人教A版高中数学选修2-1习题:2.1曲线与方程
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2.2椭圆2.2.1椭圆及其标准方程课时过关·能力提升基础巩固1a=6,c=1的椭圆的标准方程是()A.x 236+y235=1B.y 236+x235=1C.x 236+y21=1D.x 236+y235=1或y236+x235=12椭圆x 225+y2=1上的一个点P到一个焦点的距离为2,则点P到另一个焦点的距离为() A.5 B.6 C.7 D.8a2=25,∴a=5,2a=10.设P到另一个焦点的距离为d,由椭圆的定义知,d+2=2a=10,故d=8.3如果方程x 2a2+y2a+6=1表示焦点在x轴上的椭圆,那么实数a的取值范围是()A.a>3B.a<-2C.a>3或a<-2D.a>3或-6<a<-24已知椭圆x 225+y29=1上的点M到该椭圆一个焦点F的距离为2,N是MF的中点,O为坐标原点,那么线段ON的长是()A.2B.4C.8D.325若椭圆的对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形,焦点到椭圆上点的最短距离为√3,则这个椭圆的方程为( ) A.x 212+y 29=1B.x 29+y 212=1 C.x 212+y 29=1或x 29+y 212=1D.以上都不对6椭圆x 29+y 22=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆上.若|PF 1|=4,则|PF 2|= ,∠F 1PF 2的大小为 .|PF 1|+|PF 2|=6,且|PF 1|=4,知|PF 2|=2.在△PF 1F 2中,cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=-12. 故∠F 1PF 2=120°.120°7已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的两个焦点,P 为椭圆C 上一点,且PF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥PF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ .若△PF 1F 2的面积为9,则b= .,有{|PF 1|+|PF 2|=2a ,|PF 1|·|PF 2|=18,|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,解得4c 2+36=4a 2,即a 2-c 2=9,故b=3.8已知椭圆的两焦点坐标分别是(-2,0),(2,0),并且经过点(52,-32),求它的标准方程.椭圆的焦点在x 轴上,∴可设标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0). ∵2a=√(5+2)2+(-3)2+√(5-2)2+(-3)2=2√10,∴a=√10,a 2=10.∵c=2,∴c 2=4,∴b 2=a 2-c 2=6.故椭圆方程为x 210+y 26=1.9已知椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1作垂直于x 轴的直线与椭圆相交,一个交点为P ,求|PF 2|的长.F 1的坐标为(-√3,0).设P (-√3,y ),把P (-√3,y )代入椭圆的方程中,得|y|=12,即|PF 1|=12.根据椭圆的定义,得|PF 1|+|PF 2|=4,故|PF 2|=4-|PF 1|=4-12=72. 能力提升1已知两椭圆ax 2+y 2=8与9x 2+25y 2=100的焦距相等,则a 的值为( )A.9或917B.34或32C.9或34D.917或32椭圆9x 2+25y 2=100的标准方程为x 21009+y 24=1, ∴焦点在x 轴上,且c 2=1009-4=649, ∴c=83. 又∵椭圆ax 2+y 2=8的标准方程为x 28a +y 28=1, ∴8a -8=649或8-8a =649, 解得a=917或a=9.2已知椭圆x 24+y 2=1的焦点为F 1,F 2,点M 在该椭圆上,且MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,则点M 到x 轴的距离为( )A.2√3B.2√6C.