轨迹方程经典例题
2019轨迹方程经典例题
精心整理页脚内容轨迹方程经典例题一、轨迹为圆的例题:1、长为2a 的线段的两个端点在x 轴和y 轴上移动,求线段AB 的中点M 的轨迹方程:2、已知M 与两个定点(0,0),A (3,0)的距离之比为21,求点M 的轨迹方程; 3、线段AB 的端点B 的坐标是(4,3),端点A 在圆1)1(22=++y x 上运动,求AB 的中点M 的轨迹。
4、使得|PQ A.圆 5、高为二、 1、点222+y x 3、点2F (1,0Q(x ,y ),4、设点M 5、已知动点),(y x M 到直线4:=x l 的距离是它到点)0,1(N 的距离的2倍。
(1)求动点M 的轨迹C 的方程三、双曲线类型:1、在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x 轴上截得线段长为22,在y 轴上截得线段长为32。
(1)求圆心的P 的轨迹方程;精心整理页脚内容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 y C.14922=-y xD.14922=-x y3、△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、点M(x ,y )与定点F(5,0)的距离和它到定直线516=x 的距离之比为45,求点M 的轨迹方程1 一、1 2|MA +(1到直线x=﹣2点,点M 曲线C 。
(I ) 为常数),右顶点,1C 与0C 相交于A ,B ,C ,D 四点。
(Ⅰ)求直线1AA 与直线2A B 交点M 的轨迹方程; (四川)如图,动点M 到两定点(1,0)A -、(2,0)B 构成MAB ∆,且2MBA MAB ∠=∠,设动点M 的轨迹为C 。
高考动点轨迹方程的常用求法(含练习题及答案)精编版
轨迹方程的经典求法一、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 +=≠. 二、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2PA PB 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 .三、代入法: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、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,2211k k =+∴,解得3k =±. 将3y =±(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 +=.五、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.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(5y x y x +-=++,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 ax 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。
轨迹方程的五种求法例题
轨迹方程的五种求法例题集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]动点轨迹方程的求法一、直接法按求动点轨迹方程的一般步骤求,其过程是建系设点,列出几何等式,坐标代换,化简整理,主要用于动点具有的几何条件比较明显时.例1已知直角坐标平面上点Q (2,0)和圆C :122=+y x ,动点M 到圆C 的切线长与MQ 的比等于常数()0>λλ(如图),求动点M 的轨迹方程,说明它表示什么曲线.【解析】:设M (x ,y ),直线MN 切圆C 于N ,则有λ=MQMN ,即λ=-MQONMO 22,λ=+--+2222)2(1yx y x .整理得0)41(4)1()1(222222=++--+-λλλλx y x ,这就是动点M 的轨迹方程.若1=λ,方程化为45=x ,它表示过点)0,45(和x 轴垂直的一条直线;若λ≠1,方程化为2222222)1(3112-+=+-λλλλy x )-(,它表示以)0,12(22-λλ为圆心,13122-+λλ为半径的圆.二、代入法若动点M (x ,y )依赖已知曲线上的动点N 而运动,则可将转化后的动点N 的坐标入已知曲线的方程或满足的几何条件,从而求得动点M 的轨迹方程,此法称为代入法,一般用于两个或两个以上动点的情况.例2 已知抛物线12+=x y ,定点A (3,1),B 为抛物线上任意一点,点P 在线段AB 上,且有BP :PA =1:2,当点B 在抛物线上变动时,求点P 的轨迹方程,并指出这个轨迹为哪种曲线.【解析】:设),(),,(11y x B y x P ,由题设,P 分线段AB 的比2==PBAPλ,∴.2121,212311++=++=y y x x 解得2123,232311-=-=y y x x .又点B 在抛物线12+=x y 上,其坐标适合抛物线方程,∴ .1)2323()2123(2+-=-x y 整理得点P 的轨迹方程为),31(32)31(2-=-x y 其轨迹为抛物线.三、定义法若动点运动的规律满足某种曲线的定义,则可根据曲线的定义直接写出动点的轨迹方程.此法一般用于求圆锥曲线的方程,在高考中常填空、选择题的形式出现.例3 若动圆与圆4)2(22=++y x 外切且与直线x =2相切,则动圆圆心的轨迹方程是(A )012122=+-x y (B )012122=-+x y (C )082=+x y (D )082=-x y【解析】:如图,设动圆圆心为M ,由题意,动点M 到定圆圆心(-2,0)的距离等于它到定直线x =4的距离,故所求轨迹是以(-2,0)为焦点,直线x =4为准线的抛物线,并且p =6,顶点是(1,0),开口向左,所以方程是)1(122--=x y .选(B ).例4 一动圆与两圆122=+y x 和012822=+-+x y x 都外切,则动圆圆心轨迹为 (A )抛物线 (B )圆 (C )双曲线的一支 (D )椭圆【解析】:如图,设动圆圆心为M ,半径为r ,则有.1,2,1=-+=+=MO MC r MC r MO 动点M 到两定点的距离之差为1,由双曲线定义知,其轨迹是以O 、C 为焦点的双曲线的左支,选(C ). 四、参数法若动点P (x ,y )的坐标x 与y 之间的关系不易直接找到,而动点变化受到另一变量的制约,则可求出x 、y 关于另一变量的参数方程,再化为普通方程.例5设椭圆中心为原点O ,一个焦点为F (0,1),长轴和短轴的长度之比为t .(1)求椭圆的方程;(2)设经过原点且斜率为t 的直线与椭圆在y 轴右边部分的交点为Q ,点P 在该直线上,且12-=t t OQOP ,当t 变化时,求点P 的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.【解析】:(1)设所求椭圆方程为).0(12222>>b a bx a y =+由题意得⎪⎩⎪⎨⎧==-,,122t b ab a 解得 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=.11.122222t b t t a 所以椭圆方程为222222)1()1(t y t x t t =-+-.