定义法求曲线轨迹方程
高中数学解题方法-----求轨迹方程的常用方法
练习
1.一动圆与圆
外切,同时与圆 x2 + y2 − 6x − 91 = 0内切,求动圆圆心
M 的轨迹方程,并说明它是什么样的曲线。
2. 动圆 M 过定点 P(-4,0),且与圆 :C x2+ -y2 8x = 0 相切,求动圆圆心 M 的轨迹方程。 1.在∆ABC 中,B,C 坐标分别为(-3,0),(3,0),且三角形周长为 16,则点 A 的轨迹方 程是_______________________________.
高中数学解题方法
---求轨迹方程的常用方法
(一)求轨迹方程的一般方法: 物1线.)定的义定法义:,如则果可动先点设P出的轨运迹动方规程律,合再乎根我据们已已知知条的件某,种待曲定线方(程如中圆的、常椭数圆,即、可双得曲到线轨、迹抛 方程。 P 满2.足直的译等法量:关如系果易动于点建立P 的,运则动可规以律先是表否示合出乎点我P们所熟满知足的的某几些何曲上线的的等定量义关难系以,判再用断点,但P 点的 坐标(x,y)表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。 3. 参数法:如果采用直译法求轨迹方程难以奏效,则可寻求引发动点 P 运动的某个几何 量y=tg,(以t)此,量进作而为通参过变消数参,化分为别轨建迹立的普P 点通坐方标程xF,(yx与,该y)参=数0。t 的函数关系 x=f(t), 4. 代入法(相关点法):如果动点 P 的运动是由另外某一点 P'的运动引发的,而该点的 运出动相规关律点已P'知的,坐(标该,点然坐后标把满P足'的某坐已标知代曲入线已方知程曲),线则方可程以,设即出可得P(到x动,点y),P 的用轨(迹x,方y程)。表示
题目 6:已知点 P 是圆(x +1)2 + y2 =16 上的动点,圆心为 B ,A(1,0) 是圆内的定点;PA 的中垂线交 BP 于点Q .(1)求点Q 的轨迹C 的方程;
求曲线的轨迹方程的方法
成都市新都香城中学数学组
李发林
2014年2月25日星期二
几种常见求轨迹方程的方法
1.直接法
由题设所给(或通过分析图形的几何性 质而得出)的动点所满足的几何条件列 出等式,再用坐标代替这等式,化简 得曲线的方程,这种方法叫直接法.
例1:已知一曲线是与两个定 点O(0,0)、A(3,0)距离的比为 1/2 的点的轨迹,求此曲线 的方程。教材P.86例5
3、过点P(2,4)作两条互 相垂直的直线l1,l2, l1交x轴 于A点,l2交y轴于点B,求 线段AB的中点M的轨迹方 程。
4、已知方程
x y 2(m 3) x 2(1 4m ) y 16m 9 0
2 2 2 4
表示一个圆。求圆心的轨迹方程。
结论:到两个定点A、B的距离之比等于常 数的点的轨迹:当=1时,轨迹是线段AB的 垂直平分线;当 1时,轨迹是圆。
练习:设两点A、B的距离 为8,求到A、B两点距离 的平方和是50的动点的轨 迹方程。
2.相关点法
若动点P(x,y)随已知曲线上的点 Q(x0,y0)的变动而变动,且x0、y0可 用x、y表示,则将Q点坐标表达式代 入已知曲线方程,即得点P的轨迹方 程.这种方法称为相关点法(或代换 法).
Y
p
o
A
X
变式2:如图,已知点P是圆x2+ y2=16上的一个动点,点A是x轴上的 定点,坐标为(12,0).若D点是AOP 的平分线与PA的交点,当点P在圆上 运动时,求点D的轨迹方程。Y Nhomakorabeap
o
A
X
练习:三角形ABC的两个顶点A, B的坐标分别是A(0,0),B (6,0)顶点C在曲线y=x2+3上 运动,求三角形ABC的重心G的 轨迹方程。
高中数学-学生-轨迹方程的求法
例1.已知中心在原点,焦点在 轴上的椭圆的焦距等于 ,它的一条弦所在的直线方程是 ,若此弦的中点坐标为 ,求椭圆的方程。
例2已知点 动点 满足条件 ,记动点 的轨迹为 。(1)求 的方程。(2)若 是 上的不同两点, 是坐标原点,求 的最小值。
例3如图,矩形ABCD中, ,以AB边所在的直线为x轴,AB的中点为原点建立直角坐标系,P是x轴上方一点,使PC、PD与线段AB分别交于 、 两点,且 成等比数列,求动点P的轨迹方程
(1)求 两点的横坐标之积和坐标之积;(2)求证:直线 过定点;
(3)求弦 中点 的轨迹方程;(4)求 面积的最小值。
4.设过点 的直线分别与 轴和 轴的正半轴交于 两点,点 与点 关于 轴对称。若 ,且 ,求点 的轨迹方程。
巩固练习
1.已知抛物线 的内接三角形 的垂心在此抛物线的焦点 上, 的面积等于 ,求此抛物线的方程。
(3)直接法:直接通过建立x、y之间的关系,构成F(x,y)=0,是求轨迹的最基本的方法;
(4)待定系数法:所求曲线是所学过的曲线:如直线,圆锥曲线等,可先根据条件列出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数,代回所列的方程即可
(5)参数法:当动点P(x,y)坐标之间的关系不易直接找到,也没有相关动点可用时,可考虑将x、y均用一中间变量(参数)表示,得参数方程,再消去参数得普通方程。
2.已知双曲线C的两条渐近线经过原点,并且与圆 相切,双曲线 的一个顶点 的坐标是
(1)求双曲线 的方程;
(2)已知直线 ,在双曲线 的上支求点 ,使点 与直线 的距离等于 。
3.已知抛物线 的顶点在原点,它的准线 经过双曲线 的焦点,且准线 与双曲线 交于 和 两点,求抛物线 和双曲线 的方程。
定义法求曲线轨迹方程
(3)若把圆C1的半径改为1,那么动圆P的轨迹又是 什么? 两定圆连心线的垂直平分线
3、一动圆过点F(-3,0)且与已知圆C:(x 3)2 y2 4 相切,求动圆圆心P的轨迹方程。
x2
y2 8
1
例2 如图,圆C:(x+1)2+y2=9内一点A(1,0),与 圆 上一动点Q的连线AQ的垂直平分线交CQ于P.当Q 在圆C上运动一周时,则动点P的轨迹方程为 ________.
是
.
