新高考数学二轮考点培优专题(精讲+精练)30 阿波罗尼斯圆和蒙日圆的问题(含解析)_第1页
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素养拓展30阿波罗尼斯圆和蒙日圆的问题(精讲+精练)一、知识点梳理一、知识点梳理一、阿波罗尼斯圆1.阿波罗尼斯圆的定义在平面上给定两点SKIPIF1<0,设SKIPIF1<0点在同一平面上且满足SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0且SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0点的轨迹是个圆,称之为阿波罗尼斯圆.(SKIPIF1<0时SKIPIF1<0点的轨迹是线段SKIPIF1<0的中垂线)2.阿波罗尼斯圆的证明设SKIPIF1<0.若SKIPIF1<0(SKIPIF1<0且SKIPIF1<0),则点SKIPIF1<0的轨迹方程是SKIPIF1<0,其轨迹是以SKIPIF1<0为圆心,半径为SKIPIF1<0的圆.证明:由SKIPIF1<0及两点间距离公式,可得SKIPIF1<0,化简可得SKIPIF1<0①,(1)当SKIPIF1<0时,得SKIPIF1<0,此时动点的轨迹是线段SKIPIF1<0的垂直平分线;(2)当SKIPIF1<0时,方程①两边都除以SKIPIF1<0得SKIPIF1<0,化为标准形式即为:SKIPIF1<0,∴点SKIPIF1<0的轨迹方程是以SKIPIF1<0为圆心,半径为SKIPIF1<0的圆.图①图②图③【定理】SKIPIF1<0为两已知点,SKIPIF1<0分别为线段SKIPIF1<0的定比为SKIPIF1<0的内外分点,则以SKIPIF1<0为直径的圆SKIPIF1<0上任意点SKIPIF1<0到SKIPIF1<0两点的距离之比为SKIPIF1<0.证明:以SKIPIF1<0为例.如图②,设SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.过SKIPIF1<0作SKIPIF1<0的垂线圆SKIPIF1<0交于SKIPIF1<0两点,由相交弦定理及勾股定理得SKIPIF1<0,于是SKIPIF1<0.SKIPIF1<0同时在到SKIPIF1<0两点距离之比等于SKIPIF1<0的圆上,而不共线的三点所确定的圆是唯一的,SKIPIF1<0圆SKIPIF1<0上任意一点SKIPIF1<0到SKIPIF1<0两点的距离之比恒为SKIPIF1<0.同理可证SKIPIF1<0的情形.3.阿波罗尼斯圆的相关结论【结论1】当SKIPIF1<0时,点B在圆SKIPIF1<0内,点A在圆SKIPIF1<0外;当SKIPIF1<0时,点A在圆SKIPIF1<0内,点B在圆SKIPIF1<0外.【结论2】因SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0是圆SKIPIF1<0的一条切线.若已知圆SKIPIF1<0及圆SKIPIF1<0外一点A,可以作出与之对应的点B,反之亦然.【结论3】所作出的阿波罗尼斯圆的直径为SKIPIF1<0,面积为SKIPIF1<0.【结论4】过点SKIPIF1<0作圆SKIPIF1<0的切线SKIPIF1<0(SKIPIF1<0为切点),则SKIPIF1<0分别为SKIPIF1<0的内、外角平分线.【结论5】阿波罗尼斯圆的直径两端是按比例内分SKIPIF1<0和外分SKIPIF1<0所得的两个分点,如图所示,SKIPIF1<0是SKIPIF1<0的内分点,SKIPIF1<0是SKIPIF1<0的外分点,此时必有SKIPIF1<0平分SKIPIF1<0,SKIPIF1<0平分SKIPIF1<0的外角.证明:如图①,由已知可得SKIPIF1<0(SKIPIF1<0且SKIPIF1<0),SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,SKIPIF1<0SKIPIF1<0平分SKIPIF1<0.由等角的余角相等可得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0平分SKIPIF1<0的外角.【结论6】过点SKIPIF1<0作圆SKIPIF1<0不与SKIPIF1<0重合的弦SKIPIF1<0,则AB平分SKIPIF1<0.证明:如图③,连结SKIPIF1<0,由已知SKIPIF1<0(SKIPIF1<0且SKIPIF1<0),又SKIPIF1<0,SKIPIF1<0平分SKIPIF1<0.SKIPIF1<0平分SKIPIF1<0.二、蒙日圆1.蒙日圆的定义在椭圆上,任意两条相互垂直的切线的交点都在同一个圆上,它的圆心是椭圆的中心,半径等于椭圆长半轴短半轴平方和的几何平方根,这个圆叫蒙日圆,如图1.证明:设椭圆的方程为SKIPIF1<0,则椭圆两条互相垂直的切线SKIPIF1<0交点SKIPIF1<0的轨迹是蒙日圆:SKIPIF1<0.①当题设中的两条互相垂直的切线SKIPIF1<0斜率均存在且不为SKIPIF1<0时,可设SKIPIF1<0(SKIPIF1<0且SKIPIF1<0),过SKIPIF1<0的椭圆的切线方程为SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0得SKIPIF1<0,由其判别式值为SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0是这个关于SKIPIF1<0的一元二次方程的两个根,SKIPIF1<0,由已知SKIPIF1<0点SKIPIF1<0的坐标满足方程SKIPIF1<0.②当题设中的两条互相垂直的切线SKIPIF1<0有斜率不存在或斜率为SKIPIF1<0时,可得点SKIPIF1<0的坐标为SKIPIF1<0或SKIPIF1<0,此时点SKIPIF1<0也在圆SKIPIF1<0上.综上所述:椭圆SKIPIF1<0两条互相垂直的切线SKIPIF1<0交点SKIPIF1<0的轨迹是蒙日圆:SKIPIF1<0.2.