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文檔簡介

1、上海高三考數(shù)學(xué)解析幾何高考考點解析-作者 : _-日期 : _高考解析幾何專題“平面直線的方程”高考要求分析【知識點 1】 直線的點法向式方程和點方向式方程【考試要求】掌握直線的點法向式方程和點方向式方程,認(rèn)識坐標(biāo)法在建立形與數(shù)關(guān)系中的作用?!窘庾x說明】掌握兩種題型,一是利用點法向式方程和點方向式方程解決求直線方程問題;二是會根據(jù)一般式方程求直線的法向量和方向向量?!九e例說明】1、已知點 a(1,6), b( 1, 2) 和點 c (6,3) 是三角形的三個頂點,求ac 邊的垂直平分線的方程?!窘馕觥克笾本€的法向量是ac ,利用點法向式求直線方程?!敬鸢浮?5x3y402、求過點 (2, 1

2、) 且以直線 3x2 y50 的法向量為方向向量的直線方程?!窘馕觥扛鶕?jù)一般式方程求直線的法向量(3,-2),再利用點方向是方程求直線方程?!敬鸢浮?x3 y10ur3、過拋物線 yx2 的焦點,方向向量為d(2,3) 的直線的一個點方向式方程是【解析】先根據(jù)拋物線方程求焦點坐標(biāo),然后寫出點方向式方程。注意方程形式。1xy【答案】423【知識點 2】直線的一般式方程【考試要求】會求直線的一般式方程,理解方程中字母系數(shù)表示斜率和截距的幾何意義;懂得二元一次方程的圖形是直線?!窘庾x說明】能夠根據(jù)一般式方程求直線法向量和方向向量,再就是會求直線的斜率及畫直線?!九e例說明】1、寫出直線 2x3 y10

3、 的一個方向向量和一個法向量。【答案】 d(3,2), n( 2, 3)2、 光線由 p(2,3) 射到直線 x y 1 0 上,反射后過點 q(1,1) ,求反射光線所在直線的方程?!窘馕觥扛鶕?jù)物理原理,反射光線經(jīng)過點q 和點 p 關(guān)于直線x y 1 0 的對稱點,所以只需求出這個對稱點,然后根據(jù)兩點坐標(biāo)求直線方程。【答案】 7 x 2y 5 0【知識點 3】直線的傾斜角與斜率【考試要求】掌握點斜式方程【解讀說明】首先掌握直線傾斜角和斜率的概念和關(guān)系,會根據(jù)斜率求傾斜角或根據(jù)傾斜角求斜率,重點掌握利用點斜式求直線方程?!九e例說明】1、直線 4xy10 的傾斜角是【答案】arctan42、求過

4、點 (3,5) ,且傾斜角為 arccos4 的直線方程。5【答案】 3x4y110【知識點 3】兩條直線的平行關(guān)系與垂直關(guān)系【考試要求】會通過直線方程判斷兩條直線平行或垂直。利用直線的法向量(或方向向量)討論兩條直線具有平行關(guān)系或垂直關(guān)系時,它們的方程應(yīng)滿足的條件。【解讀說明】教材上通過行列式的計算去判斷直線的位置關(guān)系,避免了討論斜率存在和不存在的情況?!九e例說明】1、若直線 mxym1與 xmy2m 平行,則 m_【答案】 -12、當(dāng) m 為何值時,三條直線l1 : 4xy4 , l 2 : mxy0 ,l3 : 2x3my4 不能構(gòu)成三角形?1 2【答案】 4, , , 16 33、已知

5、點 p(-1,1)和點 q(2,2),若直線 l : xmym0 與線段 pq 不相交,則實數(shù) m 的取值范圍是?!敬鸢浮?,2) u 1 ,32【知識點 4】兩條相交直線的交點與夾角【考試要求】會求兩條相交直線的交點坐標(biāo)與夾角?!窘庾x說明】會利用夾角公式求直線方程。求方程時也要注意直線斜率存在和不存在的情況?!九e例說明】1、直線 l1 :3xy0 , l2 : kxy10 ,若 l1 與 l 2 的夾角為60 ,則 k【答案】 0 或32、等腰直角三角形斜邊所在直線方程為3xy50 ,直角頂點為 c(4, 1),求兩條直角邊所在直線方程?!敬鸢浮?2xy70 或 x2 y60【知識點 5】點