√3D.√33若点O 和点F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ·FP ⃗⃗⃗⃗⃗ 的最大值为( ) A.2 B.3 C.6 D.8,得F (-1,0),设点P (x 0,y 0),则y 02=3(1-x 024), OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ·FP ⃗⃗⃗⃗⃗ =x 0(x 0+1)+y 02=x 02+x 0+y 02=x 02+x 0+3(1-x 024)=14(x 0+2)2+2, 当x 0=2时,OP⃗⃗⃗⃗⃗ ·FP ⃗⃗⃗⃗⃗ 取得最大值为6.4已知F 1,F 2是椭圆x 224+y 249=1的两个焦点,P 是椭圆上一点,且|PF 1|∶|PF 2|=4∶3,则△PF 1F 2的面积等于( ) A.24 B.26 C.22√2 D.24√2a 2=49,a=7,所以|PF 1|+|PF 2|=2a=14.又因为|PF 1|∶|PF 2|=4∶3,所以|PF 1|=8,|PF 2|=6.又因为|F 1F 2|=2c=2√49-24=10,所以|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,所以PF 1⊥PF 2.故△PF 1F 2的面积S=12|PF 1|·|PF 2|=12×8×6=24.5已知F 1,F 2为椭圆x 225+y 29=1的两个焦点,过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点,若|F 2A|+|F 2B|=12,则|AB|= .,知|F 2A|+|F 1A|+|F 2B|+|F 1B|=4a=20,则|F 1A|+|F 1B|=|AB|=20-12=8.6若方程x 2a +ay 2=1表示椭圆,则实数a 满足的条件是 . 将x 2a +ay 2=1化为x 2a +y 21a =1. 由题意,得a>0,且a ≠1a ,解得a>0,且a ≠1.0,且a ≠17F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点,M ,N 分别为其短轴的两个端点,且四边形MF 1NF 2的周长为4,设过F 1的直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,且|AB|=43,则|AF 2|·|BF 2|的最大值为 .8求符合下列条件的椭圆的标准方程:(1)过点A (√63,√3)和B (2√23,1)的椭圆; (2)过点(-3,2),且与x 29+y 24=1有相同焦点的椭圆.设所求椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m>0,n>0,m ≠n ).∵椭圆过点A (√63,√3)和B (2√23,1), ∴{ m ·(√63)2+n ·(√3)2=1,m ·(2√23)2+n ·12=1, 解得m=1,n=19. ∴所求椭圆的标准方程为x 2+y 2=1. (2)∵已知椭圆x 2+y 2=1中a=3,b=2,且焦点在x 轴上,∴c 2=9-4=5.∴设所求椭圆方程为x 2a '2+y 2a '2-5=1. ∵点(-3,2)在所求椭圆上,∴9a '2+4a '2-5=1.∴a'2=15. ∴所求椭圆方程为x 2+y 2=1.★9已知点M 在椭圆x 236+y 29=1上,MP'垂直于椭圆焦点所在的直线,垂足为P',并且M 为线段PP'的中点,求点P 的轨迹方程.P (x ,y ),点M 坐标为(x 0,y 0).∵点M 在椭圆x 236+y 29=1上,∴x 0236+y 029=1.∵M 是线段PP'的中点,∴{x 0=x ,y 0=y 2. 把{x 0=x ,y 0=y 2代入x 0236+y 029=1,得x 236+y 236=1, 即x 2+y 2=36.故点P 的轨迹方程为x 2+y 2=36.。