(2)设点),,(),,(11y x Q y x P 解方程组⎩⎨⎧==-+-,,)1()1(1122122122tx y t y t x t t 得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=.)1(2,)1(212121t t y t x 由12-=t t OQ OP 和1x x OQ OP =得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==,2,2,2222t y t x t y t x 或其中t >1.消去t ,得点P 轨迹方程为)22(222>=x y x 和)22(222-<-=x y x .其轨迹为抛物线y x 222=在直线22=x 右侧的部分和抛物线y x 222-=在直线22-=x 在侧的部分. 五、交轨法一般用于求二动曲线交点的轨迹方程.其过程是选出一个适当的参数,求出二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6 已知两点)2,0(),2,2(Q P -以及一条直线ι:y =x ,设长为2的线段AB 在直线λ上移动,求直线PA 和QB 交点M 的轨迹方程.【解析】:PA 和QB 的交点M (x ,y )随A 、B 的移动而变化,故可设)1,1(),,(++t t B t t A ,则PA :),2)(2(222-≠++-=-t x t t y QB :).1(112-≠+-=-t x t t y 消去t ,得.082222=+-+-y x y x 当t =-2,或t =-1时,PA 与QB 的交点坐标也满足上式,所以点M 的轨迹方程是.0822222=+--+-y x x y x以上是求动点轨迹方程的主要方法,也是常用方法,如果动点的运动和角度有明显的关系,还可考虑用复数法或极坐标法求轨迹方程.但无论用何方法,都要注意所求轨迹方程中变量的取值范围.。
高考动点轨迹方程的常用求法含练习题及答案
轨迹方程的经典求法一、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,那么有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 +=≠. 二、直接法:直接根据等量关系式建立方程.例1:点(20)(30)A B -,,,,动点()P x y ,满足2PAPB x =·,那么点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 =---,,(3)PB x y =--,,由2PA PB x =·,得22(2)(3)x x y x ---+=,即26y x =+,P ∴点轨迹为抛物线.应选D .三、代入法:此方法适用于动点随曲线上点的变化而变化的轨迹问题.例3:△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、待定系数法:当曲线的形状时,一般可用待定系数法解决.例5:A ,B ,D 三点不在一条直线上,且(20)A -,,(20)B ,,2AD =,1()2AE AB AD =+.〔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 =+知E 为BD 中点,易知(222)D x y -,.又2AD =,那么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,2211k k =+∴,解得33k =±. 将33y =±(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 +=.五、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: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4OPOP '=·,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 ≠,, 那么由题意,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.配套训练一、选择题1.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,那么直线A 1P 1与A 2P 2交点的轨迹方程为( )A.14922=+y xB.14922=+x yC.14922=-y xD.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 ,那么动点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),那么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.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.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.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(5y x y x +-=++,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),那么Q 点坐标为(x 1,-y 1),又有A 1(-m ,0),A 2(m ,0),那么A 1P 的方程为:y =)(11m x mx y ++① A 2Q 的方程为:y =-)(11m x mx y --② ①×②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 ,那么(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。
轨迹方程经典例题
(湖北)设A是单位圆x2+y2=1上的任意一点,i是过点A与x轴垂直的直线,D是直线i与x轴的交点,点M在直线l上,且满足丨DM丨=m丨DA丨(m>0,且m≠1)。当点A在圆上运动时,记点M的轨迹为曲线C。
(I)求曲线C的方程
(辽宁)如图,椭圆 : ,a,b为常数),动圆 , 。点 分别为 的左,右顶点, 与 相交于A,B,C,D四点。
5、已知动点 到直线 的距离是它到点 的距离的 倍。(1)求动点 的轨迹 的方程
三、双曲线类型:
1、在平面直角坐标系 中,已知圆 在 轴上截得线段长为 ,在 轴上截得线段长为 。 (1)求圆心的 的轨迹方程;
2、设A1、A2是椭圆 =1的长轴两个端点,P1、P2是垂直于A1A2的弦的端点,则直线A1P1与A2P2交点的轨迹方程为()A. ﻩB.
,∴ .将此式代入 中,并整理得: ,
即为所求轨迹方程.它是一条抛物线.
19.设椭圆方程为 ,过点 的直线l交椭圆于点A、B,O是坐标原点,点P满足
,当l绕点M旋转时,求动点P的轨迹方程
21.设点 和 为抛物线 上原点以外的两个动点,
已知 , ,求点 的轨迹方程,并说明它表示什么曲线.
二、填空题
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 =1的实轴为A1A2,点P是双曲线上的一个动点,引A1Q⊥A1P,A2Q⊥A2P,A1Q与A2Q的交点为Q,求Q点的轨迹方程.
