轨迹方程(详细解析+考点分析+名师点评)

文档属性

名称 轨迹方程(详细解析+考点分析+名师点评)
格式 zip
文件大小 740.8KB
资源类型 试卷
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2014-02-13 16:39:52

文档简介

答案与评分标准
一、选择题(共20小题)
1、如图,在平面直角坐标系xOy中,A(1,0),B(1,1),C(0,1),映射f将xOy平面上的点P(x,y)对应到另一个平面直角坐标系uO'v上的点P'(2xy,x2﹣y2),则当点P沿着折线A﹣B﹣C运动时,在映射f的作用下,动点P'的轨迹是(  )
A、 B、
C、 D、
考点:映射;函数的图象;轨迹方程。
专题:分类讨论。
分析:本题考查的知识点是映射的定义,函数的图象及轨迹方程,根据映射f将xOy平面上的点P(x,y)对应到另一个平面直角坐标系uO'v上的点P'(2xy,x2﹣y2),我们分点P沿着线段AB和线段BC运动两种情况分析讨论,即可得到动点P'的轨迹.
解答:解:点P沿着线段AB运动时21*cnjy*com
X=1,Y∈[0,1]
此时P'(2xy,x2﹣y2)的坐标为(2y,1﹣y2),消掉参数y后,得到动点P'的轨迹是y=
点P沿着线段BC运动时21*cnjy*com
X∈[0,1],Y=121*cnjy*com
此时P'(2xy,x2﹣y2)的坐标为(2x,x2﹣1),消掉参数x后,得到动点P'的轨迹是
故动点P'的轨迹是
故选A.
点评:求轨迹即求动点坐标满足的方程,由两种处理思路:一是求谁设谁,然后根据已知条件列出含有x,y的式子,整理得到轨迹方程;二是已知动点的坐标,但含有参数(如本题中分类讨论后的结果),我们可以消掉参数得到轨迹方程.
2、已知函数f(x)=ax2+(b+c)x+1(a≠0)是偶函数,其定义域为[a﹣c,b],则点(a,b)的轨迹是(  )
A、直线 B、圆锥曲线
C、线段 D、点
3、若方程x2+ax+b=0的两根分别为sinθ和cosθ,则点(a,b)的轨迹是(  )21*cnjy*com
A、 B、
C、 D、
考点:函数的图象;轨迹方程。21*cnjy*com
专题:计算题;数形结合。
分析:由一元二次方程根与系数的关系得到a,b与参数θ的关系式,再利用三角函数的同角关系消去参数θ得到关于a,b的普通方程,最后由此方程即可选出答案.
解答:解:∵方程x2+ax+b=0的两根分别为sinθ和cosθ,21*cnjy*com
∴由根与系数的关系得:
消去θ得:1+2b=a2,且,
故点(a,b)的轨迹是一段开口向上的抛物线.
故选B.
点评:本题主要考查了轨迹方程的求法、函数的图象以及一元二次方程根与系数的关系,属于基础题.
4、动点p与定点A(﹣1,0),B(1,0)的连线的斜率之积为﹣1,则p点的轨迹方程是(  )
A、x2+y2=1 B、x2+y2=1(x≠±1)
C、x2+y2=1(x≠1) D、y=
考点:直线的斜率;轨迹方程。
专题:计算题。
分析:设出点P(x,y),表示出两线的经、斜率,利用其乘积为﹣1建立方程化简即可得到点P的轨迹方程.
解答:解:设P(x,y),则kPA=,kPB=
∵动点p与定点A(﹣1,0),B(1,0)的连线的斜率之积为﹣1,
∴kPA×kPB=﹣1
∴=﹣1 即x2+y2=1
又x=±1时,必有一个斜率不存在,故x≠±1
综上点P的轨迹方程为x2+y2=1(x≠±1)
故应选B.
点评:考查解析几何中将位置关系转化为方程的一个典型题,其特点是利用坐标建立方程,化简整理得轨迹方程,题型简单,很具有挖根性.
5、以A(1,3)和B(﹣5,1)为端点的线段AB的中垂线方程是(  )
A、3x﹣y+8=0 B、3x+y+4=0
C、2x﹣y﹣6=0 D、3x+y+8=0
6、点P(4,﹣2)与圆x2+y2=4上任一点连线的中点轨迹方程是(  )21*cnjy*com
A、(x﹣2)2+(y+1)2=1 B、(x﹣2)2+(y+1)2=4
C、(x+4)2+(y﹣2)2=1 D、(x+2)2+(y﹣1)2=1
考点:轨迹方程。
专题:计算题。
分析:设圆上任意一点为(x1,y1),中点为(x,y),则,由此能够求出点P(4,﹣2)与圆x2+y2=4上任一点连线的中点轨迹方程.