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A 级 基础巩固一、选择题1.下列选项中方程与其表示的曲线正确的是( )解析:对于A ,x 2+y 2=1表示一个整圆;对于B ,x 2-y 2=(x +y )(x -y )=0,表示两条相交直线;对于D ,由lg x +lg y =0知x >0,y >0.答案:C2.方程(x 2-4)2+(y 2-4)2=0表示的图形是( )A .两个点B .四个点C .两条直线D .四条直线解析:由已知⎩⎨⎧x 2-4=0,y 2-4=0,所以⎩⎨⎧x =±2,y =±2,即⎩⎨⎧x =2,y =2,或⎩⎨⎧x =2,y =-2或⎩⎨⎧x =-2,y =2,或⎩⎨⎧x =-2,y =-2.答案:B3.方程x 2+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:由x 2+xy =x ,得x (x +y -1)=0,即x =0或x +y -1=0. 由此知方程x 2+xy =x 表示两条直线.答案:C4.若曲线C 1:x 2+y 2-2x =0与曲线C 2:y (y -mx -m )=0有四个不同的交点,则实数m 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫-33,33 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,0∪⎝⎛⎭⎪⎫0,33 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,33 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-33∪⎝ ⎛⎭⎪⎫33,+∞ 答案:B5.下面四组方程表示同一条曲线的一组是( )A .y 2=x 与y =xB .y =lg x 2与y =2lg xC.y +1x -2=1与lg(y +1)=lg(x -2) D .x 2+y 2=1与|y |=1-x 2解析:主要考虑x与y的范围.答案:D二、填空题6.已知方程①x-y=0;②x-y=0;③x2-y2=0;④xy=1,其中能表示直角坐标系的第一、三象限的角平分线C的方程的序号是________.解析:①是正确的;②不正确,如点(-1,-1)在第三象限的角平分线上,但其坐标不满足方程x-y=0;③不正确.如点(-1,1)满足方程x2-y2=0,但它不在曲线C上;④不正确.如点(0,0)在曲线C上,但其坐标不满足方程xy=1.答案:①7.方程|x-1|+|y-1|=1所表示的图形是________.解析:当x≥1,y≥1时,原方程为x+y=3;当x≥1,y<1时,原方程为x-y=1;当x<1,y≥1时,原方程为-x+y=1;当x<1,y<1时,原方程为x+y=1.画出方程对应的图形,如图所示为正方形.答案:正方形8.下列命题正确的是________(填序号).①方程x y -2=1表示斜率为1,在y 轴上的截距是2的直线; ②到x 轴距离为5的点的轨迹方程是y =5;③曲线2x 2-3y 2-2x +m =0通过原点的充要条件是m =0. 答案:③三、解答题9.方程x 2(x 2-1)=y 2(y 2-1)所表示的曲线C .若点M (m ,2)与点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,n 在曲线C 上,求m ,n 的值. 解:将点M (m ,2)与点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,n 代入方程 x 2(x 2-1)=y 2(y 2-1),得⎩⎪⎨⎪⎧m 2(m 2-1)=2×1,34×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=n 2(n 2-1),所以m =±2,n =±12或±32. 10.求方程(x +y -1)x -1=0所表示的曲线. 解:依题意可得⎩⎨⎧x +y -1=0,x -1≥0或x -1=0, 即x +y -1=0(x ≥1)或x =1.综上可知,原方程所表示的曲线是射线x +y -1=0(x ≥1)和直线x =1.B 级 能力提升1.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( )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 的直线答案:B2.设平面点集A ={(x ,y )|(y -x )⎝ ⎛⎭⎪⎫y -1x ≥0},B ={(x ,y )|(x -1)2+(y -1)2≤1},则A ∩B 所表示的平面图形的面积为________.答案:π23.方程(x +y -1)x 2+y 2-4=0表示什么曲线? 解:由(x +y -1)x 2+y 2-4=0可得⎩⎨⎧x +y -1=0,x 2+y 2-4≥0,或x 2+y 2-4=0,即⎩⎨⎧x +y -1=0,x 2+y 2≥4,或x 2+y 2=4, 由圆x 2+y 2=4的圆心到直线x +y -1=0的距离d =12=22<2得直线与圆相交,所以⎩⎨⎧x +y -1=0,x 2+y 2≥4,表示直线x +y -1=0在圆x 2+y 2=4上和外面的部分,x 2+y 2=4表示圆心在坐标原点,半径为2的圆.所以原方程表示圆心在坐标原点,半径为2的圆和斜率为-1,纵截距为1的直线在圆x 2+y 2=4的外面的部分,如图所示.。