蒙日圆的几何性质【结论1】过圆SKIPIF1<0上的动点SKIPIF1<0作椭圆SKIPIF1<0的两条切线SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0.证明:设SKIPIF1<0点坐标SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,由其判别式的值为0,得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0是这个关于SKIPIF1<0的一元二次方程的两个根,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.【结论2】设SKIPIF1<0为蒙日圆O:SKIPIF1<0上任一点,过点SKIPIF1<0作椭圆SKIPIF1<0的两条切线,交椭圆于点SKIPIF1<0为原点,则SKIPIF1<0的斜率乘积为定值SKIPIF1<0.【结论3】设SKIPIF1<0为蒙日圆O:SKIPIF1<0上任一点,过点SKIPIF1<0作椭圆SKIPIF1<0的两条切线,切点分别为SKIPIF1<0为原点,则SKIPIF1<0的斜率乘积为定值SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0的斜率乘积为定值SKIPIF1<0(垂径定理的推广).【结论4】过圆SKIPIF1<0上的动点SKIPIF1<0作椭圆SKIPIF1<0的两条切线,O为原点,则SKIPIF1<0平分椭圆的切点弦SKIPIF1<0.证明:SKIPIF1<0点坐标SKIPIF1<0,直线SKIPIF1<0斜率SKIPIF1<0,由切点弦公式得到SKIPIF1<0方程SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,由点差法可知,SKIPIF1<0平分SKIPIF1<0,如图SKIPIF1<0是中点.【结论5】设SKIPIF1<0为蒙日圆SKIPIF1<0SKIPIF1<0上任一点,过点P作椭圆SKIPIF1<0的两条切线,交蒙日圆O于两点C,D,则SKIPIF1<0的斜率乘积为定值SKIPIF1<0.【结论6】设SKIPIF1<0为蒙日圆SKIPIF1<0上任一点,过点SKIPIF1<0作椭圆SKIPIF1<0的两条切线,切点分别为SKIPIF1<0为原点,则SKIPIF1<0的斜率乘积为定值:SKIPIF1<0.【结论7】设SKIPIF1<0为蒙日圆SKIPIF1<0上任一点,过点SKIPIF1<0作椭圆SKIPIF1<0的两条切线,切点分别为SKIPIF1<0为原点,则SKIPIF1<0的最大值为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的最小值为SKIPIF1<0.【结论8】设SKIPIF1<0为蒙日圆SKIPIF1<0上任一点,过点SKIPIF1<0作椭圆SKIPIF1<0的两条切线,切点分别为SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0的最大值为SKIPIF1<0的最小值为SKIPIF1<0.二、题型精讲精练二、题型精讲精练【典例1】设SKIPIF1<0,SKIPIF1<0是平面上两点,则满足SKIPIF1<0(其中SKIPIF1<0为常数,SKIPIF1<0且SKIPIF1<0)的点SKIPIF1<0的轨迹是一个圆,这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆,已知SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0.(1)求点SKIPIF1<0所在圆SKIPIF1<0的方程.(2)已知圆SKIPIF1<0与SKIPIF1<0轴交于SKIPIF1<0,SKIPIF1<0两点(点SKIPIF1<0在点SKIPIF1<0的左边),斜率不为0的直线SKIPIF1<0过点SKIPIF1<0且与圆SKIPIF1<0交于SKIPIF1<0,SKIPIF1<0两点,证明:SKIPIF1<0.【详解】(1)解:由题意可得,SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,整理得SKIPIF1<0,即圆SKIPIF1<0的方程为SKIPIF1<0.(2)证明:对于圆SKIPIF1<0,令SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0或SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.设直线SKIPIF1<0的方程为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.由SKIPIF1<0得SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0则直线SKIPIF1<0与SKIPIF1<0关于SKIPIF1<0轴对称,即SKIPIF1<0.【典例2】已知椭圆SKIPIF1<0的一个焦点为SKIPIF1<0,离心率为SKIPIF1<0.(I)求椭圆SKIPIF1<0的标准方程;(II)若动点SKIPIF1<0为椭圆外一点,且点SKIPIF1<0到椭圆SKIPIF1<0的两条切线相互垂直,求点SKIPIF1<0的轨迹方程.【详解】(I)可知SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,故椭圆SKIPIF1<0的标准方程为SKIPIF1<0.(II)设两切线为SKIPIF1<0,①当SKIPIF1<0轴或SKIPIF1<0//SKIPIF1<0轴时,对应SKIPIF1<0//SKIPIF1<0轴或SKIPIF1<0轴,可知SKIPIF1<0或SKIPIF1<0.