8.(★★★★★)已知椭圆 =1(a>b>0),点P为其上一点,F1、F2为椭圆的焦点,∠F1PF2的外角平分线为l,点F2关于l的对称点为Q,F2Q交l于点R.
圆锥曲线——轨迹方程
圆锥曲线技巧——轨迹方程一、直接翻译法题型:动点M 满足。
条件,可由M 坐标直接翻译为等式关系。
即设M (x ,y ),f(x,y)=01、已知点A(-2,0),B(2,0),动点M 满足直接AM 与 直线BM 的斜率之积为-21,记M 的轨迹为曲线C ,求C 的轨迹方程。
(*:斜率要注意存在问题;本题答案:x 2/4+y 2/2=1(x ≠±2))2、已知点A (0,-1),点B 在直线y=-3上,动点M 满足MB ∥OA 且AB MA •=BA MB •,求动点M 轨迹方程。
(本题答案:0842=--y x )3、已知圆O :0222=-+y x ,圆O ':010822=+-+x y x ,由点P 向两圆引切线长相等,求点P 的轨迹方程。
二、四大定义法如果吻合曲线四大定义,则直接写出曲线方程即可。
例题1:已知点)0,2(),0,2(21F F -,动点P 满足421=+PF PF ,则P 点的轨迹为() 答案:线段例题2:已知点)0,2(),0,2(21F F -,动点P 满足221=-PF PF ,则P 点的轨迹为() 答案:双曲线的一支例题3:已知动点M 到点)1,2(F 的距离和到直线01043:=-+y x l 的距离相等,则M 点的轨迹为()答案:直线1、已知动圆P 过定点A (-3,0),且与圆64)3(:22=+-y x B 相切,求动圆圆心P 的轨迹方程。
2、已知圆25)1(:22=++y x C ,Q 为圆C 上任意一点,点A (1,0),线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连接线相交于点M ,求点M 的轨迹方程。
(提示:垂直平分线的性质定理,即垂直平分线上的点到线段两边的距离相等)3、已知动圆P 与圆1)3(:221=++y x O 外切,与圆1)3(:222=+-y x O 内切,求动圆圆心P 的轨迹方程。
4、已知动圆P 与定圆1)2(:22=++y x C 外切,又与定直线1:=x l 相切,求动圆圆心P 的轨迹方程。
轨迹方程的求法及典型例题(含答案)
轨迹方程的求法一、知识复习轨迹方程的求法常见的有(1)直接法;(2)定义法;(3)待定系数法(4)参数法(5)交轨法;(6)相关点法注意:求轨迹方程时注意去杂点,找漏点.一、知识复习例1:点P(-3,0)是圆x2+y2-6x-55=0内的定点,动圆M与已知圆相切,且过点P,求圆心M的轨迹方程。
例2、如图所示,已知P (4,0)是圆x 2+y 2=36内的一点,A 、B 是圆上两动点,且满足∠APB =90°,求矩形APBQ 的顶点Q 的轨迹方程.解:设AB 的中点为R ,坐标为(x ,y ),则在Rt △ABP 中,|AR |=|PR |.又因为R 是弦AB 的中点,依垂径定理:在Rt △OAR 中,|AR |2=|AO |2-|OR |2=36-(x 2+y 2) 又|AR |=|PR |=22)4(y x +-所以有(x -4)2+y 2=36-(x 2+y 2),即x 2+y 2-4x -10=0因此点R 在一个圆上,而当R 在此圆上运动时,Q 点即在所求的轨迹上运动. 设Q (x ,y ),R (x 1,y 1),因为R 是PQ 的中点,所以x 1=2,241+=+y y x , 代入方程x 2+y 2-4x -10=0,得244)2()24(22+⋅-++x y x -10=0 整理得:x 2+y 2=56,这就是所求的轨迹方程.例3、如图, 直线L 1和L 2相交于点M, L 1L 2, 点N L 1. 以A, B 为端点的曲线段C 上的任一点到L 2的距离与到点N 的距离相等. 若AMN 为锐角三角形, |AM|= 17 , |AN| = 3,且|BN|=6. 建立适当的坐标系,求曲线段C 的方程.解法一:如图建立坐标系,以l 1为x 轴,MN 的垂直平分线为y 轴,点O 为坐标原点。
依题意知:曲线段C 是以点N 为焦点,以l 2为准线的抛物线的一段,其中A ,B 分别为C 的端点。
高中数学轨迹方程经典例题
轨迹方程一.解答题(共4小题)1.已知点P到A(﹣2,0)的距离是点P到B(1,0)的距离的2倍.(1)求点P的轨迹方程;(2)若点P与点Q关于点B对称,过B的直线与点Q的轨迹Γ交于E,F两点,探索是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.2.已知动点M在x2+y2=4上,过M作x轴的垂线,垂足为N,若H为MN中点.(1)求点H的轨迹方程;(2)过作直线l交H的轨迹于P、Q两点,并且交x轴于B点.若,,求证:为定值.3.已知抛物线C上的点到F(1,0)的距离等于到直线x=﹣1的距离.(1)求抛物线C的标准方程;(2)过点D(6,0)的直线l与C交于A,B两点,且以AB为直径的圆过F点,求直线l的方程.4.已知圆O:x2+y2=1,点A(0,2),动点P与点A的距离等于过点P所作圆O切线的长的倍.(1)求点P的轨迹;(2)过点Q(1,﹣1)的直线交点P的轨迹于B,C两点,且弦BC被Q点平分,求直线BC的方程.圆锥曲线---轨迹方程参考答案与试题解析一.解答题(共4小题)1.已知点P到A(﹣2,0)的距离是点P到B(1,0)的距离的2倍.