课时跟踪检测(六)曲线与方程求曲线的方程层级一学业水平达标1.已知直线l:x+y-3=0及曲线C:(x-3)2+(y-2)2=2,则点M(2,1)()A.在直线l上,但不在曲线C上B.在直线l上,也在曲线C上C.不在直线l上,也不在曲线C上D.不在直线l上,但在曲线C上解析:选B将点M(2,1)的坐标代入方程知M∈l,M∈C.2.方程xy2-x2y=2x所表示的曲线()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于原点对称D.关于x-y=0对称解析:选C同时以-x代替x,以-y代替y,方程不变,所以方程xy2-x2y=2x所表示的曲线关于原点对称.3.方程x+|y-1|=0表示的曲线是()解析:选B方程x+|y-1|=0可化为|y-1|=-x≥0,则x≤0,因此选B.4.已知两点M(-2,0),N(2,0),点P为坐标平面内的动点,满足|MN|·|MP|+MN·NP =0,则动点P(x,y)的轨迹方程为()A.y2=8x B.y2=-8xC.y2=4x D.y2=-4x解析:选B设点P的坐标为(x,y),则MN=(4,0),MP=(x+2,y),NP=(x-2,y),∴|MN|=4,|MP|=(x+2)2+y2,MN·NP=4(x-2).根据已知条件得4 (x+2)2+y2=4(2-x).整理得y2=-8x.∴点P的轨迹方程为y2=-8x.5.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=0 B .4x -3y -16=0或4x -3y +24=0 C .4x -3y +16=0或4x -3y +24=0 D .4x -3y +16=0或4x -3y -24=0 解析:选B 由两点式,得直线AB 的方程是 y -04-0=x +12+1,即4x -3y +4=0, 线段AB 的长度|AB |=(2+1)2+42=5.设C 的坐标为(x ,y ), 则12×5×|4x -3y +4|5=10, 即4x -3y -16=0或4x -3y +24=0.6.方程x 2+2y 2-4x +8y +12=0表示的图形为________. 解析:对方程左边配方得(x -2)2+2(y +2)2=0. ∵(x -2)2≥0,2(y +2)2≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ (x -2)2=0,2(y +2)2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =-2.从而方程表示的图形是一个点(2,-2). 答案:一个点(2,-2)7.已知两点M (-2,0),N (2,0),点P 满足PM ·PN =12,则点P 的轨迹方程为________________.解析:设P (x ,y ),则PM =(-2-x ,-y ),PN =(2-x ,-y ).于是PM ·PN =(-2-x )(2-x )+y 2=12, 化简得x 2+y 2=16,此即为所求点P 的轨迹方程. 答案:x 2+y 2=168.已知点A (0,-1),当点B 在曲线y =2x 2+1上运动时,线段AB 的中点M 的轨迹方程是________________.解析:设M (x ,y ),B (x 0,y 0),则y 0=2x 20+1.又M 为AB 的中点,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =0+x 02,y =y 0-12,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x ,y 0=2y +1,将其代入y 0=2x 20+1得,2y +1=2×(2x )2+1,即y =4x 2.答案:y =4x 29.在平面直角坐标系中,已知动点P (x ,y ),PM ⊥y 轴,垂足为M ,点N 与点P 关于x 轴对称,且OP ·MN =4,求动点P 的轨迹方程.