圆锥曲线轨迹方程问题
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:2、 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21,求点M 的轨迹方程;(一般地:必修2课本P 144B 组2:已知点M(x ,y )与两个定点21,M M 的距离之比为一个常数m ;讨论点M(x ,y )的轨迹方程(分m =1,与m ≠1进行讨论)3、 必修2课本P 122例5: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。
二、椭圆类型:4、 定义法:(选修2-1P 50第3题)点M(x ,y )与定点F(2,0)的距离和它到定直线8=x 的距离之比为21,求点M 的轨迹方程.(圆锥曲线第二定义)讨论:当这个比例常数不是小于1,而是大于1,或等于1是的情形呢?(对应双曲线,抛物线)5、 圆锥曲线第一定义:(选修2-1P 50第2题)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。
6、 圆锥曲线第一定义: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 相交于点Q(x ,y ),求点Q 的轨迹方程;(注意点2F (1,0)在圆内)7、 其他形式:(选修2-1P 50例3)设点A,B 的坐标分别是(-5,0),(5,0),直线AM,BM 相交于点M ,且他们的斜率的乘积为94-,求点M 的轨迹方程:(是一个椭圆) (讨论当他们的斜率的乘积为94时可以得到双曲线)三、双曲线类型:8、圆锥曲线第一定义:点M(00,y x )圆1F 1)1(22=++y x 上的一个动点, 点2F (1,0)为定点。
圆锥曲线的解题方法(精选4篇)
圆锥曲线的解题方法(精选4篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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圆锥曲线的轨迹方程问题(教师版)
圆锥曲线的轨迹方程问题1.抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 在抛物线C 上,O 是坐标原点,当PF 与x 轴垂直时,△OFP 的面积为1.(1)求抛物线C 的方程;(2)若A ,B 都在抛物线C 上,且OA ⋅OB =-4,过坐标原点O 作直线AB 的垂线,垂足是G ,求动点G 的轨迹方程.【答案】(1)y 2=4x ;(2)x 2+y 2-2x =0x ≠0【解析】(1)当PF 与x 轴垂直时,P p 2,p ,故S △OFP =12×p 2×p =1,故p =2,故抛物线的方程为:y 2=4x .(2)设A y 214,y 1 ,B y 224,y 2,直线AB :x =ty +m ,因为OA ⋅OB =-4,故y 21y 2216+y 1y 2=-4,整理得到:y 21y 22+16y 1y 2+64=0,故y 1y 2=-8.由x =ty +my 2=4x可得y 2-4ty -4m =0,故-4m =-8即m =2,故直线AB :x =ty +2,此直线过定点M 2,0 .因为OG ⊥GM ,故G 的轨迹为以OM 为直径的圆,其方程为:x -0 x -2 +y -0 y -0 =0即x 2+y 2-2x =0.因为直线AB :x =ty +2与x 轴不重合,故G 不为原点,故G 的轨迹方程为:x 2+y 2-2x =0x ≠0 .2.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的离心率e =233,且经过点P 3,1 .(1)求双曲线C 的方程;(2)设A ,B 在C 上,PA ⊥PB ,过P 点向AB 引垂线,垂足为M ,求M 点的轨迹方程.【答案】(1)x 26-y 22=1;(2)x -92 2+y +122=92(去掉点P )【解析】(1)∵双曲线的离心率e =c a =233,∴c 2=43a 2=a 2+b 2,即a 2=3b 2,将P 3,1 代入C :x 23b 2-y 2b 2=1,即93b 2-1b2=1,解得b 2=2,a 2=6,故双曲线C 的方程为x 26-y 22=1;(2)当直线AB 斜率不存在时,不满足PA ⊥PB ,故不满足题意;当直线AB 斜率存在时,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,AB :y =kx +m ,代入双曲线方程整理得:3k 2-1 x 2+6kmx +3m 2+6 =0.Δ>0,则x 1+x 2=-6km 3k 2-1,x 1x 2=3m 2+63k 2-1,∵PA ⊥PB ,∴x 1-3 x 2-3 +y 1-1 y 2-1 =0,即x 1-3 x 2-3 +kx 1+m -1 kx 2+m -1 =0,整理得18k 2+9km +m 2+m -2=0,即3k +m -1 6k +m +2 =0,当3k +m -1=0时,AB 过P 点,不符合题意,故6k +m +2=0,直线AB 化为y +2=k x -6 ,AB 恒过定点Q 6,-2 ,∴M 在以PQ 为直径的圆上且不含P 点,即M 的轨迹方程为x -92 2+y +12 2=92(去掉点P ).3.已知抛物线C :y =x 2,过点M 1,2 的直线交抛物线C 于A ,B 两点,以A ,B 为切点分别作抛物线C 的两条切线交于点P .(1)若线段AB 的中点N 的纵坐标为32,求直线AB 的方程;(2)求动点P 的轨迹.【答案】(1)x -y +1=0;(2)2x -y -2=0【解析】(1)依题意有:直线AB 的斜率必存在,故可设直线AB 的方程为y -2=k (x -1).由y -2=k (x -1),y =x 2, 可得:x 2-kx +k -2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有x 1+x 2=k ,x 1x 2=k -2.于是:y 1+y 2=x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=k 2-2k +4=3,解得k =1,故直线AB 的方程为x -y +1=0.(2)设P (x 0,y 0),对于抛物线y =x 2,y =2x ,于是:A 点处切线方程为y -y 1=2x 1(x -x 1),点P 在该切线上,故y 0-x 21=2x 1(x 0-x 1),即x 21-2x 0x 1+y 0=0.同理:P 点坐标也满足x 22-2x 0x 2+y 0=0,于是:x 1,x 2是方程x 2-2x 0x +y 0=0的两根,所以x 1+x 2=2x 0,x 1x 2=y 0.又由(1)可知:x 1+x 2=k ,x 1x 2=k -2,于是x 0=k2,y 0=k -2,消k 得y 0=2x 0-2,于是P 的轨迹方程为2x -y -2=0,点P 的轨迹是一条直线.4.已知圆C 与y 轴相切,圆心C 在直线x -2y =0上且在第一象限内,圆C在直线y =x 上截得的弦长为214.(1)求圆C 的方程;(2)已知线段MN 的端点M 的横坐标为-4,端点N 在(1)中的圆C 上运动,线段MN 与y 轴垂直,求线段MN 的中点H 的轨迹方程.【答案】(1)x -4 2+y -2 2=16;(2)4x 2+y -2 2=16【解析】(1)依题意,设所求圆C 的方程为x -a 2+y -b 2=r 2a >0 .所以圆心a ,b 到直线x -y =0d =a -b2,则有d 2+14 2=r 2,即a -b 2+28=2r 2.①由于圆C 与y 轴相切,所以r 2=a 2.②又因为圆C 的圆心在直线x -2y =0上,所以a -2b =0.③联立①②③,解得a =4,b =2,r =4,故所求圆C 的方程为x -4 2+y -2 2=16.(2)设点H 的坐标为x ,y ,点N 的坐标为x 0,y 0 ,点M 的坐标为-4,y ,因为H 是线段MN 的中点,所以x =x 0-42,y =y 0,于是有x 0=2x +4,y 0=y .①因为点N 在第(1)问中圆C 上运动,所以点N 满足x 0-4 2+y 0-2 2=16.②把①代入②,得2x +4-4 2+y -2 2=16,整理,得4x 2+y -2 2=16.此即为所求点H 的轨迹方程.5.已知圆O :x 2+y 2=4与x 轴交于点A (-2,0),过圆上一动点M 作x 轴的垂线,垂足为H ,N 是MH 的中点,记N 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过-65,0 作与x 轴不重合的直线l 交曲线C 于P ,Q 两点,设直线AP ,AS 的斜率分别为k 1,k 2.证明:k 1=4k 2.【答案】(1)x 22+y 2=1;(2)证明见解析.【解析】(1)设N (x 0,y 0),则H (x 0,0),∵N 是MH 的中点,∴M (x 0,2y 0),又∵M 在圆O 上,∴ x 20+(2y 0)2=4,即x 204+y 20=1;∴曲线C 的方程为:x 24+y 2=1;(2)①当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为:x =-65,若点P 在轴上方,则点Q 在x 轴下方,则P -65,45 ,Q -65,-45,直线OQ 与曲线C 的另一交点为S ,则S 与Q 关于原点对称,∴S 65,45,k 1=k AP =45-0-65+2=1,k 2=k AS =45-065+2=14,∴k 1=4k 2;若点P 在x 轴下方,则点Q 在x 轴上方,同理得:P -65,-45 ,Q -65,45 ,S 65,-45,∴k1=k AP=-45-0-65+2=-1,k2=k AS=-45-065+2=-14,∴k1=4k2;②当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为:x=my-6 5,,由x=my-65,与x24+y2=1联立可得(m2+4)y2-12m5y-6425=0,其中Δ=144m225+4×(m2+4)×6425>0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则S(-x2,-y2),则y1+y2=12m5m2+4,y1y2=-6425m2+4,∴k1=k AP=y1-0x1+2=y1x1+2,k2=k AS=-y2-0-x2+2=y2x2-2,则k1k2=y1x1+2⋅x2-2y2=y1my2-165my1+45y2=my1y2-165y1my1y2+45(y1+y2)-45y1=-6425m2+4-165y1-6425mm2+4+45⋅125mm2+4-45y1=-6425m2+4-165y1-1625m2+4-45y1=4,∴k1=4k2.6.已知点E(2,0),F22,0,点A满足|AE|=2|AF|,点A的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)若直线l:y=kx+m与双曲线:x24-y29=1交于M,N两点,且∠MON=π2(O为坐标原点),求点A到直线l距离的取值范围.【答案】(1)x2+y2=1;(2)655-1,655+1.【解析】(1)设A(x,y),因为|AE|=2|AF|,所以(x-2)2+(y-0)2=2×x-2 22+(y-0)2,平方化简,得x2+y2=1;(2)直线l:y=kx+m与双曲线:x24-y29=1的方程联立,得y=kx+mx2 4-y29=1⇒(4k2-9)x2+8kmx+4m2+36=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),所以有4k2-9≠0(8km)2-4⋅(4k2-9)(4m2+36)>0⇒m2+9>4k2且k≠±32,所以x 1+x 2=-8km 4k 2-9,x 1x 2=4m 2+364k 2-9,因为∠MON =π2,所以OM ⊥ON⇒x 1x 2+y 1y 2=0⇒x 1x 2+(kx 1+m )(kx 2+m )=0,化简,得(k 2+1)x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=0,把x 1+x 2=-8km 4k 2-9,x 1x 2=4m 2+364k 2-9代入,得(k 2+1)⋅4m 2+364k 2-9+km ⋅-8km 4k 2-9 +m 2=0,化简,得m 2=36(k 2+1)5,因为m 2+9>4k 2且k ≠±32,所以有36(k 2+1)5+9>4k 2且k ≠±32,解得k ≠±32,圆x 2+y 2=1的圆心为(0,0),半径为1,圆心(0,0)到直线l :y =kx +m 的距离为d =mk 2+1=65k 2+1k 2+1=655>1,所以点A 到直线距离的最大值为655+1,最小值为655-1,所以点A 到直线距离的取值范围为655-1,655+1 ,7.