(1)求点P的轨迹方程;(2)若点P与点Q关于点B对称,过B的直线与点Q的轨迹Γ交于E,F两点,探索是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【解答】解:(1)设点P(x,y),由题意可得|PA|=2|PB|,即,化简可得(x﹣2)2+y2=4.(2)设点Q(x0,y0),由(1)P点满足方程:(x﹣2)2+y2=4,,代入上式消去可得,即Q的轨迹方程为x2+y2=4,当直线l的斜率存在时,设其斜率为k,则直线l的方程为y=k(x﹣1),由,消去y,得(1+k2)x2﹣2k2x+k2﹣4=0,显然Δ>0,设E(x1,y1),F(x2,y2)则,,又,,则==.当直线l的斜率不存在时,,,.故是定值,即.2.已知动点M在x2+y2=4上,过M作x轴的垂线,垂足为N,若H为MN中点.(1)求点H的轨迹方程;(2)过作直线l交H的轨迹于P、Q两点,并且交x轴于B点.若,,求证:为定值.【解答】解:(1)设H(x,y),M(x0,y0),由题意得,∴,由M在圆x2+y2=4,得x2+4y2=4,即,∴点H的轨迹方程为;(2)证明:当PQ斜率存在时,设直线PQ的方程为,令y=0,可得B(﹣,0),设P(x1,y1),Q(x2,y2),∵,∴,同理,,由,得(4k2+1)x2+4kx﹣3=0,∴由韦达定理可得,∴=2+=2+=,当PQ斜率不存在时,P(0,1),Q(0,﹣1),B(0,0),此时,∴,∴,∴;综上所述,为定值.3.已知抛物线C上的点到F(1,0)的距离等于到直线x=﹣1的距离.(1)求抛物线C的标准方程;(2)过点D(6,0)的直线l与C交于A,B两点,且以AB为直径的圆过F点,求直线l的方程.【解答】解:(1)由题意抛物线的焦点F(1,0),准线方程是x=﹣1,则,故抛物线C的标准方程为y2=4x;(2)显然l的斜率不为0,设l:x=my+6,A(x1,y1),B(x2,y2),联立,得y2﹣4my﹣24=0,Δ=16m2+4×24=16(m2+6)>0,y1+y2=4m,y1y2=﹣24,又AF⊥BF,所以,又,则(x1﹣1,y1)•(x2﹣1,y2)=(x1﹣1)(x2﹣1)+y1y2=0,即,即﹣24(m2+1)+5m×4m+25=0,解得,所以直线l的方程为,即2x﹣y﹣12=0或2x+y﹣12=0.4.已知圆O:x2+y2=1,点A(0,2),动点P与点A的距离等于过点P所作圆O切线的长的倍.(1)求点P的轨迹;(2)过点Q(1,﹣1)的直线交点P的轨迹于B,C两点,且弦BC被Q点平分,求直线BC的方程.【解答】解:(1)设P(x,y),A(0,2),则|PA|2=x2+(y﹣2)2,又过点P的直线与圆O相切,设切点为M,则|PO|2=|OM|2+|MP|2,即x2+y2=1+|MP|2,∴切线长为|MP|2=x2+y2﹣1,由题意得x2+(y﹣2)2=2(x2+y2﹣1),即x2+(y+2)2=10,故点P的轨迹为以(0,﹣2)为圆心,半径为的圆,且方程为x2+(y+2)2=10;(2)由(1)得点P的轨迹方程为x2+(y+2)2=10,圆心(0,﹣2),半径为,当直线BC的斜率不存在时,此时直线BC的方程为x=1,当x=1时,y=1或﹣5,则B(1,1),C(1,﹣5),此时BC的中点坐标为(1,﹣2),与Q(1,﹣1)矛盾,不符合题意;则直线BC的斜率存在,此时圆心(0,﹣2)与点Q(1,﹣1)所在直线的斜率k==1,则直线BC的斜率为﹣1,∴直线BC的方程为y+1=﹣(x﹣1),即x+y=0.。
轨迹方程的求法及典型例题含答案
轨迹方程的求法及典型例题(含答案) 轨迹方程是描述一条曲线在平面上的运动轨迹的方程。
在二维平面上,轨迹方程通常由一元二次方程、三角函数方程等形式表示。
在三维空间中,轨迹方程可能会更加复杂,可以由参数方程或参数化表示。
一、轨迹方程的求解方法:1. 根据题目给出的条件,确定轨迹上的点的特点或特殊性质。
2. 将轨迹上的点的坐标表示为一般形式。
3. 将坐标表示代入到方程中,消去多余的变量,得到轨迹方程。
二、典型例题及其解答:【例题1】已知点P(x,y)到坐标原点O的距离为定值d,求点P的轨迹方程。
解答:1. 设点P(x,y)的坐标表示为一般形式。
2. 根据题目给出的条件,根据勾股定理,可以得到点P到原点O的距离公式:d = √(x^2 + y^2)3. 将坐标表示代入到距离公式中,得到轨迹方程:d^2 = x^2 + y^2【例题2】已知点P(x,y)到直线Ax+By+C=0的距离为定值d,求点P的轨迹方程。
解答:1. 设点P(x,y)的坐标表示为一般形式。
2. 根据题目给出的条件,点P到直线Ax+By+C=0的距离公式为:d = |Ax+By+C| / √(A^2 + B^2)3. 将点P的坐标表示代入到距离公式中,得到轨迹方程:(Ax+By+C)^2 = d^2(A^2 + B^2)【例题3】已知点P(x,y)满足|x|+|y|=a,求点P的轨迹方程。
解答:1. 设点P(x,y)的坐标表示为一般形式。
2. 根据题目给出的条件,可以得到两种情况下的轨迹方程:当x≥0,y≥0时,有x+y=a,即y=a-x;当x≥0,y<0时,有x-y=a,即y=x-a;当x<0,y≥0时,有-x+y=a,即y=a+x;当x<0,y<0时,有-x-y=a,即y=-a-x。
3. 将上述四种情况合并,得到轨迹方程:|x|+|y|=a【例题4】已知点P(x,y)满足y = a(x^2 + b),求点P的轨迹方程。