②当SKIPIF1<0与SKIPIF1<0轴不垂直且不平行时,SKIPIF1<0,设SKIPIF1<0的斜率为SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0的斜率为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的方程为SKIPIF1<0,联立SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,∵直线与椭圆相切,∴SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,整理得SKIPIF1<0(*),SKIPIF1<0是方程(*)的一个根,同理SKIPIF1<0是方程(*)的另一个根,其中SKIPIF1<0,SKIPIF1<0点SKIPIF1<0的轨迹方程为SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0或SKIPIF1<0满足上式.综上知:点P的轨迹方程为SKIPIF1<0.【题型训练-刷模拟】1.阿波罗尼斯圆一、单选题1.(2023·全国·高三专题练习)我们都知道:平面内到两定点距离之比等于定值(不为1)的动点轨迹为圆.后来该轨迹被人们称为阿波罗尼斯圆.已知平面内有两点SKIPIF1<0和SKIPIF1<0,且该平面内的点SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0,若点SKIPIF1<0的轨迹关于直线SKIPIF1<0对称,则SKIPIF1<0的最小值是(

)A.10 B.20 C.30 D.40【答案】B【分析】点SKIPIF1<0的轨迹为圆,直线SKIPIF1<0过圆心,得SKIPIF1<0,利用基本不等式求SKIPIF1<0的最小值.【详解】设点SKIPIF1<0的坐标为SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,所以点SKIPIF1<0的轨迹方程为SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0点的轨迹关于直线SKIPIF1<0对称,所以圆心SKIPIF1<0在此直线上,即SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0,当且仅当SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0时,等号成立,所以SKIPIF1<0的最小值是SKIPIF1<0.故选:B.2.(2023·全国·高三专题练习)古希腊数学家阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,它将圆锥曲线的性质网罗殆尽,几乎使后人没有插足的余地.他证明过这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数SKIPIF1<0且SKIPIF1<0的点的轨迹是圆,后人将之称为阿波罗尼斯圆.现有椭圆SKIPIF1<0为椭圆SKIPIF1<0长轴的端点,SKIPIF1<0为椭圆SKIPIF1<0短轴的端点,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0分别为椭圆SKIPIF1<0的左右焦点,动点SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0面积的最大值为SKIPIF1<0面积的最小值为SKIPIF1<0,则椭圆SKIPIF1<0的离心率为(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【分析】由题可得动点M的轨迹方程SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,即求.【详解】设SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0=2,化简得SKIPIF1<0.∵△MAB面积的最大值为SKIPIF1<0面积的最小值为SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0.故选:A.3.(2023秋·江西宜春·高三江西省丰城中学校考期中)阿波罗尼斯是古希腊著名的数学家,对圆锥曲线有深刻而系统的研究,阿波罗尼斯圆就是他的研究成果之一,指的是:已知动点M与两定点Q,P的距离之比SKIPIF1<0,那么点SKIPIF1<0的轨迹就是阿波罗尼斯圆.已知动点SKIPIF1<0的轨迹是阿波罗尼斯圆,其方程为SKIPIF1<0,定点SKIPIF1<0为SKIPIF1<0轴上一点,SKIPIF1<0且SKIPIF1<0,若点SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0的最小值为(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【分析】根据点SKIPIF1<0的轨迹方程可得SKIPIF1<0,结合条件可得SKIPIF1<0,即得.【详解】设SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.因为SKIPIF1<0且SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,整理可得SKIPIF1<0,又动点M的轨迹是SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0的最小值为SKIPIF1<0.故选:C.4.(2023·广西·统考模拟预测)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与阿基米德、欧几里得并称为亚历山大时期数学三巨匠,他研究发现:如果一个动点SKIPIF1<0到两个定点的距离之比为常数SKIPIF1<0(SKIPIF1<0且SKIPIF1<0),那么点SKIPIF1<0的轨迹为圆,这就是著名的阿波罗尼斯圆.