四种典型的动点轨迹问题

一    到定点的距离相等形成的圆弧

题1    如图,直角梯形\(ABCD\)中,\(\angle BAD=\angle ADC=90^\circ\),\(AD=CD=\dfrac 12AB=4\),点\(P\)是线段\(AD\)上的一动点,将\(\triangle ABP\)沿\(BP\)翻折到\(\triangle A'BP\),连接\(A'C\),\(A'D\). (1)当点\(P\)在\(AD\)上运动时,求\(A'C\)的最小值; (2)当点\(P\)在\(AD\)上运动时,求\(A'D\)的最小值; (3)当点\(P\)在\(AD\)上运动时,求\(A'C+A'D\)的最小值. QQ20150910-5 继续阅读 →

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每日一题[248] 特征量与“T型曲线”

已知点\(A(-1,1)\),若曲线\(G\)上存在两点\(B,C\),使得三角形\(ABC\)为正三角形,则称\(G\)为\(T\)型曲线.给定下列三条曲线:

① \(y=-x+3(0\leqslant x\leqslant 3)\);

② \(y=\sqrt{2-x^2}(-\sqrt{2}\leqslant x\leqslant 0)\);

③ \(y=-\dfrac{1}{x}(x>0)\).

则其中是\(T\)型曲线的为________.

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2012年辽宁理科压轴题的简解

2012年高考辽宁卷理科数学第21题(压轴题):

设\(f(x)=\ln (x+1)+\sqrt{x+1}+ax+b\),其中\(a,b\in\mathcal R\),\(a,b\)是常数,曲线\(y=f(x)\)与直线\(y=\dfrac 32 x\)在\((0,0)\)点相切.

(1)求\(a,b\)的值;

(2)证明:当\(0<x<2\)时,\(f(x)<\dfrac{9x}{x+6}\).

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一类特殊函数的稳定点

定义    一般地,对于定义在区间\(D\)上的函数\(y=f(x)\),若存在\(x_0\in D\),使得\(f(x_0)=x_0\),则称\(x_0\)是函数\(y=f(x)\)的一阶不动点,简称不动点;若存在\(x_0\in D\),使\(f(f(x_0))=x_0\),则称\(x_0\)是函数\(y=f(x)\)的二阶不动点,简称稳定点. 继续阅读 →

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每日一题[247] 从平面到空间

大家应该对这样一道平面轨迹问题不陌生:

已知\(m\)、\(n\)是互相垂直于点\(O\)的两条直线,长度为\(l\)的线段\(PQ\)的端点\(P\)、\(Q\)分别在直线\(m\)、\(n\)上滑动,求线段\(PQ\)中点的点的轨迹.

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由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得\(OM=\dfrac 12PQ\)为定值,于是\(M\)的轨迹是以\(O\)为圆心,\(\dfrac 12l\)为半径的圆.

现在思考这个问题的空间版本:

已知\(m\)、\(n\)是异面垂直且距离为\(d\)的两条直线,长度为\(l\)的线段\(PQ\)的端点\(P\)、\(Q\)分别在直线\(m\)、\(n\)上滑动,求线段\(PQ\)中点的点的轨迹.

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每日一题[246] 统一变量

在处理含有参数的导数问题时,通常的作法都是用参数表示所求式子中的零点、极值点、极值等等.但有时直接用参数表示有困难、或者无法用参数表示时,也可能考虑转化变量,但此时一定要注意新设变量的取值范围.

已知函数\(f(x)=x^2+a\ln (x+1)\)有两个相异极值点\(x_1\)、\(x_2\),且\(x_1<x_2\),求证:\(0<\dfrac{f\left(x_2\right)}{x_1}<-\dfrac 12+\ln 2\).

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每日一题[245] 估计零点的位置

估计函数的零点分布是高中数学中常常遇到的问题.在高一的时候,我们通常利用零点的存在性定理进行范围估计,而当我们学习了导数以后,可以更进一步的研究一些深层的细节.

已知函数\(f(x)=x-{\rm e}^{\frac xa}\)(\(a>0\))有两个相异零点\(x_1\)、\(x_2\)且\(x_1<x_2\),求证:\(\dfrac{x_1}{x_2}<\dfrac{\rm e}a\).

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每日一题[244] 拓展的定义和定理

2012年高考四川卷理科数学第21题(解析几何大题):

如图,动点\(M\)与两定点\(A(-1,0)\)、\(B(2,0)\)构成三角形\(MAB\),且\(\angle MBA=2\angle MAB\),设动点\(M\)的轨迹为\(C\).

QQ20150920-1

(1)求轨迹\(C\)的方程;

(2)设直线\(y=-2x+m\)与\(y\)轴相交于点\(P\),与轨迹\(C\)相交于点\(Q\)、\(R\),且\(|PQ|<|PR|\),求\(\dfrac{|PR|}{|PQ|}\)的取值范围.

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每日一题[243] 安全系数

题目的灵感来自游戏 icube(并且有理由怀疑这个游戏的灵感来自于苹果旗舰店).

coverQQ20150919-3

想象把一个半径为\(1\)的单位球放进一另一个半径为\(r\)(\(r>0\))的大球中滚动,那么大球内壁中的任何一个点都可以被小球碾压,也就是对球体而言,表面(面积为\(S=4\pi r^2\))上安全的区域面积\(P\)为\(0\),于是我们说半径为\(r\)的球的安全系数\[\lambda (r)=\dfrac {P}{S}=0.\]

QQ20150918-3

而棱长为\(a\)的正方体安全系数会好一些,为\[\lambda (a)=4\cdot\dfrac{a-1}{a^2},a>2,\]现在的问题是,相同表面积的正方体和正四面体,哪个安全系数高一些?

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[竞赛] 2015年联赛二试第1题的另解

2015年全国高中数学联合竞赛A卷二试第1题:

设\(a_1,a_2,\cdots,a_n\)(\(n\geqslant 2\))是实数,证明:可以选取\(\varepsilon_1,\varepsilon_2,\cdots,\varepsilon_n\in\left\{-1,1\right\}\),使得\[\left(\sum_{i=1}^n{a_i}\right)^2+\left(\sum_{i=1}^n{\varepsilon_ia_i}\right)^2\leqslant (n+1)\left(\sum_{i=1}^na_i^2\right).\]

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