解答:解:设圆上任意一点为(x1,y1),中点为(x,y),21*cnjy*com

代入x2+y2=4得
(2x﹣4)2+(2y+2)2=4,化简得(x﹣2)2+(y+1)2=1.
故选A.
点评:本题考查点的轨迹方程,解题时要仔细审题,注意公式的灵活运用.
7、已知两定点A(﹣2,0),B(1,0),如果动点P满足条件|PA|=2|PB|,则点P的轨迹所包围的图形的面积等于(  )
A、π B、4π
C、8π D、9π
考点:轨迹方程。
专题:计算题。
分析:设P点的坐标为(x,y),用坐标表示|PA|、|PB|,代入等式|PA|=2|PB|,整理即得点P的轨迹方程,然后根据轨迹确定面积.
解答:解:已知两定点A(﹣2,0),B(1,0),如果动点P满足|PA|=2|PB|,设P点的坐标为(x,y),
则(x+2)2+y2=4[(x﹣1)2+y2],即(x﹣2)2+y2=4,
所以点的轨迹是以(2,0)为圆心,2为半径的圆,
所以点P的轨迹所包围的图形的面积等于4π,
故选B.
点评:考查两点间距离公式及圆的性质.是训练基础知识的好题.
8、若三棱锥A﹣BCD的侧面ABC内一动点P到底面BCD的面积与到棱AB的距离相等,则动点P的轨迹与△ABC组成图形可能是:(  )
A、 B、
C、 D、
考点:轨迹方程。
专题:计算题;数形结合。
分析:设二面角A﹣BC﹣D的大小为θ,作PR⊥面BCD于R,PQ⊥BC于Q,PC⊥AB于T,则∠PQR=θ,由题设条件知为小于1的常数.
解答:解:设二面角A﹣BC﹣D的大小为θ,如图.
作PR⊥面BCD于R,PQ⊥BC于Q,PC⊥AB于T,则∠PQR=θ,21*cnjy*com
且由条件PT=PR=PQ?sinθ,
∴为小于1的常数,
故选D.
点评:本题考查轨迹方程问题,数形结合是最有效的解题方法.21*cnjy*com
9、如图,定点A和B都在平面α内,定点P?α,PB⊥α,C是α内异于A和B的动点,且PC⊥AC.那么,动点C在平面α内的轨迹是(  )
A、一条线段,但要去掉两个点 B、一个圆,但要去掉两个点21*cnjy*com
C、一个椭圆,但要去掉两个点 D、半圆,但要去掉两个点
10、到两坐标轴距离相等的点的轨迹方程是(  )
A、x﹣y=0 B、x+y=0
C、|x|﹣y=0 D、|x|﹣|y|=0
考点:轨迹方程。
专题:计算题。
分析:设动点的坐标为(x,y),结合与两坐标轴距离即可求得轨迹方程.
解答:解:设动点P(x,y),则它到两坐标轴x,y距离的分别为|y|,|x|,
∴到两坐标轴距离相等的点的轨迹方程是|x|=|y|,
故选D.
点评:按求动点轨迹方程的一般步骤求,其过程是建系设点,列出几何等式,坐标代换,化简整理,主要用于动点具有的几何条件比较明显时.
11、设动点P在直线x=1上,O为坐标原点.以OP为直角边、点O为直角顶点作等腰Rt△OPQ,则动点Q的轨迹是
(  )
A、圆 B、两条平行直线
C、抛物线 D、双曲线
考点:轨迹方程。
专题:计算题。
分析:设P(1,a)Q(x,y),由题意知x=﹣ay,再由|OP|=|OQ|,知y2=1,所以y=1或y=﹣1.即动点Q的轨迹是两条平行于x轴直线.
解答:解:设P(1,a)Q(x,y),
点O为直角顶点作等腰直角三角形OPQ,21*cnjy*com
,x=﹣ay,
∵|OP|=|OQ|
∴1+a2=x2+y2=a2y2+y2(a2+1)y2,而a2+1>0,21*cnjy*com
∴y2=1,
∴y=1或y=﹣1
∴动点Q的轨迹是两条平行于x轴直线.
故选B.
