1、(2002年新課程卷)平面直角坐標(biāo)系中,
為坐標(biāo)原點(diǎn),已知
,若點(diǎn)
滿足
,其中
,且
,則點(diǎn)
的軌跡方程為( )
A.
B. ![]()
C.
D. ![]()
例4、已知
,F(xiàn)橢圓
的兩個(gè)焦點(diǎn),過(guò)點(diǎn)F的直線BC交橢圓于B、C兩點(diǎn),
(1)
,求點(diǎn)M的軌跡方程.
[答案
]
(2)若相應(yīng)于焦點(diǎn)F的準(zhǔn)線
與x軸相交于點(diǎn)A,|OF|=2|FA|,過(guò)點(diǎn)A的直線與橢圓相交于P、Q兩點(diǎn).設(shè)
(
),過(guò)點(diǎn)P且平行于準(zhǔn)線
的直線與橢圓相交于另一點(diǎn)M,證明:
.
解:(1)略
(2) 證明:
.由已知得方程組
![]()
注意
,解得![]()
因
,故
![]()
.
而
,所以
.
[結(jié)論發(fā)散]設(shè)P(
)為橢圓上一點(diǎn),
(1)求
的Min
(2)求
的Max
(3)當(dāng)
<0時(shí),
的取值范圍。
(4)若相應(yīng)于焦點(diǎn)F的準(zhǔn)線
與x軸相交于點(diǎn)A,
,求![]()
(5)已知點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2,3),求
的最值。
(6)已知點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(1,1),求
的最小值
(7)已知點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(1,1),求
的最值
[提示] ![]()
![]()
=![]()
=2a+![]()
2a+
=2a+![]()
例5.已知A、B為拋物線
(p>0)上兩點(diǎn),直線AB過(guò)焦點(diǎn)F,A、B在準(zhǔn)線上的射影分別為C、D,
(1) 若
,求拋物線的方程。
(2) CD是否恒存在一點(diǎn)K,使得![]()
![]()
![]()
![]()
Y
![]()
![]()
A
F P
![]()
B
X
O
D K C
解:(1)提示:記A(
)、B (
)設(shè)直線AB方程為
代入拋物線方程得![]()
![]()
![]()
![]()
(2)設(shè)線段AB中點(diǎn)P在在準(zhǔn)線上的射影為T(mén),
則![]()
![]()
![]()
=![]()
-
=![]()
-![]()
=0
故存在點(diǎn)K即點(diǎn)T,使得![]()
[實(shí)質(zhì):以AB為直徑的圓與準(zhǔn)線相切]
[結(jié)論發(fā)散1] y軸上是否恒存在一點(diǎn)K,使得![]()
[實(shí)質(zhì):以AF為直徑的圓與y軸相切]
[結(jié)論發(fā)散2]求證:
![]()
[結(jié)論發(fā)散3]求證:存在實(shí)數(shù)
使得 ![]()
[實(shí)質(zhì):證明A、O、D三點(diǎn)共線(2001年高考題)]
[結(jié)論發(fā)散4] 設(shè)線段AB中點(diǎn)P在在準(zhǔn)線上的射影為T(mén),證明:![]()
[題設(shè)變更1] 已知A、B為拋物線
(p>0)上兩點(diǎn),
,點(diǎn)C坐標(biāo)為![]()
(1) 求證:
∥![]()
(2)若
=
(
)且
試求點(diǎn)M的軌跡方程。
[題設(shè)變更2](2004全國(guó)湖南文21)如圖,過(guò)拋物線x2=4y的對(duì)稱軸上任一點(diǎn)P(0,m)(m>0)作直線與拋物線交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)Q是點(diǎn)P關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn).設(shè)點(diǎn)P分有向線段
所成的比為
,證明:![]()
;
![]()
解:依題意,可設(shè)直線AB的方程為
代入拋物線方程
得
①
設(shè)A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別是
、
、x2是方程①的兩根.
所以
由點(diǎn)P(0,m)分有向線段
所成的比為
,
得![]()
又點(diǎn)Q是點(diǎn)P關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn),
故點(diǎn)Q的坐標(biāo)是(0,-m),從而
.
![]()
![]()
![]()
![]()
所以 ![]()
思維能力訓(xùn)練
例1.已知
是x,y軸正方向的單位向量,設(shè)
=
,
=
,且滿足|
|+|
|=4.
(1)求點(diǎn)P(x,y)的軌跡C的方程.
(2)如果過(guò)點(diǎn)Q(0,m)且方向向量為
=(1,1) 的直線l與點(diǎn)P的軌跡交于A,B兩點(diǎn),當(dāng)
AOB的面積取到最大值時(shí),求m的值。
解:(1)
=
, |
|=
,且|
|+|
|=4.