双曲线右支
x2 9
y2 7
1(x
23)
44
4、过点P(2,3)且与y轴相切的圆的圆心C的轨迹 是什么?(答类型) 抛物线
5、动点P到直线x=6的距离与它到点(2,1)的距离之 比为 5 ,则点P的轨迹是什么? (答类型)
椭圆
6、若动圆P与圆C:(x+2)2+y2=1相外切,且与直线 x=1相切,则动圆圆心P轨迹方程是 。
个动点,如果延长F1P到Q,使得|PQ|=|PF2|,那
么动点Q的轨迹是
()
(A)圆
(B)椭圆
(C)双曲线的一支
(D)抛物线
y
Q
P
A
F1 O
F2
x
3:已知双曲线的方程为
x2 a2
y2 b2
1(a>0,b>0),
F1、F2分别为左右焦点,Q是双曲线上任意一点,从左焦
点F1作∠F1QF2的角平分线的垂线,垂足为P,求点P的轨
定义|PC|=r (r>0)
椭圆的定义: |PF1| + |PF2| = 2a (2a > |F1F2|)
轨迹方程的求法
解:以BC所在的直线为x轴,BC中点为坐标
原点,建立如图所示的直角坐标系,则B
(一a/2,0),C(a/2,0),设A(x,y)
则
由sinC- sinB=
∴c-b=
1 2
a
1 2
sinA
A
B
C
即|AB|-|AC|=
1 2
a(定值)
些密如发丝的暗青色珠粒被烟一晃,立刻变成皎洁辉映的珠光,不一会儿这些珠光就闪烁着飞向罕见异绳的上空,很快在四金砂地之上 变成了隐隐约约的凸凹飘动的摇钱树……这时,宝石状的物体,也快速变成了树皮模样的湖青色胶状物开始缓缓下降……只见女政客
4、参数法 例题4、已知线段AB的长为a,P分AB为
AP∶PB= 2∶l两部分,当A点在y轴上运动时, B点在x轴上运动,求动点P的轨迹方程。
解 : 设 动 点 P ( x , y ) , AB 和 x 轴 的 夹 角 为 θ ,
|θ|≤
2
,作PM⊥x于M,
PN⊥y轴于N
∵|AB|= a, | AP | 2
皮肤时浓时淡渗出水睡朦胧般的晃动!接着玩了一个,飞蟒吊灯翻一千零八十度外加狐嚎排骨旋七周半的招数,接着又来了一出,怪体 牛蹦海飞翻七百二十度外加笨转四百周的尊贵招式……紧接着异常的如同原木一样的脚立刻蠕动变形起来……鲜红色酒罐耳朵闪出水绿 色的团团明烟……深灰色麦穗样的嘴唇闪出中灰色的点点神响。最后摆起多变的深黄色土堆模样的卷发一嚎,飘然从里面涌出一道佛光, 她抓住佛光冷峻地一颤,一件银晃晃、黄澄澄的咒符『蓝鸟骨怪火腿宝典』便显露出来,只见这个这件东西儿,一边转化,一边发出“咝 咝”的神响。骤然间女政客T.克坦琳叶女士急速地弄了一个侧卧扭曲炸蛤蟆的怪异把戏,,只见她修长的淡灰色怪石一样的脑袋中,威
轨迹方程求轨迹方程的的基本方法
轨 迹 方 程求轨迹方程的的基本方法:直接法、定义法、相关点法、参数法、交轨法、向量法等。
1.直接法:如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含x,y 的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直接法;例1、某检验员通常用一个直径为2 cm 和一个直径为1 cm 的标准圆柱,检测一个直径为3 cm 的圆柱,为保证质量,有人建议再插入两个合适的同号标准圆柱,问这两个标准圆柱的直径为多少?【解析】设直径为3,2,1的三圆圆心分别为O 、A 、B ,问题转化为求两等圆P 、Q ,使它们与⊙O 相内切,与⊙A 、⊙B 相外切.建立如图所示的坐标系,并设⊙P 的半径为r ,则 |P A |+|PO |=1+r +1.5-r =2.5 ∴点P 在以A 、O 为焦点,长轴长2.5的椭圆上,其方程为3225)41(1622y x ++=1 ① 同理P 也在以O 、B 为焦点,长轴长为2的椭圆上,其方程为 (x -21)2+34y 2=1 ②由①、②可解得)1412,149(),1412,149(-Q P ,∴r =73)1412()149(2322=+-故所求圆柱的直径为76cm. ◎◎双曲线的两焦点分别是1F 、2F ,其中1F 是抛物线1)1(412++-=x y 的焦点,两点A (-3,2)、B (1,2)都在该双曲线上.(1)求点1F 的坐标; (2)求点2F 的轨迹方程,并指出其轨迹表示的曲线.【解析】(1)由1)1(412++-=x y 得)1(4)1(2--=+y x ,焦点1F (-1,0). (2)因为A 、B 在双曲线上,所以||||||||||||2121BF BF AF AF -=-,|||22||||22|22BF AF -=-.①若||22||2222BF AF -=-,则||||22BF AF =,点2F 的轨迹是线段AB 的垂直平分线,且当y =0时,1F 与2F 重合;当y =4时,A 、B 均在双曲线的虚轴上. 故此时2F 的轨迹方程为x =-1(y ≠0,y ≠4).②若22||||2222-=-BF AF ,则24||||22=+BF AF ,此时,2F 的轨迹是以A 、B 为焦点,22=a ,2=c ,中心为(-1,2)的椭圆,其方程为14)2(8)1(22=-++y x ,(y ≠0,y ≠4) 故2F 的轨迹是直线x =-1或椭圆4)2(8)1(22-++y x 1=,除去两点(-1,0)、(-1,4) 评析:1、用直接法求动点轨迹一般有建系,设点,列式,化简,证明五个步骤,最后的证明可以省略,但要注意“挖”与“补”。
求轨迹方程的常用方法(经典)
求轨迹方程的常用方法(一)求轨迹方程的一般方法:1. 待定系数法:如果动点P 的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,待定方程中的常数,即可得到轨迹方程,也有人将此方法称为定义法。
2. 直译法:如果动点P 的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点P 满足的等量关系易于建立,则可以先表示出点P 所满足的几何上的等量关系,再用点P 的坐标(x ,y )表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。
3. 参数法:如果采用直译法求轨迹方程难以奏效,则可寻求引发动点P 运动的某个几何量t ,以此量作为参变数,分别建立P 点坐标x ,y 与该参数t 的函数关系x =f (t ),y =g (t ),进而通过消参化为轨迹的普通方程F (x ,y )=0。
4. 代入法(相关点法):如果动点P 的运动是由另外某一点P'的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出P (x ,y ),用(x ,y )表示出相关点P'的坐标,然后把P'的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点P 的轨迹方程。
5.几何法:若所求的轨迹满足某些几何性质(如线段的垂直平分线,角平分线的性质等),可以用几何法,列出几何式,再代入点的坐标较简单。
6:交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现要求两动曲线交点的轨迹问题,这灯问题通常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数求得所求的轨迹方程(若能直接消去两方程的参数,也可直接消去参数得到轨迹方程),该法经常与参数法并用。
(二)求轨迹方程的注意事项:1. 求轨迹方程的关键是在纷繁复杂的运动变化中,发现动点P 的运动规律,即P 点满足的等量关系,因此要学会动中求静,变中求不变。
)()()(0)(.2为参数又可用参数方程表示程轨迹方程既可用普通方t t g y t f x ,y x ,F ⎩⎨⎧=== 来表示,若要判断轨迹方程表示何种曲线,则往往需将参数方程化为普通方程。
名师指导直接法、定义法、相关点法求轨迹方程!.doc