求动点的轨迹方程方法例题习题答案
求动点的轨迹方程(例题,习题与答案)在中学数学教学和高考数学考试中,求动点轨迹的方程和曲线的方程是一个难点和重点内容(求轨迹方程和求曲线方程的区别主要在于:求轨迹方程时,题目中没有直接告知轨迹的形状类型;而求曲线的方程时,题目中明确告知动点轨迹的形状类型)。
求动点轨迹方程的常用方法有:直接法、定义法、相关点法、参数法与交轨法等;求曲线的方程常用“待定系数法”。
求动点轨迹的常用方法动点P 的轨迹方程是指点P 的坐标(x, y )满足的关系式。
1. 直接法(1)依题意,列出动点满足的几何等量关系;(2)将几何等量关系转化为点的坐标满足的代数方程。
例题 已知直角坐标平面上点Q (2,0)和圆C :122=+y x ,动点M 到圆C 的切线长等与MQ ,求动点M 的轨迹方程,说明它表示什么曲线. 解:设动点M(x,y),直线MN 切圆C 于N 。
依题意:MN MQ =,即22MN MQ = 而222NO MO MN-=,所以122-=MO MQ(x-2)2+y 2=x 2+y 2-1化简得:x=45。
动点M 的轨迹是一条直线。
2. 定义法分析图形的几何性质得出动点所满足的几何条件,由动点满足的几何条件可以判断出动点的轨迹满足圆(或椭圆、双曲线、抛物线)的定义。
依题意求出曲线的相关参数,进一步写出轨迹方程。
例题:动圆M 过定点P (-4,0),且与圆C :0822=-+x y x 相切,求动圆圆心M 的轨迹方程。
解:设M(x,y),动圆M的半径为r 。
若圆M 与圆C 相外切,则有 ∣MC ∣=r +4 若圆M 与圆C 相内切,则有 ∣MC ∣=r-4 而∣MP ∣=r, 所以∣MC ∣-∣MP ∣=±4动点M 到两定点P(-4,0),C(4,0)的距离差的绝对值为4,所以动点M 的轨迹为双曲线。
其中a=2, c=4。
动点的轨迹方程为:112422=-y x 3. 相关点法若动点P(x ,y)随已知曲线上的点Q(x 0,y 0)的变动而变动,且x 0、y 0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。
轨迹方程经典例题
轨迹方程经典例题一、轨迹为圆的例题:1、长为2a 的线段的两个端点在x 轴和y 轴上移动,求线段AB 的中点M 的轨迹方程:2、已知M 与两个定点(0,0),A (3,0)的距离之比为21,求点M 的轨迹方程; 3、线段AB 的端点B 的坐标是(4,3),端点A 在圆1)1(22=++y x 上运动,求AB 的中点M 的轨迹。
4、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5、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_________. 二、 椭圆类型:1、点M(x ,y )与定点F(2,0)的距离和它到定直线=x 离之比为21,求点M 的轨迹方程. 2、一个动圆与圆05622=+++x y x 外切,同时与圆091622=--+x y x 内切,求动圆的圆心轨迹方程。
3、点M(00,y x )圆1F 9)1(22=++y x 上的一个动点,点2F (1,0)为定点。
线段2MF 的垂直平分线与1MF 相点Q(x ,y ),求点Q 的轨迹方程;4、设点A,B 的坐标分别是(-5,0),(5,0),直线AM,BM于点M ,且他们的斜率的乘积为94-,求点M 的轨迹5、已知动点),(y x M 到直线4:=x l 的距离是它到点)0,1(N 的距离的2倍。
(1)求动点M 的轨迹C 的方程 三、双曲线类型:1、在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x 轴上截得线段长为22,在y 轴上截得线段长为32。
(1)求圆心的P 的轨迹方程;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 y C.14922=-y xD.14922=-x y3、△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、点M(x ,y )与定点F(5,0)的距离和它到定直线516=x 的距离之比为45,求点M 的轨迹方程四、抛物线类型1、已知动圆过定点)0,4(A ,且在y 轴上截得弦MN 的长为8.求动圆圆心的轨迹C 的方程; 一、 抛物线类型:1、点M(x ,y )与定点F(2,0)的距离和它到定直线2-=x 的距离相等,求点M 的轨迹方程。
圆锥曲线轨迹方程经典例题
轨迹方程经典例题一、轨迹为圆的例题:1、必修2课本P 124B 组2:长为2a 的线段的两个端点在 x 轴和y 轴上移动,求线段 AB 的中点M 的轨迹方程:1必修2课本P 124B 组:已知M 与两个定点(0,0),A ( 3,0 )的距离之比为 _ ,求点M 的轨迹方程;(一般地:必修 2课2本P i4启组2:已知点M(x , y )与两个定点 的距离之比为一个常数 m ;讨论点M(x ,y )的轨迹方程(分 m =i .为22,在y 轴上截得线段长为 2・..3。
( 1)求圆心的P 的轨迹方程;(2)若P 点到直线y = x 的距离为—,求圆P 的方程。