点评:本题考查圆锥曲线的基本知识,解题时要认真审题,仔细解答.21*cnjy*com
12、已知△ABC的两个顶点A(﹣5,0),B(5,0),△ABC的第三个顶点在一条双曲线(y≠0)上,则△ABC的内心的轨迹所在图象为(  )
A、两条直线 B、椭圆
C、双曲线 D、抛物线
考点:轨迹方程。
专题:计算题;作图题。
分析:由点A,B分别为双曲线的焦点,再由双曲线的定义可得到∴||CA|﹣|CB||=2a=6,再由其内切圆结合切线长定理,可求得内切圆圆心的横坐标,与纵坐标无关,所以是两条直线.
解答:解:根据题意:A(﹣5,0),B(5,0)分别为双曲线的左右焦点.
∴||CA|﹣|CB||=2a=6
设其内切圆与CA,CB,AB所在的切点分别为E,F,G
由切线长定理可知:|CE|=|CF|,|AE|=|AG|,|BF|=|BG|
∴可得||GA|﹣|GB||=6
∴xG=3或xG=﹣3
∴△ABC的内心的轨迹所在图象为两条直线
故选A
点评:本题主要考查双曲线的定义和三角线的内切圆及圆的切线长定理.
13、已知圆(x+2)2+y2=36的圆心为M,设A为圆上任一点,N(2,0),线段AN的垂直平分线交MA于点P,则动点P的轨迹是(  )
A、圆 B、椭圆
C、双曲线 D、抛物线
14、在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M是CC1的中点,若点P在ABB1A1所在的平面上,满足∠PDB1=∠MDB1,则点P的轨迹是(  )
A、圆 B、椭圆
C、双曲线 D、抛物线21*cnjy*com
考点:轨迹方程。
专题:计算题。
分析:由已知中点P在ABB1A1所在的平面上,满足∠PDB1=∠MDB1,我们根据直线与夹角相等的性质,我们可以判断DP的轨迹是一个以DB1为轴,以DP为母线的圆锥,由此可将问题转化为平面截圆锥得到圆锥曲线的形状判断问题,分析平面ABB1A1与母线及轴的关系,即可得到答案.
解答:解:若∠PDB1=∠MDB1,
则DP的轨迹应该是一个以DB1为轴,以DP为母线的圆锥,
平面ABB1A1是一个与母线DM平行的平面
又∵点P在ABB1A1所在的平面上,
∴P点的轨迹为一条抛物线
故选D
点评:本题考查的知识点是轨迹方程,圆锥曲线的形状,其中分析出DP的轨迹是一个以DB1为轴,以DP为母线的圆锥,将问题转化为平面截圆锥得到圆锥曲线的形状判断问题,是解答本题的关键.
15、已知A(2,﹣1),B(﹣1,1),O为坐标原点,动点P满足,其中m、n∈R,且2m2﹣n2=2,则动点P的轨迹是(  )
A、焦距为的椭圆 B、焦距为的椭圆
C、焦距为的双曲线 D、焦距为的双曲线
考点:轨迹方程。
专题:计算题。
分析:设动点P(x,y),根据向量间的关系得到 m=x+y,n=x+2y,代入2m2﹣n2=2化简可得动点P的轨迹方程.
解答:解:设动点P(x,y ),∵点P满足,其中m、n∈R,且2m2﹣n2=2,
∴(x,y )=(2m﹣n,n﹣m),∴x=2m﹣n,y=n﹣m,∴m=x+y,n=x+2y,
∴2 (x+y)2﹣(x+2y)2=2,即=1,表示焦距为的双曲线,
故选D.
点评:本题考查两个向量坐标形式的运算,用代入法求轨迹方程,建立动点P(x,y )与m、n的关系是解题的关键.
16、已知坐标满足方程F(x,y)=0的点都在曲线C上,那么(  )21*cnjy*com
A、曲线C上的点的坐标都适合方程F(x,y)=0 B、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)=0 D、不在C上的点的坐标有些适合F(x,y)=0
17、已知椭圆的右焦点为F,Q、P分别为椭圆上和椭圆外一点,且点Q分FP的比为1:2,则点P的轨迹方程为(  )
A、 B、
C、 D、
考点:轨迹方程。
专题:计算题。
分析:根据椭圆的性质可得F的坐标,设Q(x',y'),p(x,y)点Q分FP的比为1:2得y'=y,x'﹣3=即x'=,代入椭圆方程整理后即可得到答案.