點(diǎn)P(x,y)到點(diǎn)(
,0),(-
,0)的距離這和為4,故點(diǎn)P的軌跡方程為![]()
(2)設(shè)A(
),B(
)依題意直線AB的方程為y=x+m.代入橢圓方程,得
,則
+
=-
m, ![]()
![]()
=![]()
因此,![]()
當(dāng)
時(shí),即m=
時(shí),![]()
[題設(shè)變式I.1] 已知
是x,y軸正方向的單位向量,設(shè)
=
,
=
,且滿足||
|-|
||=2.求點(diǎn)P(x,y)的軌跡C的方程.(軌跡為雙曲線)
[題設(shè)變式I.2] 已知
是x,y軸正方向的單位向量,設(shè)
=
,
=
,且滿足![]()
![]()
=|
|.求點(diǎn)P(x,y)的軌跡C的方程.
[提示:設(shè)K(-
,0),F(xiàn) (
,0),則![]()
![]()
表示
在x軸上射影,即點(diǎn)P到x= -
的距離,所以點(diǎn)P到定點(diǎn)F的距離與到定直線x= -
的距離比為1,故點(diǎn)P的軌跡是以(
,0)為焦點(diǎn)以x= -
為準(zhǔn)線拋物線]
[題設(shè)變式I.3] 已知
是x,y軸正方向的單位向量,設(shè)
=
,
=
,且滿足![]()
![]()
=
|
|.求點(diǎn)P(x,y)的軌跡C的方程.
[提示:設(shè)K(-
,0),F(xiàn) (
,0),則![]()
![]()
表示
在x軸上射影,即點(diǎn)P到x= -
的距離,所以點(diǎn)P到定點(diǎn)F的距離與到定直線x= -
的距離比為
,當(dāng)
時(shí),點(diǎn)P的軌跡是以(
,0)為焦點(diǎn),以x= -
為相應(yīng)準(zhǔn)線的橢圓;當(dāng)
時(shí),點(diǎn)P的軌跡是以(
,0)為焦點(diǎn),以x= -
為相應(yīng)準(zhǔn)線的雙曲線的右支;若想得到雙曲線的雙支
應(yīng)滿足什么條件?]
[題設(shè)變式I.4] 已知平面上兩定點(diǎn)K、F,P為一動(dòng)點(diǎn),滿足,![]()
.求點(diǎn)P(x,y)的軌跡C的方程.(以F焦點(diǎn),過(guò)K且垂直于KF的直線為準(zhǔn)線的拋物線)
[題設(shè)變式I.5] 已知平面上兩定點(diǎn)K、F,P為一動(dòng)點(diǎn),滿足,![]()
.求點(diǎn)P(x,y)的軌跡C的方程.(以F焦點(diǎn),過(guò)K且垂直于KF的直線為準(zhǔn)線的圓錐曲線。)
[考題] 已知點(diǎn)A(
,0),B(
,0)動(dòng)點(diǎn)P滿足![]()
(1)若動(dòng)點(diǎn)P的軌跡記作曲線C1,求曲線C1的方程.
(2)已知曲線C1交y軸正半軸于點(diǎn)Q,過(guò)點(diǎn)D(0,
)作斜率為k的直線交曲線
C1于M、N點(diǎn),求證:無(wú)論k如何變化,以MN為直徑的圓過(guò)點(diǎn)Q.(解答見(jiàn)附頁(yè))
[題設(shè)變式II.1] 已知
是x,y軸正方向的單位向量,設(shè)
=
,
=
,且滿足|
+
|=4..求點(diǎn)P(x,y)的軌跡C的方程. (
,點(diǎn)P軌跡為圓,其中A(
,0),B(-
,0))
[題設(shè)變式II.2] 已知
是x,y軸正方向的單位向量,設(shè)
=
,
=
,且滿足![]()
![]()
=6.求點(diǎn)P(x,y)的軌跡C的方程. (軌跡為圓)
例2、已知兩點(diǎn)M(-2,0),N(2,0),動(dòng)點(diǎn)P在y軸上的射影是H,如果
分別是公比q=2的等比數(shù)列的第三、第四項(xiàng).
(1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程;
(2)已知過(guò)點(diǎn)N的直線l交曲線C于x軸下方兩個(gè)不同的點(diǎn),A、B,設(shè)R為AB的中點(diǎn),若過(guò)點(diǎn)R與定點(diǎn)Q(0,-2)的直線交x軸于點(diǎn)D(x0,0),求x0的取值范圍.
導(dǎo)析 (1)設(shè)P(x,y),則H(0,y),
![]()
![]()
![]()
又因?yàn)?sub>
所以有![]()
所以點(diǎn)P的軌跡方程為y2-x2=4(x≠0).
(2)設(shè)AB:y=k(x-2),A(x1y1),B(x2y2),R(x3y3).
化簡(jiǎn)得(k2-1)x2-4k2x=4(k2-1)=0.
所以![]()
所以DQ的方程為
令y=0,得![]()
又由
可得k2>
,由題意可知
<k<1,
所以1<
<
,所以
<-(
)2+
<1, 所以2<x0<2+
.
