已知 a, b R , a b>0,函数 f(x)=a x…——2021 高考数学第 9 题答案解析

2021_浙江卷 (2021)

2021 ?? 第 9 题 单选题 区分题
2021_浙江卷 (2021)

9.

已知 $a, b \in \mathrm{R}, a b>0$ ,函数 $f(x)=a x^{2}+b(x \in \mathrm{R})$ 。若 $f(s-t), f(s), f(s+t)$ 成等比数列,则平面上点 $(s, t)$ 的轨迹是( )

A. 直线和圆
B. 直线和椭圆
C. 直线和双曲线
D. 直线和抛物线
参考答案C

完整解析 · 逐步详解

【答案】C
【解析】
【分析】首先利用等比数列得到等式,然后对所得的等式进行恒等变形即可确定其轨迹方程.
【详解】由题意得 $f(s-t) f(s+t)=[f(s)]^{2}$ ,即 $\left[a(s-t)^{2}+b\right]\left[a(s+t)^{2}+b\right]=\left(a s^{2}+b\right)^{2}$ ,对其进行整理变形:
$\left(a s^{2}+a t^{2}-2 a s t+b\right)\left(a s^{2}+a t^{2}+2 a s t+b\right)=\left(a s^{2}+b\right)^{2}$,
$\left(a s^{2}+a t^{2}+b\right)^{2}-(2 a s t)^{2}-\left(a s^{2}+b\right)^{2}=0$,
$\left(2 a s^{2}+a t^{2}+2 b\right) a t^{2}-4 a^{2} s^{2} t^{2}=0$,
$-2 a^{2} s^{2} t^{2}+a^{2} t^{4}+2 a b t^{2}=0$,

所以 $-2 a s^{2}+a t^{2}+2 b=0$ 或 $t=0$ ,

其中 $\frac{s^{2}}{\frac{b}{a}}-\frac{t^{2}}{\frac{2 b}{a}}=1$ 为双曲线,$t=0$ 为直线.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题考查轨迹方程,关键之处在于由题意对所得的等式进行恒等变形,提现了核心素养中的逻辑推理素养和数学运算素养,属于中等题.

✅ 来源:2021年 · ?? · 2021_浙江卷 (2021) · 第 9 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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