6、到直線的距離【考試要求】掌握點到直線的距離公式?!窘庾x說明】點到直線距離公式在解決圓與直線位置關(guān)系問題是會用到,會靈活應(yīng)用距離公式。【舉例說明】1、已知直線 xy10 ,則( x1)2( y1)2 的最小值為【答案】 3 222、與直線 xy30 平行且距離為 22 的直線方程為【答案】 -1 或 73、經(jīng)過點 (2, 1),且與原點相距 3 2 的直線方程為2【答案】 -1 或-74、已知兩條平行線 l1、 l2 分別過點 a( 6,2)和 b( 3, 1) 并且各自繞著a、b 旋轉(zhuǎn)始終保持平行,若 l1、 l 2 間的距離為 d,則當(dāng) d 取得最大值時直線 l 1 的方程為【答案】x3 y

7、605、若直線m 被兩平行線l1 : xy10 與 l2: xy30 所截得線段的長為 2 2 ,則直線m 的傾斜角是.【答案】150 或 750“曲線方程”高考要求分析【知識點 6】曲線方程的概念【考試要求】理解曲線方程的概念,以簡單的幾何軌跡問題為例,會求曲線方程的一般方法和步驟,知道適當(dāng)選取坐標(biāo)系的意義,會在簡單的情況下畫方程的曲線和求兩條曲線的交點。形成通過坐標(biāo)系建立曲線的方程、再用代數(shù)方法研究曲線性質(zhì)的基本思想?!窘庾x說明】掌握求曲線方程的幾種類型,重點掌握結(jié)合后面圓錐曲線的定義求曲線的軌跡方程。對于求軌跡的一般方法也要會用,一般步驟:建 設(shè) 現(xiàn) 代 化。【舉例說明】1、下列四組方程

8、中,組表示同一曲線a. y2x 與 yxb. y lg x2 與 y 2 lg xc y11與 lg( x 2)lg( y 1)d. x 2y21與 y1 x2x2【答案】 d2、若曲線yxb與yx2x2 有兩個不同的交點,則a.b0b.b1c.b1d.b1【答案】b3、一動點到點 a(12,16) 的距離是它到點 b(3,4) 的距離的 2 倍,則此動點的軌跡方程是【答案】 x2y 21004、已知實數(shù) a,b,c 成等差數(shù)列,點 p( 1,0) 在直線 ax by c0 上的射影是 q,則 q 的軌跡方程是 _?!敬鸢浮?x 2( y1) 225、 在平面直角坐標(biāo)系中,定義點p( x1 ,

9、 y1 ), q ( x2 , y2 ) 之間的“直角距離”為d (p, q )| x1x2 | y1y2 |。若 c ( x, y) 到點 a(1,3), b(6,9) 的“直角距離”相等,其中實數(shù) x, y 滿足 0x10,3y9 ,則所有滿足條件的點c 的軌跡的長度之和為_【答案】 5(21)6、已知曲線 c: y2x1 和定點 a (3,1),b 為曲線 c 上任意一點,若 ap 2 pb ,當(dāng)點 b 在曲線 c 上運(yùn)動時,求點 p 的軌跡方程?!窘馕觥績蓚€動點問題,其中一個在已知曲線上動,利用代換法求軌跡方程?!敬鸢浮?3y 22x2 y107、已知定圓 a : (x4)2y2121

10、 和定圓 b: ( x4) 2y21 ,有一動圓 c,與圓 a 內(nèi)切,與圓 b 外切,求動圓圓心c 的軌跡方程。【解析】利用橢圓的定義求動點軌跡方程?!敬鸢浮?x2y2136208、已知橢圓 c: x2y 21, f1 , f2 分別為橢圓的左右焦點, p 為259橢圓上任意一點,過右焦點做f1pf2 外角平分線的垂線,垂足為點t,求動點點 t 的軌跡方程?!敬鸢浮?x2y2259、已知平面上的線段 l 及點 p ,任取 l 上一點 q ,線段 pq 長度的最小值稱為點 p 到線段 l 的距離,記作 d (p, l ) .(1)求點p(1,1)到線段 l : xy30(3x5)的距離d ( p