若点SKIPIF1<0到SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的距离比为SKIPIF1<0,则点SKIPIF1<0到直线SKIPIF1<0:SKIPIF1<0的距离的最大值是(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【分析】先由题意求出点SKIPIF1<0的轨迹方程,再由直线和圆的位置关系求解即可.【详解】由题意,设点SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,化简得点SKIPIF1<0的轨迹方程为SKIPIF1<0,∴点SKIPIF1<0的轨迹是以SKIPIF1<0为圆心,半径SKIPIF1<0的圆.圆心SKIPIF1<0到直线SKIPIF1<0:SKIPIF1<0的距离SKIPIF1<0,∴点SKIPIF1<0到直线SKIPIF1<0最大距离为SKIPIF1<0.故选:A.5.(2023·湖北襄阳·襄阳四中校考模拟预测)数学家阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数SKIPIF1<0且SKIPIF1<0的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,动点SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0,得到动点SKIPIF1<0的轨迹是阿氏圆SKIPIF1<0.若对任意实数SKIPIF1<0,直线SKIPIF1<0与圆SKIPIF1<0恒有公共点,则SKIPIF1<0的取值范围是(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【分析】设点SKIPIF1<0,求出动点SKIPIF1<0的轨迹圆SKIPIF1<0的方程,再求出直线SKIPIF1<0过定点坐标,依题意点SKIPIF1<0在圆SKIPIF1<0的内部,即可得到不等式,解得即可.【详解】设点SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以动点SKIPIF1<0的轨迹为阿氏圆SKIPIF1<0:SKIPIF1<0,又直线SKIPIF1<0恒过点SKIPIF1<0,若对任意实数SKIPIF1<0直线SKIPIF1<0与圆SKIPIF1<0恒有公共点,SKIPIF1<0在圆SKIPIF1<0的内部或圆上,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0的取值范围为SKIPIF1<0.故选:C6.(2023·全国·校联考模拟预测)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德被称为亚历山大时期数学三巨匠,阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点SKIPIF1<0的距离之比为定值SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,点SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0.设点SKIPIF1<0的轨迹为曲线SKIPIF1<0,则下列说法错误的是(

)A.SKIPIF1<0的方程为SKIPIF1<0B.当SKIPIF1<0三点不共线时,则SKIPIF1<0C.在C上存在点M,使得SKIPIF1<0D.若SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0的最小值为SKIPIF1<0【答案】C【分析】根据已知条件及两点之间的距离公式,利用三角形的角平分线定理及圆与圆的位置关系,结合三点共线时线段取得最短即可求解.【详解】设SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,化简得SKIPIF1<0,故A正确;当SKIPIF1<0三点不共线时,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0是SKIPIF1<0的角平分线,所以SKIPIF1<0,故B正确;设SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,化简得SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0,所以C上不存在点M,使得SKIPIF1<0,故C错误;因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,当且仅当SKIPIF1<0在线段SKIPIF1<0上时,等号成立,故D正确.故选:C.7.(2023·四川成都·石室中学校考模拟预测)已知平面上两定点A,B,则所有满足SKIPIF1<0(SKIPIF1<0且SKIPIF1<0)的点P的轨迹是一个圆心在直线AB上,半径为SKIPIF1<0的圆.这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称作阿氏圆.已知动点P在棱长为6的正方体SKIPIF1<0的一个侧面SKIPIF1<0上运动,且满足SKIPIF1<0,则点P的轨迹长度为(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】B【分析】根据阿氏圆的定义分析得P点轨迹为球与侧面的交线,计算其弧长即可【详解】在图1中,以B为原点建立平面直角坐标系SKIPIF1<0,如图2所示,设阿氏圆圆心为SKIPIF1<0,半径为r.因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.设圆O与AB交于点M.由阿氏圆性质,知SKIPIF1<0.又SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.又SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以点P在空间内的轨迹为以O为球心,半径为4的球.当点P在侧面SKIPIF1<0内部时,如图2所示,截面圆与SKIPIF1<0,SKIPIF1<0分别交于点M,R,所以点P在侧面SKIPIF1<0内的轨迹为SKIPIF1<0.因为在SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以点P在侧面SKIPIF1<0内部的轨迹长为SKIPIF1<0.