解答:解:设Q(x',y'),p(x,y);则F(3,0) 由点Q分FP的比为1:2得,
y'=y,x'﹣3=即x'=又因为Q在圆上,
因此:[(即
故选C.
点评:本题主要考查轨迹方程的问题.常需要先设出所求点的坐标(x,y),通过题设条件找到x和y的关系.
18、设定点F1(0,﹣3)、F2(0,3),动点P满足条件|PF1|+|PF2|=a+(a>0),则点P的轨迹是(  )
A、椭圆 B、线段
C、不存在 D、椭圆或线段
考点:轨迹方程。
专题:计算题。
分析:由基本不等式可得 a+≥6,当a+=6 时,点P满足|PF1|+|PF2|=|F1F2|,P的轨迹是线段F1F2;a+>6时,点P满足|PF1|+|PF2|为常数,且大于线段|F1F2|的长,P的轨迹是椭圆.
解答:解:∵a>0,∴a+≥2=6.
当 a+=6=|F1F2|时,由点P满足条件|PF1|+|PF2|=a+=|F1F2|得,点P的轨迹是线段F1F2.
当 a+>6=|F1F2|时,由点P满足条件|PF1|+|PF2|=a+>|F1F2|得,点P的轨迹是以F1、F2为焦点的椭圆.
综上,点P的轨迹是线段F1F2或椭圆,
故选 D.
点评:本题考查椭圆的定义,基本不等式的应用,体现了分类讨论的数学思想,确定 a+的范围是解题的关键.
19、如图,在平面直角坐标系xOy中,A(1,0),B(1,1),映射f将xOy平面上的点P(x,y)对应到另一个平面直角坐标系uO′v上的点P′(2xy,x2﹣y2),例如xOy平面上的点P(2,1)在映射f的作用下对应到uO′v平面上的点P′(4,3),则当点P在线段AB上运动时,在映射f的作用下,动点P′的轨迹是(  )
A、 B、
C、 D、
考点:轨迹方程。21cnjy
分析:设动点P′的坐标B(u,v),则u=2xy,v=x2﹣y2,根据条件消去参数x、y,建立关于u,v的方程.
解答:解:设动点P′的坐标B(u,v),则u=2xy,v=x2﹣y2,21cnjy
又x=1,0≤y≤1,
∴u=2y,u∈(0,2),v=1﹣y2,
消去参数y得:v=1﹣,u∈( 0,2),21cnjy
故答案选B.
点评:建立u、v与x、y的关系,再由x=1,0≤y≤1,消去参数y,得到关于u、v的方程,并注意自变量取值的范围.
20、已知平面α∥平面β,直线l?α,点P∈l,平面α、β之间的距离为8,则在β内到P点的距离为9的点的轨迹是:(  )
A、一个圆 B、两条直线
C、四个点 D、两个点
二、填空题(共5小题)
21、两条直线ax+y+1=0和x﹣ay﹣1=0(a≠±1)的交点的轨迹方程是 x2+y2﹣x+y=0(xy≠0) .
考点:两条直线的交点坐标;轨迹方程。
分析:由两条直线ax+y+1=0和x﹣ay﹣1=0(a≠±1)的方程,构造方程(组),解方程(组)后,求出交点坐标,消去参数a,易得两条直线ax+y+1=0和x﹣ay﹣1=0(a≠±1)的交点的轨迹方程.
解答:解:由(a≠±1)得
(a≠±1)
即x2+y2﹣x+y=0(xy≠0)
点评:求含有参数的两条曲线交点的轨迹方程,我们处理的办法是,构造方程组,将两个曲线方程中的参数表达出来,消参数,然后根据题目要求,判断x,y的取值范围.
22、动圆x2+y2﹣(4m+2)x﹣2my+4m2+4m+1=0的圆心的轨迹方程是 x﹣2y﹣1=0(x≠1) .21cnjy
考点:圆的标准方程;轨迹方程。
专题:计算题。
分析:把圆化为标准方程后得到:圆心为(2m+1,m),r=|m|,(m≠0),令x=2m+1,y=m,消去m即可得到y与x的解析式.
解答:解:把圆的方程化为标准方程得[x﹣(2m+1)]2+(y﹣m)2=m2(m≠0)
则圆心坐标为,因为m≠0,得到x≠1,所以消去m可得x=2y+1即x﹣2y﹣1=021cnjy
故答案为:x﹣2y﹣1=0(x≠1)
点评:此题考查学生会将圆的方程变为标准方程,会把直线的参数方程化为一般方程.做题时注意m的范围.