在平面直角坐标系xOy 中,点D ,E 的坐标分别为-2,0 ,2,0 ,P 是动点,且直线DP 与EP 的斜率之积等于-14.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)已知直线y =kx +m 与椭圆:x 24+y 2=1相交于A ,B 两点,与y 轴交于点M ,若存在m 使得OA +3OB =4OM,求m 的取值范围.【答案】(1)x 24+y 2=1x ≠±2 ;(2)-1,-12 ∪12,1 【解析】(1)设P x ,y ,则k EP ⋅k DP =y x -2⋅y x +2=-14x ≠±2 ,所以可得动点P 的轨迹C 的方程为x 24+y 2=1x ≠±2 .(2)设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,又M 0,m ,由OA +3OB =4OM得x 1+3x 2,y 1+3y 2 =0,4m ,x 1=-3x 2联立y =kx +m x 24+y 2=1可得4k 2+1 x 2+8kmx +4m 2-4=0∵Δ=(8km )2-4×(4k 2+1)×(4m 2-4)>0,即64k 2-16m 2+16>0∴4k 2-m 2+1>0,且x 1+x 2=-8km4k 2+1x 1x 2=4m 2-44k 2+1,又x 1=-3x 2∴x 2=4km 4k 2+1,则x 1⋅x 2=-3x 22=4km 4k 2+1 2=4m 2-44k 2+1,∴16k 2m 2-4k 2+m 2-1=0,∴k 2=m 2-14-16m 2代入4k 2-m 2+1>0得m 2-11-4m2+1-m 2>0,14<m 2<1,解得m ∈-1,-12 ∪12,1 .∴m 的取值范围是-1,-12 ∪12,1 8.如图,设点A ,B 的坐标分别为(-3,0),(3,0),直线AP ,BP 相交于点P ,且它们的斜率之积为-23.(1)求P 的轨迹方程;(2)设点P 的轨迹为C ,点M 、N 是轨迹为C 上不同于A ,B 的两点,且满足AP ∥OM ,BP ∥ON ,求△MON 的面积.【答案】(1)x 23+y 22=1x ≠±3 ;(2)62【解析】(1)由已知设点P 的坐标为x ,y ,由题意知k AP ⋅k BP =y x +3⋅y x -3=-23x ≠±3 ,化简得P 的轨迹方程为x 23+y 22=1x ≠±3(2)证明:由题意M 、N 是椭圆C 上非顶点的两点,且AP ⎳OM ,BP ⎳ON ,则直线AP ,BP 斜率必存在且不为0,又由已知k AP ⋅k BP =-23.因为AP ⎳OM ,BP ⎳ON ,所以k OM k ON =-23设直线MN 的方程为x =my +t ,代入椭圆方程x 23+y 22=1,得3+2m 2 y 2+4mty +2t 2-6=0....①,设M ,N 的坐标分别为x 1,y 1 ,x 2,y 2 ,则y 1+y 2=-4mt 3+2m 2,y 1y 2=2t 2-63+2m 2又k OM ⋅k ON =y 1y 2x 1x 2=y 1y 2m 2y 1y 2+mt y 1+y 2 +t 2=2t 2-63t 2-6m 2,所以2t 2-63t 2-6m2=-23,得2t 2=2m 2+3又S △MON =12t y 1-y 2 =12t -24t 2+48m 2+723+2m 2,所以S △MON =26t t 24t 2=62,即△MON 的面积为定值62.9.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l :x =1,点F 4,0 ,动点P 到点F 的距离是它到直线l 的距离的2倍,记P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过点F 且斜率大于3的直线交C 于两点,点Q -2,0 ,连接QA 、QB 交直线l 于M 、N 两点,证明:点F 在以MN 为直径的圆上.【答案】(1)x 24-y 212=1;(2)证明见解析【解析】(1)设P x ,y ,由题意得x -4 2+y 2=2x -1 化简得x 24-y 212=1,所以曲线C 的方程为x 24-y 212=1.(2)证明:设A x 1,y 1 、B x 2,y 2 、M 1,m 、N 1,n ,设直线AB 的方程为y =k x -4 且k >3,联立y =k x -4 x 24-y 212=1得3-k 2 x 2+8k 2x -16k 2-12=0,3-k 2≠0,Δ=64k 4+43-k 2 16k 2+12 =144k 2+1 >0,由韦达定理可得x 1+x 2=8k 2k 2-3,x 1x 2=16k 2+12k 2-3,因为点M 在直线QA 上,则k QM =k QA ,即m3=y 1x 1+2,可得m =3y 1x 1+2=3k x 1-4x 1+2,同理可得n =3k x 2-4 x 2+2,FM=-3,m ,FN =-3,n ,所以,FM ⋅FN =9+mn =9+9k 2x 1x 2-4x 1+x 2 +16x 1x 2+2x 1+x 2 +4=9+9k 216k 2+12-32k 2+16k 2-4816k 2+12+16k 2+4k 2-12=0,故点F 在以MN 为直径的圆上.10.已知圆C :x 2+y 2-2x -2y +1=0,O 为坐标原点,动点P 在圆C 外,过P 作圆C 的切线,设切点为M .(1)若点P 运动到(2,3)处,求此时切线l 的方程;(2)求满足条件PM =PO 的点P 的轨迹方程.【答案】(1)x =2或3x -4y +6=0;(2)2x +2y -1=0.【解析】(1)把圆C 的方程化为标准方程为(x -1)2+(y -1)2=1,∴圆心为C (1,1),半径r =1.当l 的斜率不存在时,此时l 的方程为x =2,C 到l 的距离d =1=r ,满足条件.当l 的斜率存在时,设斜率为k ,得l 的方程为y -3=k (x -2),即kx -y +3-2k =0,则k -1+3-2k1+k 2=1,解得k =34.∴l 的方程为y -3=34(x -2),即3x -4y +6=0.综上,满足条件的切线l 的方程为x =2或3x -4y +6=0.(2)设P (x ,y ),则|PM |2=|PC |2-|MC |2=(x -1)2+(y -1)2-1,|PO |2=x 2+y 2,∵|PM |=|PO |.∴(x -1)2+(y -1)2-1=x 2+y 2,整理,得2x +2y -1=0,∴点P 的轨迹方程为2x +2y -1=0.11.已知抛物线C :y 2=2x 的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线l 1、l 2分别交C 于A 、B 两点,交C 的准线于P 、Q 两点.(1)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明:AR ∥FQ .(2)若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.【答案】(1)证明见解析;(2)y 2=x -1.【解析】(1)由题意可知F 12,0 ,设l 1:y =a ,l 2:y =b 且ab ≠0,A a 22,a ,B b 22,b ,P -12,a ,Q -12,b ,R -12,a +b 2 ,直线AB 方程为2x -(a +b )y +ab =0,∵点F 在线段AB 上,∴ab +1=0,记直线AR 的斜率为k 1,直线FQ 的斜率为k 2,∴k 1=a -b 1+a 2,k 2=b-12-12=-b ,又∵ab +1=0,∴k 1=a -b 1+a 2=a -b a 2-ab =1a =-aba =-b =k 2,∴AR ∥FQ ;(2)设l 1:y =a ,l 2:y =b ,A a 22,a ,B b 22,b ,设直线AB 与x 轴的交点为D x 1,0 ,∴S △ABF =12a -b FD =12a -b x 1-12,又S△PQF=a-b2,∴由题意可得S△PQF=2S△ABF,即a-b2=2×12·a-b⋅x1-12,解得x1=0(舍)或x1=1.设满足条件的AB的中点为E(x,y),则x=a2+b24y=a+b2,当AB与x轴不垂直时,由k AB=k DE可得a-ba22-b22=yx-1,即2a+b=yx-1(x≠1),∴y2=x-1x≠1.当AB与x轴垂直时,E与D重合,也满足y2=x-1.∴AB中点的轨迹方程为y2=x-1.12.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的长轴长为4,左顶点A到上顶点B的距离为5,F为右焦点.(1)求椭圆C的方程和离心率;(2)设直线l与椭圆C交于不同的两点M,N(不同于A,B两点),且直线BM ⊥BN时,求F在l上的射影H的轨迹方程.【答案】(1)x24+y2=1,离心率为32;(2)x-322+y+3102=2125【解析】(1)由题意可得:2a=4,a2+b2=5,a2=b2+c2,可得a=2,c=3,b=1,所以椭圆C的方程为x24+y2=1,离心率为e=ca=32.(2)当直线斜率存在时,可设l:y=kx+m代入椭圆方程x24+y2=1,得:4k2+1x2+8kmx+4m2-1=0.设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,则x 1+x 2=-8km4k 2+1x 1x 2=4m 2-1 4k 2+1.因为直线BM ,BN 垂直,斜率之积为-1,所以k BM ⋅k BN =-1,所以k BM ⋅k BN =k 2x 1x 2+k m -1 x 1+x 2 +m -1 2x 1x 2=-1.将x 1+x 2=-8km 4k 2+1x 1x 2=4m 2-1 4k 2+1代入,整理化简得:m -1 5m +3 =0,所以m =1或m =-35.由直线l :y =kx +m ,当m =1时,直线l 经过0,1 ,与B 点重合,舍去,当m =-35时,直线l 经过定点E 0,-35,当直线斜率不存在时,可设l :x =t ,则M t ,1-t 24 ,N t ,-1-t 24,因为k BM ⋅k BN =-1,所以1-t 24-1t ×-1-t 24+1t=-1,解得t =0,舍去.综上所述,直线l 经过定点E 0,-35,而F 在l 上的射影H 的轨迹为以EF 为直径的圆,其E 0,-35 ,F 3,0 ,所以圆心32,-310 ,半径r =215,所以圆的方程为x -32 2+y +310 2=2125,即为点H 的轨迹方程.13.在平面直角坐标系xOy 中,A (-3,0),B (3,0),C 是满足∠ACB =π3的一个动点.(1)求△ABC 垂心H 的轨迹方程;(2)记△ABC 垂心H 的轨迹为Γ,若直线l :y =kx +m (km ≠0)与Γ交于D ,E 两点,与椭圆T :2x 2+y 2=1交于P ,Q 两点,且|DE |=2|PQ |,求证:|k |>2.【答案】(1)x 2+(y +1)2=4(y ≠-2);(2)证明见解析.【解析】设△ABC 的外心为O 1,半径为R ,则有R =AB 2sin ∠ACB=2,又∠OO 1B =∠OO 1C =π3,所以OO 1=R cos π3=1,即O 1(0,1),或O 1(0,-1),当O 1坐标为(0,1)时.设C (x ,y ),H x 0,y 0 ,有O 1C =R ,即有x 2+(y -1)2=4(y >0),由CH ⊥AB ,则有x 0=x ,由AH ⊥BC ,则有AH ⋅BC=x 0+3 (x -3)+y 0y =0,所以有y 0=-x 0+3 (x -3)y =3-x 2y =(y -1)2-1y=y -2,y >0,则y 0=y -2>-2,则有x 20+y 0+1 2=4(y 0>-2),所以△ABC 垂心H 的轨迹方程为x 2+(y +1)2=4(y >-2).同理当O 1坐标为(0,-1)时.H 的轨迹方程为x 2+(y -1)2=4(y <2).综上H 的轨迹方程为x 2+(y +1)2=4(y >-2)或x 2+(y -1)2=4(y <2).(2)若取x 2+(y +1)2=4(y >-2),记点(0,-1)到直线l 的距离为d ,则有d =|m +1|1+k 2,所以|DE |=24-d 2=24-(m +1)21+k 2,设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,联立y =kx +m 2x 2+y 2=1,有2+k 2 x 2+2kmx +m 2-1=0,所以Δ=4k 2+2-2m 2 >0,|PQ |=1+k 2⋅Δ2+k 2=21+k 2 k 2+2-2m 2 2+k 2,由|DE |=2|PQ |,可得4-(m +1)21+k 2=4k 2+1 k 2+2-8m 2k 2+1 2+k 2 2≤4k 2+1 k 2+2-8m 2k 2+22,所以4k 2+2+8m 22+k 22≤(m +1)2k 2+1,即有4k 2+1 k 2+2+8k 2+1 m 22+k 22≤(m +1)2,所以2+2m 2-4k 2+1 k 2+2-8k 2+1 m 2k 2+22≥(m -1)2,即2k 2k 2+2k 2m 2k 2+2-1 =(m -1)2⇒k 2m 2k 2+2-1≥0⇒m 2≥1+2k2又Δ>0,可得m 2<1+k 22,所以1+2k2<1+k 22,解得k 2>2,故|k |>2.