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高考数学 第八章第八节曲线与方程课后练习 理 人教A版

一、选择题
1.(2012·济南模拟)方程(x -y )2
+(xy -1)2
=0的曲线是( ) A .一条直线和一条双曲线 B .两条双曲线 C .两个点
D .以上答案都不对
解析:(x -y )2
+(xy -1)2
=0⇔⎩⎪⎨
⎪⎧
x -y =0,
xy -1=0.
∴⎩⎪⎨


x =1,y =1,
或⎩⎪⎨


x =-1,y =-1.
答案:C
2.长为3的线段AB 的端点A 、B 分别在x 轴、y 轴上移动,AC =2CB ,则点C 的轨迹是( )
A .线段
B .圆
C .椭圆
D .双曲线
解析:设C (x ,y ),A (a,0),B (0,b ),则a 2
+b 2
=9,① 又AC =2CB ,所以(x -a ,y )=2(-x ,b -y ),
即⎩⎪⎨⎪

a =3x ,
b =3
2
y ,②
代入①式整理可得x 2
+y 2
4=1.
答案:C
3.如图所示,一圆形纸片的圆心为O ,F 是圆内一定点,M 是圆周上一动点,把纸片折叠使M 与F 重合,然后抹平纸片,折痕为CD ,设
CD 与OM 交于点P ,则点P 的轨迹是( )
A .椭圆
B .双曲线
C .抛物线
D .圆
解析:由条件知|PM |=|PF |,
∴|PO |+|PF |=|PO |+|PM |=|OM |>|OF | ∴P 点的轨迹是以O 、F 为焦点的椭圆. 答案:A
4.已知A (0,7),B (0,-7),C (12,2),以C 为一个焦点作过A ,B 的椭圆,椭圆的另一个焦点F 的轨迹方程是( )
A .y 2
-x 2
48
=1(y ≤-1)
B .y 2
-x 248=1(y ≥1)
C .x 2
-y 248=1(x ≤-1)
D .x 2-y 2
48
=1(x ≥1)
解析: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c =7,a =1,b 2
=48,∴点F 的轨迹方程为y 2
-x 2
48
=1(y ≤-1).
答案:A
5.已知定点A (2,0),它与抛物线y 2
=x 上的动点P 连线的中点M 的轨迹方程为( ) A .y 2
=2(x -1) B .y 2
=4(x -1) C .y 2=x -1
D .y 2
=12
(x -1)
解析:设P (x 0
,y 0
),M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧
x =x 0
+22,
y =y
2.
所以⎩⎪⎨
⎪⎧
x 0=2x -2,
y 0=2y .
,由于y 2
0=x 0,
所以4y 2
=2x -2.
即y 2
=12(x -1).
答案:D 二、填空题
6.已知圆的方程为x 2
+y 2
=4,若抛物线过点A (-1,0)、B (1,0)且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点轨迹方程是____________.
解析:设抛物线焦点为F ,过A 、B 、O 作准线的垂线AA 1、BB 1、OO 1,则|AA 1|+|BB 1|=2|OO 1|=4,由抛物线定义得|AA 1|+|BB 1|=|FA |+|FB |,∴|FA |+|FB |=4,故F 点的轨迹是以A 、B 为焦点,长轴长为4的椭圆(去掉长轴两端点).
答案:x 24+y 2
3=1(y ≠0)
7.直线x a +
y
2-a
=1与x 、y 轴交点的中点的轨迹方程是__________.
解析:(参数法)设直线x a +
y
2-a
=1与x 、y 轴交点为A (a,0)、B (0,2-a ),A 、B 中点为
M (x ,y ),则x =a 2
,y =1-a
2
,消去a ,得x +y =1,∵a ≠0,a ≠2,∴x ≠0,x ≠1.
答案:x +y =1(x ≠0,x ≠1) 三、解答题
8.如图,已知F (1,0),直线l :x =-1,P 为平面上的动点,过点