名师指导直接法、定义法、相关点法求轨迹方程!本内容主要研究直接法求轨迹方程.根据已知条件及一些基本公式如两点间距离公式,点到直线的距离公式,直线的斜率公式等,直接列出动点满足的等量关系式,将关系式坐标化,从而求得轨迹方程。
归纳整理:当所求动点的要满足的条件简单明确时,直接按“建系设点、列出条件、代入坐标、整理化简、限制说明”五个基本步骤求轨迹方程, 称之直接法.总结:1.用直接法求轨迹方程的步骤:建系,设点,列方程化简,其关键是根据条件建立x,y之间的关系F(x,y)=0.2.求轨迹方程时,最后要注意它的完备性与纯粹性,多余的点要去掉,遗漏的点要补上.本内容主要研究定义法求轨迹方程.通过图形的几何性质判断动点的轨迹是何种图形,再求其轨迹方程,这种方法叫做定义法.运用定义法,求其轨迹,一要熟练掌握常用轨迹的定义,如线段的垂直平分线,圆、椭圆、双曲线、抛物线等,二是用待定系数法求出轨迹的方程,这样可以减少运算量,提高解题速度与质量.整理:熟悉一些基本曲线的定义是用定义法求曲线方程的关键.圆:到定点的距离等于定长椭圆:到两定点的距离之和为常数(大于两定点的距离)双曲线:到两定点距离之差的绝对值为常数(小于两定点的距离)抛物线:到定点与定直线距离相等.总结:1.用定义法求轨迹方程.熟练掌握常用轨迹的定义,如线段的垂直平分线,圆、椭圆、双曲线、抛物线等,例如圆到定点的距离等于定长,椭圆到两定点的距离之和为常数(大于两定点的距离),双曲线到两定点距离之差的绝对值为常数(小于两定点的距离),抛物线到定点与定直线距离相等.2.求曲线的轨迹方程时,应尽量地利用几何条件探求轨迹的曲线类型,从而再用待定系数法求出轨迹的方程,这样可以减少运算量.本内容主要研究相关点法求轨迹方程.当题目中的条件同时具有以下特征时,一般可以用相关点法求其轨迹方程:某个动点P在已知方程的曲线上移动;另一个动点M随P的变化而变化;在变化过程中P和M满足一定的规律. 相关点法的关键在于找到动点和其相关点坐标间的等量关系.。
轨迹方程的求法
轨迹方程的求法一、直接法求轨迹方程的一般步骤:“建、设、限、代、化” 1、建立恰当的坐标系; 2、设动点坐标(),x y ;3、限制条件列出来(如一些几何等量关系);4、代入:用坐标代换条件,得到方程(),0f x y =;5、化简(最后要剔除不符合条件的点).例1、过点()2,4P 作两条互相垂直的直线1l 、2l ,1l 交x 轴于A 点,2l 交y 轴于B 点,求线段AB 的中点M 的轨迹方程.巩固训练1:平面内动点M 与两定点()1,0A -、()2,0B 构成MAB ∆,且2MBA MAB ∠=∠,求动点M 的轨迹方程.巩固训练2:已知点A 、B 的坐标分别为()5,0-、()5,0,直线AM 、BM 相交于点M ,且它们的斜率之积是49-,求点M 的轨迹方程.巩固训练3:已知直角坐标平面上的点()2,0Q 和圆221C x y +=:,动点M 到圆C 的切线长与MQ 的比等于常数(0)λλ>,求动点M 的轨迹方程.二、定义法:如果动点的轨迹满足某已知曲线的定义,则可以依据定义求出轨迹方程.如圆、椭圆、双曲线、抛物线等. 规律可寻:(1)利用定义法求轨迹方程时,还要看所求轨迹是否是完整的圆、椭圆、双曲线、抛物线,如果不是完整的曲线,则应对其中的变量x 或y 进行限制.例2、(1)求与圆221:(3)1C x y ++=外切,且与222:(3)81C x y -+=内切的动圆圆心P 的轨迹方程.(2)已知圆221:(3)1C x y ++=和圆222:(3)9C x y -+=,动圆M 同时与圆1C 及圆2C 相外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.巩固训练1:已知1,02A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,B 是圆221:42F x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭(F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平方线交BF 于点P ,求点P 的轨迹方程.巩固训练2:已知1,02A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,B 是圆2211:24F x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭(F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平方线交BF 于点P ,求点P 的轨迹方程.巩固训练3:在平面直角坐标系xOy 中,点M 到点()1,0F 的距离比它到y 轴的距离多1,求点M 的轨迹方程.巩固训练4:已知点1F 、2F 分别是椭圆22:171617C x y +=的两个焦点,直线1l 过点2F 且垂直于椭圆长轴,动直线2l 垂直1l 于点G ,线段1GF 的垂直平分线交2l 于点H ,求点H 的轨迹方程.巩固训练5:在极坐标系Ox 中,直线l 的极坐标方程为sin 2ρθ=,点M 是直线l 上任意一点,点P 在射线OM 上,且满足4OP OM ⋅=,记点P 的轨迹方程为C ,求曲线C 的极坐标方程.三、相关点法:有些问题中,其动点满足的条件不便用等式列出,但动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的,如果相关点所满足的条件是明显的,这时我们可以用动点坐标表示相关点坐标,根据相关点所满足的方程即可求得动点的轨迹方程. “相关点法”的基本步骤:(1)设点:设被动点的坐标为(),x y ,主动点的坐标为()00,x y ;(2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式()()00,,x f x y y g x y =⎧⎪⎨=⎪⎩; (3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程.例3、已知点P 是圆22:4C x y +=上任意一点,过点P 作x 轴的垂线段PD ,D 为垂足,当点P 在圆上运动时,求线段PD 的中点M 的轨迹方程.巩固训练1:已知在ABC ∆中,()2,0A -,()0,2B -,第三个顶点C 在曲线231y x =-上动点,求ABC ∆的重心的轨迹方程.巩固训练2:已知点P 是圆22:25C x y +=上任意一点,点D 是点P 在x 轴上的投影,点M 为PD 上一点,且满足45MD PD =,当点P 在圆上运动时,求点M 的轨迹方程.四、参数法:如果动点(),P x y 的坐标之间的关系不容易找,可以考虑将,x y 用一个或几个参数表示,最后消参数,得出,x y 之间的关系式,即轨迹方程.常用参数有角度θ、直线的斜率、点的横、纵坐标,线段的长度等.例4、过抛物线24y x =的顶点O 引两条互相垂直的直线分别与抛物线相交于,A B 两点,求线段AB 的中点P 的轨迹方程.巩固训练1:设椭圆方程为2214y x +=,过点()0,1M 的直线l 交椭圆于,A B ,O 是坐标原点,直线l 的动点P 满足()12OP OA OB =+,当直线l 绕点M 旋转时,求点P 的轨迹方程.五、交轨法:写出动点所满足的两个轨迹方程后,组成方程组分别求出,x y ,再消去参数,即可求解,这种方法一般适合于求两条动直线交点的轨迹方程.例5、设1A 、2A 是椭圆22195x y +=的长轴的两端点,1P 、2P 是垂直于12A A 的弦的端点,求直线11A P 与22A P 的交点的轨迹方程.巩固训练1:已知双曲线2212x y -=的左、右顶点分别为1A 、2A ,点()11,P x y 、()11,Q x y -是双曲线上不同的两个动点,求直线1A P 与2A Q 的交点的轨迹E 的方程.。
求曲线轨迹方程的方法
四、参数法求曲线方程
若过点 P(1,1)且互相垂直的两条直线 l1,l2 分别与 x 轴,y 轴交于 A,B 两点,则 AB 中点 M 的轨迹方程为________.
