y x B y x A 则x x x 221=+ y y y 221=+【方法一】(点差法)⎩⎨⎧=+=+424222222121y x y x )(221222122y y x x --=-⇒ yxk y y x x x x y y AB 22112121212-=⇔++-=--⇔42)2(2422=++⇔-=+=⇔y x y xx y k PQ AB 中点Q 的轨迹方程为42)2(22=++y x )01(≤<-x 【方法二】(韦达定理法)设过点P 的直线)4(:+=x k y l043216)12()4(42222222=-+++⇒⎩⎨⎧+==+k x k x k x k y y x 两根为21,x x点Q 的坐标满足:⇒⎪⎩⎪⎨⎧+=+-=⇔⎩⎨⎧+=+=)4(128)4(22221x k y k k x x k y x x x 42)2(22=++y x 016100)18)(12(162562224≤<-⇒<≤⇔>-+-=∆x k k k kAB 中点Q 的轨迹方程为42)2(22=++y x )01(≤<-x 【巩固练习A 】1.B2.C3.D4.C5.24x y = 6.1±=xy 7.)0(0596≠=+-y y x 8. 36【提高练习B 】9.解:设抛物线22(21)1y x m x m =+++-()m R ∈的顶点),(y x P则434)12()1(421222-=⇒⎪⎩⎪⎨⎧+--=+-=x y m m y m x 抛物线22(21)1y x m x m =+++-的顶点的轨迹方程为0344=--y x10.解:设),(),,(00y x H y x A 则 由题易得 00,3x x y ==930)3)(3(0200=±⇔=++-⇔=⋅y x y y x x CA BH ABC ∆的垂心H 的轨迹方程为932=±y x11.解:设所求直线l 与曲线1422=-y x 交于),(),,(2211y x B y x A 则621=+x x 221-=+y y【方法一】(点差法))(444442122212222222121y y x x y x y x -=-⇒⎩⎨⎧=-=- 43)(412121212-=⇔++=--⇔AB k y y x x x x y y 直线l 的方程为0543=-+y x 【方法二】(韦达定理法)设过点M 的直线)3(1:-=+x k y l 0)23(12)13(8)41(44)13(22222=+-++-⇒⎩⎨⎧=-+-=k k x k k x k y x k kx y 两根为21,x x 621=+x x 43614)13(82-=⇔=-+⇔k k k k 直线l 的方程为0543=-+y x12.解:直线2+=kx y 与曲线212y x =交于),(),,(2211y x B y x A则04221222=--⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=kx x x y kx y 两根为21,x x ⎩⎨⎧-==+⇒422121x x k x x 16)4)(1(4]4))[(1())(1(2221211221222≥++=-++=-+=k k x x x x k x x k AB 当且仅当0=k 时,4min =AB ,此时方程0422=--kx x 有两个不相等的根2.2椭圆的标准方程【例题选讲】1.D 2. (1)4 (2)4≥a 3.解:设n PF m PF ==21,则:5220,62=≤-≤==+c n m a n m]9,4[]36,16[)()(422∈⇔∈--+=mm n m n m mn 21PF PF ⋅的最大值为9,最小值为44.解:设(m PF =P 是椭圆13422=+y x 上任一点)及数列}{F P n 是公差为d 则点P 到椭圆的另一焦点的距离为m m a -=-42 311222)4(≤≤⇔≤-⇔=≤--m m c m m由题意得 213)1(1=-≤-=-d n PF PF n1001>d Θ 20121001<⇔<-n n ∴n 的最大值为200 【巩固练习A 】1.A 2。
2.1.2求曲线的方程一、基础过关1.若点M到两坐标轴的距离的积为2 012,则点M的轨迹方程是() A.xy=2 012 B.xy=-2 012C.xy=±2 012 D.xy=±2 012 (x>0)2.在第四象限内,到原点的距离等于2的点M的轨迹方程是() A.x2+y2=4B.x2+y2=4 (x>0)C.y=-4-x2D.y=-4-x2(0<x<2)3.已知M(-2,0),N(2,0),则以MN为斜边的直角三角形的直角顶点P的轨迹方程是() A.x2+y2=2 B.x2+y2=4C.x2+y2=2 (x≠±2) D.x2+y2=4 (x≠±2)4.与点A(-1,0)和点B(1,0)的连线的斜率之积为-1的动点P的轨迹方程是() A.x2+y2=1 B.x2+y2=1(x≠±1)C.y=1-x2D.x2+y2=9(x≠0)5.已知A(2,5)、B(3,-1),则线段AB的方程是__________________.6.“点M在曲线y=|x|上”是“点M的两坐标轴距离相等”的__________条件.7.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P满足|P A|=2|PB|,则点P的轨迹所包围的图形的面积等于() A.πB.4πC.8πD.9π二、能力提升8.已知A(-1,0),B(2,4),△ABC的面积为10,则动点C的轨迹方程是() A.4x-3y-16=0或4x-3y+16=0B.4x-3y-16=0或4x-3y+24=0C.4x-3y+16=0或4x-3y+24=0D.4x-3y+16=0或4x-3y-24=09.若动点P在y=2x2+1上移动,则点P与点Q(0,-1)连线的中点的轨迹方程是__________.10.等腰三角形ABC中,若一腰的两个端点分别为A(4,2),B(-2,0),A为顶点,求另一腰的一个端点C的轨迹方程.11.A为定点,线段BC在定直线l上滑动.已知|BC|=4,A到l的距离为3,求△ABC的外心的轨迹方程.12.已知△ABC的两顶点A、B的坐标分别为A(0,0)、B(6,0),顶点C在曲线y=x2+3上运动,求△ABC重心的轨迹方程.三、探究与拓展13.如图所示,圆O1和圆O2的半径都等于1,|O1O2|=4,过动点P分别作圆O1、圆O2的切线PM、PN(M、N)为切点,使得|PM|=2|PN|.试建立平面直角坐标系,并求动点P的轨迹方程.答案1.C 2.D 3.D4.B5.6x+y-17=0 (2≤x≤3)6.充分不必要7.B8.B9.y=4x210.解设点C的坐标为(x,y),∵△ABC为等腰三角形,且A为顶点.∴AB=AC.又∵AB=(4+2)2+22=210,∴AC=(x-4)2+(y-2)2=210.∴(x-4)2+(y-2)2=40.又∵点C不能与B重合,也不能使A、B、C三点共线.∴x≠-2且x≠10.∴点C的轨迹方程为(x-4)2+(y-2)2=40 (x≠-2且x≠10).11.解建立平面直角坐标系,使x轴与l重合,点A在y轴上(如图所示),则A(0,3).设外心P(x,y).∵点P在BC的垂直平分线上,∴B(x+2,0)、C(x-2,0).∵点P也在AB的垂直平分线上,∴|P A|=|PB|,即x2+(y-3)2=22+y2.化简得x2-6y+5=0.这就是所求的轨迹方程.12.解设G(x,y)为所求轨迹上任一点,顶点C的坐标为(x′,y′),则由重心坐标公式,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0+6+x ′3,y =0+0+y ′3, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ x ′=3x -6,y ′=3y .∵顶点C (x ′,y ′)在曲线y =x 2+3上, ∴3y =(3x -6)2+3,整理,得y =3(x -2)2+1. 故所求轨迹方程为y =3(x -2)2+1. 13.解 以O 1O 2的中点O 为原点,O 1O 2所在直线为x 轴, 建立如图所示的坐标系,则O 1(-2,0),O 2(2,0).由已知|PM |=2|PN |,∴|PM |2=2|PN |2.又∵两圆的半径均为1,∴|PO 1|2-1=2(|PO 2|2-1). 设P (x ,y ),则(x +2)2+y 2-1=2[(x -2)2+y 2-1], 即(x -6)2+y 2=33.∴所求动点P 的轨迹方程为(x -6)2+y 2=33 (或x 2+y 2-12x +3=0).。