故所求的x0的取值范圍為(2,2+
).
[題后反思]若改變q 的值能否構(gòu)造出橢圓來(lái)呢?
[當(dāng)0<q<1時(shí),點(diǎn)P的軌跡為橢圓]
例3、如圖所示,點(diǎn)F (a,0)(a>0),點(diǎn)P在y軸上運(yùn)動(dòng),M在x軸上,N為動(dòng)
點(diǎn),且
(1)求點(diǎn)N的軌跡C的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)F(a,0)的直線l(不與x軸垂直)與曲線C交于A、B兩點(diǎn),設(shè)點(diǎn)K(-a,0),
與
的夾角為
,求證:0<
<
.
[答案提示] (1)點(diǎn)N的軌跡C的方程為![]()
[變化]點(diǎn)F (a,0)(a>0),點(diǎn)P在y軸上運(yùn)動(dòng),M在x軸上,N為動(dòng)點(diǎn),
且
(
為常數(shù))求點(diǎn)N的軌跡仍為拋物線嗎?;
10. 設(shè)a、b、c均為實(shí)數(shù),求證:
+
+
≥
+
+
.
證明:∵a、b、c均為實(shí)數(shù),
∴
(
+
)≥
≥
,當(dāng)a=b時(shí)等號(hào)成立;
(
+
)≥
≥
,當(dāng)b=c時(shí)等號(hào)成立;
(
+
)≥
≥
.
三個(gè)不等式相加即得
+
+
≥
+
+
,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c時(shí)等號(hào)成立.
[探索題](1).已知a3+b3=1,求a+b的取值范圍.
(2) 已知a>0,b>0,a+b=4,求
的最小值.
解(1) 易知
,否則a=-b代入a3+b3=0與已知矛盾.
令a+b=t≠0,由1=(a+b)3-3ab(a+b),得
,視a,b為方程
的根,
由
,得
、
![]()
∴①為![]()
![]()
∴
(2) 由4=a+b
得ab≤4.
∴![]()
當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)取“=”,所求最小值為
.
易錯(cuò)解:原式
,最小值為8.
9.某種生產(chǎn)設(shè)備購(gòu)買(mǎi)時(shí)費(fèi)用10萬(wàn)元,每年的設(shè)備管理費(fèi)共計(jì)9千元,這種生產(chǎn)設(shè)備的維修費(fèi)各年為:第一年2千元,第二年4千元,第三年6千元,依每年2千元的增量逐年遞增,問(wèn)這種生產(chǎn)設(shè)備最多使用多少年報(bào)廢最合算?(即年平均費(fèi)用最少)
解:設(shè)使用x年的年平均費(fèi)用為y(萬(wàn)元),則
y=
≥1+2
=3,
當(dāng)且僅當(dāng)x=10時(shí),等號(hào)成立.
8.(1)若x>0,y>0,x+y=1,
求證:(1+
)(1+
)≥9
(2)設(shè)實(shí)數(shù)x,y滿足y+x2=0,0<a<1,求證:
≤
。
證明:(1)法一: 左邊=(1+
)(1+
)=1+
+
+
=1+
+![]()
=1+
≥1+
=9=右邊 (當(dāng)且僅當(dāng)x=y=
時(shí)取“=”號(hào))
法二: 令x=
y=
, 0<
<![]()
左邊=(1+
)(1+
)=(1+
)(1+
)
=1+
+
+
·
=1+![]()
=1+
≥1+8=9=右邊
0<2
<
=
時(shí),x=y=
時(shí)取等號(hào)![]()
法三:∵x+y=1
∴左邊=(1+
)(1+
)=(1+
)(1+
)=(2+
)(2+
)
=5+2(
+
)≥5+4=9=右邊 (當(dāng)且僅當(dāng)x=y=
時(shí)取“=”號(hào))
(2)∵
≥
,
≤
,0<a<1
∴
≥
∴
≥![]()
∴
≤![]()
7. 設(shè)x≥0, y≥0, x2+
=1,求
的最大值.
解法一: ∵x≥0, y≥0, x2+
=1
∴
=
=![]()
≤![]()
=![]()
=![]()
當(dāng)且僅當(dāng)x=
,y=
(即x2=
)時(shí),
取得最大值![]()
解法二: 令
(0≤
≤
)
則
=cos![]()
=![]()
≤
=![]()
當(dāng)
=
,
即
=
時(shí),x=
,y=
時(shí),
取得最大值![]()
6.若x,y是正數(shù),則
的最小值是_______
簡(jiǎn)答.提示:1-4.BBBB; 5. ②③; 6.原式=![]()
[解答題]
5. 下列不等式中恒成立的是_________
①ctgθ+tgθ≥2
②x+
-1≥2
③
≥2 、xyz≤
(x+y+z=1)
4.(2004全國(guó)I)
的最小值為( )
A.
-
B.
-
C.-
-
D.
+![]()
[填空題]
國(guó)際學(xué)校優(yōu)選 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
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