四、参数法求曲线方程
【审题】 斜率存在时,点斜式设l1的方程→得l2的方程→ 联立方程→求交点坐标→消去参数→得结果→斜率不存在时将
三、相关点法求曲线轨迹方程
基本思路:
①设点:设被动点的坐标 M (x, y),主动点的坐标 P(x0, y0;) ②求关系式:用被动点的坐标M (x, y) 表示主动点的坐标 P(x0, y0 ),即
得关系式
xy00
g(x, h(x,
y) y)
③代换:将上述关系式带入主动点满足的方程,化简整理可得所求动 点的轨迹方程。
三、相关点法求曲线轨迹方程
x 例 在圆 x2 y2 4上任取一点P,过点P作 轴的垂线段PD,
D为垂足。当点P在圆上运动时,线段PD的中点M的轨迹方程。
解析:设M (x, y), P(x0 , y0 ),则x
x0 , y
y0 2
.
因为点P在圆上,所以x02 y02 4 。
把 x0 x, y0 2x带入上式得:x2 4 y2 4.
二:定义法求轨迹方程
思路:如果动点的轨迹满足某种已知曲线定义,则可由曲 线的定义直接写出方程,利用定义法求轨迹方程要善于抓 住曲线定义的特征。 要点:四种曲线定义及成立条件
方法:建系设点 定型(思考几何关系,进而寻求数量关系) 定方程 定范围
二:定义法求轨迹方程
圆的定义: |PC|=r (r>0) 椭圆的定义:
一:直接法(直译法)求轨迹方程
例 已知一条直线 l 和它上方的一个点F,点F到l 的距离是2.一条曲线 也 l 在的上方,它上面的每一点到F的距离减去到 l 的距离的差都是2,
求曲线的轨迹方程
求曲线的轨迹方程一、几种常见求轨迹方程的方法:直接法、定义法、交轨法、相关点法、待定系数法、参数法还有复数法等。
1.直接法由题设所给(或通过分析图形的几何性质而得出)的动点所满足的几何条件列出等式,再用坐标代替这等式,化简得曲线的方程,这种方法叫直接法.例1、(1)求和定圆x 2+y 2=k 2的圆周的距离等于k 的动点P 的轨迹方程;(2)过点A(a ,o)作圆O ∶x 2+y 2=R 2 (a >R >0)的割线,求割线被圆O 截得弦的中点的轨迹.分析(1):动点P 的轨迹是不知道的,不能考查其几何特征,但是给出了动点P 的运动规律:|OP|=2R 或|OP|=0. 解:设动点P(x ,y),则有|OP|=2R 或|OP|=0.即x 2+y 2=4R 2或x 2+y 2=0.故所求动点P 的轨迹方程为x 2+y 2=4R 2或x 2+y 2=0.对(2)分析:题设中没有具体给出动点所满足的几何条件,但可以通过分析图形的几何性质而得出,即圆心与弦的中点连线垂直于弦,它们的斜率互为负倒数.解答为: 设弦的中点为M(x ,y),连结OM ,则OM ⊥AM .∵k OM ·k AM =-1,∴222122y y a a x y x x a ⋅=--+=-化简得()()轨迹是以OA 为直径圆在圆O 内的一段弧(不含端点). 2.定义法利用所学过的圆的定义、椭圆的定义、双曲线的定义、抛物线的定义直接写出所求的动点的轨迹方程,这种方法叫做定义法.这种方法要求题设中有定点与定直线及两定点距离之和或差为定值的条件,或利用平面几何知识分析得出这些条件.例2、设Q 是圆x 2+y 2 = 4上的动点,另有点A0),线段AQ 的垂直平分线l 交半径OQ 于点P(见图2-45),当Q 点在圆周上运动时,求点P 的轨迹方程.分析:∵点P 在AQ 的垂直平分线上,∴|PQ|=|PA|.又P 在半径OQ 上.∴|PO|+|PQ|=R ,即|PO|+|PA|=R .故P 点到两定点距离之和是定值,可用椭圆定义写出P 点的轨迹方程.解:连接PA ∵l ⊥PQ ,∴|PA|=|PQ|.又P 在半径OQ 上.∴|PO|+|PQ|=2.∴|PO|+|PA| =2,且2 > 由椭圆定义可知:P 点轨迹是以O 、A 为焦点的椭圆.由2a = 2,2c =a = 1,c= 从而b 2 = 14故所求的椭圆方程为2241x y +=(即为所求点P 的轨迹方程。
轨迹方程的五种求法
轨迹方程的五种求法一、直接法:直接根据等量关系式建立方程.例1:已知点(20)(30)A B -,,,,动点()P x y ,满足2PAPB x =u u u r u u u r·,则点P 的轨迹是( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线 D .抛物线解析:由题知(2)PA x y =---u u u r ,,(3)PB x y =--u u u r ,,由2PA PB x =u u u r u u u r·,得22(2)(3)x x y x ---+=,即26y x =+,P ∴点轨迹为抛物线.故选D .二、定义法:运用有关曲线的定义求轨迹方程.例2:在ABC △中,24BC AC AB =,,上的两条中线长度之和为39,求ABC △的重心的轨迹方程. 解:以线段BC 所在直线为x 轴,线段BC 的中垂线为y 轴建立直角坐标系,如图1,M 为重心,则有239263BM CM +=⨯=.M ∴点的轨迹是以B C ,为焦点的椭圆,其中1213c a ==,.225b a c =-=∴.∴所求ABC △的重心的轨迹方程为221(0)16925x y y +=≠. 三、转代法:此方法适用于动点随已知曲线上点的变化而变化的轨迹问题.例3:已知△ABC 的顶点(30)(10)B C -,,,,顶点A 在抛物线2y x =上运动,求ABC △的重心G 的轨迹方程. 解:设()G x y ,,00()A x y ,,由重心公式,得003133x x y y -++⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,,00323x x y y =+⎧⎨=⎩, ①∴. ②又00()A x y ,∵在抛物线2y x =上,200y x =∴. ③将①,②代入③,得23(32)(0)y x y =+≠,即所求曲线方程是2434(0)3y x x y =++≠.四、参数法:如果不易直接找出动点坐标之间的关系,可考虑借助中间变量(参数),把x ,y 联系起来 例4:已知线段2AA a '=,直线l 垂直平分AA '于O ,在l 上取两点P P ',,使其满足4OP OP '=u u u r u u u u r·,求直线AP与A P ''的交点M 的轨迹方程.解:如图2,以线段AA '所在直线为x 轴,以线段AA '的中垂线为y 轴建立直角坐标系.设点(0)(0)P t t ≠,, 则由题意,得40P t ⎛⎫' ⎪⎝⎭,.由点斜式得直线AP A P '',的方程分别为4()()t y x a y x a a ta =+=--,.两式相乘,消去t ,得222244(0)x a y a y +=≠.这就是所求点M 的轨迹方程.评析:参数法求轨迹方程,关键有两点:一是选参,容易表示出动点;二是消参,消参的途径灵活多变. 五、待定系数法:当曲线的形状已知时,一般可用待定系数法解决.例5:已知A ,B ,D 三点不在一条直线上,且(20)A -,,(20)B ,,2AD =u u u r ,1()2AE AB AD =+u u u r u u u r u u u r.