§1.1 变化率与导数1.1.1 变化率问题1.1.2 导数的概念一、基础过关1. 一物体的运动方程是s =3+t 2,则在一小段时间[2,2.1]内相应的平均速度为( ) A .0.41B .3C .4D .4.12. 函数y =1在[2,2+Δx ]上的平均变化率是( ) A .0B .1C .2D .Δx3. 设函数f (x )可导,则lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)3Δx 等于 ( )A .f ′(1)B .3f ′(1) C.13f ′(1) D .f ′(3) 4. 一质点按规律s (t )=2t 3运动,则t =1时的瞬时速度为( ) A .4B .6C .24D .485. 函数y =3x 2在x =1处的导数为( ) A .12B .6C .3D .26. 甲、乙两厂污水的排放量W 与时间t 的关系如图所示,治污效果较好的是( ) A .甲B .乙C .相同D .不确定7. 函数f (x )=5-3x 2在区间[1,2]上的平均变化率为______.二、能力提升8. 过曲线y =f (x )=x 2+1上两点P (1,2)和Q (1+Δx,2+Δy )作曲线的割线,当Δx =0.1时,割线的斜率k =________.9. 函数f (x )=1x2+2在x =1处的导数f ′(1)=__________. 10.求函数y =-2x 2+5在区间[2,2+Δx ]内的平均变化率.11.求函数y =f (x )=2x 2+4x 在x =3处的导数.12.若函数f (x )=ax 2+c ,且f ′(1)=2,求a 的值.三、探究与拓展13.若一物体运动方程如下:(位移单位:m ,时间单位:s)s =⎩⎪⎨⎪⎧3t 2+2 (t ≥3) ①29+3(t -3)2 (0≤t <3) ② 求:(1)物体在t ∈[3,5]内的平均速度;(2)物体的初速度v 0;(3)物体在t =1时的瞬时速度.答案1.D 2.A 3.C 4.B 5.B 6.B7.-98.2.19.-210.解 因为Δy =-2(2+Δx )2+5-(-2×22+5)=-8Δx -2(Δx )2,所以函数在区间[2,2+Δx ]内的平均变化率为Δy Δx =-8Δx -2(Δx )2Δx =-8-2Δx . 11.解 Δy =2(3+Δx )2+4(3+Δx )-(2×32+4×3) =12Δx +2(Δx )2+4Δx =2(Δx )2+16Δx ,∴Δy Δx =2(Δx )2+16Δx Δx=2Δx +16. ∴y ′|x =3=lim Δx →0Δy Δx =lim Δx →0(2Δx +16) =16. 12.解 ∵f (1+Δx )-f (1)=a (1+Δx )2+c -a -c =a (Δx )2+2a Δx .∴f ′(1)=lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)Δx=lim Δx →0 a (Δx )2+2a Δx Δx=lim Δx →0(a Δx +2a )=2,即2a =2, ∴a =1.13.解 (1)∵物体在t ∈[3,5]内的时间变化量为 Δt =5-3=2,物体在t ∈[3,5]内的位移变化量为Δs =3×52+2-(3×32+2)=3×(52-32)=48, ∴物体在t ∈[3,5]内的平均速度为Δs Δt =482=24 (m/s).(2)求物体的初速度v 0即求物体在t =0时的瞬时速度. ∵物体在t =0附近的平均变化率为Δs Δt =f (0+Δt )-f (0)Δt=29+3[(0+Δt )-3]2-29-3(0-3)2Δt=3Δt -18,∴物体在t =0处的瞬时变化率为lim Δt →0 Δs Δt =lim Δt →0(3Δt -18)=-18, 即物体的初速度为-18 m/s.(3)物体在t =1时的瞬时速度即为函数在t =1处的瞬时变化率. ∵物体在t =1附近的平均变化率为Δs Δt =f (1+Δt )-f (1)Δt=29+3[(1+Δt )-3]2-29-3(1-3)2Δt=3Δt -12. ∴物体在t =1处的瞬时变化率为lim Δt →0 Δs Δt =lim Δt →0(3Δt -12)=-12. 即物体在t =1时的瞬时速度为-12 m/s.。
第二章圆锥曲线与方程2.1 曲线与方程*2.1.1 曲线与方程2.1.2 求曲线的方程基础过关练题组一曲线与方程的概念1.已知曲线C的方程为x3+x+y-1=0,则下列各点中在曲线C上的点是( )A.(0,0)B.(-1,3)C.(1,1)D.(-1,1)2.(2018天津耀华中学高二上学期月考)直线x-y=0与曲线xy=1的交点坐标是( )A.(1,1)B.(-1,-1)C.(1,1),(-1,-1)D.(0,0)3.已知0≤α<2π,点P(cos α,sin α)在曲线(x-2)2+y2=3上,则α的值为( )A.π3 B.5π3C.π3或5π3D.π3或π64.“点M在曲线y2=4x上”是“点M的坐标满足方程y=-2√x”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件题组二 方程的曲线5.方程4x 2-y 2+6x-3y=0表示的图形是( ) A.直线2x-y=0 B.直线2x+y+3=0C.直线2x-y=0和直线2x+y+3=0D.直线2x+y=0和直线2x-y+3=06.下列四个选项中,方程与曲线相符合的是( )7.方程|x|+|y|=1表示的曲线所围成图形的面积为 .题组三 求曲线的方程8.设A 为圆(x-1)2+y 2=1上的动点,PA 是圆的切线,且|PA|=1,则点P 的轨迹方程是( )A.(x-1)2+y 2=2B.(x-1)2+y 2=4C.y 2=2xD.y 2=-2x9.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,点A(1,0),B(2,2).若点C 满足OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +t(OB ⃗⃗⃗⃗⃗ -OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ),其中t∈R ,则点C 的轨迹方程为 .10.(2018湖南岳阳一中高二上学期期末)已知M 为直线l:2x-y+3=0上的一动点,A(4,2)为一定点,点P 在直线AM 上运动,且AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =3PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,求动点P 的轨迹方程.11.已知△ABC 中,AB=2,AC=√2BC. (1)求点C 的轨迹方程; (2)求△ABC 的面积的最大值.能力提升练一、选择题1.(2018海南海口一中高二上学期月考,★★☆)方程xy 2+x 2y=1所表示的曲线( )A.关于x 轴对称B.关于y 轴对称C.关于原点中心对称D.关于直线y=x 对称 2.(2020鄂东南九校高二期中联考,★★☆)方程(3x-y+1)(y-√1-x 2)=0表示的曲线为( ) A.一条线段和半个圆 B.一条线段和一个圆 C.一条直线和半个圆 D.两条线段3.(2020北京朝阳高三期末,★★☆)笛卡儿、牛顿都研究过方程(x-1)(x-2)(x-3)=xy,关于这个方程的曲线有下列说法:①该曲线关于y 轴对称;②该曲线关于原点对称;③该曲线不经过第三象限;④该曲线上有且只有三个点的横、纵坐标都是整数.其中正确的是( ) A.②③ B.①④ C.③ D.③④4.(2019江西南昌高三开学摸底考试,★★☆)在平面直角坐标系xOy 中,已知M(-1,2),N(1,0),动点P 满足|PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·ON ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=|PN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |,则动点P 的轨迹方程是( )A.y 2=4xB.x 2=4yC.y 2=-4xD.x 2=-4y5.(★★☆)方程x 2+y 2=1(xy<0)表示的曲线形状是( )6.