2如图所示,已知 R4 , 0)是圆x 2+y 2=36内的一点,A B 是圆上两动点,且满足/ APB 90°,求矩 形APBQ 勺顶点Q 的轨迹方程.解:设AB 的中点为R 坐标为(x ,y ),则在Rt △ ABP 中,|AR =| PR .又因为R 是弦AB 的中点, 依垂径定理:在 Rt △ OAF 中,| AR 2=|AQ 2—| OR 2=36— (x 2+y 2)又| AR =| PR = - (^4)2 y 2 所以有(x — 4)2+y 2=36 — (x 2+y 2),即x 2+y 2 — 4x — 10=0因此点R 在一个圆上,而当 R 在此圆上运动时,Q 点即在所求的轨迹上运 动.设 Qx , y ) , Rx 1,y 1),因为 R 是 PQ 的中点,所以X 1= _ , y 1= ―,代入方程 ^+y 2 — 4x — 10=0,得 2 2(宁)2 •(寸)2 -4 —10=0整理得:x 2+y 2=56,这就是所求的轨迹方程.在平面直角坐标系 xOy 中,点A(0,3),直线丨:y = 2x-4 •设圆C 的半径为1,圆心在l 上. (1)若圆心C 也在直 线y = x -1上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程;(2)若圆C 上存在点M ,使MA =2MQ ,求圆心C 的横坐标a 的取值范围.与2进行讨论)戈(2013陕西卷理20)已知动圆过定点 A (4,0),且在y 轴上截得弦 MN 的长为8. (1) 求动圆圆心的轨迹C 的方程;(2) 已知点B (_1,0),设不垂直于x 轴的直线|与轨迹C 交于不同的两点 P,Q ,若x 轴是.PBQ 的角平分线,证明直线l 过定点。
高考数学复习---轨迹方程规律方法及典型例题
高考数学复习---轨迹方程规律方法及典型例题【规律方法】求动点的轨迹方程有如下几种方法:(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;(3)相关点法:用动点Q 的坐标x 、y 表示相关点P 的坐标0x 、0y ,然后代入点P 的坐标()00,x y 所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q 的轨迹方程;(4)参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一参数t 得到方程,即为动点的轨迹方程;(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.【典型例题】例1.(2022·全国·高三专题练习)双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的一条渐近线为y =,(1)求双曲线方程;(2)过点()0,1的直线l 与双曲线交于异支两点,,P Q OM OP OQ =+,求点M 的轨迹方程. 【解析】(1)由渐近线为y知,ba=(),0c 到直线y ==2c =,224a b +=②,联立①②,解得21a =,23b =,则双曲线方程为2213y x −=.(2)因为直线l 与双曲线交于异支两点,P Q ,所以直线l 的斜率必存在,且经过()01,点,可设直线:1l y kx =+,与双曲线联立得:()223240kxkx −−−=,设()()()1122,,,,,M x y P x y Q x y ,则有122122Δ023403k x x k x x k ⎧⎪>⎪⎪+=⎨−⎪−⎪⋅=<⎪−⎩解得k <由OM OP OQ =+uuu r uu u r uuu r 知,()1221212223623k x x x k y y y k x x k ⎧=+=⎪⎪−⎨⎪=+=++=⎪−⎩两式相除得3x k y =,即3x k y =代入263y k=−得22230y y x −−=,又k <2y …, 所以点M 的轨迹方程为()222302y y x y −−=…. 例2.(2022春·吉林辽源·高三辽源市第五中学校校考期中)已知过定点()01P ,的直线l 交曲线2214y x −=于A ,B 两点.(1)若直线l 的倾斜角为45︒,求AB ;(2)若线段AB 的中点为M ,求点M 的轨迹方程.【解析】(1)由题得l 方程为:1y x =+,将其与2214yx −=联立有22114y x y x =+⎧⎪⎨−=⎪⎩,消去y 得:23250x x −−=,解得=1x −或53x =. 则令A ()1,0−,B 5833⎛⎫ ⎪⎝⎭,,则AB=. (2)由题,直线l 存在,故设l 方程为:1y kx =+.将其与2214y x −=联立有:22114y kx y x =+⎧⎪⎨−=⎪⎩,消去y 得:()224250k x kx −−−= 因l 与双曲线有两个交点,则2240Δ80160k k ⎧−≠⎨=−>⎩, 得205k ≤<且24k ≠.设()()1122,,A x y B x y ,. 又设M 坐标为()00x y ,,则12120022,x x y y x y ++==. 因A ,B 在双曲线上,则有()221112012212120222144414y x x x x y y k y y x x y y x ⎧−=⎪+−⎪⇒=⇒=⎨+−⎪−=⎪⎩. 又M ,()01P ,在直线l 上,则001y k x −=.故000014y x x y −=2200040x y y ⇒−+= 由韦达定理有,12224k x x k +=−,12284y y k +=−. 