11、, l ) ;(2)設(shè) l 是長為2 的線段,求點的集合d p | d (p,l )1所表示圖形的面積;(3)寫出到兩條線段 l1、 l2 距離相等的點的集合 p | d (p,l1)d (p, l2 ) ,其中 l1ab、 l 2cd , a、b、c、d 是下列三組點中的一組 .對于下列三組點只需選做一種,滿分分別是2 分, 6 分, 8分;若選擇了多于一種的情形,則按照序號較小的解答計分.a(1,3) , b(1,0) , c ( 1,3) , d ( 1,0) . a(1,3) , b(1,0) , c ( 1,3) , d ( 1, 2) . a(0,1) , b(0,0) , c (

12、0,0) , d (2,0) .【答案】解:( 1)設(shè) q (x, x3) 是線段 l : xy30(3x5) 上任一點,則 | pq |(x1)2( x4)22( x5)29(3x 5) .22當(dāng) x3 時, d ( p,l )| pq |min 5 .( 2)不妨設(shè) a1,0 、 b 1,0 為線段 l 的兩個端點,則 d 為線段 l1 : y 1(| x |1) 、線段 l2 : y1(| x |1) 、半圓c1 : ( x 1)2y21(x1) 、半圓c2 : (x1)2y21(x 1) 所圍成的區(qū)域 .這是因為對 p( x, y), x 1,則 d (p,l )y ;而對 p( x,

13、 y), x 1 ,則 d( p,l )( x1)2y2 ;對 p( x, y), x1 ,則 d (p, l )( x1)2y2 .于是 d 所表示的圖形面積為 s4.( 3) 選擇a(1,3) , b(1,0), c (1,3) , d ( 1,0) ,( x, y) | x 0 .選擇 a(1,3) , b(1,0) , c (1,3) , d (1,2) ,( x, y) | x0, y0 u ( x, y) | y24x,2y0 u ( x, y) | xy 10, x 1 選擇 a(0,1) , b(0,0) , c (0,0) , d (2,0),( x, y) | x0, y

14、0 u ( x, y) | yx,0x1u( x, y) | y1 ( x21),1x2 u( x, y) | 4x2 y30, x 2 .2yc3ayy3ac2.5ba-1o1xddbb=c 12x【知識-1點7】o圓的1標(biāo)x準(zhǔn)方程與一d般方-2程【考試要求】以直線與圓的位置關(guān)系為例,體驗用代數(shù)方法研究幾何問題的思想方法。掌握圓的標(biāo)準(zhǔn)方程與一般方程?!窘庾x說明】會根據(jù)圓的一般式方程求圓心,半徑及畫圖,會解決圓與直線位置關(guān)系問題,重點是相切的問題,如求切線方程?!九e例說明】1、直線 y2x1 被圓 x2y22 y10 所截得的弦長為【答案】 2 3052、以 c ( 1,2) 為圓心,且與直線

15、 l : 2x3 y50 相切的圓的方程為【答案】 ( x1)2( y2) 2133、已知實數(shù) x, y 滿足 x2y24y3 0 ,( 1)求 x2y2 的最大值;(2)求 y 的范圍;( 3)求 x2y 的最小值。x【答案】 3, 3, 3, 454、已知 ac, bd 為圓 o : x2y24的兩條互相垂直的弦, ac , bd 交于點 m 1,2,求四邊形 abcd 面積的最大值?!敬鸢浮?55、方程為的曲線上任意兩點之間距離的最大值為.【答案】【知識點 8】橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)【考試要求】掌握橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)。重點討論焦點在 x 軸上橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。【解讀說明】掌握橢圓的

16、定義和方程,會求橢圓的方程,橢圓的性質(zhì)掌握兩類題型,一種是利用性質(zhì)求方程,一種是利用性質(zhì)解決最值問題和一些綜合問題?!九e例說明】1、若橢圓的兩個焦點為f1( 2,0), f2 (2,0) ,橢圓的弦ab 過點f1 ,且abf 2 的周長為 12,那么該橢圓的方程為【答案】 x2y21952、設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2y25 k31 ,若其焦點在 x 軸k上,則 k 的取值范圍是【答案】 k33、求與橢圓程。x2y291有相同焦點,且經(jīng)過點 p(3, 2) 的橢圓方4【答案】 x 2y2115104、在橢圓 x2y21 內(nèi)有一點 m (4, 1) ,弦 ab 的中點恰為點4010m ,求弦 ab 所