(2018吉林长春五县期末,★★★)已知定点M(-3,0),N(2,0),若动点P满足|PM|=2|PN|,则点P的轨迹所包围的图形的面积等于( )A.100π9 B.142π9C.10π3D.9π二、填空题7.(2020贵州贵阳高二期末,★★☆)以古希腊数学家阿波罗尼斯命名的阿波罗尼斯圆,是指到两定点的距离之比为常数λ(λ>0,λ≠1)的动点M的轨迹.已知A(-2,0),B(2,0),动点M满足|MA||MB|=√2,此时阿波罗尼斯圆的方程为.8.(2020北京房山高二期末,★★☆)已知曲线W的方程为|y|+x2-5x=0.①请写出曲线W的一条对称轴方程: ;②曲线W上的点的横坐标的取值范围是.三、解答题9.(2019贵州铜仁一中高二入学考试,★★☆)已知动点M到点A(-1,0)与点B(2,0)的距离之比为2∶1,记动点M的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点P(5,-4)作曲线C的切线,求切线方程.10.(2019上海七宝中学高二期末,★★★)在平面直角坐标系xOy中,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.答案全解全析 基础过关练1.B 点P(x 0,y 0)在曲线f(x,y)=0上⇔f(x 0,y 0)=0.经验证知点(-1,3)在曲线C 上.2.C 由{x -y =0,xy =1,得{x =1,y =1或{x =-1,y =-1.故选C.3.C 将点P 的坐标代入方程(x-2)2+y 2=3,得(cos α-2)2+sin 2α=3,解得cos α=12.又0≤α<2π,所以α=π3或5π3.4.B 设M(x 0,y 0),由点M 的坐标满足方程y=-2√x ,得y 0=-2√x 0,∴y 02=4x 0,∴点M 在曲线y 2=4x 上.反之不成立,故选B.5.C ∵4x 2-y 2+6x-3y=(2x+y)(2x-y)+3(2x-y)=(2x-y)(2x+y+3)=0, ∴原方程表示直线2x-y=0和2x+y+3=0.6.D 对于A,点(0,-1)满足方程,但不在曲线上,排除A;对于B,点(1,-1)满足方程,但不在曲线上,排除B;对于C,由于曲线上第三象限的点的横、纵坐标均小于0,不满足方程,排除C.故选D.7.答案 2解析 方程表示的图形是边长为√2的正方形(如图所示),其面积为(√2)2=2.8.A 设圆(x-1)2+y 2=1的圆心为C,半径为r,则C(1,0),r=1,依题意得|PC|2=r 2+|PA|2,即|PC|2=2,所以点P 的轨迹是以C 为圆心,√2为半径的圆,因此点P 的轨迹方程是(x-1)2+y 2=2. 9.答案 y=2x-2解析 设点C(x,y),则OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(x,y).因为点A(1,0),B(2,2),所以OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +t(OB ⃗⃗⃗⃗⃗ -OA ⃗⃗⃗⃗⃗ )=(1+t,2t),所以{x =t +1,y =2t ,消去t,得点C 的轨迹方程为y=2x-2. 10.解析 设M(x 0,y 0),P(x,y), 则AP⃗⃗⃗⃗⃗ =(x-4,y-2),PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 0-x,y 0-y), 由题意可得{x -4=3(x 0-x ),y -2=3(y 0-y ),所以{x 0=4x -43,y 0=4y -23.因为点M(x 0,y 0)在直线2x-y+3=0上, 所以2×4x -43-4y -23+3=0,即8x-4y+3=0,所以点P 的轨迹方程为8x-4y+3=0.11.解析 (1)以直线AB 为x 轴,线段AB 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系,则A(-1,0),B(1,0).设C(x,y),由AC=√2BC,得(x+1)2+y 2=2[(x-1)2+y 2],即(x-3)2+y 2=8,又在△ABC 中,y≠0,所以点C 的轨迹方程为(x-3)2+y 2=8(y≠0).(2)因为AB=2,所以S △ABC =12×2×|y|=|y|.因为(x-3)2+y 2=8(y≠0), 所以0<|y|≤2√2,所以S △ABC ≤2√2,即△ABC 的面积的最大值为2√2.能力提升练一、选择题1.D 设P(x 0,y 0)是曲线xy 2+x 2y=1上的任意一点,则x 0y 02+x 02y 0=1.设点P 关于直线y=x 的对称点为P',则P'(y 0,x 0),因为y 0x 02+y 02x 0=x 0y 02+x 02y 0=1,所以P'在曲线xy 2+x 2y=1上,故该曲线关于直线y=x 对称.2.A 由方程(3x-y+1)(y-√1-x 2)=0得y=√1-x 2(y≥0)或3x-y+1=0,且满足-1≤x≤1,即x 2+y 2=1(y≥0)或3x-y+1=0(-1≤x≤1),∴方程(3x-y+1)(y-√1-x 2)=0表示一条线段和半个圆.3.C 将x=-x 代入得到(x+1)(x+2)(x+3)=xy,方程改变,故该曲线不关于y 轴对称; 将x=-x,y=-y 代入得到(x+1)(x+2)(x+3)=-xy,方程改变,故该曲线不关于原点对称; 当x<0,y<0时,(x-1)(x-2)(x-3)<0,xy>0,显然方程不成立,∴该曲线不经过第三象限;令x=-1,易得y=24,即(-1,24)在曲线上,同理可得(1,0),(2,0),(3,0)也在曲线上,∴该曲线上有且只有三个点的横、纵坐标都是整数是错误的.4.A 设P(x,y),因为M(-1,2),N(1,0),所以PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1-x,2-y),ON ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0),PN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1-x,-y),因为|PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·ON ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=|PN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |,所以|1+x|=√(1-x )2+(-y )2, 整理得y 2=4x.5.C 方程x 2+y 2=1(xy<0)表示以原点为圆心,1为半径的圆在第二、四象限的部分,故选C. 6.A 设P(x,y),则由|PM|=2|PN|,得(x+3)2+y 2=4[(x-2)2+y 2],化简,得3x 2+3y 2-22x+7=0, 即(x -113)2+y 2=1009,所以所求图形的面积S=100π9.二、填空题7.答案 x 2+y 2-12x+4=0 解析 设M(x,y),因为|MA ||MB |=√2, 所以√(x+2)2+y 2√(x -2)+y 2=√2,整理得x 2+y 2-12x+4=0.8.答案 ①y=0(或x =52) ②[0,5]解析 ①由W 的方程知,若(x,y)是曲线上的点,则(x,-y)也是曲线上的点,因此直线y=0是曲线W的一条对称轴.同理,点(52-x,y)与(52+x,y)也都是曲线上的点,因此直线x=52也是曲线W的一条对称轴.②由|y|+x2-5x=0得|y|=-x2+5x,因为|y|≥0,所以-x2+5x≥0,解得0≤x≤5.三、解答题9.解析(1)设动点M的坐标为(x,y),则|MA|=√(x+1)2+y2,|MB|=√(x-2)2+y2所以√(x+1)2+y2√(x-2)+y2=2,化简得(x-3)2+y2=4.因此,动点M的轨迹方程为(x-3)2+y2=4.(2)当过点P的直线斜率不存在时,直线方程为x-5=0,圆心C(3,0)到直线x-5=0的距离等于2,此时直线x-5=0与曲线C相切; 当过点P的切线斜率存在时,不妨设斜率为k,则切线方程为y+4=k(x-5),即kx-y-5k-4=0,由圆心到切线的距离等于半径,得√k2+1=2,解得k=-34.所以切线方程为3x+4y+1=0.综上所述,切线方程为x-5=0和3x+4y+1=0.10.解析(1)设点B的坐标为(x0,y0),则y0≥0,设线段AB的中点为M(x,y), 因为点B在曲线Γ上,所以x02+y02=1.①因为M为线段AB的中点,所以{x=x0+22,y=y02,则{x0=2x-2,y0=2y,代入①式得(2x-2)2+4y2=1,化简得(x-1)2+y2=14,其中y≥0.则线段AB的中点的轨迹方程为(x-1)2+y2=14(y≥0).(2)如图所示,将△OAB绕点A顺时针旋转90°得到△DAC,易知点D(2,2),结合图形可知,点C在曲线(x-2)2+(y-2)2=1(x≥2)上运动,则问题转化为求原点O到曲线(x-2)2+(y-2)2=1(x≥2)上一点C的距离的最大值,连接OD并延长交曲线(x-2)2+(y-2)2=1(x≥2)于点C',当点C与C'重合时,|OC|取得最大值,且|OC|max=|OD|+1=2√2+1.。
