人教新课标A版选修4-4数学1.1平面直角坐标系、平面上的坐标变换同步检测

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名称 人教新课标A版选修4-4数学1.1平面直角坐标系、平面上的坐标变换同步检测
格式 doc
文件大小 3.0MB
资源类型 素材
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2016-06-16 11:56:56

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文档简介

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1.1平面直角坐标系、平面上的坐标变换同步检测
一、选择题
1. 直线经伸缩变换后变为,则该伸缩变换为( )
A. B. C. D.
答案:B
解析:解答:设变换为将其代入方程,得.又∵,∴.即
分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是根据伸缩变换计算即可.
2. 在体育场排练团体体操,甲、乙二人所在位置的坐标分别为(2,1),(3,2),丙所在位置的坐标为.若这三人所站的位置是在一条直线上,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案:D
解析:解答:两点(2,1),(3,2)所在直线的方程为,依题意,得.
分析:本题主要考查了平面直角坐标系与曲线方程,解决问题的关键是根据平面直角坐标系求解曲线方程即可.
3. 将曲线按变换后得到曲线的焦点坐标为( )
A.B. C. D.(1,0)
答案:A
解析:解答:将曲线按变换后得到曲线方程为,所以焦点坐标为.
分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是根据伸缩变换计算即可
4. 将椭圆按变换后得到圆,则( )
A.B.C.D.
答案:D
解析:解答:圆即,
由椭圆,得,
所以由变换得,.
分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是伸缩变换计算即可.
5. 在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换后,曲线变为曲线,则曲线C的方程为( )
A.B.C.D.
答案:A
解析:解答:将直接代入,得,,即为所求曲线C的方程.
分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是根据伸缩变换化简计算即可
6.经过伸缩变换后,曲线方程变为( )
A.B.C.D.
答案:A
解析:解答:由得又∵,∴,即
分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是根据伸缩变换计算即可.
7. 在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换后,曲线变为曲线,则曲线C的方程为( )
A. .B.C.D.
答案:A
解析:解答:由伸缩变换将代入变换后的方程得.
分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是根据伸缩变换计算即可
8. 已知等腰中,,,,则点的坐标为( )
A.(3,-3)B.(0,3)或(3,-3)C.(2,-1)D.(0,3)或(2,-1)
答案:D
解析:解答:方法一:若点,则,所以不满足,排除选项A,B;
若点,则,所以,又,故满足题意,由于的中点坐标为(1,1),由对称性,得另一点的坐标为(0,3),故选D.
方法二:设,由,得,即,所以,即①.
由,得,
化简,得.
代入①整理,得,解得,,所以,,
所以点的坐标为(0,3)或(2,-1).
分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是根据伸缩变换的原理结合所给条件计算即可
9. 有相距1400m的A,B两个观察站,在A站听到爆炸声的时间比在B站听到爆炸声的时间早4s.已知当时声音速度为340m/s,则爆炸点所在的曲线为( )
A.双曲线 B.直线 C.椭圆 D.抛物线
答案:A
解析:解答:由题意知,爆炸点与点的距离差为定值340×4=1360<1400,
故爆炸点位于以为焦点的且离点B较远的双曲线的一支上.
分析:本题主要考查了平面直角坐标系与曲线方程,解决问题的关键是根据所给曲线满足的条件分析计算即可
二、填空题
10. 将对数曲线的横坐标伸长到原来的2倍得到的曲线方程为___________.
答案:
解析:解答:由题意知伸缩变换为即代入曲线中得.
分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是根据伸缩变换计算即可
11. 将点P(2,3)变换为点(1,1)的一个伸缩变换公式为__________
答案:
解析:解答:设伸缩变换为由解得∴
分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是根据伸缩变换计算即可
12. 将点P(-2,2)变换为P’(-6,1)的伸缩变换公式为__________.
答案:
解析:解答:由伸缩变换公式得所以.
故伸缩变换公式为
分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是根据伸缩变换的原理计算即可
13. 将圆按变换后得到曲线的离心率等于______.