则M 坐标为22444,k k k ⎛⎫ ⎪−−⎝⎭.又0244y k=−,205k ≤<且24k ≠,则01y ≥或04y <−. 综上点M 的轨迹方程为:2240x y y −+=,其中()[)41y ⋃∞∈−∞−+,,. 例3.(2022·全国·高三专题练习)在学习数学的过程中,我们通常运用类比猜想的方法研究问题.(1)已知动点P 为圆222:O x y r +=外一点,过P 引圆O 的两条切线PA 、PB ,A 、B 为切点,若0PA PB ⋅=,求动点P 的轨迹方程;(2)若动点Q 为椭圆22:194x y M +=外一点,过Q 引椭圆M 的两条切线QC 、QD ,C 、D 为切点,若0QC QD ⋅=,求出动点Q 的轨迹方程;(3)在(2)问中若椭圆方程为22221(0)x y a b a b +=>>,其余条件都不变,那么动点Q 的轨迹方程是什么(直接写出答案即可,无需过程).【解析】(1)由切线的性质及0PA PB ⋅=可知,四边形OAPB 为正方形, 所以点P 在以O 为圆心,||OP长为半径的圆上,且|||OP OA , 进而动点P 的轨迹方程为2222x y r += (2)设两切线为1l ,2l ,①当1l 与x 轴不垂直且不平行时,设点Q 的坐标为0(Q x ,0)y 则03x ≠±, 设1l 的斜率为k ,则0k ≠,2l 的斜率为1k−,1l 的方程为00()y y k x x −=−,联立22194x y +=, 得2220000(49)18()9()360k x k y kx x y kx ++−+−−=,因为直线与椭圆相切,所以Δ0=,得22222000018()4(49)9[()4]0k y kx k y kx −−+⋅−−=, 化简,2222200009()(49)()(49)40k y kx k y kx k −−+−++=,进而2200()(49)0y kx k −−+=,所以2220000(9)240−−+−=x k x y k y 所以k 是方程222000(9)240−−+−=x k x y k y 的一个根, 同理1k−是方程222000(9)240−−+−=x k x y k y 的另一个根, 202041()9y k k x −∴⋅−=−,得220013x y +=,其中03x ≠±,②当1l 与x 轴垂直或平行时,2l 与x 轴平行或垂直, 可知:P 点坐标为:(3,2)±±,P 点坐标也满足220013x y +=,综上所述,点P 的轨迹方程为:220013x y +=.(3)动点Q 的轨迹方程是222200x y a b +=+以下是证明: 设两切线为1l ,2l ,①当1l 与x 轴不垂直且不平行时,设点Q 的坐标为0(Q x ,0)y 则0x a ≠±, 设1l 的斜率为k ,则0k ≠,2l 的斜率为1k−,1l 的方程为00()y y k x x −=−,联立22221x y a b+=, 得2222222220000()2()()0b a k x a k y kx x a y kx a b ++−+−−=,因为直线与椭圆相切,所以Δ0=,得()222222220000222()4()[()]0a k y kx k y kx b a a b −−+⋅−−=,化简,222220002222202()()()()0a b a b a k y kx k y kx b k −−+−++=, 进而220220()()0y x b k a k −−+=,所以222000022()20x k x y k y a b −−+−= 所以k 是方程22200022()20x k x y k y a b −−+−=的一个根, 同理1k−是方程222000022()20x k x y k y a b −−+−=的另一个根,2020221()y k ax b k −∴⋅−=−,得222200x y a b +=+,其中0x a ≠±, ②当1l 与x 轴垂直或平行时,2l 与x 轴平行或垂直, 可知:P 点坐标为:(,)a b ±±,P 点坐标也满足222200x y a b +=+,综上所述,点P 的轨迹方程为:222200x y a b +=+.。
8.1.3-椭圆的轨迹问题
一.例题选讲:
例1:平面内两个定点的距离等于8,一个动点M到这两 个定点的距离的和等于10.建立恰当的坐标系,写出动点 M的轨迹方程.
解:设这两个定点分别为F1、F2,以过点F1、F2的直线 为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立如图所示的平 面直角坐标系.
由椭圆的定义可知,动点M的轨迹是一个椭圆.
∵ 2a=10,2c=8, ∴ a=5,c=4.
定义法
∴ b2=a2-c2=52-42=9,b=3.
y M
因此这个椭圆的标准方程是:
x2 y2 52 32 1
即
x2 y2 1
25 9
F1
O F2
x
例2:如图,设点A,B的坐标分别为(-5,0),(5,0) .直线AM,BM相交于点M,且他们的斜率的积是-3, 求点M 的轨迹方程.
6 3
x
2
6 3
例3:在圆x2+y2=4上有一点P,过点P作x轴的垂线段PD,垂 足为D,当点P在圆上运动时,PD的中点M的轨迹是什么?
y
寻求点M的坐标x、y与中间变量x0,y0 之间的关系,代入x0,y0满足的关系式, 然后消去x0,y0 ,得到M的轨迹方程. ---相关点代入法.