1.1.2四种命题【课时目标】 1.了解四种命题的概念.2.认识四种命题的结构,会对命题进行转换.1.四种命题的概念:(1)对于两个命题,如果一个命题的条件和结论分别是另一个命题的______________,那么我们把这样的两个命题叫做互逆命题,其中的一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的逆命题.(2)对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的____________________________,我们把这样的两个命题叫做互否命题,把其中的一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的否命题.(3)对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的______________________________,我们把这样的两个命题叫做互为逆否命题,把其中的一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的逆否命题.2.四种命题的命题结构:用p和q分别表示原命题的条件和结论,用綈p,綈q分别表示p和q的否定,四种形式就是:原命题:若p成立,则q成立.即“若p,则q”.逆命题:________________________.即“若q,则p”.否命题:______________________.即“若綈p,则綈q”.逆否命题:__________________.即“若綈q,则綈p”.一、选择题1.命题“若a>-3,则a>-6”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为()A.1 B.2 C.3 D.42.命题“若A∩B=A,则A⊆B”的逆否命题是()A.若A∪B≠A,则A⊇BB.若A∩B≠A,则A⊆BC.若A⊆B,则A∩B≠AD.若A⊇B,则A∩B≠A3.对于命题“若数列{a n}是等比数列,则a n≠0”,下列说法正确的是()A.它的逆命题是真命题B.它的否命题是真命题C.它的逆否命题是假命题D.它的否命题是假命题4.有下列四个命题:①“若xy=1,则x、y互为倒数”的逆命题;②“相似三角形的周长相等”的否命题;③“若b≤-1,则方程x2-2bx+b2+b=0有实根”的逆否命题;④若“A∪B=B,则A⊇B”的逆否命题.其中的真命题是()A.①②B.②③C.①③D.③④5.命题“当AB=AC时,△ABC为等腰三角形”与它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数是()A.4 B.3 C.2 D.06.命题“若函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内是减函数,则log a2<0”的逆否命题是()A.若log a2≥0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内不是减函数B.若log a2<0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内不是减函数C.若log a2≥0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内是减函数D.若log a2<0,二、填空题7.命题“若x>y,则x3>y3-1”的否命题是________________________.8.命题“各位数字之和是3的倍数的正整数,可以被3整除”的逆否命题是____________________________;逆命题是_______;否命题是________________________.9.有下列四个命题:①“全等三角形的面积相等”的否命题;②若a2+b2=0,则a,b全为0;③命题“若m≤1,则x2-2x+m=0有实根”的逆否命题;④命题“若A∩B=B,则A⊆B”的逆命题.其中是真命题的是________(填上你认为正确的命题的序号).三、解答题10.命题:“已知a,b,c,d是实数,若a=b,c=d,则a+c=b+d.”写出其逆命题、否命题、逆否命题,并判断真假.11.把下列命题写成“若p,则q”的形式,并写出它们的逆命题、否命题与逆否命题.(1)正数的平方根不等于0;(2)当x=2时,x2+x-6=0;(3)对顶角相等.12.写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题.(1)实数的平方是非负数;(2)等高的两个三角形是全等三角形;(3)弦的垂直平分线平分弦所对的弧.【能力提升】13.命题“若f(x)是奇函数,则f(-x)是奇函数”的否命题是()A.若f(x)是偶函数,则f(-x)是偶函数B.若f(x)不是奇函数,则f(-x)不是奇函数C.若f(-x)是奇函数,则f(x)是奇函数D.若f(-x)不是奇函数,则f(x)不是奇函数14.命题:已知a、b为实数,若关于x的不等式x2+ax+b≤0有非空解集,则a2-4b≥0,写出该命题的逆命题、否命题、逆否命题,并判断这些命题的真假.1.对条件、结论不明显的命题,可以先将命题改写成“若p则q”的形式后再进行转换.2.分清命题的条件和结论,然后进行互换和否定,即可得到原命题的逆命题,否命题和逆否命题.1.1.2四种命题知识梳理1.(1)结论和条件(2)条件的否定和结论的否定(3)结论的否定和条件的否定2.若q成立,则p成立若綈p成立,则綈q成立若綈q成立,则綈p成立作业设计1.B[由a>-3⇒a>-6,但由a>-6 a>-3,故真命题为原命题及原命题的逆否命题,故选B.]2.C[先明确命题的条件和结论,然后对命题进行转换.]3.D 4.C5.C[原命题和它的逆否命题为真命题.]6.A[由互为逆否命题的关系可知,原命题的逆否命题为:若log a2≥0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内不是减函数.]7.若x≤y,则x3≤y3-18.不能被3整除的正整数,其各位数字之和不是3的倍数能被3整除的正整数,它的各位数字之和是3的倍数各位数字之和不是3的倍数的正整数,不能被3整除9.②③10.解逆命题:已知a,b,c,d是实数,若a+c=b+d,则a=b,c=d.假命题否命题:已知a,b,c,d是实数,若a≠b或c≠d,则a+c≠b+d.假命题逆否命题:已知a,b,c,d是实数,若a+c≠b+d,则a≠b或c≠d.真命题.11.解(1)原命题:“若a是正数,则a的平方根不等于0”.逆命题:“若a的平方根不等于0,则a是正数”.否命题:“若a不是正数,则a的平方根等于0”.逆否命题:“若a的平方根等于0,则a不是正数”.(2)原命题:“若x=2,则x2+x-6=0”.逆命题:“若x2+x-6=0,则x=2”.否命题:“若x≠2,则x2+x-6≠0”.逆否命题:“若x2+x-6≠0,则x≠2”.(3)原命题:“若两个角是对顶角,则它们相等”.逆命题:“若两个角相等,则它们是对顶角”.否命题:“若两个角不是对顶角,则它们不相等”.逆否命题:“若两个角不相等,则它们不是对顶角”.12.解(1)逆命题:若一个数的平方是非负数,则这个数是实数.否命题:若一个数不是实数,则它的平方不是非负数.逆否命题:若一个数的平方不是非负数,则这个数不是实数.(2)逆命题:若两个三角形全等,则这两个三角形等高.否命题:若两个三角形不等高,则这两个三角形不全等.逆否命题:若两个三角形不全等,则这两个三角形不等高.(3)逆命题:若一条直线平分弦所对的弧,则这条直线是弦的垂直平分线.否命题:若一条直线不是弦的垂直平分线,则这条直线不平分弦所对的弧.逆否命题:若一条直线不平分弦所对的弧,则这条直线不是弦的垂直平分线.13.B[命题“若p,则q”的否命题为“若綈p,则綈q”,而“是”的否定是“不是”,故选B.] 14.解逆命题:已知a、b为实数,若a2-4b≥0,则关于x的不等式x2+ax+b≤0有非空解集.否命题:已知a、b为实数,若关于x的不等式x2+ax+b≤0没有非空解集,则a2-4b<0. 逆否命题:已知a、b为实数,若a2-4b<0,则关于x的不等式x2+ax+b≤0没有非空解集.原命题、逆命题、否命题、逆否命题均为真命题.。