解:由已知得M (0,y ),N (x ,-y ),则MN =(x ,-2y ), 故OP ·MN =(x ,y )·(x ,-2y )=x 2-2y 2, 依题意知,x 2-2y 2=4,因此动点P 的轨迹方程为x 2-2y 2=4.10.已知圆C 的方程为x 2+y 2=4,过圆C 上的一动点M 作平行于x 轴的直线m ,设m 与y 轴的交点为N ,若向量OQ =OM +ON ,求动点Q 的轨迹.解:设点Q 的坐标为(x ,y ),点M 的坐标为(x 0,y 0)(y 0≠0),则点N 的坐标为(0,y 0). 因为OQ =OM +ON ,即(x ,y )=(x 0,y 0)+(0,y 0)=(x 0,2y 0), 则x 0=x ,y 0=y 2.又点M 在圆C 上,所以x 20+y 20=4,即x 2+y 24=4(y ≠0). 所以动点Q 的轨迹方程是x 24+y 216=1(y ≠0).层级二 应试能力达标1.已知点O (0,0),A (1,-2),动点P 满足|PA |=3|PO |,则点P 的轨迹方程是( ) A .8x 2+8y 2+2x -4y -5=0 B .8x 2+8y 2-2x -4y -5=0 C .8x 2+8y 2+2x +4y -5=0 D .8x 2+8y 2-2x +4y -5=0 解析:选A 设动点P (x ,y ),则由|PA|=3|PO|,得(x-1)2+(y+2)2=3x2+y2.化简,得8x2+8y2+2x-4y-5=0.故选A.2.下列四组方程表示同一条曲线的是()A.y2=x与y=xB.y=lg x2与y=2lg xC.y+1x-2=1与lg(y+1)=lg(x-2)D.x2+y2=1与|y|=1-x2解析:选D根据每一组曲线方程中x和y的取值范围,不难发现A、B、C中各组曲线对应的x或y的取值范围不一致;而D中两曲线的x与y的取值范围都是[-1,1],且化简后的解析式相同,所以D正确.故选D.3.方程y=-4-x2对应的曲线是()解析:选A将y=-4-x2平方得x2+y2=4(y≤0),它表示的曲线是圆心在原点,半径为2的圆的下半部分,故选A.4.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.π3B.5π3C.π3或5π3D.π3或π6解析:选C将点P的坐标代入曲线(x-2)2+y2=3中,得(cos α-2)2+sin2α=3,解得cos α=12.又0≤α<2π,所以α=π3或5π3.故选C.5.方程|x-1|+|y-1|=1表示的曲线所围成的图形的面积是________.解析:方程|x-1|+|y-1|=1可写成⎩⎪⎨⎪⎧x>1,y≥1,x+y=3或⎩⎪⎨⎪⎧x>1,y<1,x-y=1或⎩⎪⎨⎪⎧x≤1,y≥1,y-x=1或⎩⎪⎨⎪⎧x≤1,y<1,x+y=1,其图形如图所示,它是边长为2的正方形,其面积为2.答案:26.给出下列结论:①方程yx-2=1表示斜率为1,在y轴上的截距为-2的直线;②到x轴距离为2的点的轨迹方程为y=-2;③方程(x2-4)2+(y2-4)2=0表示四个点.其中正确结论的序号是________.解析:对于①,方程yx-2=1表示斜率为1,在y轴上的截距为-2的直线且除掉点(2,0),所以①错误;对于②,到x轴距离为2的点的轨迹方程为y=-2或y=2,所以②错误;对于③,方程(x2-4)2+(y-4)2=0表示点(-2,2),(-2,-2),(2,-2),(2,2)四个点,所以③正确.故填③.答案:③7.已知A为定点,线段BC在定直线l上滑动,|BC|=4,点A到直线l的距离为3,求△ABC外心的轨迹方程.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△ABC的外心为P(x,y),因为点P在线段BC的垂直平分线上,所以不妨令B(x+2,0),C(x-2,0).又点P在线段AB的垂直平分线上,所以|PA|=|PB|,即x2+(y-3)2=22+y2,化简得x2-6y+5=0.于是△ABC外心的轨迹方程为x2-6y+5=0.8.已知两点P(-2,2),Q(0,2)以及一条直线l:y=x,设长为2的线段AB在直线l上移动,求直线PA和QB的交点M的轨迹方程.解:设A(m,m),B(m+1,m+1),当m ≠-2且m ≠-1时,直线PA 和QB 的方程分别为y =m -2m +2(x +2)+2和y =m -1m +1x +2.由⎩⎪⎨⎪⎧y =m -2m +2(x +2)+2,y =m -1m +1x +2消去m ,得x 2-y 2+2x -2y +8=0.当m =-2时,直线PA 和QB 的方程分别为x =-2和y =3x +2,其交点为(-2,-4),满足方程x 2-y 2+2x -2y +8=0.当m =-1时,直线PA 和QB 的方程分别为y =-3x -4和x =0,其交点为(0,-4),满足方程x 2-y 2+2x -2y +8=0.综上,可知所求交点M 的轨迹方程为x 2-y 2+2x -2y +8=0.。