(1)求E 点轨迹方程;(2)过A 作直线交以A B ,为焦点的椭圆于M N ,两点,线段MN 的中点到y 轴的距离为45,且直线MN 与E 点的轨迹相切,求椭圆方程.解:(1)设()E x y ,,由1()2AE AB AD =+u u u r u u u r u u u r知E 为BD 中点,易知(222)D x y -,.又2AD =u u u r,则22(222)(2)4x y -++=. 即E 点轨迹方程为221(0)x y y +=≠; (2)设1122()()M x y N x y ,,,,中点00()x y ,.由题意设椭圆方程为222214x y a a +=-,直线MN 方程为(2)y k x =+.∵直线MN 与E 点的轨迹相切,1=,解得k =.将y =(2)x +代入椭圆方程并整理,得222244(3)41630a x a x a a -++-=,2120222(3)x x a x a +==--∴, 又由题意知045x =-,即2242(3)5a a =-,解得28a =.故所求的椭圆方程为22184x y +=.配套训练一、选择题1. 已知椭圆的焦点是F 1、F 2,P 是椭圆上的一个动点,如果延长F 1P 到Q ,使得|PQ |=|PF 2|,那么动点Q 的轨迹是( )A.圆B.椭圆C.双曲线的一支D.抛物线2. 设A 1、A 2是椭圆4922y x +=1的长轴两个端点,P 1、P 2是垂直于A 1A 2的弦的端点,则直线A 1P 1与A 2P 2交点的轨迹方程为( )A.14922=+y xB.14922=+x yC.14922=-y x D.14922=-x y二、填空题3. △ABC 中,A 为动点,B 、C 为定点,B (-2a ,0),C (2a ,0),且满足条件sin C -sin B =21sin A ,则动点A 的轨迹方程为_________.4. 高为5 m 和3 m 的两根旗杆竖在水平地面上,且相距10 m ,如果把两旗杆底部的坐标分别确定为A (-5,0)、B (5,0),则地面观测两旗杆顶端仰角相等的点的轨迹方程是_________. 三、解答题5. 已知A 、B 、C 是直线l 上的三点,且|AB |=|BC |=6,⊙O ′切直线l 于点A ,又过B 、C 作⊙O ′异于l 的两切线,设这两切线交于点P ,求点P 的轨迹方程.6. 双曲线2222by a x -=1的实轴为A 1A 2,点P 是双曲线上的一个动点,引A 1Q ⊥A 1P ,A 2Q ⊥A 2P ,A 1Q 与A 2Q 的交点为Q ,求Q 点的轨迹方程.7. 已知双曲线2222ny m x -=1(m >0,n >0)的顶点为A 1、A 2,与y 轴平行的直线l 交双曲线于点P 、Q .(1)求直线A 1P 与A 2Q 交点M 的轨迹方程;(2)当m ≠n 时,求所得圆锥曲线的焦点坐标、准线方程和离心率.8.已知椭圆2222by a x +=1(a >b >0),点P 为其上一点,F 1、F 2为椭圆的焦点,∠F 1PF 2的外角平分线为l ,点F 2关于l 的对称点为Q ,F 2Q 交l 于点R .(1)当P 点在椭圆上运动时,求R 形成的轨迹方程;(2)设点R 形成的曲线为C ,直线l :y =k (x +2a )与曲线C 相交于A 、B 两点,当△AOB 的面积取得最大值时,求k 的值.参考答案配套训练一、1.解析:∵|PF 1|+|PF 2|=2a ,|PQ |=|PF 2|,∴|PF 1|+|PF 2|=|PF 1|+|PQ |=2a ,即|F 1Q |=2a ,∴动点Q 到定点F 1的距离等于定长2a ,故动点Q 的轨迹是圆.答案:A2.解析:设交点P (x ,y ),A 1(-3,0),A 2(3,0),P 1(x 0,y 0),P 2(x 0,-y 0)∵A 1、P 1、P 共线,∴300+=--x y x x y y ∵A 2、P 2、P 共线,∴300-=-+x yx x y y解得x 0=149,149,3,92220200=-=-=y x y x x y y x 即代入得答案:C二、3.解析:由sin C -sin B =21sin A ,得c -b =21a , ∴应为双曲线一支,且实轴长为2a,故方程为)4(1316162222a x a y a x >=-.答案:)4(1316162222ax a y a x >=-4.解析:设P (x ,y ),依题意有2222)5(3)5(5yx yx +-=++,化简得P 点轨迹方程为4x 2+4y 2-85x +100=0.答案:4x 2+4y 2-85x +100=0三、5.解:设过B 、C 异于l 的两切线分别切⊙O ′于D 、E 两点,两切线交于点P .由切线的性质知:|BA |=|BD |,|PD |=|PE |,|CA |=|CE |,故|PB |+|PC |=|BD |+|PD |+|PC |=|BA |+|PE |+|PC |=|BA |+|CE |=|AB |+|CA |=6+12=18>6=|BC |,故由椭圆定义知,点P 的轨迹是以B 、C 为两焦点的椭圆,以l 所在的直线为x 轴,以BC 的中点为原点,建立坐标系,可求得动点P 的轨迹方程为728122y x +=1(y ≠0)6.解:设P (x 0,y 0)(x ≠±a ),Q (x ,y ).∵A 1(-a ,0),A 2(a ,0).由条件⎪⎩⎪⎨⎧-=±≠-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-⋅--=+⋅+y a x y a x x x a x y a x y a x y a x y 220000000)( 11得 而点P (x 0,y 0)在双曲线上,∴b 2x 02-a 2y 02=a 2b 2,即b 2(-x 2)-a 2(ya x 22-)2=a 2b 2化简得Q 点的轨迹方程为:a 2x 2-b 2y 2=a 4(x ≠±a ).7.解:(1)设P 点的坐标为(x 1,y 1),则Q 点坐标为(x 1,-y 1),又有A 1(-m ,0),A 2(m ,0),则A 1P 的方程为:y =)(11m x mx y ++ ①A 2Q 的方程为:y =-)(11m x mx y -- ②①×②得:y 2=-)(2222121m x mx y --③又因点P 在双曲线上,故).(,12212221221221m x m n y n y m x -==-即代入③并整理得2222ny m x +=1.此即为M 的轨迹方程.(2)当m ≠n 时,M 的轨迹方程是椭圆.(ⅰ)当m >n 时,焦点坐标为(±22n m -,0),准线方程为x =±222nm m -,离心率e =m n m 22-;(ⅱ)当m <n 时,焦点坐标为(0,±22n m -),准线方程为y =±222mn n -,离心率e =n m n 22-.8.解:(1)∵点F 2关于l 的对称点为Q ,连接PQ ,∴∠F 2PR =∠QPR ,|F 2R |=|QR |,|PQ |=|PF 2|又因为l 为∠F 1PF 2外角的平分线,故点F 1、P 、Q 在同一直线上,设存在R (x 0,y 0),Q (x 1,y 1),F 1(-c ,0),F 2(c ,0).|F 1Q |=|F 2P |+|PQ |=|F 1P |+|PF 2|=2a ,则(x 1+c )2+y 12=(2a )2.又⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=221010y y c x x 得x 1=2x 0-c ,y 1=2y 0.∴(2x 0)2+(2y 0)2=(2a )2,∴x 02+y 02=a 2. 故R 的轨迹方程为:x 2+y 2=a 2(y ≠0)(2)如右图,∵S △AOB =21|OA |·|OB |·sin AOB =22a sin AOB当∠AOB =90°时,S △AOB 最大值为21a 2.此时弦心距|OC |=21|2|kak +.在Rt △AOC 中,∠AOC =45°,.33,2245cos 1|2|||||2±=∴=︒=+=∴k k a ak OA OC。