高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]高中数学选修2-1 课后习题答案第一章常用逻辑用语1.1命题及其关系练习( P4)1、例:(1)若x2x 2 0,则 x 1;(2) 若x 1,则x2x 20 .2、(1)真;(2)假;(3)真;(4)真.3、(1)若一个三角形是等腰三角形,则这个三角形两边上的中线相等. 这是真命题 .(2)若一个函数是偶函数,则这个函数的图象关于y 轴对称 . 这是真命题 .(3)若两个平面垂直于同一个平面,则这两个平面平行. 这是假命题 .练习( P6)1、逆命题:若一个整数能被 5 整除,则这个整数的末位数字是0. 这是假命题 .否命题:若一个整数的末位数字不是0,则这个整数不能被 5 整除 . 这是假命题 .逆否命题:若一个整数不能被 5 整除,则这个整数的末位数字不是0. 这是真命题 .2、逆命题:若一个三角形有两个角相等,则这个三角形有两条边相等. 这是真命题 .否命题:若一个三角形有两条边不相等,这个三角形有两个角也不相等. 这是真命题 .逆否命题:若一个三角形有两个角不相等,则这个三角形有两条边也不相等.这是真命题 .3、逆命题:图象关于原点对称的函数是奇函数. 这是真命题 .否命题:不是奇函数的函数的图象不关于原点对称. 这是真命题 .逆否命题:图象不关于原点对称的函数不是奇函数. 这是真命题 .练习( P8)证明:证明:命题的逆否命题是:若 a b 1,则 a2b22a 4b 3a2b22a 4b 3 (a b) (a b) 2 (a b )2b当 a b 1时原式 a b 2 2 b 3 a b 10所以,原命题的逆否命题是真命题,从而原命题也是真命题.习题 1.1 A组(P8)1、(1)是;(2)是;(3)不是;(4)不是.2、(1)逆命题:若两个整数 a 与b的和a b 是偶数,则 a,b 都是偶数 . 这是假命题 .否命题:若两个整数a,b 不都是偶数,则 a b 不是偶数 . 这是假命题 .逆否命题:若两个整数 a 与b的和a b 不是偶数,则a, b 不都是偶数 . 这是真命题 .高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ] ( 2)逆命题:若方程x2x m 0 有实数根,则 m 0 . 这是假命题 .否命题:若 m 0 ,则方程 x2x m 0 没有实数根 . 这是假命题 .逆否命题:若方程x2x m 0 没有实数根,则m 0 . 这是真命题 .3、(1)命题可以改写成:若一个点在线段的垂直平分线上,则这个点到线段的两个端点的距离相等 .逆命题:若一个点到线段的两个端点的距离相等,则这个点在线段的垂直平分线上.这是真命题 .否命题:若一个点到不在线段的垂直平分线上,则这个点到线段的两个端点的距离不相等 .这是真命题.逆否命题:若一个点到线段的两个端点的距离不相等,则这个点不在线段的垂直平分线上 .这是真命题.( 2)命题可以改写成:若一个四边形是矩形,则四边形的对角线相等.逆命题:若四边形的对角线相等,则这个四边形是矩形. 这是假命题 .否命题:若一个四边形不是矩形,则四边形的对角线不相等. 这是假命题 .逆否命题:若四边形的对角线不相等,则这个四边形不是矩形. 这是真命题 .4、证明:如果一个三角形的两边所对的角相等,根据等腰三角形的判定定理,这个三角形是等腰三角形,且这两条边是等腰三角形,也就是说这两条边相等. 这就证明了原命题的逆否命题,表明原命题的逆否命题为真命题. 所以,原命题也是真命题.习题 1.1 B组(P8)证明:要证的命题可以改写成“若p ,则 q ”的形式:若圆的两条弦不是直径,则它们不能互相平分 .此命题的逆否命题是:若圆的两条相交弦互相平分,则这两条相交弦是圆的两条直径.可以先证明此逆否命题:设AB,CD 是O 的两条互相平分的相交弦,交点是E,若 E和圆心 O 重合,则 AB,CD 是经过圆心 O 的弦, AB,CD 是两条直径 . 若 E 和圆心O 不重合,连结AO, BO ,CO 和DO,则OE是等腰AOB,COD的底边上中线,所以,OE AB OE CD.,AB 和 CD 都经过点 E ,且与 OE 垂直,这是不可能的 . 所以, E 和 O 必然重合 . 即 AB 和 CD 是圆的两条直径 .原命题的逆否命题得证,由互为逆否命题的相同真假性,知原命题是真命题.1.2充分条件与必要条件练习( P10)1、(1);(2);(3);(4).2、(1). 3(1).4、(1)真;(2)真;(3)假;(4)真 .练习( P12)1、(1)原命题和它的逆命题都是真命题,p 是 q 的充要条件;(2)原命题和它的逆命题都是真命题,p 是 q 的充要条件;(3)原命题是假命题,逆命题是真命题,p 是 q 的必要条件 .2、(1) p 是 q 的必要条件;(2)p是q的充分条件;( 3) p 是 q 的充要条件;(4)p是q的充要条件.习题 1.2 A组(P12)1、略 .2、( 1)假;(2)真;(3)真.3、(1)充分条件,或充分不必要条件;(2)充要条件;(3)既不是充分条件,也不是必要条件;(4)充分条件,或充分不必要条件.4、充要条件是 a2b2r 2 .习题 1.2 B组(P13)1、(1)充分条件;(2)必要条件;(3)充要条件.2、证明:( 1)充分性:如果 a2b2c2ab ac bc ,那么 a2b2c2ab ac bc0 .所以 (a b)2(a c)2(b c)20所以, a b 0 , a c 0 , b c0 .即 a b c ,所以,ABC 是等边三角形 .( 2)必要性:如果ABC 是等边三角形,那么 a b c所以 (a b)2 (a c)2 (b c)2 0所以 a2 b2 c2 ab ac bc 0所以 a2 b2 c2 ab ac bc1.3简单的逻辑联结词练习( P18)1、(1)真;(2)假.2、(1)真;(2)假.3、(1) 2 2 5 ,真命题;(2)3不是方程x290 的根,假命题;(3) ( 1)21,真命题 .习题 1.3 A组(P18)1、(1) 4 {2,3} 或 2 {2,3} ,真命题;(2)4{2,3} 且 2 {2,3} ,假命题;(3)2 是偶数或 3 不是素数,真命题;(4)2是偶数且3不是素数,假命题.2、(1)真命题;(2)真命题;(3)假命题.3、(1) 2 不是有理数,真命题;(2)5是15的约数,真命题;(3) 2 3 ,假命题;(4)8715 ,真命题;(5)空集不是任何集合的真子集,真命题.习题 1.3 B组(P18)(1)真命题 . 因为 p 为真命题, q 为真命题,所以 p q 为真命题;(2)真命题 . 因为 p 为真命题, q 为真命题,所以 p q 为真命题;(3)假命题 . 因为 p 为假命题, q 为假命题,所以 p q 为假命题;(4)假命题 . 因为 p 为假命题, q 为假命题,所以 p q 为假命题 .1.4全称量词与存在量词练习( P23)1、(1)真命题;(2)假命题;(3)假命题.2、(1)真命题;(2)真命题;(3)真命题.练习( P26)1、(1)n0Z, n0Q ;(2)存在一个素数,它不是奇数;( 3)存在一个指数函数,它不是单调函数.2、(1)所有三角形都不是直角三角形;(2)每个梯形都不是等腰梯形;(3)所有实数的绝对值都是正数.习题 1.4 A组(P26)1、(1)真命题;(2)真命题;(3)真命题;(4)假命题.2、(1)真命题;(2)真命题;(3)真命题.3、(1)x0N , x03x02;(2)存在一个可以被 5 整除的整数,末位数字不是0;(3)x R, x2x 1 0 ;(4)所有四边形的对角线不互相垂直.习题 1.4 B组(P27)( 1)假命题 . 存在一条直线,它在y 轴上没有截距;( 2)假命题 . 存在一个二次函数,它的图象与x轴不相交;( 3)假命题 . 