P M OD
程. 2.已知x轴上的定点A(1,0),Q为椭圆
x2
y2
1 上的
4
动点,求线段AQ中点M的轨迹方程.
3.已知一个圆的圆心为坐标原点,半径为2.从这个圆上任
意一点P向x轴作垂线段PD,若M点分PD的比值PM:MD=1:2,
求M点的轨迹方程。
4.已知P是椭圆 x2 y2 1 上的一点,F1, F2 是椭圆的两个
2.已知轨迹方程的形式时,常用待定系数法求轨 迹方程.
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轨迹方程经典例题
一、轨迹为圆的例题:
1、长为2a 的线段的两个端点在x 轴和y 轴上移动,求线段AB 的中点M 的轨迹方程:
2、已知M 与两个定点(0,0),A (3,0)的距离之比为
2
1
,求点M 的轨迹方程; 3、线段AB 的端点B 的坐标是(4,3),端点A 在圆1)1(22=++y x 上运动,求AB 的中点M 的轨迹。
4、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
5、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_________. 二、 椭圆类型:
1、点M(x ,y )与定点F(2,0)的距离和它到定直线
=x 离之比为
2
1
,求点M 的轨迹方程. 2、一个动圆与圆0562
2
=+++x y x 外切,同时与圆
091622=--+x y x 内切,求动圆的圆心轨迹方程。
3、点M(00,y x )圆1F 9)1(2
2=++y x 上的一个动点,点2F (1,0)为定点。
线段2MF 的垂直平分线与1MF 相
点Q(x ,y ),求点Q 的轨迹方程;
4、设点A,B 的坐标分别是(-5,0),(5,0),直线AM,BM
于点M ,且他们的斜率的乘积为9
4
-,求点M 的轨迹
5、已知动点),(y x M 到直线4:=x l 的距离是它到点)0,1(N 的距离的2倍。
(1)求动点M 的轨迹C 的方程 三、双曲线类型:
1、在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x 轴上截得线段长为22,在y 轴上截得线段长为32。
(1)求圆心的P 的轨迹方程;
2、设A 1、A 2是椭圆492
2y 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.1492
2=+y x
B.14
92
2=+x y C.14
92
2=-y x D.1
492
2=-x y
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 =2
1
sin A ,则动点A 的轨迹方程为_________.
4、点M(x ,y )与定点F(5,0)的距离和它到定直线516=x 的距离之比为4
5
,求点M 的轨迹方程
四、抛物线类型
1、已知动圆过定点)0,4(A ,且在y 轴上截得弦MN 的长为8.求动圆圆心的轨迹C 的方程; 一、 抛物线类型:
1、点M(x ,y )与定点F(2,0)的距离和它到定直线2-=x 的距离相等,求点M 的轨迹方程。
2、已知三点(0,0)O ,(2,1)A -,(2,1)B ,曲线C 上任意一点(,)M x y 满足
||()2MA MB OM OA OB +=⋅++u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r。
(1)求曲线C 的方程;
)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的点均在C 2:(x-5)2+y 2=9外,且对C 1上任意一点M ,M 到直线x=﹣2的距离等于该点与圆C 2上点的距离的最小值. (Ⅰ)求曲线C 1的方程;
(湖北)设A 是单位圆x 2+y 2=1上的任意一点,i 是过点A 与x 轴垂直的直线,D 是直线i 与x 轴的交点,点M 在直线l 上,且满足丨DM 丨=m 丨DA 丨(m>0,且m ≠1)。
当点A 在圆上运动时,记点M 的轨迹为曲线C 。
(I ) 求曲线C 的方程
(辽宁)如图,椭圆0C :22
221(0x y a b a b
+=>>,a ,
b 为常数),动圆22211:C x y t +=,1b t a <<。
点12,A A 分别为0C 的左,右顶点,1C 与0C 相交于A ,B ,C ,D 四点。
(Ⅰ)求直线1AA 与直线2A B 交点M 的轨迹方程;
(四川)如图,动点M 到两定点(1,0)A -、(2,0)B 构成MAB ∆,且2MBA MAB ∠=∠,设动点M 的轨迹为C 。
(Ⅰ)求轨迹C 的方程;
已知定点(3,1)A 、B 为抛物线21y x =+,上任意一点,点P 在线段AB 的中点,当B 点在抛物
线上变动时,求点P 的轨迹方程.
解:设点(,)P x y ,且设点00(,)B x y ,则有2
01y x =+.∵点P 是线段AB 的中点.由中点坐标公式得:
003212
x x y y +⎧=⎪⎨+⎪=⎩,∴002321x x y y =-⎧⎨=-⎩.将此式代入200
1y x =+中,并整理得:2(21)22y x -=-,
即为所求轨迹方程.它是一条抛物线.
19.设椭圆方程为14
22
=+y x ,过点(0,1)M 的直线l 交椭圆于点A 、B ,O 是坐标原点,点P 满足 2OP OA OB =+u u u r u u u r u u u r
,当l 绕点M 旋转时,求动点P 的轨迹方程
21.设点A 和B 为抛物线24 (0)y px p =>上原点以外的两个动点,
已知OA OB ⊥,OM AB ⊥,求点M
二、填空题 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22
22b
y 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.
8.(★★★★★)已知椭圆22
22b
y 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.。