同理,若取x 2+(y -1)2=4(y <2),由对称性,同理可得|k |> 2.综上,可得|k |> 2.14.在平面直角坐标系中,△ABC 的两个顶点A ,B 的坐标分别为-1,0 ,1,0 ,平面内两点G ,M 同时满足以下3个条件:①G 是△ABC 三条边中线的交点;②M 是△ABC 的外心;③GM ⎳AB .(1)求△ABC 的顶点C 的轨迹方程;(2)若点P 2,0 与(Ⅰ)中轨迹上的点E ,F 三点共线,求PE ⋅PF 的取值范围.【答案】(1)x 2+y 23=1(y ≠0);(2)3,92.【解析】(1)设C x ,y ,G x 0,y 0 ,M x M ,y M ,圆锥曲线的轨迹方程问题第11页因为M 是△ABC 的外心,所以MA =MB ,所以M 在线段AB 的中垂线上,所以x M =-1+12=0.因为GM ⎳AB ,所以y M =y 0.又G 是△ABC 三条边中线的交点,所以G 是△ABC 的重心,所以x 0=-1+1+x 3=x 3,y 0=0+0+y 3=y 3,所以y M =y 0=y 3.又MA =MC ,所以0+1 2+y 3-0 2=0-x 2+y 3-y 2,化简得x 2+y 23=1(y ≠0),所以顶点C 的轨迹方程为x 2+y 23=1(y ≠0).(2)因为P ,E ,F 三点共线,所以P ,E ,F 三点所在直线斜率存在且不为0,设所在直线的方程为y =k x -2 ,联立y =k x -2 ,x 2+y 23=1,得k 2+3 x 2-4k 2x +4k 2-3=0.由Δ=4k 2 2-4k 2+3 4k 2-3 >0,得k 2<1.设E x 1,y 1 ,F x 2,y 2 ,则x 1+x 2=4k 2k 2+3,x 1⋅x 2=4k 2-3k 2+3.所以PE ⋅PF =1+k 22-x 1 ⋅1+k 22-x 2 =1+k 2 ⋅4-2x 1+x 2 +x 1⋅x 2=1+k 2 ⋅4k 2+3 -8k 2+4k 2-3 k 2+3=91+k 2 k 2+3=9-18k 2+3.又0<k 2<1,所以3<k 2+3<4,所以3<PE ⋅PF <92.故PE ⋅PF 的取值范围为3,92 .15.已知A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 是抛物线C :y 2=4x 上两个不同的点,C 的焦点为F .(1)若直线AB 过焦点F ,且y 21+y 22=32,求AB 的值;(2)已知点P -2,2 ,记直线PA ,PB 的斜率分别为k PA ,k PB ,且k PA +k PB =-1,当直线AB 过定点,且定点在x 轴上时,点D 在直线AB 上,满足PD ⋅AB =0,求点D 的轨迹方程.【答案】(1)AB =10;(2)x 2+y -1 2=5(除掉点-2,0 ).【解析】(1)由抛物线方程知:F 1,0 ,准线方程为:x =-1.圆锥曲线的轨迹方程问题第12页∵AF =x 1+1=y 214+1,BF =x 2+1=y 224+1,∴AB =AF +BF =y 21+y 224+2=10.(2)依题意可设直线AB :x =ty +m ,由y 2=4x x =ty +m得:y 2-4ty -4m =0,则Δ=16t 2+16m >0,∴y 1+y 2=4t y 1y 2=-4m ⋯①∵k PA +k PB =y 1-2x 1+2+y 2-2x 2+2=y 1-2ty 1+m +2+y 2-2ty 2+m +2=-1,∴2ty 1y 2+m +2 y 1+y 2 -2t y 1+y 2 -4m +2 t 2y 1y 2+t m +2 y 1+y 2 +m +2 2=-1⋯②由①②化简整理可得:8t -4m +m 2-4=0,则有m +2-4t m -2 =0,解得:m =2或m =4t -2.当m =4t -2时,Δ=16t 2+64t -32=16t +2 2-96>0,解得:t >-2+6或t <-2-6,此时AB :x =ty +4t -2=t y +4 -2过定点-2,-4 ,不符合题意;当m =2时,Δ=16t 2+32>0对于∀t ∈R 恒成立,直线AB :x =ty +2过定点E 2,0 ,∴m =2.∵PD ⋅AB =0,∴PD ⊥AB ,且A ,B ,D ,E 四点共线,∴PD ⊥DE ,则点D 的轨迹是以PE 为直径的圆.设D x ,y ,PE 的中点坐标为0,1 ,PE =25,则D 点的轨迹方程为x 2+y -1 2=5.当D 的坐标为-2,0 时,AB 的方程为y =0,不符合题意,∴D 的轨迹方程为x 2+y -1 2=5(除掉点-2,0 ).圆锥曲线的轨迹方程问题第13页。
圆锥曲线中动点的轨迹方程的求法
知识导航有关圆锥曲线的题型较多,有求圆锥曲线的离心率、轨迹方程、判定两图形的位置关系、求弦长等,其中,求动点的轨迹方程比较常见.本文总结了求圆锥曲线中动点的轨迹方程的三种方法,供大家参考.一、直接法直接法主要应用于解答题目中所给的有关动点的几何条件较为明显的问题.运用直接法求动点的轨迹方程的主要步骤是:(1)建立合适的直角坐标系,设出所求动点的坐标;(2)根据题意,列出相关关系式;(3)将相关的点代入,化简并整理关系式即可得到动点的轨迹方程.例1.已知点Q (2,0)在圆C :x 2+y 2=1,动点M 到圆C 的切线长与|MQ |的比等于常数λ(λ>0),求动点M 的轨迹方程并说明它是什么曲线.分析:通过分析可知,动点M 到圆C 的切线长与|MQ |的比等于常数λ,所以可以考虑运用直接法求解.设出动点M 的坐标,根据题设建立关系式,化简便可得到动点的轨迹方程.解:设M (x ,y ),由直线MN 切圆于N ,MN|MQ |=λ,可得22=λ,整理得则(λ1)x 2+(λ2-1)y 2-4λ2x +(1+4λ2)=0,若λ=1,方程可化为x =54,它代表过点(54,0),与x 轴垂直的一条直线;若λ≠1,方程可化为æèçöø÷x -2λ2λ2-12+y 2=1+3λ2(λ2-1)2,它代表以æèçöø÷2λ2λ2-1,0为半径的圆.二、代入法若动点M 依赖已知曲线上的另一动点N 而运动,就可以运用代入法来求动点的轨迹方程.首先设出两动点的坐标,建立两动点的关系式,然后将转化后的动点N 的坐标代入已知曲线的方程或条件中,从而得到动点M 的轨迹方程.例2.已知点B 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1上的动点,A (2a ,Q )为定点,求线段AB 的中点M 的轨迹方程.分析:动点M 是线段AB 的中点,M 随着动点B 而运动,本题需采用代入法来求解.解:设动点M 的坐标为(x ,y ),B 点坐标为(x 0,y 0),由M 为线段AB 的中点,可得ìíîïïïïx 0+2a2=x ,y 0+02=y ,则点B 的坐标为(2x -2a ,2y ),则(2x -2a )2a 2+(2y )2b2=1,故动点M 的轨迹方程为4(x -a )2a 2+4y 2b2=1.三、参数法参数法是指通过引入一些新变量(参数)为媒介来解答问题的方法.运用参数法求圆锥曲线中动点的轨迹方程的基本思路是,设出合适的参数,根据题意列出参数方程,通过消参将方程化为普通方程即可解题.但在解题的过程中需注意参数的取值范围.例3.如图,过点P (2,4)作两条互相垂直的直线l 1,l 2,若l 1交x 轴于A 点,l 2交y 轴于B 点,求线段AB的中点M 的轨迹方程.解:设M (x ,y ),直线l 1的方程为y -4=k (x -2),(k ≠0),由l 1⊥l 2,得直线l 2的方程为y -4=-1k(x -2),∴l 1与x 轴焦点A 的坐标为(2-4k,0),l 2与y 轴焦点B 的坐标为(0,4+2k),∵M 为AB 的中点,∴ìíîïïïïx =2-4k 2=1-2k ,y =4+2k 2=2+1k ,消去k ,得到x +2y -5=0,当k =0时,AB 的中点为M (1,2),满足上述方程,当k 不存在时,AB 的中点为M (1,2),也满足上述方程,综上所述,M 的轨迹方程为x +2y -5=0.这里通过引入参数k ,得到两条直线的方程,然后结合题意建立关于k 的关系式,通过消参得到动点的轨迹方程.相比较而言,直接法较为简单,是最常用也是适用范围最广的方法;代入法的适用范围较窄,只适用于两个动点相关的题型;运用参数法解题的运算量较大.无论采用什么方法求动点的轨迹方程,都要关注轨迹方程中变量的取值范围.(作者单位:江苏省南通市海门四甲中学)蒋秋霞39Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
圆锥曲线综合训练题(分专题,含答案)
圆锥曲线综合训练题一、求轨迹方程:1、(1)已知双曲线1C 与椭圆2C :2213649x y +=有公共的焦点,并且双曲线的离心率1e 与椭圆的离心率2e 之比为73,求双曲线1C 的方程. (2)以抛物线28y x =上的点M 与定点(6,0)A 为端点的线段MA 的中点为P ,求P 点的轨迹方程. (1)解:1C 的焦点坐标为(0,13).±213e =由1273e e =得113e =设双曲线的方程为22221(,0)y x a b a b -=>则2222213139a b a b a ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得229,4a b == 双曲线的方程为22194y x -= (2)解:设点00(,),(,)M x y P x y ,则00622x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴00262x x y y =-⎧⎨=⎩.代入2008y x =得:2412y x =-.此即为点P 的轨迹方程.2、(1)ABC ∆的底边16=BC ,AC 和AB 两边上中线长之和为30,建立适当的坐标系求此三角形重心G 的轨迹和顶点A 的轨迹.(2)△ABC 中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=53sinA,求点A 的轨迹方程.解: (1)以BC 所在的直线为x 轴,BC 中点为原点建立直角坐标系.设G 点坐标为()y x ,,由20=+GB GC ,知G 点的轨迹是以B 、C 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因10=a ,8=c ,有6=b ,故其方程为()013610022≠=+y y x .设()y x A ,,()y x G '',,则()013610022≠'='+'y y x . ①由题意有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧='='33yy x x ,代入①,得A 的轨迹方程为()0132490022≠=+y y x ,其轨迹是椭圆(除去x 轴上两点).(2)分析:由于sinA 、sinB 、sinC 的关系为一次齐次式,两边乘以2R (R 为外接圆半径),可转化为边长的关系. 解:sinC-sinB=53sinA 2RsinC-2RsinB=53·2RsinA ∴BC AC AB 53=- 即6=-AC AB (*)∴点A 的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点) ∵2a=6,2c=10 ∴a=3, c=5, b=4所求轨迹方程为116922=-y x (x>3) 点评:要注意利用定义直接解题,这里由(*)式直接用定义说明了轨迹(双曲线右支) 3、如图,两束光线从点M (-4,1)分别射向直线y = -2上两点P (x 1,y 1)和Q (x 2,y 2)后,反射光线恰好通过椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的两焦点,已知椭圆的离心率为21,且x 2-x 1=56,求椭圆C 的方程. 解:设a =2k ,c =k ,k ≠0,则b =3k ,其椭圆的方程为1342222=-ky k x . 由题设条件得:114)2(120x x k ----=--+, ①224)2(120x x k ----=--+, ②x 2-x 1=56, ③ 由①、②、③解得:k =1,x 1=511-,x 2=-1,所求椭圆C 的方程为13422=+y x . 