答案:
解析:解答:将圆按变换后得到曲线方程为,故,,,离心率.
分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是根据伸缩变换的原理计算即可
14. 在平面直角坐标系中,方程所对应的直线经过伸缩变换后的直线方程为__________.
答案:
解析:解答:由伸缩变换得
代入直线方程得.
则变换后的直线方程为.
分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是根据所给函数结合伸缩变换的原理计算即可
15. .已知A(2,1),B (-1,1),O为坐标原点,动点M满足,其中,且,则M的轨迹方程为_____________
答案:
解析:解答:设,
则,
∴又,消去得.
分析:本题主要考查了平面直角坐标系与曲线方程,解决问题的关键是根据所给条件求解曲线方程即可
三、解答题
16. 在平面直角坐标系中,求下列方程所对应的图形经过伸缩变换,后的图形是什么形状?
(1
答案:解:由伸缩变换可知
将,代入,可得,即.
即伸缩变换之后的图形还是抛物线.
(2
答案:解:将,代入,得,
即,
即伸缩变换之后的图形为焦点在轴上的椭圆.
解析:分析:本题考查伸缩变换的应用,解答此题需要先根据伸缩变换求出变换后的方程,然后再判断图形的形状.
17. 已知求直角顶点C的轨迹方程.
答案:解:以所在直线为轴,的中点为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系,则有,设顶点.
法一:由是直角三角形可知,即.化简得.依题意可知,.
故所求直角顶点的轨迹方程为.
法二:由是直角三角形可知,所以,则,化简得直角顶点的轨迹方程为.
法三:由是直角三角形可知,且点与点不重合,所以,化简得直角顶点的轨迹方程为.
解析:分析:本题主要考查了平面直角坐标系与曲线方程,解决问题的关键是需要结合几何图形的结构特点,建立适当的平面直角坐标系,然后设出所求动点的坐标,寻找满足几何关系的等式,化简后即可得到所求的轨迹方程;
求轨迹方程,其实质就是根据题假设条件,把几何关系通过“坐标”转化成代数关系,得到对应的方程.(1)求轨迹方程时的一般步骤是:建系设点列式化简检验;(2)求轨迹方程时注意不要把范围扩大或缩小,也就是要检验轨迹的纯粹性和完备性;(3)由于观察的角度不同,因此探求关系的方法也不同,解题时要善于从对角度思考问题.
18. 已知中,求证:.
答案:证明:以为坐标原点所在直线为轴,建立平面直角坐标系,
则,设,
则,

,
.
∴.
解析:分析:本题主要考查了平面直角坐标系与曲线方程,解决问题的关键是根据条件建立坐标系求解方程即可
19. 已知中,分别为两腰上的高.求证:
答案:证明:如图,以所在直线为轴,的垂直平分线为轴建立平面直角坐标系.
设.
则直线的方程为,
即:.
直线的方程为,
即:.
由点到直线的距离公式:,
∴,即.
解析:分析:本题考查坐标法在几何中的应用.解答本题可通过建立平面直角坐标系,将几何证明问题转化为代数运算问题. (1)建立适当的直角坐标系,将平面几何问题转化为解析几何问题,即“形”转化为“数”,再回到“形”中,此为坐标法的基本思想,务必熟练掌握. (2)建立坐标系时,要充分利用图形的几何特征.例如,中心对称图形,可利用它的对称中心为坐标原点;轴对称图形,可利用它的对称轴为坐标轴;题设中有直角,可考虑以两直角边所在的直线为坐标轴等.
20. 某种大型商品,A,B两地都有出售,且价格相同.某地居民从两地之一购得商品后运回的费用是:每单位距离A地的运费是B地的运费的3倍,已知A,B 两地距离为10千米,顾客选择A 或 B地购买这种商品的标准是:包括运费和价格的总费用较低,求A,B 两地的售货区域的分界线的曲线形状,并指出曲线上、曲线内、曲线外的居民应如何选择购货地点.
答案:解:如图,以 A,B所在的直线为x轴,AB中点 O为坐标原点,建立平面直角坐标系,则,.