17、在直線的方程?!窘馕觥恐悬c弦問題的點差法。【答案】 xy5 05、若點 m 是橢圓 x2y21 上的一點, f1 , f2 是焦點,若6436f1mf 260,求 f1mf 2 的面積?!窘馕觥縮 f mfb2 tanf1 mf2122【答案】 1236、已知 f1 , f2是橢圓 x2y 21 的兩個焦點, p 是橢圓上的任意259一點,則 | pf1| pf2 |的最大值是 _【解析】橢圓定義和基本不等式的綜合應(yīng)用?!敬鸢浮?25x2y27、已知橢圓 c : a2b21 ( ab0 ),其左、右焦點分別為f1 ( c,0) 、 f2 (c,0) ,且 a 、 b 、 c 成等比數(shù)列(1)求

18、 c 的值a( 2)若橢圓 c 的上頂點、右頂點分別為a 、 b ,求證:f1 ab90 ( 3)若 p 為橢圓 c 上的任意一點,是否存在過點f2 、 p 的直線uuuruuuurl ,使 l 與 y軸的交點 r 滿足 rp2pf2 ?若存在,求直線 l 的斜率 k ;若不存在,請說明理由【答案】解:( 1)由題設(shè) b2ac 及 b2a2c2 ,得 c5 1 ( 4a2分)(2)由題設(shè) a(0,b) , b(a,0) ,又 f1 (uuuruuurc,0) ,得 af1 ( c, b) , ab(a, b) ,uuuruuurac b20 ,故 f1 ab90 于是 af1ab(3)由題設(shè),

19、顯然直線 l 垂直于 x 軸時不合題意,設(shè)直線 l的方程為y k (xc) ,得 r(0,uuuruuuur,得點 p 的坐標(biāo)為 (2c,kc) ,kc) ,又 f2 (c,0) ,及 rp2pf2因為點 p 在橢圓上,所以 (2c)2(kc) 2 1 ,又 b2 ac ,得 42k 2 cc1,a2b2aak 25350 ,與 k2 0 矛盾 , 故不存在滿足題意的直線 l 28 、已知橢圓 c的長軸長與短軸長之比為 3 ,焦點坐標(biāo)分別為5f1 ( 2,0) , f2 (2,0) 。( 1)求橢圓 c的標(biāo)準(zhǔn)方程;( 2)已知 a( 3,0) , b(3,0) , p 是橢圓 c上異于 a 、

20、 b 的任意一點,直線ap 、 bp 分別交 y 軸于 m 、 n , 求 omon 的值;(3)在( 2)的條件下,若 g (s,0)uuuuruuur, h (k,0) , 且 gmhn , (s k ) ,分別以 og、oh 為邊作兩正方形,求此兩正方形的面積和的最小值,并求出取得最小值時的g、h 點坐標(biāo)。a3 , c 2, a2b2c2【答案】 解:(1)、q b5a29,b25所以橢圓 c 的標(biāo)準(zhǔn)方程為 x2y 21 。95(2)設(shè) p(x0 , y0 ) ,直線pa : yy0(x3)pb : yy0( x 3)x0x033令 x=0,得: om(0,3y0uuur(0,3y0 )

21、 所以: omon = 5 ,) , onx0 3x03uuuur3y0uuur3y0 )(3)q gm ( s,) , hn ( k,x03x03uuuuruuurgmhn又q uuuuruuursk50gm ghn兩正方形的面積和為 s2k 2s22510 當(dāng)且僅當(dāng) s2k25 時,等s2式成立。兩正方形的面積和的最小值為10,此時 g ( 5,0)、h (5,0) 。9、已知橢圓 x2y 21,常數(shù) m 、 nr,且 mn mn(1)當(dāng) m 25,n21 時,過橢圓左焦點 f 的直線交橢圓于點 p ,uuuruuur與 y 軸交于點 q ,若 qf2fp ,求直線 pq 的斜率;(2)過