求曲线方程的常用方法
曲线的方程摘要:通过曲线方程常见题型的分析,归纳总结曲线的方程的解题巧,对于常见的一些问题,给出规律性的解答.关键词:曲线的方程 轨迹曲线的方程是高考中常出现的问题,要熟练掌握求曲线方程的基本步骤,能利用图像将题目中所给的条件转化为数学表达式. 下面介绍五种求解曲线方程的方法.求轨迹方程的常用方法有:直接法、定义法、待定系数法、转移法(或称代入法)、参数法.一、直接法建立适当的坐标系后,设动点为),(y x P ,根据几何条件直接寻求y x ,之间的关系,其一般步骤为:(1)建立坐标系(选取原点位置及坐标轴的方位);(2)设动点坐标为),(y x P ;(3)依据题意找出等量关系,列出方程;(4)化简方程,并讨论取值范围,说明轨迹曲线特征.【例1】已知两点)0,3(-A ,)0,3(B ,动点M 与A 、B 的连线的斜率之积是32,则点M 的轨迹方程为 .讲解:设点M 的坐标为),(y x ,点M 属于集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧=⋅=32|MB MA k k M P . 由经过两点的直线的斜率公式,得3233=-⋅+x y x y ,化简,整理得)3(0183222±≠=--x y x . 此即为所求的轨迹方程.练习1:已知两定点)0,1(-A ,)0,2(B ,动点P 满足21||||=PB PA ,求P 点的轨迹方程. 答案:4)2(22=++y x .二、定义法如果所给几何条件正好符合圆、椭圆、双曲线、抛物线等曲线的定义,则可直接利用这些已知曲线的定义,建立动点的方程,化简整理即得轨迹方程.【例2】一动圆过定点)0,2(-A 且与定圆12)2(22=+-y x 相切. 求动圆圆心C 的轨迹M 的方程.解:设动圆与定圆的切点为T ,定圆的圆心为B ,由题意知动圆内切于定圆,则22||32||||||||||=>==+=+AB BT CT CB CB CA ,∴点C 的轨迹方程是以A 、B 为焦点的椭圆, 则322=a ,222=c . 3=∴a ,2=c . 12=∴b .∴动圆圆心C 的轨迹M 的方程为1322=+y x . 练习2:ABC ∆中,已知的方程)0,4(-A ,)0,4(B ,且C B A sin 21sin sin =-,则点C 的轨迹方程是( ) 1124.22=+y x A )0(1124.22<=-x y x B )0(1124.22<=+x y x C )0(14_12.22<=x y x D 答案:B .三、待定系数法当已知动点的轨迹方程是所学过的曲线,如:直线、圆、圆锥曲线等,则可先设出含有待定系数的方程,再根据动点满足的条件,确定待定系数,从而求得动点的轨迹方程,其基本思路是:先定性,再定型,最后定量.【例3】已知二次函数)(x f 同时满足条件:(1))1()1(x f x f -=+;(2))(x f 的最大值为15;(3)0)(=x f 的两根的立方和等于17,求)(x f 的解析式.解:由已知,可设)0(15)1()(2<+-=a x a x f ,即152)(2++-=a ax ax x f ,设方程01522=++-a ax ax 的两根分别为21,x x ,由韦达定理得221=+x x ,ax x 15121+=⋅.而aa x x x x x x x x 902151232)(3)(321213213231-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯-=+-+=+, 17902=-∴a,6-=∴a . 9126)(2++-=∴x x x f .练习3:已知函数)(x f 是二次函数,不等式0)(<x f 的解集是)5,0(且)(x f 在区间]4,1[-上的最大值是12. 求)(x f 的解析式.答案:)(102)(2R x x x x f ∈-=.四、转移法(或称代入法)若已知动点),(1βαP 在曲线0),(:11=y x f C 上移动,动点),(y x P 依动点1P 而动,它满足关系:(1)⎩⎨⎧==),(),(βαβαy y x x 则关于βα,反解方程组(1)得 (2)⎩⎨⎧==),(),(y x h y x g βα 代入曲线方程0),(1=y x f ,即可得动点P 的轨迹方程0),(:=y x f C .【例4】已知直线134:=+y x l ,M 是直线l 上的一个动点,过点M 作x 轴和y 轴的垂线,垂足分别为A 、B ,求把有向线段AB 分成的比2=λ的动点P 的轨迹方程.解:设),(00y x M ,),(y x P ,则)0,(0x A ,),0(0y B ,点P 分有向线段AB 分成的比2=λ, ∴⎪⎩⎪⎨⎧==⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=.233,2120,2100000y y x x y y x x 又 )23,3(y x M 在直线134:=+y x l 上, ∴132343=+y x ,即0423=-+y x .练习4:求曲线x y 42=关于点)3,1(M 对称的曲线方程.答案:)2(4)6(2x y -=-.五、参数法当动点),(y x P 中坐标y x ,之间的关系直接找不出时,可设动点),(y x P 满足关于参数t 的方程组⎩⎨⎧==)()(t y y t x x (t 是参数),则由方程消去参数t ,即求得动点),(y x P 的普通方程:0),(=y x f .【例5】设椭圆方程为1422=+y x ,过点)1,0(M 的直线l 交椭圆于A 、B 两点,O 是坐标原点,点P 满足)(21+=,点N 坐标为)21,21(,当l 绕点M 旋转时,求:动点P 的轨迹方程.解:线l 过点)1,0(M ,设其斜率为k ,则l 的方程为1+=kx y .设),(11y x A ,),(22y x B , 由⎪⎩⎪⎨⎧=++=14122y x kx y ,得:032)4(22=-++kx x k , 由韦达定理得:22142k k x x +-=+ ∴22148k y y +=+ 于是,)44,4()2,2()(21222121kk k y y x x OB OA OP ++-=++=+=. 