每个三角形的内角和不小于 180 ;( 4)真命题 . 每个四边形都有外接圆 .第一章复习参考题 A 组( P30)1、原命题可以写为:若一个三角形是等边三角形,则此三角形的三个内角相等.逆命题:若一个三角形的三个内角相等,则此三角形是等边三角形. 是真命题;否命题:若一个三角形不是等边三角形,则此三角形的三个内角不全相等. 是真命题;逆否命题:若一个三角形的三个内角不全相等,则此三角形不是等边三角形. 是真命题 .2、略 .3、( 1)假;(2)假;(3)假;(4)假.4、(1)真;(2)真;(3)假;(4)真;(5)真.5、(1)n N ,n2 0 ;(2)P { P P 在圆 x2 y2 r 2上}, OP r (O 为圆心);(3)( x, y) {( x, y) x, y是整数 } , 2x 4y 3 ;( 4)x0 { x x 是无理数}, x03 { q q 是有理数} .6、(1) 3 2 ,真命题;(2) 5 4 ,假命题;( 3)x0 R, x0 0 ,真命题;(4)存在一个正方形,它不是平行四边形,假命题.第一章复习参考题 B 组( P31)1、(1) p q;(2) ( p) ( q) ,或( p q) .2、(1)Rt ABC , C 90,A, B, C 的对边分别是 a, b, c ,则 c2 a2 b2;(2)ABC ,A, B, C 的对边分别是a b c a, b, c ,则.sin A sin B sin C第二章 圆锥曲线与方程2.1曲线与方程练习( P37)1、是 . 容易求出等腰三角形 ABC 的边 BC 上的中线 AO 所在直线的方程是 x 0 .2、 a 32 , b 18 .25 253、解:设点 A, M 的坐标分别为 (t,0) , ( x, y) .(1)当 t 2 时,直线 CA 斜率 k CA2 0 22 t2 t1 t 2所以, k CB2kCA由直线的点斜式方程,得直线 CB 的方程为 y2 t 2 ( x 2) .2令 x 0 ,得 y 4 t ,即点 B 的坐标为 (0,4 t) .由于点 M 是线段 AB 的中点,由中点坐标公式得xt, y 4 t .t4 t ,22由 x得 t 2x ,代入 y2 2得 y42x,即 x y 20 ⋯⋯①2( 2)当 t 2 时,可得点 A, B 的坐标分别为 (2,0) , (0,2)此时点 M 的坐标为 (1,1) ,它仍然适合方程①由( 1)( 2)可知,方程①是点 M 的轨迹方程,它表示一条直线.习题 2.1 A组( P37)1、解:点 A(1, 2) 、 C (3,10) 在方程 x 2xy 2 y 1 0 表示的曲线上;点 B(2, 3) 不在此曲线上2、解:当 c 0 时,轨迹方程为 xc 1;当 c 0 时,轨迹为整个坐标平面 .23、以两定点所在直线为 x 轴,线段 AB 垂直平分线为 y 轴,建立直角坐标系,得点 M 的轨迹方程为 x 2y 24.4、解法一:设圆 x 2 y 2 6x 5 0 的圆心为 C ,则点 C 的坐标是 (3,0) .由题意,得 CMAB ,则有 k CM k AB1 .高中数学选修 2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]所以,yy 1 (x 3, x0)x 3x化简得 x 2y 2 3x 0 (x 3, x 0)当 x 3 时, y0 ,点 (3,0) 适合题意;当 x 0 时, y0 ,点 (0,0) 不合题意 .解方程组x 2 y 2 3x 0, 得 x5, y2 5x 2y 26x 5 033所以,点 M 的轨迹方程是 x2y 2 3x0 ,5x 3.OCM 是直角三角形,3解法二:注意到利用勾股定理,得 x 2 y 2 ( x 3)2 y 2 9 ,即 x 2 y 2 3x0 . 其他同解法一 .习题 2.1 B 组( P37)1、解:由题意,设经过点P 的直线 l 的方程为 xy 1 .a b因为直线 l 经过点 P(3,4) ,所以34 1 因此, ab 4a 3ba b由已知点 M 的坐标为 (a,b) ,所以点 M 的轨迹方程为 xy4x 3y 0 .2、解:如图,设动圆圆心 M 的坐标为 (x, y) .y由于动圆截直线 3x y 0 和 3x y 0 所得弦分别为BAB , CD ,所以, AB8 , CD4 .过点M 分别CMF E作直线 3xy 0 和 3x y 0 的垂线,垂足分别为 E ,DF ,则 AE4, CF 2 . A3x y3x yME, MF10 .10Ox连接 MA , MC ,因为 MAMC ,(第 2题)22CF 22 则有, AE MEMF所以, 16 (3 x y)24 (3 x y) 2 ,化简得, xy 10 .10 10因此,动圆圆心的轨迹方程是xy 10 .高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]2.2椭圆练习( P42)1、 14. 提示:根据椭圆的定义,PF1 PF2 20 ,因为 PF1 6 ,所以 PF22、(1)x2y2 1;(2) y2 x2 1;(3) x2 y2 1,或 y2 x2 16 16 36 16 36 163、解:由已知, a 5 , b 4 ,所以c a2 b2 3.(1)AF1 B 的周长 AF1 AF2 BF1 BF2.由椭圆的定义,得 AF1 AF2 2a , BF1 BF2 2a .所以,AF1B 的周长4a20 .(2)如果 AB 不垂直于x轴,AF1B的周长不变化 .这是因为①②两式仍然成立,AF1B 的周长20,这是定值.4、解:设点 M 的坐标为 ( x, y) ,由已知,得直线 AM 的斜率y(x 1) ;kAMx 1直线 BM 的斜率y(x 1) ;kBMx 1由题意,得kAM2 ,所以y 2 y (x 1, y 0) k BM x 1 x 1化简,得 x 3 ( y 0)因此,点 M 的轨迹是直线 x 3 ,并去掉点 ( 3,0) .练习( P48)yB2 1、以点B2(或B1)为圆心,以线段OA2 (或 OA1)为半径画圆,圆与 x 轴的两个交点分别为 F1 , F2. A 1 F1O点 F1 , F2就是椭圆的两个焦点.B 1 这是因为,在 Rt B2OF2中, OB2 b , B2 F2 OA2 a ,(第 1题)所以, OF2 c . 同样有 OF1 c .2、(1)焦点坐标为( 8,0) , (8,0) ;14 .1.F2A2x( 2)焦点坐标为 (0,2) , (0, 2) .3、(1)x 2 y 21;( 2) y2x 2 1 .36 3225 164、(1)x 2y21( 2) x2y21 ,或 y 2x 2 1. 94100 64100645、(1)椭圆 9x2y236 的离心率是22 ,椭圆 x 2y 2 1 的离心率是 1 ,316 12 2因为221,所以,椭圆x 2y 2 1 更圆,椭圆 9x 2y 2 36 更扁;3216 12(2)椭圆 x29 y236 的离心率是22 ,椭圆 x 2y 2 1 的离心率是10 ,36105 因为2210,所以,椭圆x 2y 2 1 更圆,椭圆 x 2 9 y 2 36更扁 .356106、(1) (3, 8) ; (2) (0,2) ; (3) ( 48 , 70) .7、82 . 5 3737 7习题 2.2 A组( P49)1、解:由点 M (x, y) 满足的关系式x 2 ( y 3)2 x 2 ( y 3) 2 10 以及椭圆的定义得,点 M 的轨迹是以 F 1(0, 3) , F 2 (0,3) 为焦点,长轴长为 10 的椭圆 .它的方程是y 2x 2 1.25 162、(1)x 2y 21; ( 2)y 2x 21 ;(3) x2y 21 ,或 y 2x 21.36 3225 9494049403、(1)不等式 2 x 2 , 4 y 4 表示的区域的公共部分;(2)不等式 25 x2 5 , 10 y10表示的区域的公共部分 .图略 .334、(1)长轴长 2a8,短轴长 2b 4 ,离心率 e 3 ,2焦点坐标分别是 ( 2 3,0) , (2 3,0) ,顶点坐标分别为 ( 4,0) , (4,0) , (0, 2) , (0,2) ;(2)长轴长 2a18 ,短轴长 2b6 ,离心率 e2 2 ,3焦点坐标分别是 (0, 6 2) , (0,6 2) ,顶点坐标分别为 (0, 9) ,(0,9) , ( 3,0) , (3,0) .5、(1)x2y2 1 ;(2) x2 y2 1,或 y2 x2 1 ;8 5 9 81 9(3) x2 y2 1,或 y 2 x2 1 .25 9 25 96、解:由已知,椭圆的焦距F1F2 2.