设某地P的坐标为,且P地居民选择到A地购买商品便宜,并设A地的运费为3a元/千米,B地的运费为a元/千米.
价格+运费×到地的距离≤价格+运费×到地的距离,
即,
因为,所以.
即.
所以以点为圆心,为半径的圆是这两地购货的分界线.
圆C内的居民从A地购货便宜.
圆C外的居民从B 地购货便宜.
圆C上的居民从A,B 地购货的总费用相等,因此,可随意从A,B两地之一购货.
解析:分析:本题主要考查了平面直角坐标系与曲线方程,解决问题的关键是根据所给事件问题建立平面直角坐标系求解即可
21. 在正三角形内有一动点P,已知P到三顶点的距离分别为,且满足,求点P的轨迹方程.
答案:解答:以的中点为原点,所在的直线为轴,的垂直平分线为轴,建立如图所示的直角坐标系,
设点用点的坐标表示等式
,
有,
化简得,
即点的轨迹方程为.
解析:分析:本题主要考查了平面直角坐标系与曲线方程,解决问题的关键是根据所给条件建立空间直角坐标系计算即可
22. 在平面直角坐标系中,求下列方程对应的图形经过伸缩变换后的图形.
(1).
答案:解:由伸缩变换得
将其代入,得到经过伸缩变换后的图形的方程是.
所以经过伸缩变换后,直线 成直线.
(2).
答案:解:将代入,得到经过伸缩变换后的图形的方程是,即.
所以经过伸缩变换后,圆变成椭圆.
解析:分析:本题主要考查了平面直角坐标轴中的伸缩变换,解决问题的关键是根据平面直角坐标轴中的伸缩变换原理计算即可
23. 已知线段AB与CD互相垂直平分于点O,动点M满足,求动点M的轨迹方程.
答案:解:以为原点,分别以直线为轴、轴建立直角坐标系,则,.
设为轨迹上任一点,则
,
,
∴由,可得
化简,得.
∴点的轨迹方程为.
解析:分析:本题主要考查了平面直角坐标系与曲线方程,解决问题的关键是根据所给条件建立空间直角坐标系计算即可
24. 已知平行四边形的三个顶点的坐标分别为(-2,1),(-1,3),(3,4),求第四个顶点的坐标.
答案:解:设平行四边行的三个顶点分别为,如图,设第四个顶点为,所以点有三种不同的位置.
若平行四边形为时,设点的坐标为,则,.
由,得解得,即.
若平行四边形为时,同理,求得点的坐标为(4,6);
若平行四边形为时,同理,求得点的坐标为(-6,0).
综上所述,平行四边形第四个顶点的坐标分别为(2,2),(4,6)或(-6,0).
解析:分析:本题主要考查了平面直角坐标系与曲线方程,解决问题的关键是根据所给直线结合所给条件分析计算即可
25. 如图所示,A,B,C是三个观察站,A在B的正东,两地相距6 km,C在B的北偏西30°,两地相距4 km,在某一时刻,A观察站发现某种信号,并知道该信号的传播速度为1 km/s,4 s后B,C两个观察站同时发现这种信号,在以过A,B两点的直线为x轴,以AB的垂直平分线为y轴建立的平面直角坐标系中,指出发出这种信号的P的坐标.
答案:(8,5)
解析:
解答:设点P的坐标为(x,y),则A(3,0),B(-3,0),C(-5,2).
因为|PB|=|PC|,所以点P在BC的中垂线上.
因为kBC=-,BC的中点D(-4,),
所以直线PD的方程为y-=(x+4).①
又因为|PB|-|PA|=4,所以点P必在以A,B为焦点的双曲线的右支上,
双曲线方程为-=1(x≥2).②
联立①②,解得x=8或x=-(舍去),
所以y=5.
所以点P的坐标为(8,5).
分析:本题主要考查了平面直角坐标系与曲线方程,解决问题的关键是根据题意可知,点P所在的位置满足两个条件:(1)在线段BC的垂直平分线上;(2)在以A,B为焦点的双曲线上.
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