23、曲线C是平面内与两个定点F1(﹣1,0)和F2(1,0)的距离的积等于常数a2(a>1)的点的轨迹.给出下列三个结论:
①曲线C过坐标原点;
②曲线C关于坐标原点对称;21cnjy
③若点P在曲线C上,则△F1PF2的面积不大于a2.
其中,所有正确结论的序号是 ②③ .
由(1)式平方化简的:y4+[(x+1)2+(x﹣1)2]y2+(x2﹣1)2﹣a4=0?(舍)
把三角形的面积式子平方的:对于(2)
令?
代入(2)得=≤,
故可知a2所以③正确.
故答案为:②③
点评:此题重点考查了利用直接法求出动点的轨迹方程,并化简,利用方程判断曲线的对称性及利用解析式选择换元法求出值域.
24、(北京卷理14)如图放置的边长为1的正方形PABC沿x轴滚动.设顶点p(x,y)的轨迹方程是y=f(x),则f(x)的最小正周期为 4 ;y=f(x)在其两个相邻零点间的图象与x轴所围区域的面积为 π+1 
说明:“正方形PABC沿X轴滚动”包括沿x轴正方向和沿x轴负方向滚动.沿x轴正方向滚动指的是先以顶点A为中心顺时针旋转,当顶点B落在x轴上时,再以顶点B为中心顺时针旋转,如此继续.类似地,正方形PABC可以沿x轴负方向滚动.
考点:轨迹方程;函数的周期性。21cnjy
专题:应用题;探究型。21cnjy
分析:由题中信息可知无论正方形是沿着x轴的正方向还是负方向滚动,再次使用点P与x轴接触的x轴方向的路程是4,故其最小正期为4,在正方形的翻滚过程中,函数y=f(x)的两个相邻零点间点P的轨迹如图所示,可得其面积.21cnjy
解答:解:不难想象,从某一个顶点(比如A)落在x轴上的时候开始计算,到下一次A点落在x轴上,这个过程中四个顶点依次落在了x轴上,而每两个顶点间距离为正方形的边长1,因此该函数的周期为4.下面考察P点的运动轨迹,不妨考察正方形向右滚动,P点从x轴上开始运动的时候,首先是围绕A点运动个圆,该圆半径为1,然后以B点为中心,滚动到C点落地,其间是以BP为半径,旋转90°,然后以C为圆心,再旋转90°,这时候以CP为半径,因此最终构成图象如下:故其与x轴所围成的图形面积为
故答案为:4,π+1
点评:考查了数形结合的思想,以及函数零点的概念和零点的判断,本题是一道信息题,考查学生的分析问题能力、阅读能力、推理能力和应用知识解决问题的能力.
25、已知⊙O的方程是x2+y2﹣2=0,⊙O'的方程是x2+y2﹣8x+10=0,由动点P向⊙O和⊙O'所引的切线长相等,则动点P的轨迹方程是 x= .
三、解答题(共5小题)
26、已知正四面体ABCD的棱长为3cm.21cnjy
(1)已知点E是CD的中点,点P在△ABC的内部及边界上运动,且满足EP∥平面ABD,试求点P的轨迹;
(2)有一个小虫从点A开始按以下规则前进:在每一个顶点处等可能地选择通过这个顶点的三条棱之一,并且沿着这条棱爬到尽头,当它爬了12cm之后,求恰好回到A点的概率.
考点:等可能事件的概率;轨迹方程;平面与平面之间的位置关系。21cnjy
专题:计算题。21cnjy
分析:(1)取BC中点M,连接EM,并取AC的中点Q,连QE,QM,根据线面平行的判定定理可得:EQ∥平面ABD,MQ∥平面ABD,再结合面面平行的判定定理得到:平面QEM∥平面ABD,进而得到点P的轨迹为线段QM.
(2)由题意可得:小虫共走过了4条棱,并且得到基本事件总数为81,再分别讨论当小虫走第1条棱时,第2条棱,第3条棱的所有走法,即可得到小虫走12cm后仍回到A点的所有走法为21种,进而根据等可能事件的概率公式求出答案.
解答:解:(1)取BC中点M,连接EM,并取AC的中点Q,连QE,QM,
所以EQ∥AD,EQ?平面ABD,AD?平面ABD,
所以EQ∥平面ABD.
同理可得:MQ∥平面ABD.