22、原點且斜率分別為 k 和 k ( k1)的兩條直線與橢圓2 2x + y = 1的交點為 a、 b、 c、 d (按逆時針順序排列,且點 a 位于第mn一象限內(nèi)) ,試用 k 表示四邊形 abcd 的面積 s ;(3)求 s 的最大值【解析】利用函數(shù)單調(diào)性解決圓錐曲線中的最值問題?!敬鸢浮?解(1) q m = 25,n = 21,x2+y2= 1的左焦點為 f (-2, 0)2521設(shè)滿足題意的點為 p( x0 , y0 )q (0 t ) uuuruur,又qf = 2fp、,x0 = - 3? (- 2,- t ) = 2( x0 + 2,y0 ) ,即?t = - 2 y0由點 p(

23、x0, y0 )在橢圓上,得9 +y02=1,于是 y 0 = ? 421 25215kpq = kqf= t = - y0 = ? 4 21 25(2)q 過原點且斜率分別為k和 - k( k 3 1) 的直線 l1: y = kx, l2: y = -kx關(guān)于 x軸和 y軸對稱,四邊形 abcd 是矩形 . 22?y? x+= 1,得 x2 =mn2 . 于是 x0 是設(shè)點 a( x0, y0 ) 聯(lián)立方程組 ?mn?n+mk? y = kx?此方程的解,故 x02 =mn2 .s= 4x0 y0= 4kx02 =4mnk2 ( k ? 1)n + mkn + mk(3) 由(2)可知,

24、s =4mnk2=4mn n + mknk+ mk設(shè) g(k ) = mk+ n (k ? 1) ,則 g(k )在1,+ ? )上是單增函數(shù) k理由:對任意兩個實數(shù) k1、 k2違1, +) ,且 k1 n 0, k2 k1 砛1, k1k2 1, mk1k2 - n 0.又k1 - k2 0,mk k - n( k1 - k2 )12 0,即 g (k1 ) - g (k2 ) 0 g(k )在1,+ ? )上是單增函數(shù) ,于是 g (k)min = g(1)= m + n s=4mn ?4mn(當(dāng)且僅當(dāng)k時,等號成立)n+ mkm+ n1ksmax =4mn m + n10、已知橢圓 x

25、222y21(a b0) 的左右焦點分別為 f1 , f2 ,短軸兩ab個端點為 a, b ,且四邊形 f1 af2 b 是邊長為 2 的正方形。(1)求橢圓方程;(2)若 c, d 分別是橢圓長軸的左右端點,動點m 滿足 mdcd ,連接 cm ,交橢圓于點p 。證明: om op 為定值;( 3)在( 2)的條件下,試問 x 軸上是否存在異于點 c 的定點得以 mp 為直徑的圓恒過直線 dp , mq 的交點,若存在,求出點標(biāo);若不存在,請說明理由。q ,使q 的坐【答案】 解:(1) a 2,b c, a 2b 2c2 , b22 , 橢圓方程為x2y241。2(2) c ( 2,0),

26、 d (2,0),設(shè) m (2, y0 ), p( x1 , y1 ) ,則 op( x1 , y1 ),om (2, y0 ) 。直線 cm : x 2 yy0 ,即 yy0 x1 y04y042代入橢圓 x22 y 24 得(1y02 ) x21 y02 x1 y024 0 。 x1 ( 2)4( y028) , x12( y028) ,822y028y028y18y0。y028op2( y028)8 y0) ,(2,28y08y0op om4( y028)8 y024 y0232y028y028y0284 (定值)。(3)設(shè)存在 q (m,0)滿足條件,則 mqdp 。mq (m 2,

27、y0 ) , dp (4 y02,8 y0),22y08y08則由 mq dp0 得4 y02( m2)8y020 ,從而得 m0 。y028y028存在 q(0,0) 滿足條件。【知識點 9】雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)【考試要求】掌握雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)。重點討論焦點在x 軸上的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程?!窘庾x說明】掌握雙曲線的定義和方程,對于雙曲線的性質(zhì),首先要掌握雙曲線的漸近線相關(guān)題型,根據(jù)漸近線去雙曲線方程,再就是根據(jù)范圍解決最值問題。【舉例說明】1、 等軸雙曲線 x2 y2 1 的左焦點為 f,若點 p 為左下半支上任意一點(不同于左頂點),則直線 pf 的斜率的取值范圍是【答案】 (