设点P 的坐标为),(y x ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=2244,4k y k k x消去参数k 得0422=-+y y x .当斜率不存在时,A 、B 中点为坐标原点)0,0(,也满足上式,所以点P 的轨迹方程为0422=-+y y x .练习5:已知抛物线x y C 4:2=,O 为原点,动直线)1(:+=x k y l 与抛物线C 交于A 、B 两点,求满足+=的点M 的轨迹方程.答案:)2(842>+=x x y .参考文献:[1] 任志鸿《十年高考分类解析与应试策略》南方出版社2006年7月第2版[2] 曲一线《高中习题化知识清单数学》首都师范大学出版社2007年5月第3版[3] 曲一线《5年高考3年模拟》(2009B版)首都师范大学出版社2007年7月第1版[4] 贾鸿玉《高考绿色通道数学》中国致公出版社2007年3月第6版[5] 全日制普通高级中学教科书《数学》第二册(必修)人民教育出版2006年11月第2版。
圆锥曲线轨迹方程的求法
圆锥曲线轨迹方程的求法一直以来,圆锥曲线这部分内容都是高考必考内容,作为解析几何中一个重要的部分,在历次考试中也是让相当一部分考生感到棘手。
现在,我就圆锥曲线的轨迹方程的问题作一个归纳总结。
在一般情况下,我们对于求圆锥曲线的轨迹方程采用的方法有:直接法,定义法,相关点法,参数法。
下面就以上几种方法作一下介绍。
一、 用直接法求轨迹方程 利用动点运动的条件作出等量关系,表示成x,y 的等式。
例:已知点A(-2,0),B(3,0).动点P(x,y)满足 PA · PB =x 2,则点P 的轨迹是( ).A 、圆B 、椭圆C 、双曲线D 、抛物线二、 用定义法求轨迹方程根据圆锥曲线的基本定义解题。
例:如图,已知圆O 的方程为x 2+y 2=100,点A 的坐标为(-6,0),M 为圆O 上的任意一点,AM 的垂直平分线交OM 于点P ,则点P 的轨迹方程( )A.x 225 +y 216 =1B. x 225 -y 216 =1C.(x+3)225 + y 216 =1D. (x+3)225 - y 216 =1三、 用相关点法求轨迹方程当动点M 随着已知方程的曲线上另一动点C (x 0,y 0)运动时,找出点M 与点C 之间的坐标关系式,用(x,y )表示(x 0,y 0)再将x 0,y 0代入已知曲线方程,即可得到点M 的轨迹方程。
例:如图所示从双曲线x 2-y 2=1上一点Q 引直线x+y=2的垂线,垂足为N ,求线段QN 的中点P 的轨迹方程.四、 用参数法求轨迹方程选取适当的参数,分别用参数表示动点坐标得到动点轨迹的普通方程.例:(04.成都)过抛物线y 2=2px(p>0)的顶点O 作两条互相垂直的弦OA,OB,再以OA,OB 为邻边作矩形AOBM,如图,求点M 的轨迹方程.注:在利用参数法求解时,要选择合理的参数,同时要注意参数的取值范围.除上述四种常用求曲线轨迹方程方法外,我们还介绍两种重要的求解方法.一.几何法1.几何法求解.(利用平面几何或解析几何中的图形性质)例:已知圆的方程为x 2+y 2=4,若抛物线过点A(-1,0),B(1,0)且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点轨迹方程是( ). A.x 24 -y 23 =1(x ≠0) B .x 24 +y 23 =1(x ≠0) C. x 24 -y 23=1(y ≠0) D .x 24 +y 23=1(y ≠0)二.交轨法2.用交轨法来求轨迹方程.(一般用于两动曲线交点的轨迹方程,其过程是选出一个适当的参数,求出两动曲线的方程或动点坐标适合的含参数的等式,再消去参数,即得所求动点轨迹的方程)例:如图所示,垂直于x 轴的直线交直线交双曲线x 2a 2 -y 2b2 =1 于MN 两点,A 1,A 2为双曲线的顶点,求直线A 1M 与A 2N 的交点P 的轨迹方程,并指出轨迹形状.。
求曲线轨迹方程
=
=
此即点 M 的轨迹方程.
2
+
,
2
消去
-,
k,得 y2=p(x-2p),
2 2
,
2
,
对点训练3过圆O:x2+y2=4外一点A(4,0),作圆的割线,求割线被圆截得的弦
BC的中点M的轨迹方程.
解:设点M(x,y),B(x1,y1),C(x2,y2),直线AB的方程为y=k(x-4),
求轨迹方程的常用方法
代入法
参数法
交轨法
点差法
一、定义法
如果动点P的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、
抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,确定方程中的常数,
即可得到轨迹方程.
例1.已知△ABC的顶点A,B的坐标分别为(-4,0),(4,0),C为动点,且满足sin A
A.圆
B.椭圆
C.双曲线
D.抛物线
答案:D
解析:=(-2-x,-y),=(3-x,-y),∴ ·=(-2-x)(3-x)+y2=x2-x-6+y2.
由条件,x2-x-6+y2=x2,整理得y2=x+6,此即点P的轨迹方程,
∴点P的轨迹为抛物线,故选D.
)
对点训练 2 动点 P(x,y)到两定点 A(-3,0)和 B(3,0)的距离的比等于 2 即
解:由题意,设 A
2
4
, ,B
2
4
, ,所以
4
4
kOA= ,kOB= ,
由 OA 垂直 OB 得 kOAkOB=-1,得 yAyB=-16p2,
轨迹方程的五种求法
轨迹方程的五种求法一、直接法:直接根据等量关系式建立方程 •uur uuu 例1 :已知点A( 2,0, B(3,0),动点P(x, y)满足PA-PB x 2,则点P 的轨迹是()A •圆B.椭圆C •双曲线D •抛物线uuu uuu uun UUJI 2222解析:由题知 PA ( 2 x, y) , PB (3 x, y),由 PA PB x ,得(2 x)(3 x) y x ,即 y x 6,••• P 点轨迹为抛物线•故选 D . 二、 定义法:运用有关曲线的定义求轨迹方程.例2 :在厶ABC 中,BC 24, AC, AB 上的两条中线长度之和为39,求△ ABC 的重心的轨迹方程.解:以线段BC 所在直线为x 轴,线段BC 的中垂线为2 BM | |CM 39 26 . 3• M 点的轨迹是以B, C 为焦点的椭圆,其中 c 12, a 13 . • b . a 2—』5.y 轴建立直角坐标系,如图 1 , M 为重心,则有、转代法:此方法适用于动点随已知曲线上点的变化而变化的轨迹问题 例3 :已知A ABC 的顶点B( 3,0) C(1,0),顶点A 在抛物线y又••• A(x ), y °)在抛物线 y x 2上, •四、参数法:如果不易直接找出动点坐标之间的关系,可考虑借助中间变量与AP 的交点M 的轨迹方程.解:如图2,以线段AA 所在直线为x 轴,以线段AA 的中垂线为y 轴建立直角坐•所求△ ABC 的重心的轨迹方程为169251(y0) •解:设G(x, y) , A(x 0, y °),由重心公式,3 1 x3 Y Q 3x 0 y。