故选:B.二、多选题8.(2023秋·云南保山·高三统考期末)古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现:平面内到两个定点SKIPIF1<0的距离之比为定值SKIPIF1<0且SKIPIF1<0的点的轨迹是一个圆,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,点SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0,设点SKIPIF1<0的轨迹为曲线SKIPIF1<0,下列结论正确的是(

)A.曲线SKIPIF1<0的方程为SKIPIF1<0B.曲线SKIPIF1<0与圆SKIPIF1<0外切C.曲线SKIPIF1<0被直线SKIPIF1<0截得的弦长为SKIPIF1<0D.曲线SKIPIF1<0上恰有三个点到直线SKIPIF1<0的距离为1【答案】ACD【分析】对于A,设点SKIPIF1<0,由两点间距离公式代入化简判断;对于B,根据圆心距与两半径和的关系进行判断;对于C,先求出点到直线的距离,再结合勾股定理求出弦长;对于D,结合点到直线的距离以及圆C的半径分析判断.【详解】对于A,设SKIPIF1<0,由定义SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,化简整理得SKIPIF1<0,故A正确;对于B,SKIPIF1<0的圆心为SKIPIF1<0,半径SKIPIF1<0;SKIPIF1<0的圆心为SKIPIF1<0,半径SKIPIF1<0;圆心距SKIPIF1<0,故B错误;对于C,圆心SKIPIF1<0到直线SKIPIF1<0的距离SKIPIF1<0,所以弦长为SKIPIF1<0,故C正确;对于D,圆心SKIPIF1<0到直线SKIPIF1<0的距离SKIPIF1<0,半径SKIPIF1<0,所以圆SKIPIF1<0上恰有三个点到直线SKIPIF1<0的距离为1,故D正确.故选:ACD.9.(2024·全国·高三专题练习)古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现:“平面内到两个定点A,B的距离之比为定值SKIPIF1<0的点的轨迹是圆.”后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.在平面直角坐标系SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,点SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0,点SKIPIF1<0的轨迹为曲线SKIPIF1<0,下列结论正确的是(

)A.曲线SKIPIF1<0的方程为SKIPIF1<0B.直线SKIPIF1<0与曲线SKIPIF1<0有公共点C.曲线SKIPIF1<0被SKIPIF1<0轴截得的弦长为SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0面积的最大值为SKIPIF1<0【答案】ACD【分析】通过阿氏圆的定义结合SKIPIF1<0,设SKIPIF1<0,从而可以得到曲线C的方程;通过计算圆心到直线SKIPIF1<0的距离是否小于等于半径,从而判断B的正确性;计算圆心到SKIPIF1<0轴的距离SKIPIF1<0,结合SKIPIF1<0,得到曲线SKIPIF1<0被SKIPIF1<0轴截得的弦长SKIPIF1<0,从而判断C的正确性;SKIPIF1<0的长度确定,所以SKIPIF1<0面积的最大值即为点SKIPIF1<0到SKIPIF1<0距离的最大值,从而判断C的正确性.【详解】设SKIPIF1<0,对于选项A,因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,化简得SKIPIF1<0,故A正确;对于选项B,因为曲线C为SKIPIF1<0,所以圆心为SKIPIF1<0,半径为SKIPIF1<0,计算圆心SKIPIF1<0到直线SKIPIF1<0的距离为SKIPIF1<0,所以直线SKIPIF1<0与曲线C没有公共点,故B错误;对于选项C,曲线SKIPIF1<0的圆心在SKIPIF1<0轴上,所以被SKIPIF1<0轴截得的弦即为直径,所以曲线SKIPIF1<0被SKIPIF1<0轴截得的弦长为SKIPIF1<0,故C正确;对于选项D,因为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0,而曲线C为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0的最大值为SKIPIF1<0,故D正确.故选:ACD10.(2023·全国·高三专题练习)古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的距离之比为定值SKIPIF1<0的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,点SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0.设点SKIPIF1<0的轨迹为SKIPIF1<0,则(