28、 ,0) (1, )2、求與雙曲線 x2y 21有共同的漸近線,且經(jīng)過點169m ( 2 3, 3) 的雙曲線的方程?!窘馕觥靠疾殡p曲線的漸近線,掌握共漸近線問題的解決思路?!敬鸢浮?4y2x21943、在 abc 中,已知 b(a,0), c ( a,0), (a0) ,頂點 a 為動點,且滿足 sin csin b1 sin a ,求動點 a 的軌跡方程。2【答案】 4x 24y 21a23a24、斜率為 2 的直線 l被雙曲線 2x23y26 所截得的弦長為4,求直線 l的方程?!敬鸢浮?y2x2103225、設(shè)雙曲線 x2y21( a0, b0) 的半焦距為 c 已知原點到直線abl

29、: bxayab 的距離等于 1c1 ,則 c 的最小值為 _4【答案】 4r1 , a 為方向向量的直線 l 與雙曲線6、若經(jīng)過點 p(0 , 2) 且以 d3x 2y 21相交于不同兩點 a 、 b ,則實數(shù) a 的取值范圍是.【答案】15 ,33,33 ,157、已知雙曲線 c:x2y21 (a0,b0) 的一個焦點是 f2 (2,0) ,a22b且 b3a 。(1)求雙曲線 c的方程;(2)設(shè)經(jīng)過焦點 f2 的直線 l 的一個法向量為 (m,1) ,當(dāng)直線 l 與雙曲線c的右支相交于 a, b 不同的兩點時,求實數(shù)m 的取值范圍;并證明ab 中點 m 在曲線 3(x 1) 2y 23

30、上。( 3)設(shè)( 2)中直線 l 與雙曲線 c的右支相交于 a, b 兩點,問是否存在實數(shù) m ,使得 aob 為銳角?若存在,請求出 m 的范圍;若不存在,請說明理由。【答案】 解:(1) c 2c 2a 2b24a 23a2a 21,b23雙曲線為 x2y21。3(2)ymx2ml :m( x2) y0由x2y21 得3(3 m2 ) x 24m 2 x 4m23 0由0 得 4m4(3m 2 )(4m 23)0 即 12m 293m20即 m210恒成立4m 2又 x1x20m 203m 23m ( , 3) ( 3, )x1 ? x204m230m 23設(shè) a( x1 , y1 ),

31、b(x2 , y2 ) ,則x1x22m 2y1y22m32m6m2m 232m 23m 23ab中點 m ( 2m2,6m)m23m233(2m21)236m23(m23)236m23m46m29 12m23m23(m23) 2(m23) 2(m23) 2(m23) 2m在曲線 3( x1) 2y 23上 。(3) a( x1 , y1 ), b( x2 , y2 ) ,設(shè)存在實數(shù) m, 使aob 為銳角 ,則oa ob0x1 x2 y1 y204、設(shè)拋物線因為 y1 y2( mx12m)( mx22m)m2 x1 x22m 2 ( x1 x2 )4m2(1 m 2 ) x1 x22m2 (

32、 x1x2 ) 4m 20(1m 2 )(4m 23)8m44m 2 (m23) 0即 7m 23 12m20m23 ,與 m2矛盾不存在53【知識點 10】拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)【考試要求】掌握拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)。重點討論焦點在x 軸上拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程?!窘庾x說明】掌握拋物線的定義和方程,會解決直線和拋物線的綜合問題?!九e例說明】1、 若拋物線 y2 2 px( p 0) 上橫坐標(biāo)為 3 的點到焦點的距離等于 5,則 p=【答案】 42、經(jīng)過拋物線 y24x 的焦點 f 作傾斜角為的弦 ab ,則3ab 的長為【答案】 1633、若動點 p 到點 f (4,0) 的距離比到直線 x50 的距離少 1,則動點 p 的軌跡方程是【答案】 y 2

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