4、在面积为1的PMN ∆中,21tan =M ,2tan -=N ,建立适当的坐标系,求出以M 、N 为焦点且过P 点的椭圆方程.∴所求椭圆方程为1315422=+y x 解:以MN 的中点为原点,MN 所在直线为x 轴建立直角坐标系,设),(y x P .则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==+-=-.1,21,2cy c x yc x y∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===233435c c y c x 且即)32,325(P ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+,43,13412252222b a ba 得⎪⎩⎪⎨⎧==.3,41522b a (1)求线段PQ 的中点的轨迹方程;(2)设∠POQ 的平分线交PQ 于点R (O 为原点),求点R 的轨迹方程.解:(1)设线段PQ 的中点坐标为M (x ,y ),由Q (4,0)可得点P (2x -4,2y ),代入圆的方程x 2+y 2=4可得(2x -4)2+(2y )2=4,整理可得所求轨迹为(x -2)2+y 2=1.(2)设点R (x ,y ),P (m ,n ),由已知|OP |=2,|OQ |=4,∴21||||=OQ OP ,由角平分线性质可得||||||||RQ PR OQ OP ==21,又∵点R 在线段PQ 上,∴|PR |=21|RQ |,∴点R 分有向线段PQ 的比为21,由定比分点坐标公式可得⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+⨯+=+=+⨯+=32211021342211421n n y m m x ,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=23243y n x m ,∴点P 的坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛-23 ,243y x ,代入圆的方程x 2+y 2=4可得42324322=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x , 即234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0). ∴点R 的轨迹方程为234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0).6、已知动圆过定点()1,0,且与直线1x =-相切.(1) 求动圆的圆心轨迹C 的方程;(2) 是否存在直线l ,使l 过点(0,1),并与轨迹C 交于,P Q 两点,且满足0OP OQ ⋅=uu u v uuu v若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(1)如图,设M 为动圆圆心, F ()1,0,过点M 作直线1x =-的垂线,垂足为N ,由题意知:MF MN =, 即动点M 到定点F 与定直线1x =-的距离相等,由抛物线的定义知,点M 的轨迹为抛物线,其中()1,0F 为焦点,1x =-为准线, ∴ 动点R 的轨迹方程为x y 42=(2)由题可设直线l 的方程为(1)(0)x k y k =-≠, 由2(1)4x k y y x=-⎧⎨=⎩得2440y ky k -+=△216160k =->,11k k <->或设),(11y x P ,),(22y x Q ,则124y y k +=,124y y k =由0OP OQ ⋅=u u u r u u u r ,即 ()11,OP x y =u u u r ,()22,OQ x y =u u u r,于是12120x x y y +=,即()()21212110ky y y y --+=,2221212(1)()0k y y k y y k +-++=,2224(1)40k k k k k +-+=g ,解得4k =-或0k =(舍去),又41k =-<-, ∴ 直线l 存在,其方程为440x y +-=7、设双曲线y ax 22231-=的两个焦点分别为F F 12、,离心率为2.(I )求此双曲线的渐近线l l 12、的方程;(II )若A 、B 分别为l l 12、上的点,且2512||||AB F F =,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;(III )过点N ()10,能否作出直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且OP OQ →→=·0.若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(I )Θe c a =∴=2422, Θc a a c 22312=+∴==,,∴-=双曲线方程为y x 2231,渐近线方程为y x =±334分(II )设A x y B x y ()()1122,,,,AB 的中点()M x y ,[]Θ2552522101033332233333331012121221221122121212121212122122||||||||()()()()()()AB F F AB F F c x x y y y x y x x x x y y y y y x x y y x x y y x x =∴==⨯=∴-+-===-=+=+∴+=--=+∴+++⎡⎣⎢⎤⎦⎥=又,,,, ∴+=+=321321007532512222()()y x x y ,即则M 的轨迹是中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为103,短轴长为1033的椭圆.(9分) (III )假设存在满足条件的直线l设l y k x l P x y Q x y :,与双曲线交于,、,=-()()()11122[]ΘOP OQ x x y y x x k x x x x k x x x x i →→=∴+=∴+--=∴+-++=·00110101212122121221212()()()()由得则,y k x y x k x k x k x x k k x x k k ii =--=⎧⎨⎪⎩⎪--+-=+=-=--()()()13131633063133312222212221222由(i )(ii )得k 230+= ∴k 不存在,即不存在满足条件的直线l .8、设M 是椭圆22:1124x y C +=上的一点,P 、Q 、T 分别为M 关于y 轴、原点、x 轴的对称点,N 为椭圆C 上异于M 的另一点,且MN⊥MQ,QN 与PT 的交点为E ,当M 沿椭圆C 运动时,求动点E 的轨迹方程.解:设点的坐标112211(,),(,)(0),(,),M x y N x y x y E x y ≠则111111(,),(,),(,),P x y Q x y T x y ----……1分221122221,(1)124 1.(2)124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩L L L L L L L L ………3分 由(1)-(2)可得1.3MN QN k k •=-…6分又MN⊥MQ,111,,MN MQ MN x k k k y ⋅=-=-所以11.3QN y k x =直线QN 的方程为1111()3yy x x y x =+-,又直线PT 的方程为11.x y x y =-从而得1111,.22x x y y ==-所以112,2.x x y y ==-代入(1)可得221(0),3x y xy +=≠此即为所求的轨迹方程. 9、已知:直线L 过原点,抛物线C 的顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上。
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。
圆锥曲线轨迹方程题型
圆锥曲线轨迹方程题型一、引言圆锥曲线是高中数学中的一个重要部分,涉及到的内容包括圆、椭圆、双曲线和抛物线等。
其中,求解圆锥曲线轨迹方程是一个常见的题型。
本文将从以下几个方面详细介绍圆锥曲线轨迹方程题型。
二、基本概念1. 圆锥曲线圆锥曲线是由一个平面截过一个双曲面或抛物面得到的图形。
根据截面与轴的位置不同,可以分为四种类型:圆、椭圆、双曲线和抛物线。
2. 坐标系在解决圆锥曲线问题时,通常会使用笛卡尔坐标系或极坐标系。
笛卡尔坐标系是平面直角坐标系,在二维平面上用两个垂直于彼此的轴来确定点的位置。
极坐标系则是以原点为中心,以极径和极角来表示点在平面上的位置。
3. 曲线方程在笛卡尔坐标系下,通常使用一般式或标准式来表示圆锥曲线的方程。
一般式为Ax²+Bxy+Cy²+Dx+Ey+F=0,标准式则是将一般式进行化简后得到的形式。
在极坐标系下,通常使用参数方程或极坐标方程来表示圆锥曲线的方程。
三、圆锥曲线轨迹方程题型1. 求解椭圆轨迹方程椭圆是指平面上到两个定点F1和F2距离之和为常数2a的所有点P的集合。
求解椭圆轨迹方程的方法是先确定坐标系,然后根据定义列出方程,并进行化简。
例如,已知椭圆的焦点为F1(-3,0)和F2(3,0),离心率为1/2,求解该椭圆的轨迹方程。
解法如下:(1)确定坐标系:以焦点连线所在直线为x轴正半轴,以中心点O(0,0)为原点建立坐标系。
(2)列出方程:由于离心率为e=1/2,则有a=3/2。
根据椭圆定义可得:PF1+PF2=2a即√[(x+3)²+y²]+√[(x-3)²+y²]=3将上式平方并移项可得:(x+3)²+y²+(x-3)²+y²+2√[(x+3)²+y²]√[(x-3)²+y²]=9化简得到:x²/9+y²/4=1这就是所求的椭圆轨迹方程。
100道圆锥曲线大题综合
圆锥曲线大题综合----学而思黎根飞老师一、轨迹方程(10道)1.动圆P 与定圆22:4320B x y y +--=相内切,且过点()02A -,,求动圆圆心P 的轨迹方程.【解析】 如图所示,设动圆P 的半径为r ,圆B 的方程可化为()22236x y +-=.又动圆P 过点()02A -,,从而r PA =, 6PB PA +=.则点P 的轨迹是以A ,B 为焦点的椭圆, 且26a =,24c =, 即3a =,2c =,b =.故所求点P 的轨迹方程为22195y x +=.2.求到两不同定点距离之比为一常数(0)λλ≠的动点的轨迹方程.【解析】 以两不同定点A B ,所在的直线为x 轴,AB 的中垂线为y 轴,建立平面直角坐标系.设()P x y ,是轨迹上任一点,(0)(0)(0)A a B a a ->,,,. 由题设得PA PB λ==∴22222(1)()(1)20x y a ax λλ-++++=.当1λ=时,方程0x =表示一条直线. 当1λ≠时,方程为2222221211a x a y λλλλ⎛⎫+⎛⎫++= ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,表示一个圆. 所以当1λ=时,点的轨迹是一条直线;当1λ≠时,点的轨迹是一个圆.3.已知定点(30),B ,点A 在圆221x y +=上运动,M 是线段AB 上的一点,且13AM MB =,则点M 的轨迹方程是___________.【解析】 设11()(),,,M x y A x y .∵13AM MB = ,∴111()(3)3,,x x y y x y --=--,∴111(3)313x x x y y y ⎧-=-⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩,∴1141343x x y y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.∵点A 在圆221x y +=上运动,∴22111x y +=,∴22441133x y ⎛⎫⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即2239416x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,∴点M 的轨迹方程是2239416x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.4.已知点A B ,分别是射线()1:0l y x x =≥,()2:0l y x x =-≥上的动点,O 为坐标原点,且OAB ∆的面积为定值2,求线段AB 中点M 的轨迹C 的方程.【解析】 由题可设()11A x x ,,()22B x x -,,()M x y ,,其中1200x x >>,.