).A.轨迹SKIPIF1<0的方程为SKIPIF1<0B.在SKIPIF1<0轴上存在异于SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的两点SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,使得SKIPIF1<0C.当SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0三点不共线时,射线SKIPIF1<0是SKIPIF1<0的角平分线D.在SKIPIF1<0上存在点SKIPIF1<0,使得SKIPIF1<0【答案】BC【分析】利用求轨迹方程的方法确定轨迹SKIPIF1<0的方程可判断A;设SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,由两点间的距离公式结合轨迹SKIPIF1<0的方程可判断B;由角平分线的定义可判断C;设SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0求出点SKIPIF1<0的轨迹方程与SKIPIF1<0联立,可判断D.【详解】对于A,在平面直角坐标系SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,点SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0,设SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,化简得SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,所以A错误;对于B,假设在SKIPIF1<0轴上存在异于SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的两点SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,使得SKIPIF1<0,设SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,化简得SKIPIF1<0,由轨迹SKIPIF1<0的方程为SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0或SKIPIF1<0,SKIPIF1<0(舍去),所以B正确;对于C,当SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0三点不共线时,SKIPIF1<0,可得射线SKIPIF1<0是SKIPIF1<0的角平分线,所以C正确;对于D,若在SKIPIF1<0上存在点SKIPIF1<0,使得SKIPIF1<0,可设SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,化简得SKIPIF1<0,与SKIPIF1<0联立,方程组无解,故不存在点SKIPIF1<0,所以D错误.故选:BC.11.(2023春·湖南长沙·高三湖南师大附中校联考阶段练习)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德被称为亚历山大时期数学三巨匠,阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的距离之比为定值SKIPIF1<0(SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0)的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,点SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0.设点SKIPIF1<0的轨迹为曲线SKIPIF1<0,则下列说法正确的是(

)A.SKIPIF1<0的方程为SKIPIF1<0B.当SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0三点不共线时,则SKIPIF1<0C.在SKIPIF1<0上存在点SKIPIF1<0,使得SKIPIF1<0D.若SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0的最小值为SKIPIF1<0【答案】ABD【分析】对于A,通过直接法求出点SKIPIF1<0的轨迹方程即可判断;对于B,由题意,结合三角形内角平分线定理进行判断即可;对于C,由“阿波罗尼斯圆”定义,求点SKIPIF1<0轨迹方程,用圆与圆的位置关系进行判断即可;对于D,将SKIPIF1<0转化为SKIPIF1<0进行判断即可.【详解】设SKIPIF1<0,(SKIPIF1<0不与SKIPIF1<0,SKIPIF1<0重合)∵SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,化简得SKIPIF1<0,∴点SKIPIF1<0的轨迹曲线SKIPIF1<0是以SKIPIF1<0为圆心,半径SKIPIF1<0的圆,对于A,曲线SKIPIF1<0的方程为SKIPIF1<0,故选项A正确;对于B,由已知,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,∴当SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0三点不共线时,由三角形内角平分线定理知,SKIPIF1<0是SKIPIF1<0内角SKIPIF1<0的角平分线,∴SKIPIF1<0,故选项B正确;对于C,若SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,由题意,SKIPIF1<0点轨迹是圆,设SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0得SKIPIF1<0,化简得点SKIPIF1<0轨迹方程为SKIPIF1<0,即点SKIPIF1<0的轨迹是圆心为SKIPIF1<0,半径SKIPIF1<0的圆,圆SKIPIF1<0与圆SKIPIF1<0的圆心距SKIPIF1<0,∴圆SKIPIF1<0与圆SKIPIF1<0的位置关系为内含,圆SKIPIF1<0与圆SKIPIF1<0无公共点,∴SKIPIF1<0上不存在点SKIPIF1<0,使得SKIPIF1<0,故选项C错误;对于D,∵SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,当且仅当SKIPIF1<0在线段SKIPIF1<0上时,等号成立,故选项D正确.