[课时作业][A组基础巩固]1.方程xy2-x2y=2x所表示的曲线()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于原点对称D.关于x-y=0对称解析:同时以-x替x,以-y替y,方程不变,所以方程xy2-x2y=2x所表示的曲线关于原点对称.答案:C2.方程x+|y-1|=0表示的曲线是()解析:方程x+|y-1|=0可化为|y-1|=-x≥0,∴x≤0,故选B.答案:B3.已知动点P在曲线2x2-y=0上移动,则点A(0,-1)与点P连线中点的轨迹方程是()A.y=2x2B.y=8x2C.2y=8x2-1 D.2y=8x2+1解析:设AP中点为(x,y),则P(2x,2y+1)在2x2-y=0上,即2(2x)2-(2y+1)=0,∴2y=8x2-1.答案:C4.设点A为圆(x-1)2+y2=1上的动点,P A是圆的切线,且|P A|=1,则P点的轨迹方程为()A .y 2=2xB .(x -1)2+y 2=4C .y 2=-2xD .(x -1)2+y 2=2解析:如图,设P (x ,y ),圆心为M (1,0).连接MA ,则MA ⊥P A ,且|MA |=1,又∵|P A |=1,∴|PM |=|MA |2+|P A |2= 2.即|PM |2=2,∴(x -1)2+y 2=2.答案:D5.已知方程y =a |x |和y =x +a (a >0)所确定的两条曲线有两个交点,则a 的取值范围是( )A .a >1B .0<a <1C .0<a <1或a >1D .a ∈∅解析:当0<a ≤1时,两曲线只有一个交点(如图(1));当a >1时,两曲线有两个交点(如图(2)).答案:A6.方程x 2+2y 2-4x +8y +12=0表示的图形为________.解析:对方程左边配方得(x -2)2+2(y +2)2=0.∵(x -2)2≥0,2(y +2)2≥0,∴⎩⎨⎧ (x -2)2=0,2(y +2)2=0,解得⎩⎨⎧x =2,y =-2. 从而方程表示的图形是一个点(2,-2).答案:一个点(2,-2)7.设圆C 与圆x 2+(y -3)2=1外切,与直线y =0相切,则圆心C 的轨迹方程为________.解析:设圆心C (x ,y ),由题意得 (x -0)2+(y -3)2=y +1(y >0),化简得x 2=8y -8.答案:x 2=8y -88.已知l 1是过原点O 且与向量a =(2,-λ)垂直的直线,l 2是过定点A (0,2)且与向量b =⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,λ2平行的直线,则l 1与l 2的交点P 的轨迹方程是________,轨迹是________.解析:∵kl 1=2λ,∴l 1:y =2λx ;kl 2=-λ2,l 2:y =-λ2x +2,∴l 1⊥l 2,故交点在以原点(0,0),A (0,2)为直径的圆上但与原点不重合, ∴交点的轨迹方程为x 2+(y -1)2=1(y ≠0).答案:x 2+(y -1)2=1(y ≠0) 以(0,1)为圆心,1为半径的圆(不包括原点)9.已知定长为6的线段,其端点A 、B 分别在x 轴、y 轴上移动,线段AB 的中点为M ,求M 点的轨迹方程.解析:作出图象如图所示,根据直角三角形的性质可知|OM |=12|AB |=3.所以M 的轨迹为以原点O 为圆心,以3为半径的圆,故M 点的轨迹方程为x 2+y 2=9.10.在平面直角坐标系中,已知动点P (x ,y ),PM ⊥y 轴,垂足为M ,点N 与点P 关于x 轴对称,且OP →·MN→=4,求动点P 的轨迹方程. 解析:由已知得M (0,y ),N (x ,-y ),∴MN→=(x ,-2y ), ∴OP →·MN →=(x ,y )·(x ,-2y )=x 2-2y 2,依题意知,x 2-2y 2=4,因此动点P 的轨迹方程为x 2-2y 2=4.