因为EQ,MQ为平面QEM内的两条相交直线,
所以平面QEM∥平面ABD,
所以得到点P的轨迹为线段QM.
(2)由题意可得:小虫爬了12cm,并且恰好回到A点,
所以小虫共走过了4条棱,
因为每次走某条棱均有3种选择,
所以所有等可能基本事件总数为34=81.
当小虫走第1条棱时,有3种选择,即AB,AC,AD,不妨设小虫走了AB,
然后小虫走第2条棱为BA或BC或BD,
若第2条棱走的为BA,则第3条棱可以选择走AB,AC,AD,计3种可能;
若第2条棱走的为BC,则第3条棱可以选择走CB,CD,计2种可能;
同理第2条棱走BD时,第3棱的走法亦有2种选择.
所以小虫走12cm后仍回到A点的选择有3×(3+2+2)=21种可能.
所以所求的概率为.
点评:本题主要考查线面平行与面面平行的判定定理,以及考查等可能事件的概率公式,解决此题的关键是仔细审题挖掘题中隐含条件,再结合列举的方法得到所求事件包含的基本事件数,在列举时要做到不重不漏有规律的列举,此题属于中档题.
27、动圆C:(x﹣1)2+y2=1,过原点O作圆的任一弦,求弦的中点的轨迹方程.
纪教育网
∴所求点的轨迹方程为
(三)参数法:设动弦PQ的方程为y=kx,由21世纪教育网
得:(1+k2)x2﹣2x=0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),
PQ的中点为(x,y),则:,
消去k得.
点评:考查求轨迹方程的方法,同一个位置关系,因为着手的角度的不同,转化出了三个不同的方向,请读者认真体会这三种情况的同与不同.
28、如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点M(2,0),AB边所在直线的方程为x﹣3y﹣6=0点T(﹣1,1)在AD边所在直线上.
(I)求AD边所在直线的方程;
(II)求矩形ABCD外接圆的方程;
(III)若动圆P过点N(﹣2,0),且与矩形ABCD的外接圆外切,求动圆P的圆心的轨迹方程.
考点:直线的一般式方程;圆的标准方程;轨迹方程。
分析:(I)先由AD与AB垂直,求得AD的斜率,再由点斜式求得其直线方程;
(II)先求得其圆心和半径,再由圆的标准方程求解;
(III)由圆心距等于两半径之和,抽象出双曲线的定义从而求得轨迹方程.
解答:解:(I)因为AB边所在直线的方程为x﹣3y﹣6=0,且AD与AB垂直,所以直线AD的斜率为﹣3
又因为点T(﹣1,1)在直线AD上,
所以AD边所在直线的方程为y﹣1=﹣3(x+1).
3x+y+2=0.
(II)由解得点A的坐标为(0,﹣2),
因为矩形ABCD两条对角线的交点为M(2,0).21世纪教育网
所以M为矩形ABCD外接圆的圆心.
又.
从而矩形ABCD外接圆的方程为(x﹣2)2+y2=8.
(III)因为动圆P过点N,所以|PN|是该圆的半径,又因为动圆P与圆M外切,
所以|PM|=|PN|+2,21世纪教育网
即|PM|﹣|PN|=2.
故点P的轨迹是以M,N为焦点,实轴长为2的双曲线的左支.21世纪教育网
因为实半轴长a=,半焦距c=2.
所以虚半轴长b=.
从而动圆P的圆心的轨迹方程为.
点评:本题主要考查直线方程的求法,平面图形外接圆的求法和轨迹方程的求法.
29、过椭圆内一点M(1,1)的弦AB.
(1)若点M恰为弦AB的中点,求直线AB的方程;
(2)求过点M的弦的中点的轨迹方程.
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得x2+4(kx+1﹣k)2=1621世纪教育网版权所有
得(1+4k2)x2+8k(1﹣k)x+4(1﹣k2)﹣16=0
,21世纪教育网版权所有


∴.
(2)设弦AB的中点为P(x,y)
∵A,B,M,P四点共线,
∴kAB=kMP
∴.
点评:在求直线方程时,应先选择适当的直线方程的形式,并注意各种形式的适用条件,用斜截式及点斜式时,直线的斜率必须存在,而两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,截距式不能表示与坐标轴垂直或经过原点的直线,故在解题时,若采用截距式,应注意分类讨论,判断截距是否为零;若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况.
