2006年广东高考数学真题,轨迹方程难住不少学生,2种轻松搞定

观教育 2022-08-03 22:58:51

大家好!本文和大家分享一道2006年广东高考数学真题。这道题考查的是导数与函数的极值、圆的方程、轨迹方程、直线的位置关系等知识,特别是第二问的轨迹方程难住了不少学生,本文和大家分享2种轨迹方程的求解方法。

先看第一小问:求A、B的坐标。

由于点A、B的坐标分别为(x1,f(x1))、(x2,f(x2)),所以点A、B在函数f(x)=-x^3+3x+2的图像上,于是我们只要求出x1、x2的值,再代入函数解析式即可求出它们的纵坐标,从而得到点的坐标。

根据题意,函数f(x)分别在x1、x2处取得极小值和极大值,那么我们就可以通过函数的极值来求出x1、x2的值。

根据求导公式可得,f'(x)=-3x^2+3=-3(x^2-1)。令f'(x)=0,解得x=±1。接下来,根据导数的正负判断函数单调性,从而得到极值点。即如果函数在某点的导数为零,且左侧为减函数,右侧为增函数,那么在该点取得极小值;相反,如果在该点左侧为增函数,右侧为减函数,那么在该点取得极大值。这样就可以得到x1=-1,x2=1,代入原函数求出纵坐标即可得到A、B的坐标。

再看第二小问:求动点的轨迹方程。

解法一:相关点法

求动点的轨迹方程,一般来说求什么就设什么。本题求的是点Q的轨迹方程,所以我们就设Q点的坐标为(x,y)。由于点Q和点P关于直线对称,所以我们可以再设P点的坐标为(m,n),所以就可以得到PQ所在直线的斜率为-1/2,即(y-n)/(x-m)=-1/2,且线段PQ的中点在直线y=2(x-4)上,即(y+n)/2=2[(x+m)/2-4],从而可以得到m=(-3x+4y+32)/5,n=(4x+3y-16)/5。

再根据向量PA和向量PB的数量积,我们可以得到m^2+(n-2)^2=9,再将m、n代入,化简后得到(x-8)^2+(y+2)^2=9。

解法二:直接法

由解法一可知,点P的轨迹方程为m^2+(n-2)^2=9,即点P轨迹是以点(0,2)为圆心、以3为半径的圆。由于点Q和点P关于直线对称,那么根据瓜豆原理可知点Q的轨迹也是一个圆,而且该圆的半径为3。所以接下来只需要求出点Q的轨迹圆的圆心即可。

由点Q和点P关于直线y=2(x-4)对称可知,点Q和点P的轨迹圆的圆心也关于该直线对称,即两圆圆心的中点在直线y=2(x-4)上,且两圆圆心所在直线的斜率为-1/2。如果设点Q的轨迹方程为(x-a)^2+(y-b)^2=9,那么就有(b-2)/a=-1/2,(b+2)/2=2(a/2-4),解得a=8,b=-2。代入所设方程后求出点Q的轨迹方程。

这道题就和大家分享到这里,你学会了吗?

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