[B 组 能力提升]1.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:由两点式,得直线AB 的方程是y -04-0=x +12+1,即4x -3y +4=0, 线段AB 的长度|AB |=(2+1)2+42=5.设C 的坐标为(x ,y ),则12×5×|4x -3y +4|5=10, 即4x -3y -16=0或4x -3y +24=0.答案:B2.“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 .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:点M 在曲线y 2=4x 上,其坐标不一定满足方程y =-2x ,但当点M 的坐标满足方程y =-2x 时,则点M 一定在曲线y 2=4x 上,如点M (4,-4). 答案:B3.已知两点M (-2,0),N (2,0),点P 满足PM →·PN→=12,则点P 的轨迹方程为________.解析:设P (x ,y ),则PM→=(-2-x ,-y ),PN →=(2-x ,-y ). 于是PM →·PN→=(-2-x )(2-x )+y 2=12, 化简得x 2+y 2=16,此即为所求点P 的轨迹方程.答案:x 2+y 2=164.直线l :y =k (x -5)(k ≠0)与圆O :x 2+y 2=16相交于A ,B 两点,O 为圆心,当k 变化时,则弦AB 的中点M 的轨迹方程为________.解析:设M (x ,y ),易知直线恒过定点P (5,0),再由OM ⊥MP ,得|OP |2=|OM |2+|MP |2,所以x 2+y 2+(x -5)2+y 2=25,整理得⎝ ⎛⎭⎪⎫x -522+y 2=254.因为点M 应在圆内,故所求的轨迹为圆内的部分.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -522+y 2=254,x 2+y 2=16得两曲线交点的横坐标为x =165,故所求轨迹方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -522+y 2=254⎝ ⎛⎭⎪⎫0≤x <165. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫x -522+y 2=254⎝ ⎛⎭⎪⎫0≤x <165 5.已知等腰三角形的顶点是A (4,2),底边一个顶点是B (3,5),求另一个顶点C 的轨迹方程,并说明它的轨迹是什么?解析:设另一顶点C 的坐标为(x ,y ),依题意,得|AC |=|AB |,由两点间距离公式,得(x -4)2+(y -2)2=(4-3)2+(2-5)2.化简,得(x -4)2+(y -2)2=10.因为A ,B ,C 为三角形的三个顶点,所以A ,B ,C 三点不共线,即点B ,C 不能重合,且B , C 不能为⊙A 的一直径的两个端点.①因为B ,C 不重合,所以点C 的坐标不能为(3,5),②又因为点B 不能为⊙A 的一直径的两个端点,由x +32=4,得x =5.点C 的坐标不能为(5,-1).如图,故点C 的轨迹方程为(x -4)2+(y -2)2=10⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫⎩⎨⎧ x =3y =5和⎩⎨⎧x =5y =-1除外. 点C 的轨迹是以点A (4,2)为圆心,以10为半径的圆,除去点(3,5),(5,-1).6.已知直线y =mx +3m 和曲线y =4-x 2有两个不同的交点,求实数m 的取值范围.解析:直线y =m (x +3)过定点(-3,0),曲线y =4-x 2即x 2+y 2=4(y ≥0)表示半圆,由图可知m 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,255.。