30、已知点B′为圆A:(x﹣1)2+y2=8上任意一点、点B(﹣1,0).线段BB′的垂直平分线和线段AB′相交于点M.
(1)求点M的轨迹E的方程;
(2)已知点M(x0,y0)为曲线E上任意一点.求证:点关于直线x0x+2y0y=2的对称点为定点、并求出该定点的坐标.
考点:圆的标准方程;与直线关于点、直线对称的直线方程;轨迹方程。
专题:压轴题;数形结合;转化思想;交轨法。
轨迹方程
一、选择题(共20小题)
1、如图,在平面直角坐标系xOy中,A(1,0),B(1,1),C(0,1),映射f将xOy平面上的点P(x,y)对应到另一个平面直角坐标系uO'v上的点P'(2xy,x2﹣y2),则当点P沿着折线A﹣B﹣C运动时,在映射f的作用下,动点P'的轨迹是(  )21*cnjy*com
A、 B、
C、 D、
2、已知函数f(x)=ax2+(b+c)x+1(a≠0)是偶函数,其定义域为[a﹣c,b],则点(a,b)的轨迹是(  )
A、直线 B、圆锥曲线21*cnjy*com
C、线段 D、点
3、若方程x2+ax+b=0的两根分别为sinθ和cosθ,则点(a,b)的轨迹是(  )21*cnjy*com
A、 B、
C、 D、
4、动点p与定点A(﹣1,0),B(1,0)的连线的斜率之积为﹣1,则p点的轨迹方程是(  )
A、x2+y2=1 B、x2+y2=1(x≠±1)21*cnjy*com
C、x2+y2=1(x≠1) D、y=
5、以A(1,3)和B(﹣5,1)为端点的线段AB的中垂线方程是(  )
A、3x﹣y+8=0 B、3x+y+4=0
C、2x﹣y﹣6=0 D、3x+y+8=0
6、(2010?上海)点P(4,﹣2)与圆x2+y2=4上任一点连线的中点轨迹方程是(  )
A、(x﹣2)2+(y+1)2=1 B、(x﹣2)2+(y+1)2=4
C、(x+4)2+(y﹣2)2=1 D、(x+2)2+(y﹣1)2=1
7、已知两定点A(﹣2,0),B(1,0),如果动点P满足条件|PA|=2|PB|,则点P的轨迹所包围的图形的面积等于(  )
A、π B、4π
C、8π D、9π
8、若三棱锥A﹣BCD的侧面ABC内一动点P到底面BCD的面积与到棱AB的距离相等,则动点P的轨迹与△ABC组成图形可能是:(  )
A、 B、
C、 D、
9、如图,定点A和B都在平面α内,定点P?α,PB⊥α,C是α内异于A和B的动点,且PC⊥AC.那么,动点C在平面α内的轨迹是(  )21*cnjy*com
A、一条线段,但要去掉两个点
B、一个圆,但要去掉两个点
C、一个椭圆,但要去掉两个点
D、半圆,但要去掉两个点
10、到两坐标轴距离相等的点的轨迹方程是(  )21*cnjy*com
A、x﹣y=0 B、x+y=0
C、|x|﹣y=0 D、|x|﹣|y|=0
11、设动点P在直线x=1上,O为坐标原点.以OP为直角边、点O为直角顶点作等腰Rt△OPQ,则动点Q的轨迹是
(  )
A、圆 B、两条平行直线21*cnjy*com
C、抛物线 D、双曲线
12、已知△ABC的两个顶点A(﹣5,0),B(5,0),△ABC的第三个顶点在一条双曲线(y≠0)上,则△ABC的内心的轨迹所在图象为(  )
A、两条直线 B、椭圆
C、双曲线 D、抛物线
13、已知圆(x+2)2+y2=36的圆心为M,设A为圆上任一点,N(2,0),线段AN的垂直平分线交MA于点P,则动点P的轨迹是(  )
A、圆 B、椭圆
C、双曲线 D、抛物线
14、在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M是CC1的中点,若点P在ABB1A1所在的平面上,满足∠PDB1=∠MDB1,则点P的轨迹是(  )
A、圆 B、椭圆
C、双曲线 D、抛物线
15、已知A(2,﹣1),B(﹣1,1),O为坐标原点,动点P满足,其中m、n∈R,且2m2﹣n2=2,则动点P的轨迹是(  )
A、焦距为的椭圆 B、焦距为的椭圆
C、焦距为的双曲线 D、焦距为的双曲线
16、已知坐标满足方程F(x,y)=0的点都在曲线C上,那么(  )21*cnjy*com
A、曲线C上的点的坐标都适合方程F(x,y)=0