则121222x x x x x y +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,①,②∵OAB ∆的面积为定值2,∴)121211222OAB S OA OB x x ∆=⋅===.22-①②,消去12x x ,,得:222x y -=.由于1200x x >>,,∴0x >,所以点M 的轨迹方程为222x y -=(0x >).5.一条变动的直线l 与椭圆24x +22y =1交于P 、Q 两点,M 是l 上的动点,满足关系2MP MQ ⋅=.若直线l 在变动过程中始终保持其斜率等于1.求动点M 的轨迹方程,并说明曲线的形状.【解析】 设动点(,)M x y ,动直线l :y x m =+,并设11(,)P x y ,22(,)Q x y 是方程组22,240y x m x y =+⎧⎨+-=⎩的解,消去y ,得2234240x mx m ++-=, 其中221612(24)0m m ∆=-->,∴m <<且1243m x x +=-,212243m x x -=,又∵1MP x =-,2MQ x =-.由2MP MQ ⋅=,得121x x x x -⋅-=, 也即21212()1x x x x x x -++=,于是有22424133mx m x -++=. ∵m y x =-,∴22243x y +-=.由22243x y +-=,得椭圆222177x x +=夹在直线y x =且不包含端点.由22243x y +-=-,得椭圆2221x y +=.6. 已知点(30)P -,,点A 在y 轴上,点Q 在x 轴的正半轴上,且0PA AQ ⋅=.点M 在直线AQ 上,满足32AM MQ =-.当点A 在y 轴上移动时,求动点M 的轨迹C 的方程.【解析】 设点M 的坐标为()x y ,,则由32AM MQ =- 得(0)2yA -,由0PA AM ⋅= 得23(3)()0422y x y y x -⋅=⇒=,,∴所求动点M 的轨迹C 的方程为24y x =.7.已知ABC ∆中,A B C ∠∠∠,,所对的边分别为a b c ,,,且a c b >>成等差数列,2AB =,求顶点C 的轨迹方程.【解析】 由2c =,2a b c +=得:4a b +=,以AB 所在直线为x 轴,以AB 的中垂线所在的直线为y 轴建立直角坐标系,则A 点坐标为(10)-,,B 点坐标为(10),, 设()C x y ,,则有4AC BC +=,即4+=,4x =-,两边再次平方化简得:223412x y +=;要构成三角形,必须满足C 点不在x 轴上,即0y ≠,故2x ≠±, 又a b >,即BC AC >>,解得0x <, 故所求的C 点的轨迹方程为223412x y +=(0x <且2)x ≠-.8.设()0A a -,,()0B a ,()0a >,已知直线MA 与MB 的斜率乘积为定值m ,求动点M 的轨迹方程,并根据m 地不同值讨论曲线的形状.【解析】 设动点M 的坐标为()x y ,,则直线MA 与MB 的斜率分别为MA yk x a=+, MB yk x a=-,依题意,得 222MA MBy y y k k m x a x a x a ⋅=⋅==+--, 化简,得222mx y a m -=,即为所求. 显然,当0m =时,方程表示直线0y =; 当0m <时,方程可化为22221x y a a m +=;1m =-时,方程表示圆222x y a +=; 1m <-时,方程表示焦点在y 轴上的椭圆; 10m -<<时,方程表示焦点在x 轴上的椭圆.当0m >时,方程可化为22221x y a a m-=,方程表示焦点在x 轴上的双曲线.9.如图,过()24P ,作互相垂直的直线1l 、2l ,若1l 交x 轴于点A ,2l 交y 轴于点B ,求线段AB 的中点轨迹方程.【解析】 解法一:(直接法)设()M x y ,是所求轨迹上任意一点,则A 、B 两点的坐标分别为()20A x ,、()02B y ,,∵M 为线段AB 的中点,连接PM ,∵PA PB ⊥,∴2PM AB =,∴=250x y +-=,即为所求轨迹方程. 解法二:(直接法)设M 的坐标为()x y ,,∵M 为线段AB 的中点,∴A B 、两点的坐标分别为()20A x ,、()02B y ,,∵PA PB ⊥,∴1PA PB k k ⋅=-,即()404211220yx x --⋅=-≠-2-整理得:()2501x y x +-=≠,当1x =时,A 、B 两点的坐标分别为()20A ,、()04B ,,线段AB 的中点为()12,仍满足250x y +-=.综上所述,所求轨迹方程为250x y +-=. 解法三:(直接法)设M 的坐标为()x y ,,∵PA PB ⊥,OA OB ⊥,且M 为线段AB 的中点,∴四边形OAPB 是圆内接四边形,且M 为圆心,∴OM MP =,∴x=,整理得:250x y +-=,即为所求轨迹方程. 解法四:(相关点法)设M 的坐标为()x y ,,A 、B 两点的坐标分别为()0A a ,,()0B b ,,则22a xb y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴22a xb y =⎧⎨=⎩, ∵PA PB ⊥,∴222PA PB AB +=,∴()()()()22222222422422x y x y -+++-=+,整理得:250x y +-=,即为所求轨迹方程. 解法五:(参数法)设直线1l 的方程为:()()420y k x k -=-≠,因为12l l ⊥,且2l 过点()24P ,,所以2l 的方程为:()142y x k -=--,所以420A k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,、204B k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,,设A B 、的中点M 的坐标为()x y ,,则42022242k x k y ⎧-+⎪=⎪⎪⎨⎪++⎪=⎪⎩,即2112x k y k⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩消去参数k 得:250x y +-=,即为所求轨迹方程.10.已知动点P 与双曲线221x y -=的两个焦点1F 、2F 的距离之和为定值,且12cos F PF ∠的最小值为13-,求动点P 的轨迹方程.【解析】∵221x y-=,∴c . 设1PF m =,2PF n =,则2m n a +=(常数0a >),所以点P 是以12F F 、为焦点,2a 为长轴的椭圆,22a c>=,∴a >. 由余弦定理,有()222222121212224cos 122m n F F m n mn F F a F PF mn mn mn +=+---===-∠.∵222m n mn a +⎛⎫= ⎪⎝⎭≤,∴当且仅当m n -时,mn 取得最大值2a .此时12cos F PF ∠取得最小值22241a a --.由题意2224113a a --=-,解得23a =. ∴222321b a c =-=-=.∴P 点的轨迹方程为2213x y +=.二、弦长面积(30道)11.已知椭圆22:14y C x +=,过点(03)M ,的直线l 与椭圆C 相交于不同的两点A 、B .⑴若l 与x 轴相交于点N ,且A 是MN 的中点,求直线l 的方程;⑵设P 为椭圆上一点, 且OA OB OP λ+=(O 为坐标原点).求当AB <时,实数λ的取值范围.【解析】 ⑴设11()A x y ,,因为A 为MN 的中点,且M 的纵坐标为3,N 的纵坐标为0,所以, 又因为点11()A x y ,在椭圆C 上所以221114y x +=,即219116x +=,解得1x =,则点A的坐标为342⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,或42⎛⎫3 ⎪ ⎪⎝⎭,, 所以直线l的方程为7210y -+=或7210y +-=.⑵设直线AB 的方程为3y kx =+或0x =,11()A x y ,,22()B x y ,,33()P x y ,,当AB 的方程为0x =时,4AB => 当AB 的方程为3y kx =+时:由题设可得A 、B 的坐标是方程组22314y kx y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩的解,消去y 得22(4)650k x kx +++=,所以22(6)20(4)0k k =-+>△即25k >,则12264k x x k -+=+,12254x x k ⋅=+,1212224(3)(3)4y y kx kx k +=+++=+,因为AB =<<,解得216813k -<<, 所以258k <<.因为OA OB OP λ+=,即112233()()()x y x y x y λ+=,,,,所以当0λ=时,由0OA OB +=,得122604k x x k -+==+,1222404y y k +==+, 上述方程无解,所以此时符合条件的直线l 不存在;当0λ≠时,12326(4)x x k x k λλ+-==+,123224(4)y y y k λλ+==+, 因为点33()P x y ,在椭圆上,所以222261241(4)4(4)k k k λλ⎡⎤⎡⎤-+=⎢⎥⎢⎥++⎣⎦⎣⎦, 化简得22364k λ=+,因为258k <<,所以234λ<<,132y =则()22λ∈-,.综上,实数λ的取值范围为()22-,.12.设椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>∶,其相应于焦点(20)F ,的准线方程为4x =.⑴求椭圆C 的方程;⑵已知过点()120F -,倾斜角为θ的直线交椭圆C 于A B ,两点,求证:22cos AB θ=-;⑶过点()120F -,作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于A B 、和D E 、,求AB DE +的最小值.【解析】 ⑴由题意得:222224c a c a b c=⎧⎪⎪=⎨⎪⎪=+⎩∴2284a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩∴椭圆C 的方程为22184x y +=⑵方法一:由⑴知()120F -,是椭圆C的左焦点,离心率e 设l 为椭圆的左准线.则4l x =-∶作1AA l ⊥于1A ,1BB l ⊥于1B ,l 与x 轴交于点H (如图) ∵点A 在椭圆上∴11AF =)11cos 2F H AF θ=+1cos θ=∴1AF =,同理1BF =∴1122cos AB AF BF θ=+=+=-. 方法二:当π2θ≠时,记tan k θ=,则直线AB 方程为(2)y k x =+将其代入方程:2228x y +=得:2222(12)88(1)0k x k x k +++-= 设()11A x y ,,()22B x y , ,则1x ,2x 是此二次方程的两个根. ∴2122812k x x k +=-+,()21228112k x x k -=+AB ===)22112k k +==+① B A∵22tan k θ=,代入①式得AB =②当π2θ=时,AB =仍满足②式.∴AB = ⑶设直线AB 的倾斜角为θ,由于DE AB ⊥,由⑵可得AB =,DE =22sin 24AB DE θ+===+ 当π4θ=或3π4θ=时,AB DE +取得最小值3.13.设A 、B分别是直线5y x =和5y x =-上的两个动点,并且AB = 点P 满足OP OA OB =+.记动点P 的轨迹为C .⑴ 求轨迹C 的方程;⑵ 若点D 的坐标为()016,,M 、N 是曲线C 上的两个动点,且DM DN λ=,求实数λ的取值范围.【解析】 ⑴ 设()P x y ,,∵A ,B分别为直线5y x =和5y x =-上的点,故可设11A x x ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭、22B x ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,. ∵OP OA OB =+ ,∴)1212x x x y x x =+⎧⎪⎨-⎪⎩,∴12122x x x x x y +=⎧⎪⎨-=⎪⎩又AB =∴()()2212124205x x x x -++=. ∴22542045y x +=, 即轨迹C 的方程为2212516x y +=.⑵ 设()N s t ,,()M x y ,,则由DM DN λ=,可得()()1616x y s t λ-=-,,.故x s λ=,()1616y t λ=+-. ∵点M 、N 在曲线C 上, ∴()2222212516161612516s t t s λλλ⎧+=⎪⎪⎨-+⎪+=⎪⎩ 消去s 得()()22216161611616t t λλλ--++=.