高二年级(数学)学科习题卷曲线方程 一、选择题:1.已知命题“曲线C 上的点的坐标是方程f (x ,y )=0的解”是正确的,则下列命题中正确的是( ) A .满足方程f (x ,y )=0的点都在曲线C 上 B .方程f (x ,y )=0是曲线C 的方程 C .方程f (x ,y )=0所表示的曲线不一定是C D .以上说法都正确2.方程(x 2-4)(y 2-4)=0表示的图形是 ( )A .两条直线B .四条直线C .两个点D .四个点3.方程(x 2-4)2+(y 2-4)2=0表示的图形是A .两个点B .四个点C .两条直线D .四条直线4.已知A (-1,0),B (1,0),C 为平面内的一动点,且满足||2||AC BC =,则点C 的轨迹方程为 ( )A .22610x y x +++=B .22610x y x +-+=C .2210103x y x +-+= D .2210103x y x +++=5.方程x +|y -1|=0表示的曲线是 ( )6.已知A (1,0),B (-1,0),动点M 满足|MA |-|MB |=2,则点M 的轨迹方程是( ) A .011()y x =-≤≤ B .0(1)y x =≥ C .1)0(y x =≤- D .0(||1)y x =≥7.已知A (-2,0)、B (2,0),△ABC 的面积为10,则顶点C 的轨迹是( )A .一个点B .两个点C .一条直线D .两条直线二、填空题:8.等腰三角形底边的两个顶点是B (2,1),C (0,-3),则另一顶点A 的轨迹方程是______________. 9.在平面直角坐标系xOy 中,若定点A (1,2)与动点P (x ,y )满足:4OP OA ⋅=,则动点P 的轨迹方程为______________.10.已知O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2215x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足5NP NM =,则点P 的轨迹方程为______________.三、解答题:11.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P 是AB 的中点,求动点P 的轨迹C 的方程.12.已知点P (2,2),圆C :2280x y y +-=,过点P 的动直线l 与圆C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点.(1)求M 的轨迹方程;(2)当|OP |=|OM |时,求l 的方程及POM △的面积.13.两个定点(2,2),(0,2)P Q -,长为2的线段AB 在直线y x =上移动,求直线PA ,QB 的交点M 的轨迹方程。
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.。
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.。
曲线和方程学习目标:1、了解平面直角坐标中“曲线的方程”和“方程的曲线”含义.2、会判定一个点是否在已知曲线上.一、知识回顾并引题:二、自学课本7573-P 并记下重点,积极思考问题:三、自我检测:1、到两坐标轴距离相等的点组成的直线方程是0=-y x 吗?2、已知等腰三角形三个顶点的坐标是)3,0(A ,)0,2(-B ,)0,2(C 。
中线O AO (为原点)的方程是0=x 吗?为什么?3、已知方程2522=+by ax 的曲线经过点)35,0(A 和点)1,1(B ,求a 、b 的值。
四、提问、答疑,共同解决:五、例题分析:1、若曲线C 上的点的坐标满足方程(,)0f x y =,则下列说法正确的是()A.曲线C 的方程是(,)0f x y =B.方程(,)0f x y =的曲线是CC.坐标不满足方程(,)0f x y =的点都不在曲线C 上D.坐标满足方程(,)0f x y =的点都在曲线C 上2、已知00(,)P x y 在曲线(,)0f x y =上,P 也在曲线(,)0g x y =上,求证:点P 在曲线(,)(,)0f x y g x y λ+=上(R λ∈)六、课后作业:1、点)2,1(-A ,)3,2(-B ,)10,3(C 是否在方程0122=++-y xy x 的图形上?2、解答下列问题,并说明理由:(1)点12(3,4),(2,3)P P -是否在方程2225x y +=所表示的曲线上;(2)已知方程2225x y +=表示的曲线F 经过点)A m ,求m 的值。
3、(1)求方程c bx ax y ++=2的曲线经过原点的充要条件是 。
(2)求方程222)()(r b y a x =-+-的曲线经过原点的充要条件 。
4、(1)已知:[0,2)απ∈,点(cos ,sin )P αα在曲线22(2)3x y -+=上,则α的值是 ;(2)方程2222(4)(4)0x y -+-=表示的图形是 。