因为PF1F2的面积等于1,所以,1F1F2 y P 1,解得y P1. 2代入椭圆的方程,得x2 1 1 ,解得 x 15 .P5 4 215 l所以,点 P 的坐标是1) ,共有 4 个 .( ,2 QA 7、解:如图,连接 QA . 由已知,得 QA QP . O所以, QO QA QO QP OP r .又因为点 A 在圆内,所以OA OP(第 7题)根据椭圆的定义,点 Q 的轨迹是以 O, A 为焦点,r为长轴长的椭圆 .8、解:设这组平行线的方程为y 3 x m .2把 y 3 x2 y21 ,得 9x2 6mx 2 18 0.x m 代入椭圆方程92m2 4这个方程根的判别式36m2 36(2m2 18)( 1)由0 ,得 3 2 m 3 2 .当这组直线在 y 轴上的截距的取值范围是( 3 2,3 2) 时,直线与椭圆相交. ( 2)设直线与椭圆相交得到线段AB ,并设线段 AB 的中点为 M (x, y) .则 x x1 x2 m .2 3因为点 M 在直线 y 3 x m 上,与 x m联立,消去 m ,得3x 2y 0 .2 3这说明点 M 的轨迹是这条直线被椭圆截下的弦(不包括端点),这些弦的中点在一条直线上 .高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]x2y29、3.5252 2.87521.10、地球到太阳的最大距离为 1.5288 108 km,最下距离为 1.4712108 km. 习题 2.2 B 组( P50)1、解:设点 M 的坐标为 ( x, y) ,点 P 的坐标为( x0, y0),则 x x0,y 3y0 . 所以 x0 x ,y0 2 y ⋯⋯① .2 3因为点 P(x0 , y0 ) 在圆上,所以 x02 y02 4 ⋯⋯②.将①代入②,得点 M 的轨迹方程为 x2 4 y2 4,即 x2 y2 19 4 9所以,点 M 的轨迹是一个椭圆与例 2 相比可见,椭圆也可以看作是由圆沿某个方向压缩或拉伸得到.2、解法一:设动圆圆心为P( x, y) ,半径为 R ,两已知圆的圆心分别为 O1, O2.分别将两已知圆的方程x 2 y2 6x 5 0 , x2 y2 6x 91 0配方,得(x 3)2 y 2 4 , ( x 3)2 y2 100当 P 与O1: ( x 3)2 y2 4 外切时,有O1P R 2 ⋯⋯①当P 与O2:( x 3)2y2100内切时,有O2P 10 R⋯⋯②①②两式的两边分别相加,得 O1P O2 P 12即, ( x 3)2 y2 (x 3) 2 y2 12 ⋯⋯③化简方程③ .先移项,再两边分别平方,并整理,得 2 (x 3)2 y2 12 x ⋯⋯④将④两边分别平方,并整理,得3x2 4 y2 108 0 ⋯⋯⑤将常数项移至方程的右边,两边分别除以108,得x2y2 1 ⋯⋯⑥36 27由方程⑥可知,动圆圆心的轨迹是椭圆,它的长轴和短轴长分别为12,6 3 . 解法二:同解法一,得方程( x 3)2 y2 ( x 3)2 y2 12 ⋯⋯①由方程①可知,动圆圆心P(x, y) 到点O1( 3,0)和点O2(3,0) 距离的和是常数12,第11页共38页。
人教版高中数学精品资料【优化设计】高中数学 2.1曲线与方程课后习题新人教A版选修2-1课时演练·促提升A组1.“曲线C上的点的坐标都是方程f(x,y)=0的解”是“方程f(x,y)=0是曲线C的方程”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:“曲线C上的点的坐标都是方程f(x,y)=0的解”时,不一定能得到“方程f(x,y)=0是曲线C的方程”,但反之,如果“方程f(x,y)=0是曲线C的方程”,必能得出“曲线C上的点的坐标都是f(x,y)=0的解”.答案:B2.方程y=3x-2(x≥1)表示的曲线为()A.一条直线B.一条射线C.一条线段D.不能确定解析:方程y=3x-2表示的曲线是一条直线,当x≥1时,它表示一条射线.答案:B3.曲线xy=2与直线y=x的交点是()A.()B.(-,-)C.()或(-,-)D.不存在解析:由解得即交点坐标为()或(-,-).答案:C4.如图所示的曲线方程是()A.|x|-y=0B.x-|y|=0C.-1=0D.-1=0解析:∵(0,0)点在曲线上,∴C,D不正确.∵x≥0,y∈R,∴B正确.答案:B5.一动点C在曲线x2+y2=1上移动时,它和定点B(3,0)连线的中点P的轨迹方程是()A.(x+3)2+y2=4B.(x-3)2+y2=1C.(2x-3)2+4y2=1D.+y2=1解析:设C(x0,y0),P(x,y).依题意有所以因为点C(x0,y0)在曲线x2+y2=1上,所以(2x-3)2+(2y)2=1,即点P的轨迹方程为(2x-3)2+4y2=1.答案:C6.如果方程ax2+by2=4的曲线过点A(0,-2),B,则a=,b=.解析:由已知解得答案:4 17.已知动点M到点A(9,0)的距离是M到点B(1,0)的距离的3倍,则动点M的轨迹方程是.解析:设M(x,y),则|MA|=,|MB|=.由|MA|=3|MB|,得=3,化简得x2+y2=9.答案:x2+y2=98.已知曲线C的方程是y2-xy+2x+k=0.(1)若点(1,-1)在曲线C上,求k的值;(2)当k=0时,判断曲线C是否关于x轴、y轴、原点对称?解:(1)因为点(1,-1)在曲线C上,所以(-1)2-1×(-1)+2×1+k=0,解得k=-4.(2)当k=0时,曲线C的方程为y2-xy+2x=0.以-x代替x,y不变,方程化为y2+xy-2x=0,所以曲线C不关于y轴对称;以-y代替y,x不变,方程化为y2+xy+2x=0,所以曲线C不关于x轴对称;同时以-x代替x,-y代替y,方程化为(-y)2-(-x)(-y)+2(-x)=0,即y2-xy-2x=0,所以曲线C不关于原点对称.9.已知两点A(,0),B(-,0),点P为平面内一动点,过点P作y轴的垂线,垂足为Q,且=2,求动点P的轨迹方程.解:设动点P的坐标为(x,y),则点Q的坐标为(0,y).于是=(-x,0),=(-x,-y),=(--x,-y),=x2-2+y2.由=2,得x2-2+y2=2x2,即y2-x2=2.故动点P的轨迹方程为y2-x2=2.B组1.方程x2+xy=x表示的曲线是()A.一个点B.一条直线C.两条直线D.一个点和一条直线解析:∵x2+xy=x可化为x(x+y-1)=0,即x=0或x+y-1=0,∴原方程表示两条直线.答案:C2.已知A(-1,0),B(2,4),△ABC的面积为10,则动点C的轨迹方程是()A.4x-3y-16=0或4x-3y+16=0B.4x-3y-16=0或4x-3y+24=0C.4x-3y+16=0或4x-3y+24=0D.4x-3y+16=0或4x-3y-24=0解析:|AB|==5.∵S△ABC=|AB|·h=10,∴h=4,即顶点C到AB所在直线的距离为4,易求AB所在直线的方程为4x-3y+4=0.设点C(x,y),则=h=4,∴4x-3y+4=±20.故选B.答案:B3.方程|x|+|y|=1所表示的曲线C围成的图形的面积为.解析:方程|x|+|y|=1所表示的曲线C围成的图形是正方形ABCD(如图),其边长为.故方程|x|+|y|=1所表示的曲线C围成的图形的面积为2.答案:24.已知Rt△ABC,|AB|=2a(a>0),求直角顶点C的轨迹方程.解法一:以AB所在直线为x轴,AB的中点为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系,则有A(-a,0),B(a,0),设顶点C(x,y).由△ABC是直角三角形可知|AB|2=|AC|2+|BC|2,即(2a)2=(x+a)2+y2+(x-a)2+y2,化简得x2+y2=a2.依题意可知,x≠±a.故所求直角顶点C的轨迹方程为x2+y2=a2(x≠±a).解法二:以AB所在直线为x轴,AB的中点为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系,则A(-a,0),B(a,0).∵∠ACB=90°,∴点C在以AB为直径的圆上.∵以AB为直径的圆的方程为x2+y2=a2,又∵C与A,B不重合,∴x≠±a.∴顶点C的轨迹方程为x2+y2=a2(x≠±a).5.若直线y=kx+1与曲线mx2+5y2-5m=0(m>0)恒有公共点,求m的取值范围.解:将y=kx+1代入mx2+5y2-5m=0,得(m+5k2)x2+10kx+5(1-m)=0.由题意得,该方程对k∈R总有实数解,∴Δ=20m(m-1+5k2)≥0对k∈R恒成立.∵m>0,∴m≥1-5k2恒成立.∵1-5k2≤1,∴m≥1.故m的取值范围是[1,+∞).6.已知A,B分别是直线y=x和y=-x上的两个动点,线段AB的长为2,P是AB的中点.求动点P的轨迹C的方程.解:设P(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2).∵P是线段AB的中点,∴∵A,B分别是直线y=x和y=-x上的点,∴y1=x1,y2=-x2,∴又∵|AB|=2,∴(x1-x2)2+(y1-y2)2=12.∴12y2+x2=12.∴动点P的轨迹方程为+y2=1.。