故选:ABD.三、填空题12.(2023·全国·高三专题练习)阿波罗尼斯(约前262—前190年)证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数SKIPIF1<0的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.若平面内两定点SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,动点P满足SKIPIF1<0,则点P的轨迹方程是.【答案】SKIPIF1<0【分析】直接设点P的坐标,利用两点间距离公式代入化简整理可求点P的轨迹方程.【详解】设SKIPIF1<0,SKIPIF1<0即SKIPIF1<0,整理得:SKIPIF1<0即SKIPIF1<0.故答案为:SKIPIF1<0.13.(2023春·上海闵行·高三上海市七宝中学校考开学考试)阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.若平面内两定点A,B间的距离为3,动点SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0的范围为.【答案】SKIPIF1<0【分析】以SKIPIF1<0中点为原点SKIPIF1<0,以SKIPIF1<0所在直线为SKIPIF1<0轴,以SKIPIF1<0的垂直平分线为SKIPIF1<0轴,建立平面直角坐标系SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.设SKIPIF1<0,由题可得点P轨迹方程,后可得答案.【详解】以SKIPIF1<0中点为原点SKIPIF1<0,以SKIPIF1<0所在直线为SKIPIF1<0轴,以SKIPIF1<0的垂直平分线为SKIPIF1<0轴,建立平面直角坐标系SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.设SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,整理得SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0.SKIPIF1<0.又SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0SKIPIF1<0.故答案为:SKIPIF1<014.(2023·全国·高三专题练习)阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,它将圆锥曲线的性质网罗殆尽几乎使后人没有插足的余地.他证明过这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数SKIPIF1<0(SKIPIF1<0且SKIPIF1<0)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿氏圆,现有SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0的面积最大时,则SKIPIF1<0的长为.【答案】SKIPIF1<0【分析】利用正弦定理将角化边,即可求得点SKIPIF1<0的轨迹方程,然后确定三角形面积的最大值和点SKIPIF1<0的坐标,最后求解SKIPIF1<0的长度即可.【详解】解:因为SKIPIF1<0,由正弦定理可得SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0,不妨令SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,建立如图所示的平面直角坐标系,设点SKIPIF1<0的坐标为SKIPIF1<0SKIPIF1<0,点SKIPIF1<0的轨迹方程满足:SKIPIF1<0,整理可得:SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,即点SKIPIF1<0的轨迹是以SKIPIF1<0为圆心,4为半径的圆(除与SKIPIF1<0轴两交点外),当点SKIPIF1<0的坐标SKIPIF1<0或SKIPIF1<0时三角形的面积最大,其最大值为SKIPIF1<0,由勾股定理可得SKIPIF1<0.故答案为:SKIPIF1<0.15.(2023·河北衡水·校联考二模)希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:“平面内到两个定点A,B的距离之比为定值SKIPIF1<0的点的轨迹是圆”.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,点SKIPIF1<0是满足SKIPIF1<0的阿氏圆上的任一点,若抛物线SKIPIF1<0的焦点为SKIPIF1<0,过点SKIPIF1<0的直线与此阿氏圆相交所得的最长弦与最短弦的和为.【答案】SKIPIF1<0【分析】由阿氏圆的定义得到点SKIPIF1<0的轨迹方程,即阿氏圆的方程,然后由圆的性质即可求解.【详解】设SKIPIF1<0,由阿氏圆的定义可得SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,化简得SKIPIF1<0.所以SKIPIF1<0,所以点SKIPIF1<0

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