3x 3y ・2,将①,②代入③,得3y (3x 2)2(y0),即所求曲线方程是3x 24x 3(y0)•例4 :已知线段AA 2a ,直线I 垂直平分AA 于O ,在I 上取两点P, P ,使其满足uuur , OP-OP 4 ,求直线AP UUU D上运动,求△ ABC 的重心G 的轨迹方程.y 0把x , y 联系起来标系.设点 P(0, t)(t 0), 则由题意,得P 0,,-t 4由点斜式得直线AP, A P 的方程分别为y —(x a), y — (x a). a ta 两式相乘,消去t ,得4x 2a 2y 24a 2(y 0) •这就是所求点 M 的轨迹方程.评析:参数法求轨迹方程,关键有两点:一是选参,容易表示出动点;二是消参,消参的途径灵活多变五、待定系数法: 当曲线的形状已知时,一般可用待定系数法解决(1 )求E 点轨迹方程;与E 点的轨迹相切,求椭圆方程.uuu 1 uur uuir解:(1 )设 E(x, y),由 AE -(AB AD)知 E 为 BD 中点,易知 D(2x 2,2y) • 2例5 :已知A , B , D 三点不在一条直线上,且uurA( 2,0),B(2,0), AD uuu i uuu uuir 2, AE -(AB AD) •(2 )过A 作直线交以A B 为焦点的椭圆于 M ,N 两点,线段MN的中点到y 轴的距离为 4-,且直线MN5nnr 又AD 2 22,贝U (2x 2 2) (2 y) 即E 点轨迹方程为 i(y 0);(2 )设 M (X i, yj, N(X 2,y 2),中点(心y 。
圆锥曲线轨迹方程的求法
圆锥曲线轨迹方程的求法
一、直接法求轨迹方程
利用动点运动的条件得到等量关系,表示为x和y的等式。
例如,已知点A(-2,0)和B(3,0),动点P(x,y)满足PA·PB=x²,
那么点P的轨迹是抛物线。
二、有定义法求轨迹方程
根据圆锥曲线的基本定义解题。
例如,已知圆O的方程
为x²+y²=100,点A的坐标为(-6,0),M为圆O上的任意一点,AM的垂直平分线交OM于点P,那么点P的轨迹方程为
25/16=(x+3)²/y²,即椭圆。
三、用相关点法求轨迹方程
当动点M随着已知方程的曲线上另一动点C(x,y)运动时,找出点M与点C之间的坐标关系式,用(x,y)表示(x,y),再将
x和y代入已知曲线方程,即可得到点M的轨迹方程。
例如,从双曲线x²-y²=1上一点Q引直线x+y=2的垂线,垂足为N,
求线段QN的中点P的轨迹方程。
设动点P的坐标为(x,y),点
Q的坐标为(x₁,y₁),则N点的坐标为(2x-x₁,2y-y₁)。
因为N
点在直线x+y=2上,所以2x-x₁+2y-y₁=2.又因为PQ垂直于直线x+y=2,所以x-y+y₁-x₁=0.将两个方程联立,得到
x₁=2x+2y-1和y₁=2x+2y-1.因为点Q在双曲线上,所以x₁²-y₁²=1.将x₁和y₁代入公式中,得到动点P的轨迹方程式为2x²-2y²-2x+2y-1=0.
四、用参数法求轨迹方程
选取适当的参数,分别用参数表示动点坐标得到动点轨迹的普通方程。
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Q
P C A
x
2 y x 1 9 5 4 4 2
练习: x2 y2 1、已知椭圆的方程为 2 2 1 (a>b>0), a b F1、F2分别为左右焦点,Q是椭圆上任意一点,从 右焦点F2作∠F1QF2外角平分线的垂线,垂足为P, 求点P的轨迹方程.
y
M
Q
P F2 x
x2 y2 a2
定义法求曲线轨迹方程
知点回顾:
圆的定义: 椭圆的定义: |PC|=r (r>0)
|PF1| + |PF2| = 2a (2a > |F1F2|)
双曲线的定义: ||PF1| - |PF2|| = 2a (0 < 2a < |F1F2|) 抛物线的定义: |PF| = dP-l (Fl)
例1:一动圆与圆O1:(x+3)2+y2=4外切,同 时与圆O2:(x-3)2+y2=9内切,求动圆圆心的 轨迹方程.
4 4
4、过点P(2,3)且与y轴相切的圆的圆心C的轨迹 是什么?(答类型) 抛物线
5、动点P到直线x=6的距离与它到点(2,1)的距离之 比为 5 ,则点P的轨迹是什么? (答类型)
椭圆 6、若动圆P与圆C:(x+2)2+y2=1相外切,且与直线 x=1相切,则动圆圆心P轨迹方程是 。
y 2 8x
7、ABC中,已知A(-2,0),B(2,0)且|AC|、|AB|、| BC | 成等差数列,求点C的轨迹方程。 2 y 2
x 1 16 12
25
16
1
2 2 C : ( x 5 ) y 49 和圆C2: ( x 5)2 2、已知动圆P与圆 1
y2 1
都外切,求动圆圆心P的轨迹方程。
2 y x 1( x 3) 9 25 2
2 2 C : ( x 5 ) y 49 和圆C2: ( x 5)2 2、已知动圆P与圆 1
3、一动圆过点F(-3,0)且与已知圆 C:( x 3)2 y2 4 相切,求动圆圆心P的轨迹方程。
2 y x2 1 8
例2 如图,圆C:(x+1)2+y2=9内一点A(1,0),与 圆 上一动点Q的连线AQ的垂直平分线交CQ于P.当Q 在圆C上运动一周时,则动点P的轨迹方程为 ________.
y
P
| PO1 | 2 r | PO1 | | PO2 | 5 | PO2 | r 3
2 y x ( 1 x 5) 25 11 2 4 4 2
O1
O2
x
小结: “定义法”求轨迹方程的一般步骤: 建系设点 定型 定方程 定范围
练习:
1、已知圆C:x 2 y 2 6x 91 0 及圆内一点P(3, 0),求过点P且与已知圆内切的圆的圆心M的轨迹方 2 2 程。 y x
F1
O
2、已知椭圆的焦点是F1、F2,P是椭圆上的一 个动点,如果延长F1P到Q,使得|PQ|=|PF2|,那 么动点Q的轨迹是 ( ) (A)圆 (B)椭圆 (C)双曲线的一支 (D)抛物线 Q y
P
A
F2 x
F1
O
x y 3:已知双曲线的方程为 2 2 1(a>0,b>0), a b F1、F2分别为左右焦点,Q是双曲线上任意一点,从左焦
y2 1
都外切,求动圆圆心P的轨迹方程。 引伸: (1)若动圆P与圆C2内切,与圆C1外切,则动圆圆 心P的轨迹是什么? 双曲线右支
(2)若动圆P与圆C1内切,与圆C2外切,则动圆圆 心P的轨迹是什么? 双曲线左支 (3)若把圆C1的半径改为1,那么动圆P的轨迹又是 什么? 两定圆连心线的垂直平分线
点F1作∠F1QF2的角平分线的垂线,垂足为P,求点P的轨 迹方程.
y
2
2
Q
x2 y2 a2
x
F1
P
O
F2
M
课后练习:
圆( x 2)2 ( y 3)2 49
1、已知A(2,3)且|PA|=7,则点P的轨迹是
。
2、已知ABC的一边BC的长为6,周长为16,则顶点 A的轨迹是什么?椭圆,除去与BC边共线的两个顶点 3、若A(-2,0),B(2,0),且|MA|-|MB|=3 则点 M 的轨迹 2 y2 x 1( x 3 ) 是 . 2 双曲线右支 9 7