§2.1.1 曲线与方程1、已知坐标满足方程F (x,y )=0的点都在曲线C 上,那么( )A .曲线C 上的点的坐标都适合方程F (x,y )=0B .凡坐标不适合F (x,y )=0的点都不在C 上C .不在C 上的点的坐标必不适合F (x,y )=0D .不在C 上的点的坐标有些适合F (x,y )=0,有些不适合F (x,y )=02、方程04)1(22=-+-+y x y x 的曲线形状是( )A .圆B .直线C .圆或直线D .圆或两条射线3、到两定点A (0,0)、B (3、4)距离之和为5的点的轨迹是( )A .圆B .AB 所在直线C .线段ABD .无轨迹4、如图所示,方程01=-+y x 表示的曲线是( )5、“曲线C 上的点的坐标都是方程0),(=y x f 的解”是“方程0),(=y x f 是曲线C 的方程”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充分必要条件D .既非充分条件也非必要条件6、已知直线03:=-+y x l ,曲线2)2()3(22=-+-y x ,则点M (2,1)( )A .在直线l 上,但不在曲线上B .在直线l 上,也在曲线上C .不在直线l 上,也不在曲线上D .不在直线l 上,但在曲线上7、如果曲线C 上点的坐标满足方程0),(=y x F ,则有( )A .方程0),(=y x F 表示的曲线是CB .曲线C 的方程是0),(=y x FC .点集{}{}0),(),(=⊆∈y x F y x C P PD .点集{}C P P ∈≠⊂{}0),(),(=y x F y x8、方程111=-+-y x 表示的图形是( )A..一个点 B .四条直线 C .正方形 D .四个点9、如图所示,方程2x x y =表示的曲线是( )A .B .C .D .10、曲线21x y --=与曲线)(0R a ax y ∈=+的交点个数一定是( )A .2个B .4个C .0个D .与a 的取值有关11、已知抛物线1:2-+-=mx x y C ,点A (3,0)、B (0,3),求C 与线段AB 有两个不同交点的充要条件(用m 的取值范围表示)。
§2.1 曲线与方程
2.1.1 曲线与方程
一、基础过关
1.方程y =3x -2 (x ≥1)表示的曲线为
( )
A .一条直线
B .一条射线
C .一条线段
D .不能确定
2.已知曲线C 的方程为2x 2-3y -8=0,则正确的是
( )
A .点(3,0)在曲线C 上
B .点⎝⎛⎭⎫0,-2
3在曲线C 上 C .点⎝⎛⎭⎫32,1在曲线C 上 D .点⎝
⎛⎭⎫0,-8
3在曲线C 上 3.“点M 在曲线y 2=4x 上”是“点M 的坐标满足方程y =-2x ”的 ( )
A .充分不必要条件
B .必要不充分条件
C .充要条件
D .既不充分又不必要条件
4.方程x 2+y 2=1 (xy <0)表示的曲线形状是
( )
5.若方程ax 2+by =4的曲线经过点A (0,2)和B ⎝⎛⎭⎫1
2,3,则a =________,b =________. 6.下面各对方程中,表示相同曲线的一对方程是
( )
A .y =x 与y =x 2
B .(x -1)2+(y +2)2=0与(x -1)(y +2)=0
C .y =1
x
与xy =1
D .y =lg x 2与y =2lg x 7.下列命题正确的是
( )
A .方程x
y -2
=1表示斜率为1,在y 轴上的截距是2的直线
B .△AB
C 的顶点坐标分别为A (0,3),B (-2,0),C (2,0),则中线AO 的方程是x =0 C .到x 轴距离为5的点的轨迹方程是y =5
D .曲线2x 2-3y 2-2x +m =0通过原点的充要条件是m =0 二、能力提升
8.已知定点P (x 0,y 0)不在直线l :f (x ,y )=0上,则方程f (x ,y )-f (x 0,y 0)=0表示一条
( )
A .过点P 且垂直于l 的直线
B .过点P 且平行于l 的直线
C .不过点P 但垂直于l 的直线
D .不过点P 但平行于l 的直线
9.方程|x |+|y |=1所表示的曲线C 围成的平面区域的面积为________. 10.(1)方程(x +y -1)x -1=0表示什么曲线?
(2)方程2x 2+y 2-4x +2y +3=0表示什么曲线?
11.证明圆心为坐标原点,半径等于5的圆的方程是x 2+y 2=25,并判断点M 1(3,-4),
M 2(-25,2)是否在这个圆上. 三、探究与拓展
12.已知两点A (0,1),B (1,0),且|MA |=2|MB |,求证:点M 的轨迹方程为⎝⎛⎭
⎫x -4
32+ ⎝⎛⎭⎫y +132=89
.
答案
1.B 2.D 3.B 4.C
5.16-83 2 6.C 7.D 8.B 9.2
10.解 (1)由方程(x +y -1)x -1=0可得⎩⎪⎨⎪⎧
x -1≥0
x +y -1=0或⎩⎪⎨⎪⎧
x -1≥0x -1=0
.
即x +y -1=0 (x ≥1)或x =1,
∴方程表示直线x =1和射线x +y -1=0 (x ≥1). (2)方程左边配方得2(x -1)2+(y +1)2=0, ∵2(x -1)2≥0,(y +1)2≥0,
∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2(x -1)2
=0(y +1)2
=0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧
x =1y =-1
,
∴方程表示的图形是点A (1,-1).
11.解 ①设M (x 0,y 0)是圆上任意一点,因为点M 到原点的距离等于5,所以
x 2
0+y 20
=5,也就是x 20+y 20=25,即(x 0,y 0)是方程x 2+y 2=25的解.
②设(x 0,y 0)是方程x 2+y 2=25的解,那么x 20+y 20=25,两边开方取算术平方根,得x 20+y 2
0=5,即点M (x 0,y 0)到原点的距离等于5,点M (x 0,y 0)是这个圆上的点.
由①、②可知,x 2+y 2=25是圆心为坐标原点,半径等于5的圆的方程. 把点M 1(3,-4)代入方程x 2+y 2=25,左右两边相等,(3,-4)是方程的解,所以点M 1在这个圆上;把点M 2(-25,2)代入方程x 2+y 2=25,左右两边不相等,(-25,2)不是方程的解,所以点M 2不在这个圆上. 12.证明 设点M 的坐标为(x ,y ),由两点间距离公式,
得|MA |=(x -0)2+(y -1)2, |MB |=
(x -1)2+(y -0)2
又∵|MA |=2|MB |,
∴(x -0)2+(y -1)2 =2
(x -1)2+(y -0)2.
两边平方,并整理得3x 2+3y 2+2y -8x +3=0, 即⎝⎛⎭⎫x -432+⎝⎛⎭⎫y +132=89
① 所以轨迹上的每一点的坐标都是方程①的解; 设M 1的坐标(x 1,y 1)是方程①的解, 即⎝
⎛⎭⎫x 1-432+⎝⎛⎭⎫y 1+132=89. 即3x 21+3y 21-8x 1+2y 1+3=0,
|M 1A |=(x 1-0)2+(y 1-1)2
=x 21+y 2
1-2y 1+1
=x 21+y 21+3x 21+3y 21-8x 1+3+1
=2
(x 1-1)2+(y 1-0)2=2|M 1B |,
即点M 1(x 1,y 1)在符合条件的曲线上. 综上可知,点M 的轨迹方程为
⎝⎛⎭⎫x -432+⎝⎛⎭⎫y +132=89
.。