由题意知0λ≠,且1λ≠, 得17152t λλ-=. 又4t ≤, ∴171542λλ-≤,解得()35153λλ≠≤≤. 故实数λ的取值范围是()35153λλ≠≤≤.14.已知:圆221x y +=过椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的两焦点,与椭圆有且仅有两个公共点;直线y kx m =+与圆221x y +=相切,与椭圆22221x y a b+=相交于A ,B 两点.记OA OB λ=⋅ ,且2334λ≤≤.(1)求椭圆的方程;(2)求k 的取值范围;(3)求OAB △的面积S 的取值范围.【解析】 (Ⅰ)由题意知22c =,1c =,因为圆与椭圆有且只有两个公共点,从而1b =.故a所求椭圆方程为2212x y +=(Ⅱ)因为直线l :y kx m =+与圆221x y +=相切所以原点O 到直线l1=,即:221m k =+又由2212y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,()222124220k x kmx m +++-=设()11A x y ,,()22B x y ,,则122412km x x k -+=+,21222212m x x k -=+()()22121212121OA OB x x y y k x x km x x m λ=⋅=+=++++22112k k λ+=+,且2334λ≤≤,故2112k ≤≤, 即k的范围为1122⎡⎤--⎢⎢⎥⎣⎦⎣⎦,∪, (Ⅲ)()()()()222221212121214AB x x y y k x x x x ⎡⎤=-+-=++-⎣⎦()222221k =-+,由2112k ≤≤,得:423AB ≤ 1122S AB d AB ==,所以:243S ≤≤ 15.已知点M 、N的坐标分别是()0、)0,直线PM 、PN 相交于点P ,且它们的斜率之积是12-.⑴ 求点P 的轨迹方程;⑵ 直线:l y kx m =+与圆22:1O x y +=相切,并与点P 的轨迹交于不同的两点A 、B.当43AB ⎫∈⎪⎪⎣⎭,时,求OA OB ⋅ 的取值范围. 【解析】 ⑴设()P x y ,,则(12MP NP k k x ⋅==-≠,整理得(2212x y x +=≠⑵∵圆O 与直线l 相切,1=,即221m k =+当直线l 过M 或N点时,有0k m +=,由2201k m m k ⎧+=⎪⎨=+⎪⎩,,解得1k =±, ∵直线l 与点P 的轨迹交于不同的两点A 、B ,且M 、N 不在点P 的轨迹上, ∴1k ≠± ①由2212x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去y ,得222(12)4220k x kmx m +++-=,设11()A x y ,,22()B x y ,,122412km x x k +=-+,21222212m x x k -⋅=+,AB ===将221m k =+代入上式得AB =又43AB ⎫∈⎪⎪⎣⎭,,424238()1624()19k k k k +<++≤,得 424242428()164()198()34()12k k k k k k k k ⎧+<⎪++⎪⎨+⎪⎪++⎩,,≥22220(2)(1)0(21)(23)k k k k ⎧+-<⎪⇒⎨-+⎪⎩,,≥2112k ⇒<≤.② 由①和②得2112k <≤,22121212121212()()(1)()+OA OB x x y y x x kx m kx m k x x km x x m ⋅=+=+++=+++22222224(1)1212m mkk km m k k--=+⋅+⋅+++,将221m k =+代入,得 222111112221k OA OB k k +⎛⎫⋅==+ ⎪++⎝⎭,∵2112k <≤∴2334OA OB ⎛⎤⋅∈ ⎥⎝⎦,.16.已知圆C 的方程为224x y +=,过点(24)M ,作圆C 的两条切线,切点分别为A 、B 直线恰好经过椭圆2222:1(0)x y T a b a b+=>>的右顶点和上顶点.⑴ 求椭圆T 的方程⑵已知直线:0)l y kx k =+>与椭圆T 相交于P ,Q 两点,O 为坐标原点,求OPQ △面积的最大值.【解析】 ⑴由题意:一条切线方程为:2x =,设另一条切线方程为:4(2)y k x -=-则2=,解得:34k =,此时切线方程为:3542y x =+切线方程与圆方程联立得:65x =-,85y =,则直线AB 的方程为22x y +=令0x =,解得1y =,∴1b =;令0y =,得2x =,∴2a = 故所求椭圆方程为2214x y +=⑵联立221.4y kx x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩整理得22(14)80k x +++=,令11()P x y ,,22()Q x y ,,则12214x x k -+=+,122814x x k=+,()2232(14)0k =-+>△,即:2210k ->原点到直线l的距离为d =,12PQ x =-,∴1212OPQS PQ d x =⋅=-==△1==当且仅当2k =时取等号,则OPQ △面积的最大值为117.如图,已知定点(10)F -,,(10)N ,,以线段FN为对角线作周长是边形MNEF .平面上的动点G 满足2OG =(O 为坐标原点). ⑴ 求点E 、M 所在曲线1C 的方程及动点G 的轨迹2C 的方程;⑵ 已知过点F 的直线l 交曲线1C 于点P 、Q ,交轨迹2C 于点A 、B,若(||AB ∈,求NPQ △的内切圆的半径的取值范围.【解析】 ⑴因为四边形MNEF为周长为E 到点F 、N的距离之和是又2NF =<,故由椭圆的定义知,曲线1C为椭圆,a 1c =,1b =.故曲线1C 的方程为2212x y +=.由2OG =,动点G 的轨迹为以坐标原点O 为圆心,2为半径的圆,其方程为224x y +=.⑵当l x ⊥轴时,将1x =-代入224x y +=得y =所以(AB =, 所以直线l 不垂直于x 轴,设直线l 的方程为(1)y k x =+, 圆2C 的圆心(00)O ,到直线l的距离d =,由圆的几何性质得,||AB ===由(||AB ∈,解得213k >. 联立方程22(1)12y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得2212210y y k k ⎛⎫+--= ⎪⎝⎭.设11()P x y ,,22()Q x y ,,NPQ 内切圆半径为R , 则1222221122k ky y k k +==++,2122211122k y y k k-=-=++,因为()121122NF y y R PN PQ QN ⋅-=⋅⋅++, 其中,2NF =,PN PQ QN ++=,所以12R y -.而12y y -=== 因为213k >,所以221161(12)25k ->+,所以,NPQ △的内切圆半径的取值范围为2152⎛⎫⎪⎝⎭,.18.已知1F 、2F 是椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点,且离心率12e =,点P 为椭圆上的一个动点,12PF F △的内切圆面积的最大值为4π3. ⑴ 求椭圆的方程;⑵ 若A 、B 、C 、D 是椭圆上不重合的四个点,满足向量1F A 与1FC共线,1F B 与1F D 共线,且0AC BD ⋅=,求AC BD + 的取值范围.【解析】 ⑴由几何性质可知:当12PF F △内切圆面积取最大值时,即12PF F S △取最大值,且12max 1()22PF F S c b bc ⋅⋅=△. 由24ππ3r =得3r =又1222PF F C a c =+△为定值,12122PF F PF F rS C =△△,综上得22bc a c =+;又由12c e a ==,可得2a c =,即b =,经计算得2c =,b =4a =, 故椭圆方程为2211612x y +=.①⑵当直线AC 与BD 中有一条直线垂直于x 轴时,6814AC BD +=+=. ②当直线AC 斜率存在但不为0时,设AC 的方程为:(2)y k x =+,由22(2)11612y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 可得2222(34)1616480k x k x k +++-=,代入弦长公式得:2224(1)34k AC k +=+ ,同理由221(2)11612y x k x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩消去y 可得2222111341616480x x k k k ⎛⎫+++-= ⎪⎝⎭, 代入弦长公式得:2224(1)34k BD k +=+ ,所以2222222168(1)16811(34)(43)121(1)k AC BD k k k k ++==+++-++ 令21(01)1t k =∈+,,则24912124t t ⎛⎤-++∈ ⎥⎝⎦,,所以96147AC BD ⎡⎫+∈⎪⎢⎣⎭,,由①②可知,AC BD + 的取值范围是96147⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.19.已知点A是圆(221:16F x y ++=上任意一点,点2F 与点1F 关于原点对称.线段2AF 的中垂线m 分别与12,AF AF 交于M 、N 两点.⑴ 求点M 的轨迹C 的方程;⑵ 设不过原点O 的直线l 与该椭圆交于P 、Q 两点,满足直线OP 、PQ 、OQ 的斜率依次成等比数列,求OPQ △面积的取值范围.【解析】 ⑴由题意得,()10F,)20F ,圆1F 的半径为4,且2MF MA =从而121112||||||||||4||MF MF MF MA AF F F +=+==>∴点M 的轨迹是以1F 、2F 为焦点的椭圆,其中长轴24a =,得到2a =,焦距2c =1b =, 椭圆方程为:2214x y +=⑵由题意可知,直线l 的斜率存在且不为0,故可设直线l 的方程为(0)y kx m m =+≠,11()P x y ,,22()Q x y ,,由22440y kx m x y =+⎧⎨+-=⎩,消去y 得222(14)8km 4(1)0k x x m +++-=, 则22222226416(14)(1)16(41)0k m k m m k m =-+-=-+>△,且122814km x x k -+=+,21224(1)14m x x k -=+,故2212111212()()()y y kx m kx m k x x km x x m =++=+++, 因为直线OP ,PQ ,OQ 的斜率依次成等比数列,所以2221212121212()y y k x x km x x m k x x x x +++⋅==,即22228014k m m k-+=+,又0m ≠, 所以214k =,即12k =±, 由于直线OP ,OQ 的斜率存在,且0>△,得202m <<且21m ≠, 原点到O 到PQ的距离d,1122OPQ S PQ d =⋅⋅=△12m ==202m <<∵且21m ≠,∴OPQ S △的取值范围为(01),.综上所述OPQ S △的取值范围为(]01,.20.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的离心率2e =,以坐标原点O 为圆心,半径为c (c 为椭圆的半焦距)的圆与直线l:3y =+相切.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l 与圆O 的公共点为M ,与椭圆C 的公共点为N ,求OMN △的面积.【解析】 根据题意,圆的方程为222x y c +=.于是可得圆心()00O ,到直线l30y +-=的距离为c , 2分c =,c =.又∵c e a ==,∴2a =. 4分 ∴2221b a c =-=.6分 ∴椭圆的方程为2214x y +=.6分(Ⅱ)由22314y x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,,得29320x -+=.8分设()11N x y ,,则13x =,113y =,即直线与椭圆相切,N 为切点.∴3ON =.又OM =∴3MN ===, 10分∴112232OMN S MN OM =⋅⋅=⨯=△.12分21.已知点()44P ,,圆C :()()2253x m y m -+=<与椭圆E :22221x y a b+=(0a b >>)有一个公共点()31A ,,1F ,2F 分别是椭圆的左、右焦点,直线1PF 与圆C 相切. (Ⅰ)求m 的值与椭圆E 的方程;(Ⅱ)设Q 为椭圆E 上的一个动点,求AP AQ ⋅的范围.