高考数学热点问题专题解析——求点的轨迹方程

求点的轨迹问题

一、基础知识：

1、求点轨迹方程的步骤： （1）建立直角坐标系

（2）设点：将所求点坐标设为(),x y ，同时将其他相关点坐标化（未知的暂用参数表示）

（3）列式：从已知条件中发掘,x y 的关系，列出方程 （4）化简：将方程进行变形化简，并求出,x y 的范围 2、求点轨迹方程的方法

（1）直接法：从条件中直接寻找到,x y 的关系，列出方程后化简即可

（2）代入法：所求点(),P x y 与某已知曲线()00,0F x y =上一点()00,Q x y 存在某种关系，则可根据条件用,x y 表示出00,x y ，然后代入到Q 所在曲线方程中，即可得到关于,x y 的方程

（3）定义法：从条件中能够判断出点的轨迹为学过的图形，则可先判定轨迹形状，再通过确定相关曲线的要素，求出曲线方程。常见的曲线特征及要素有： ① 圆：平面上到定点的距离等于定长的点的轨迹

直角→圆：若AB AC ⊥，则A 点在以BC 为直径的圆上 确定方程的要素：圆心坐标(),a b ，半径r

② 椭圆：平面上到两个定点的距离之和为常数（常数大于定点距离）的点的轨迹

确定方程的要素：距离和2a ，定点距离2c

③ 双曲线：平面上到两个定点的距离之差的绝对值为常数（小于定点距离）的点的轨迹

注：若只是到两定点的距离差为常数（小于定点距离），则为双曲线的一支 确定方程的要素：距离差的绝对值2a ，定点距离2c

④ 抛物线：平面上到一定点的距离与到一定直线的距离（定点在定直线外）相

等的点的轨迹

确定方程的要素：焦准距：p 。若曲线位置位于标准位置（即标准方程的曲线），则通过准线方程或焦点坐标也可确定方程

（4）参数法：从条件中无法直接找到,x y 的联系，但可通过一辅助变量k ，分别

找到,x y 与k 的联系，从而得到,x y 和k 的方程：()()

x f k y g k =⎧⎪⎨=⎪⎩，即曲线的参数方程，

消去参数k 后即可得到轨迹方程。 二、典型例题：

例1：设一动点P 到直线:3l x =的距离到它到点()1,0A

的距离之比为3

，则动点P 的轨迹方程是（ ）

A. 22132x y +=

B. 22

132

x y -= C.

()

2

2

413

6

x y --= D. 22123x y += 思路：设(),P x y ，则可直接利用已知条件列出关于,x y 的等式，化简即可 解：设(),P x y

3

P l

d PA

-∴

==

33x ∴-=

()()22

2331x x y ⇒-=-+ 2221626x x y ⇒--=-

()()

2

2

2

2

424613

6

x y x y -⇒--=⇒

-= 答案：C

例2：已知两定点的坐标分别为()()1,0,2,0A B -，动点满足条件2MBA MAB ∠=∠，则动点M 的轨迹方程为___________

思路：通过作图可得2MBA MAB ∠=∠等价的条件为直线,MA MB 的斜率的关系，

设MAB α∠=，则2MBA α∠=，则可通过,MA MB 的斜率关系得到动点M 的方程 解：若M 在x 轴上方，则tan ,tan 2MA MB k k αα==-

2

21MA

MB MA

k k k ∴=-

- ,12

MA MB y y

k k x x =

=

+- 代入可得： 22122211y

y x x y x πα⋅

⎛⎫+=-≠ ⎪-⎝

⎭⎛⎫- ⎪+⎝⎭

，化简可得： 2

2

33x y -=即2

2

13

y x -=

若M 在x 轴下方，则tan ,tan 2MA MB k k αα=-=，同理可得：2

2

13

y x -=

当22

π

α=

时，即MAB 为等腰直角三角形，()2,3M 或()2,3M -满足上述方程

所以当x 在一四象限时，轨迹方程为()2

2

113

y x x -=≥ 当M 在线段AB 上时，同样满足20MBA MAB ∠=∠=，所以线段AB 的方程

()012y x =-<<也为M 的轨迹方程

综上所述：M 的轨迹方程为()2

2

113

y x x -=≥或()012y x =-<< 答案：()2

2

113

y x x -=≥或()012y x =-<< 例3：已知F 是抛物线24x y =的焦点，P 是该抛物线上的动点，则线段PF 中点

M 的轨迹方程是（ ） A. 212x y =-

B. 21216

x y =- C. 222x y =- D. 221x y =-

思路：依题意可得()0,1F ，(),M x y ，()00,P x y ，

则有000022

1212

x x x x y y y y ⎧

=⎪=⎧⎪⇒⎨⎨+=-⎩⎪=⎪⎩，

因为()00,P x y 自身有轨迹方程，为：2

004x y =，将00221x x y y =⎧⎨=-⎩代入可得关于,x y

的方程，即M 的轨迹方程：()()2

2242121x y x y =-⇒=- 答案：D

例4：已知F 是抛物线24y x =上的焦点，P 是抛物线上的一个动点，若动点M 满足2FP FM =，则M 的轨迹方程是__________

思路：考虑设()()00,,,M x y P x y ，由抛物线24y x =可得：()1,0F ，且2

04y x =，故考虑利用向量关系得到,x y 与00,x y 的关系，从而利用代入法将00,x y 用,x y 进

行表示，代入到2

04y x =即可 解：由抛物线24y x =可得：()1,0F

设()()00,,,M x y P x y ()()001,,1,FP x y FM x y ∴=-=-

2FP FM = ()000021

12122x x x x y y y y

=--=-⎧⎧∴⇒⎨⎨

==⎩⎩ ① P 在24y x =上 2

04y x ∴=，将①代入可得： ()

()2

2421y x =-，即221y x =-

答案：221y x =-

例5：在平面直角坐标系xOy 中，直线()44x t t =-<<与椭圆22

1169

x y +

=交于两点()()1122,,,P t y P t y ，且120,0y y ><，12,A A 分别为椭圆的左，右顶点，则直线12A P 与21A P 的交点所在曲线方程为________

思路：由椭圆可得：()()124,0,4,0A A -，从而可确定线12A P 与21A P 的方程。

()()211221:4,:444

y y

A P y x A P y x t t =

+=-+-，若联立方程解,x y ，则形式较为复杂不易化简，观察两条直线方程的特点，可发现若两边相乘，有平方差的特点，且

x t =与椭圆相交，则12,P P 关于x 轴对称，有21y y =-。所以两方程左右两边分别