B、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)=0
D、不在C上的点的坐标有些适合F(x,y)=0
17、已知椭圆的右焦点为F,Q、P分别为椭圆上和椭圆外一点,且点Q分FP的比为1:2,则点P的轨迹方程为(  )21*cnjy*com
A、 B、
C、 D、21*cnjy*com
18、设定点F1(0,﹣3)、F2(0,3),动点P满足条件|PF1|+|PF2|=a+(a>0),则点P的轨迹是(  )
A、椭圆 B、线段
C、不存在 D、椭圆或线段21*cnjy*com
19、如图,在平面直角坐标系xOy中,A(1,0),B(1,1),映射f将xOy平面上的点P(x,y)对应到另一个平面直角坐标系uO′v上的点P′(2xy,x2﹣y2),例如xOy平面上的点P(2,1)在映射f的作用下对应到uO′v平面上的点P′(4,3),则当点P在线段AB上运动时,在映射f的作用下,动点P′的轨迹是(  )
A、 B、
C、 D、
20、已知平面α∥平面β,直线l?α,点P∈l,平面α、β之间的距离为8,则在β内到P点的距离为9的点的轨迹是:(  )
A、一个圆 B、两条直线
C、四个点 D、两个点
二、填空题(共5小题)
21、两条直线ax+y+1=0和x﹣ay﹣1=0(a≠±1)的交点的轨迹方程是 _________ .
22、动圆x2+y2﹣(4m+2)x﹣2my+4m2+4m+1=0的圆心的轨迹方程是 _________ .
23、曲线C是平面内与两个定点F1(﹣1,0)和F2(1,0)的距离的积等于常数a2(a>1)的点的轨迹.给出下列三个结论:
①曲线C过坐标原点;21*cnjy*com
②曲线C关于坐标原点对称;
③若点P在曲线C上,则△F1PF2的面积不大于a2.21*cnjy*com
其中,所有正确结论的序号是 _________ .
24、(北京卷理14)如图放置的边长为1的正方形PABC沿x轴滚动.设顶点p(x,y)的轨迹方程是y=f(x),则f(x)的最小正周期为 _________ ;y=f(x)在其两个相邻零点间的图象与x轴所围区域的面积为 _________ 
说明:“正方形PABC沿X轴滚动”包括沿x轴正方向和沿x轴负方向滚动.沿x轴正方向滚动指的是先以顶点A为中心顺时针旋转,当顶点B落在x轴上时,再以顶点B为中心顺时针旋转,如此继续.类似地,正方形PABC可以沿x轴负方向滚动.21*cnjy*com
25、已知⊙O的方程是x2+y2﹣2=0,⊙O'的方程是x2+y2﹣8x+10=0,由动点P向⊙O和⊙O'所引的切线长相等,则动点P的轨迹方程是 _________ .
三、解答题(共5小题)
26、已知正四面体ABCD的棱长为3cm.
(1)已知点E是CD的中点,点P在△ABC的内部及边界上运动,且满足EP∥平面ABD,试求点P的轨迹;
(2)有一个小虫从点A开始按以下规则前进:在每一个顶点处等可能地选择通过这个顶点的三条棱之一,并且沿着这条棱爬到尽头,当它爬了12cm之后,求恰好回到A点的概率.
27、动圆C:(x﹣1)2+y2=1,过原点O作圆的任一弦,求弦的中点的轨迹方程.
28、如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点M(2,0),AB边所在直线的方程为x﹣3y﹣6=0点T(﹣1,1)在AD边所在直线上.
(1)求AD边所在直线的方程;
(2)求矩形ABCD外接圆的方程;
(3)若动圆P过点N(﹣2,0),且与矩形ABCD的外接圆外切,求动圆P的圆心的轨迹方程.
29、过椭圆内一点M(1,1)的弦AB.21*cnjy*com
(1)若点M恰为弦AB的中点,求直线AB的方程;21*cnjy*com
(2)求过点M的弦的中点的轨迹方程.
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30、已知点B′为圆A:(x﹣1)2+y2=8上任意一点、点B(﹣1,0).线段BB′的垂直平分线和线段AB′相交于点M.
(1)求点M的轨迹E的方程;
(2)已知点M(x0,y0)为曲线E上任意一点.求证:点关于直线x0x+2y0y=2的对称点为定点、并求出该定点的坐标.