【解析】 (Ⅰ)点A 代入圆C 方程,得()2315m -+=.∵3m <,∴1m =圆C :()2215x y -+=.设直线1PF 的斜率为k ,则1PF :()44y k x =-+,即440kx y k --+=. ∵直线1PF 与圆C=.解得112k =,或12k =. 当112k =时,直线1PF 与x 轴的交点横坐标为3611,不合题意舍去. 当12k =时,直线1PF 与x 轴的交点横坐标为4-, ∴4c =.()140F -,,()240F ,.122a AF AF =+==,a =,218a =,22b =.椭圆E 的方程为:221182x y += (Ⅱ)()13AP = ,,设()Q x y ,,()()33136AP AQ x y x y ⋅=-+-=+-.∵221182x y +=,即()22318x y +=, 而()22323x y x y +⋅≥,∴18618xy -≤≤.则()()22336186x y x y xy xy 2+=++=+的取值范围是[]036,3x y +的取值范围是[]66-,.∴36AP AQ x y ⋅=+-的取值范围是[]120-,22. 已知椭圆22:14y C x +=,过点(01)M ,的直线l 与椭圆C 相交于两点A 、B .⑴若l 与x 轴相交于点P ,且P 为AM 的中点,求直线l 的方程;⑵设点102N ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,求NA NB + 的最大值.【解析】 ⑴设11()A x y ,,因为P 为AM 的中点,且P 的纵坐标为0,M 的纵坐标为1,所以1102y +=,解得11y =-,又因为点11()A x y ,在椭圆C 上,所以221114y x +=,即21114x +=,解得12x =,则点A的坐标为1⎫-⎪⎪⎝⎭或1⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,所以直线l的方程为330y -+=,或330y +-=.⑵设11()A x y ,,22()B x y ,,则1112NA x y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,,2212NB x y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,,所以1212(1)NA NB x x y y +=++-,,则NA NB +=,当直线AB 的斜率不存在时,其方程为0x =,(02)A ,,(02)B -,,此时1NA NB +=;当直线AB 的斜率存在时,设其方程为1y kx =+, 由题设可得A 、B 的坐标是方程组22114y kx y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩的解,消去y 得22(4)230k x kx ++-=所以22(2)12(4)0k k =++>△,12224kx x k -+=+,则121228(1)(1)4y y kx kx k +=+++=+, 所以22222222281211144(4)k k NA NB k k k --⎛⎫⎛⎫+=+-=+ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭≤, 当0k =时,等号成立,即此时NA NB +取得最大值1.综上,当直线AB 的方程为0x =或1y =时,NA NB +有最大值1.23.如图,四边形ABCD 的顶点都在椭圆22163x y +=上,对角线AC 、BD 互相垂直且平分于原点O .⑴若点A 在第一象限,直线AB 的斜率为1,求直线AB 的方程; ⑵求四边形ABCD 面积的最小值.【解析】 ⑴设()11A x y ,,()22B x y ,,直线AB 的方程为y x b =+∵四边形ABCD 的顶点都在椭圆22163x y +=上∴2226y x b x y =+⎧⎨+=⎩,∴()2226x x b ++=, 即2234260x bx b ++-=则()()222161226890b b b ∆=--=-> 1243b x x +=-,212263b x x -=∴()()()212121212y y x b x b x x b x x b =++=+++ 2222264633b b b b ---=+=又OA OB ⊥,所以12120OA OB x x y y ⋅=+=∴231203b -=∴24b =,2b =±∵点A 点在第一象限∴2b =- 所以直线AB 的方程为2y x =-⑵①若直线AB x ⊥轴,设其方程为0x x =,此时易知直线AC 、BD 的方程分别为y x =,y x =-,且四边形ABCD 是正方形,则()00A x x ,,()00B x x -,,2200163x x +=,202x =,四边形ABCD 的面积()2200248S x x ===②若直线AB 的斜率存在,设其方程为y kx m =+,()11A x y ,,()22B x y ,,2226y kx m x y =+⎧⎨+=⎩,∴()2226x kx m ++=, 即()222214km 260k x x m +++-=则()()()2222222222164212682263k m k m k m k m m k ⎡⎤∆=-+-=-+--⎣⎦()228630k m =+->122421km x x k +=-+,21222621m x x k -=+∴()()()2212121212km y y kx m kx m k x x x x m =++=+++()22222222222264262121k m k m k m m m k k k --++-==++又OA OB ⊥,所以2222212122226636602121m m k m k OA OB x x y y k k -+---⋅=+===++∴2222m k =+所以12AB x x ==-===直角三角形OAB 斜边AB 上的高h =所以12OABS h AB ∆===2==, 当且仅当0k =时取得此最小值,此时min 8S =综上所述,四边形ABCD 面积的最小值为8.24.已知椭圆2222:1x y M a b +=(0)a b >>的离心率为3,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形周长为6+.⑴求椭圆M 的方程;⑵设直线l 与椭圆M 交于A B ,两点,且以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点C ,求ABC △面积的最大值.【解析】 ⑴因为椭圆M 上一点和它的两个焦点构成的三角形周长为6+所以226a c +=+,又椭圆的离心率为3,即3c a =,所以3c =,所以3a =,c =所以1b =,椭圆M 的方程为2219x y +=.⑵法一:不妨设BC 的方程()()30y n x n =->,,则AC 的方程为1(3)y x n=--.由22(3),19y n x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222169109n x n x n ⎛⎫+-+-= ⎪⎝⎭, 设()11A x y ,,()22B x y ,,因为222819391n x n -=+,所以22227391n x n -=+,同理可得2122739n x n -=+,所以26||91BC n =+,22266||99n AC n n =++, 2222121136(1)||||22(91)(9)1649ABC n n n n S BC AC n n n n ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭=⋅⋅=⋅=++⎛⎫++⎪⎝⎭△, 设12t n n =+≥,则22236464899t S t t t ==++≤,当且仅当83t =时取到等号,所以ABC △面积的最大值为38.法二:不妨设直线AB 的方程x ky m =+.由2219x ky m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得222(9)290k y kmy m +++-=, 设11()A x y ,,22()B x y ,,则有12229km y y k +=-+,212299m y y k -=+. ①因为以AB 为直径的圆过点C ,所以 0CA CB ⋅=.由 ()()112233CA x y CB x y =-=- ,,,,得 1212(3)(3)0x x y y --+=. 将1122x ky m x ky m =+=+,代入上式,得 221212(1)(3)()(3)0k y y k m y y m ++-++-=.将 ① 代入上式,解得 125m =或3m =(舍)所以125m =(此时直线AB 经过定点1205D ⎛⎫⎪⎝⎭,,与椭圆有两个交点),所以121||||2ABC S DC y y ∆=-12= 设211099t t k =<+,≤,则ABC S ∆. 所以当25102889t ⎛⎤=∈ ⎥⎝⎦,时,ABC S △取得最大值38.25.已知椭圆W 的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为3,两条准线间的距离为6.椭圆W 的左焦点为F ,过左准线与x 轴的交点M 任作一条斜率不为零的直线l 与椭圆W 交于不同的两点A 、B ,点A 关于x 轴的对称点为C . ⑴求椭圆W 的方程;⑵求证:CF FB λ=(λ∈R ); ⑶求MBC ∆面积S 的最大值.【解析】 ⑴ 设椭圆W 的方程为22221x y a b+=,由题意可知2222,26,c a a b c a c ⎧=⎪⎪⎪=+⎨⎪⎪⋅=⎪⎩解得a =,2c =,b , 所以椭圆W 的方程为22162x y +=.⑵ 解法1:因为左准线方程为23a x c=-=-,所以点M 坐标为(30)-,.于是可设直线l 的方程为(3)y k x =+.22(3),162y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(13)182760k x k x k +++-=. 由直线l 与椭圆W 交于A 、B 两点,可知2222(18)4(13)(276)0k k k ∆=-+->,解得223k <.设点A ,B 的坐标分别为11(,)x y ,22(,)x y ,则21221813k x x k -+=+,212227613k x x k-=+,11(3)y k x =+,22(3)y k x =+. 因为(2,0)F -、11(,)C x y -,所以11(2,)FC x y =+- ,22(2,)FB x y =+.又因为1221(2)(2)()x y x y +-+- 1221(2)(3)(2)(3)x k x x k x =+++++ 1212[25()12]k x x x x =+++2222541290[12]1313k k k k k --=++++2222(5412901236)013k k k k k --++==+,所以CF FB λ=.解法2:因为左准线方程为23a x c=-=-,所以点M 坐标为(30)-,.于是可设直线l 的方程为(3)y k x =+,点A ,B 的坐标分别为11(,)x y ,22(,)x y , 则点C 的坐标为11(,)x y -,11(3)y k x =+,22(3)y k x =+. 由椭圆的第二定义可得 22113||||||3||x y FB FC x y +==+, 所以B ,F ,C 三点共线,即CF FB =. ⑶ 由题意知1211||||||||22S MF y MF y =+121||||2MF y y =⋅+ 121|()6|2k x x k =++ 23||13k k =+313||||k k =≤=+,当且仅当213k =时“=”成立,所以MBC ∆面积S的最大值为2.26.如图,椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线交椭圆于A 、B 两点,当直线AB 经过椭圆的一个顶点时,其倾斜角恰为60︒. ⑴ 求该椭圆的离心率;⑵ 设线段AB 的中点为G ,AB 的中垂线与x 轴和y 轴分别交于D 、E 两点,记GFD △的面积为1S ,OED △(O 为原点)的面积为2S ,求12S S 的取值范围.【解析】 ⑴依题意,当直线AB 经过椭圆的顶点(0,)b 时,其倾斜角为60︒设 (,0)F c -,则tan 60bc︒==.将 b = 代入 222a b c =+,解得 2a c =. 所以椭圆的离心率为 12c e a ==.⑵由⑴,椭圆的方程可设为2222143x y c c+=.设11(,)A x y ,22(,)B x y .