P 作l 的垂线,垂足为点Q ,且QP ·QF =FP ·FQ .求动点P 的
轨迹C 的方程.
解:法一:设点P (x ,y ),则Q (-1,y ),
由QP ·QF =FP ·FQ ,得(x +1,0)·(2,-y )=(x -1,
y )·(-2,y ),化简得C :y 2=4x .
法二:由QP ·QF =FP ·FQ ,
得FQ ·(PQ +PF )=0,∴(PQ -PF )·(PQ +PF )=0, ∴PQ 2
-PF 2
=0.∴|PQ |=|PF |.
∴点P 的轨迹C 是抛物线,由题意,轨迹C 的方程为y 2
=4x .
9.已知定点F (0,1)和直线l 1:y =-1,过定点F 与直线l 1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l 2交轨迹于两点P 、Q ,交直线l 1于点R ,求RP ·RQ 的最小值. 解:(1)由题设知点C 到点F 的距离等于它到l 1的距离, ∴点C 的轨迹是以F 为焦点,l 1为准线的抛物线, ∴动点C 的轨迹方程为x 2
=4y .
(2)由题意知,直线l 2的方程可设为y =kx +1(k ≠0),与抛物线方程联立消去y ,得x 2
-4kx -4=0.
设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,
x 1x 2=-4.
又易得点R 的坐标为(-2
k
,-1),
∴RP ·RQ =(x 1+2k ,y 1+1)·(x 2+2
k
,y 2+1)
=(x 1+2k )(x 2+2
k
)+(kx 1+2)(kx 2+2)
=(1+k 2
)x 1x 2+(2k +2k )(x 1+x 2)+4k
2+4
=-4(1+k 2
)+4k (2k +2k )+4k
2+4
=4(k 2
+1k
2)+8.
∵k 2+1k
2≥2,当且仅当k 2
=1时取等号,
∴RP ·RQ ≥4×2+8=16,即RP ·RQ 的最小值为16.
10.(2011·天津高考)在平面直角坐标系xOy 中,点P (a ,b )(a >b >0)为动点,F 1、F 2分别
为椭圆x 2a 2+y 2
b
2=1的左、右焦点.已知△F 1PF 2为等腰三角形.
(1)求椭圆的离心率e ;
(2)设直线PF 2与椭圆相交于A ,B 两点,M 是直线PF 2上的点.满足AM ·BM =-2,求点M 的轨迹方程.
解:(1)设F 1(-c,0),F 2(c,0)(c >0). 由题意,可得|PF 2|=|F 1F 2|,即
a -c
2
+b 2
=2c ,整理得2(c a
)2
+c a
-1=0,
得c a =-1(舍),或c a =12.所以e =12
. (2)由(1)知a =2c ,b =3c , 可得椭圆方程为3x 2
+4y 2
=12c 2
, 直线PF 2的方程为y =3(x -c ).
A ,
B 两点的坐标满足方程组⎩⎨

3x 2+4y 2=12c 2
,y =3x -c .
消去y 并整理,得5x 2
-8cx =0,解得
x 1=0,x 2=85
c .
得方程组的解⎩⎨

x 1=0,
y 1=-3c ,
⎩⎪⎨⎪

x 2=8
5
c ,
y 2
=335c .
不妨设A (85c ,33
5
c ),B (0,-3c ).
设点M 的坐标为(x ,y ),则AM =(x -85c ,y -33
5
c ),
BM =(x ,y +3c ).
由y =3(x -c ),得c =x -
3
3
y . 于是AM =(8315y -35x ,85y -33
5
x ),
BM =(x ,3x ).
由AM ·BM =-2,
即(8315y -35x )·x +(85y -335x )·3x =-2,
化简得18x 2
-163xy -15=0. 将y =18x 2-15163x 代入c =x -33y ,
得c =10x 2+5
16x >0.所以x >0.
因此,点M 的轨迹方程是18x 2
-163xy -15=0(x >0).。

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