[A 基础达标]
1.若曲线C的方程为y=x(1≤x≤5),则下列四点中在曲线C上的是( )
A.(0,0) B.
C.(1,5) D.(4,4)
解析:选D.显然点(0,0),都不在曲线C上;当x=1时,y=1,故点(1,5)也不在曲线C上.四个选项中只有选项D的点(4,4)在曲线C上.
2.方程x(x2+y2-1)=0和x2+(x2+y2-1)2=0所表示的图形是( )
A.前后两者都是一条直线和一个圆
B.前后两者都是两个点
C.前者是一条直线和一个圆,后者是两个点
D.前者是两点,后者是一条直线和一个圆
解析:选C.x(x2+y2-1)=0?x=0或x2+y2=1,表示直线x=0和圆x2+y2=1.x2+(x2+y2-1)2=0??表示点(0,1),(0,-1).
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||·||+·=0,则动点P(x,y)的轨迹方程为( )
A.y2=8x B.y2=-8x
C.y2=4x D.y2=-4x
解析:选B.设点P的坐标为(x,y),则=(4,0),=(x+2,y),=(x-2,y),所以||=4,||=,·=4(x-2).
根据已知条件得4=4(2-x),整理得y2=-8x.所以点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=,即4x-3y+4=0,线段AB的长度|AB|==5.
设C的坐标为(x,y),
则×5×=10,
即4x-3y-16=0或4x-3y+24=0.
6.若方程x-2y-2k=0与2x-y-k=0所表示的两条直线的交点在方程x2+y2=9表示的曲线上,则k=________.
解析:由得代入x2+y2=9得k=±3.
答案:±3
7.在平面直角坐标系xOy中,若定点A(-1,2)与动点P(x,y)满足·=3,则点P的轨迹方程为________________.
解析:由题意=(x,y),=(-1,2),则·=-x+2y.由·=3,得-x+2y=3,即x-2y+3=0.
答案:x-2y+3=0
8.若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________.
解析:由题意,知另一顶点A在边BC的垂直平分线上.
又BC的中点为(1,-1),边BC所在直线的斜率kBC==2,所以边BC的垂直平分线的斜率为-,垂直平分线的方程为y+1=-(x-1),即x+2y+1=0.
又顶点A不在边BC上,所以x≠1.
故另一顶点A的轨迹方程是x+2y+1=0(x≠1).
答案:x+2y+1=0(x≠1)
9.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·=4,求动点P的轨迹方程.
解:由已知得M(0,y),N(x,-y),则=(x,-2y),故·=(x,y)·(x,-2y)=x2-2y2,依题意知,x2-2y2=4,因此动点P的轨迹方程为x2-2y2=4.
10.已知圆C的方程为x2+y2=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=+,求动点Q的轨迹方程.
解:设点Q的坐标为(x,y),点M的坐标为(x0,y0)(y0≠0),则点N的坐标为(0,y0),因为=+,即(x,y)=(x0,y0)+(0,y0)=(x0,2y0),则x0=x,y0=.
又点M在圆C上,所以x+y=4,即x2+=4(y≠0),所以动点Q的轨迹方程是+=1(y≠0).
[B 能力提升]
11.a,b为任意实数,若点(a,b)在曲线f(x,y)=0上,则点(b,a)也在曲线f(x,y)=0上,那么曲线f(x,y)=0的几何特征是( )
A.关于x轴对称 B.关于y轴对称
C.关于原点对称 D.关于直线y=x对称
解析:选D.由于点(a,b)和(b,a)关于直线y=x对称,
所以f(x,y)=0表示的曲线关于直线y=x对称,故选D.
12.在平面直角坐标系中,O为原点,点A(1,0),B(2,2).若点C满足=+t(-),其中t∈R,则点C的轨迹方程为________.
解析:设点C(x,y),则=(x,y),+t(-)=(1+t,2t),所以消去参数t,得点C的轨迹方程为y=2x-2.
答案:y=2x-2
13.已知△ABC中,AB=2,AC=BC.
(1)求点C的轨迹;
(2)求△ABC的面积的最大值.
解:(1)以AB为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,则A(-1,0),B(1,0),
设C(x,y),由AC=BC,得(x+1)2+y2=2[(x-1)2+y2],即(x-3)2+y2=8,
又点C不在x轴上,
所以点C的轨迹方程为(x-3)2+y2=8(y≠0),
所以点C的轨迹是以(3,0)为圆心,半径为2的圆去掉点(3+2,0)和(3-2,0)剩余的部分.
(2)由于AB=2,
所以S△ABC=×2×|y|=|y|,
因为(x-3)2+y2=8,
所以|y|≤2,所以S△ABC≤2,
即△ABC的面积的最大值为2.
14.(选做题)如图所示,圆O1和圆O2的半径都等于1,|O1O2|=4,过动点P分别作圆O1、圆O2的切线PM,PN(M,N为切点),使得|PM|=|PN|.试建立平面直角坐标系,并求动点P的轨迹方程.
解:以O1O2的中点O为原点,O1O2所在直线为x轴,O1O2的垂直平分线为y轴,建立如图所示的直角坐标系,则O1(-2,0),O2(2,0).
由已知|PM|=|PN|,
所以|PM|2=2|PN|2.
又因为两圆的半径均为1,
所以|PO1|2-1=2(|PO2|2-1).
设P(x,y),则(x+2)2+y2-1=2[(x-2)2+y2-1],
即(x-6)2+y2=33.
所以所求动点P的轨迹方程为(x-6)2+y2=33.
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