依题意,直线AB 不能与,x y 轴垂直,故设直线AB 的方程为()y k x c =+,将其代入2223412x y c +=,整理得222222(43)84120k x ck x k c c +++-=.则 2122843ck x x k -+=+, 121226(2)43ck y y k x x c k +=++=+,22243(,)4343ck ckG k k -++.因为 GD AB ⊥,所以 2223431443Dck k k ck x k +⨯=---+,2243D ck x k -=+. 因为 △GFD ∽△OED ,所以 2222222212222243()()||434343||()43ck ck ck S GD k k k ck S OD k ---++++==-+ 222242222242(3)(3)99999()ck ck c k c k ck c k k ++===+>.所以12S S 的取值范围是(9,)+∞. 27.已知1F ,2F 分别是椭圆15:22=+y x E 的左、右焦点,1F ,2F 关于直线02=-+y x 的对称点是圆C 的一条直径的两个端点.⑴求圆C 的方程;⑵设过点2F 的直线l 被椭圆E 和圆C 所截得的弦长分别为a ,b .当ab 最大时,求直线l 的方程.【解析】 ⑴ 先求圆C 关于直线02=-+y x 对称的圆D,由题知圆D 的直径为12F F ,所以圆D 的圆心0,0D (),半径2r c ===,圆心0,0D ()与圆心C 关于直线02=-+y x 对称(2,2)C ⇒⇒圆C 的方程为:22(2)(2)4x y -+-=.⑵由⑴知2F (2,0), ,据题可设直线l 方程为: x = my +2,m∈R. 这时直线l 可被圆和椭圆截得2条弦,符合题意.圆C:4)2()2(22=-+-y x 到直线l 的距离=.⇒在圆中,有勾股定理得: 22222444(41m 1m m b =-=++.设直线与椭圆相交于点1122(,),(,)E x y F x y ,联立直线和椭圆方程,整理得:5204544)(0145(22212122+=++-=++=+⇒=-++m m m my y m x x my y m )由椭圆的焦半径公式 得:51525)(210)(5252222121++⋅=+-=+-=m m x x x x a5158m 14515222222++⋅=+⋅++⋅=∴m m m m ab .令()0()5f x x y f x x =≥⇒=+在[0,3]上单调递增,在[3,)+∞上单调递减令()(3)f x f ≤⇒当23m =时,ab 取最大值,这时直线方程为: 2.x =+所以当ab 取最大值,直线方程为2x =+。
圆锥曲线的动弦中点轨迹方程
圆锥曲线的动弦中点轨迹方程圆锥曲线的动弦中点轨迹方程圆锥曲线的动弦中点轨迹方程问题主要有以下三种类型:一、过定点的动弦中点的轨迹方程例1:已知椭圆x22+y2=1,过点P(2,0)引椭圆的割线,求割线被椭圆截得的弦的中点的轨迹方程。
⎧y=k(x-2)⎧解法一:设过点P(2,0)的直线方程为y=k(x-2),联立方程⎧x2,消去y,整理得2+y=1⎧⎧2⎧12⎧222+k⎧x-4kx+4k-1=0,设弦的两个端点为A(x1,y1)、B(x2,y2),中点M(x,y),⎧2⎧则x=2x1+x222=4k221+2k2,kx2=x4-2x2,代入y=k(x-2)12x(x-2),即(x-1)+2y22得y=k(x-2)=4-2x(x-2)=-2=1又过点P(2,0)的直线与椭圆相交,所以∆=(-4k2)-4 2⎧12⎧2+k⎧4k-1>0 ⎧2⎧()解得0≤k≤12,即0≤x4-2x≤12,解得0≤x当k不存在时,不满足题设要求,舍去。
所以割线被椭圆截得的弦的中点的轨迹方程是(x-1)2+2y2=1(0≤x2+y1=1⎧⎧2解法二:设弦的两个端点为A(x1,y1)、B(x2,y2),中点M(x,y),则⎧2 x2⎧2+y2=1⎧⎧2两式相减得x1-x2222+y1-y2=0,整理得(x1+x2)(x1-x2)+2(y1+y2)(y1-y2)=0,22由题意知x1≠x2,所以y1-y2x1-x2=x1+x2-2(y1+y2)=x-2y=kAB,又kAB=yx-2,所以yx-2=x-2y,22整理得(x-1)+2y=1。
又过点P(2,0)的直线与椭圆相交,与解法一同理可得0≤x22所以割线被椭圆截得的弦的中点的轨迹方程是(x-1)+2y=1(0≤x注意:⑴当定点在圆锥曲线外的时候一定要验证直线与圆锥曲线相交的条件∆>0,并求出x(或y)的取值范围;⑵验证斜率不存在的情况是否符合题意。
二、斜率为定值的平行弦的中点轨迹方程例2:斜率为2的直线与双曲线x2-y2=12相交于两点P1、P2,求动弦P1P2中点轨迹方程。
圆锥曲线 第二讲 轨迹方程的求法
例2.(湖北) 设A是单位圆x2+y2=1上的任意一点,l是过点A与x轴垂直的直线,D是 直线l与x轴的交点,点M在直线l上,且满足|DM|=m|DA|(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; (Ⅱ)略.
例3.(福建) 如图,在正方形OABC中,O为坐标原点,点A的坐标为(10,0),点C的坐标为 (0,10),分别将线段OA和OB十等分,分点分别记为A1,A2,…,A9和B1,B2,…, * B9 ,连接OBi,过作轴的垂线与交于点P( . i i N ,1 i 9) (Ⅰ)求证:点Pi( i N * ,1 i 9) 都在同一条抛物线上,并求抛物线E的方程; (Ⅱ)略 【答案】 (Ⅰ) x2 y1 )在椭圆上,有 2 2 1 a b y12 2 2 从而 x1 a (1 2 ) 代入③得 b x2 y2 1( x a , y 0) a 2 b2
备考指津
考点预测: 预计高考对本考点考查的可能性非常大.既可以 以小题的形式考查,也可以以解答题第一问的
例4.(辽宁)
x2 y2 如图,椭圆C0: a 2 b 2 1 (a>b>0,a,b为常数),动圆C1: x2+y2=t12,
b<t1<a.点A1,A2分别为C0的左、右顶点,C1与C0相交于A,B,C,D四点. (1)求直线AA1与直线A2B交点M的轨迹方程;(2) 略
y12 2 2 由①②得 y 2 2 (x a )③ x1 a
能力突破
例1.(四川) 如图,动点M到两定点A(-1,0)、B(2,0)构成△MAB,且∠MBA=2∠MAB , 设动点M的轨迹为C. (Ⅰ)求轨迹C的方程;(Ⅱ)略
圆锥曲线中轨迹方程问题的求法
第3讲 圆锥曲线中轨迹方程问题的求法一、考情分析 求曲线的轨迹方程是解析几何的两个基本问题之一。
求符合某种条件的动点的轨迹方程,其实质就是利用题设中的几何条件,用“坐标化”将其转化为寻求变量间的关系 这类问题除了考查学生对圆锥曲线的定义,性质等基础知识的掌握,还充分考查了各种数学思想方法及一定的推理能力和运算能力,因此这类问题成为高考命题的热点,也是同学们的一大难点 。
二、经验分享求曲线的轨迹方程常采用的方法有直接法、定义法、代入法、参数法(1)直接法 直接法是将圆锥曲线中动点满足的几何关系或者等量关系,直接坐标化,列出等式化简即得动点轨迹方程,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.(2)定义法 若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义(如椭圆、双曲线、抛物线、圆等),可用定义直接探求;(3)相关点法 根据相关点所满足的方程,通过转换而求动点的轨迹方程;(4)参数法 若动点的坐标(x ,y )中的x ,y 分别随另一变量的变化而变化,我们可以以这个变量为参数,建立轨迹的参数方程;求轨迹方程,一定要注意轨迹的纯粹性和完备性 要注意区别“轨迹”与“轨迹方程”是两个不同的概念三、题型分析(一) 直接法 直接法是将动点满足的几何条件或者等量关系,直接坐标化,列出等式化简即得动点轨迹方程 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.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. 【变式训练】设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =。
高三数学解答题难题突破—圆锥曲线中动点轨迹方程问题
高三数学解答题难题突破—圆锥曲线中动点轨迹方程问题本文介绍了解动点轨迹问题的四种方法:直译法、定义法、代入法和参数法。
其中,直译法包括建系、设点、列式、代换和证明五个步骤;定义法则是根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程;代入法和参数法则是在特定条件下使用的方法。
此外,文章还提到了解轨迹问题时需要注意的两点:求点的轨迹与求轨迹方程是不同的要求,要验证曲线上的点是否都满足方程。
接下来,文章以一个例题为例,介绍了利用代点法求轨迹方程的具体步骤。
该例题要求求出点P的轨迹方程,通过设点、列式、代换和证明四个步骤,最终得出了轨迹方程x2+y2=2.此外,文章还介绍了如何利用轨迹方程验证曲线上的点是否都满足方程,以及如何去掉满足方程的解而不再曲线上的点。
最后,文章介绍了另一种解轨迹问题的方法:定义法。
该方法是先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程。
I)设圆心C的坐标为(x,y),则圆方程为(x-1)^2+y^2=1,又因为在y轴上截得的弦长为2,所以C到y轴的距离为1,即x^2+y^2=1.联立两式可得圆心C的轨迹方程为x^2+y^2-x-1=0.II)由题意可知,直线l的斜率为k,且过点Q(1,0),则直线方程为y=k(x-1)。
将直线方程代入圆的方程中,得到方程x^2+(k(x-1))^2-x-1=0,化简可得x^2(1+k^2)-2xk^2+k^2-1=0.由于直线l与轨迹C有交点A、B,所以方程有两个不同的实根,即Δ=4k^4-4(k^2+1)(k^2-1)≥0.解得-1≤k≤1.再将k带入直线方程可求出交点A、B的坐标,进而证明AR//FQ。
求AB中点的坐标为((k^2-1)/(1+k^2),k(k^2-2)/(1+k^2)),将其代入x^2+y^2-x-1=0中得到轨迹方程为x^4-2x^3+6x^2-2x+1-4y^2=0.1.定点、定值问题的解法定点、定值问题通常可以通过设定参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少。
最全的圆锥曲线轨迹方程求法
圆锥曲线轨迹方程的解法目录一题多解 (2)一.直接法 (3)二. 相关点法 (6)三. 几何法 (10)四. 参数法 (12)五. 交轨法 (14)六. 定义法 (16)一题多解设圆C :(x -1)2+y 2=1,过原点O 作圆的任意弦OQ ,求所对弦的中点P 的轨迹方程。
一.直接法设P (x,y ),OQ 是圆C 的一条弦,P 是OQ 的中点,则CP ⊥OQ ,x ≠0,设OC中点为M (0,21),则|MP |=21|OC |=21,得(x -21)2+y 2=41(x ≠0),即点P 的轨迹方程是(x -21)2+y 2=41 (0<x ≤1)。
二.定义法∵∠OPC =90°,∴动点P 在以M (0,21)为圆心,OC 为直径的圆(除去原点O )上,|OC |=1,故P 点的轨迹方程为(x -21)2+y 2=41(0<x ≤1) 三.相关点法设P (x,y ),Q (x 1,y 1),其中x 1≠0,∴x 1=2x,y 1=2y ,而(x 1-1)2+y 2=1∴(2x -1)2+2y 2=1,又x 1≠0,∴x ≠0,即(x -21)2+y 2=41(0<x ≤1) 四.参数法①设动弦PQ 的方程为y=kx ,代入圆的方程(x -1)2+kx 2=1,即(1+k 2)x 2-2x =0,∴.12221k x x +=+ 设点P (x,y ),则22211],1,0(112k k kx y k x x x +==∈+=+=消去k 得(x -21)2+y 2=41(0<x ≤1) ②另解 设Q 点(1+cos θ,sin θ),其中cos θ≠-1,P (x,y ),则,2sin ],1,0(2cos 1θθ=∈+=y x 消去θ得(x -21)2+y 2=41(0<x ≤1)一.直接法课本中主要介绍的方法。
若命题中所求曲线上的动点与已知条件能直接发生关系,这时,设曲线上动点坐标),(y x 后,就可根据命题中的已知条件研究动点形成的几何特征,在此基础上运用几何或代数的基本公式、定理等列出含有x 、y 的关系式。
圆锥曲线轨迹方程题型
圆锥曲线轨迹方程题型引言随着数学学科的发展,圆锥曲线的研究成为了一门重要的数学分支。
圆锥曲线具有丰富的几何性质和广泛的应用,被广泛应用于物理、工程等领域。
本文将针对圆锥曲线轨迹方程题型展开探讨。
什么是圆锥曲线轨迹方程题型圆锥曲线轨迹方程题型主要涉及求解给定条件下的曲线轨迹方程。
该题型常见于高中数学和大学数学课程中,对于学生来说是一种重要的应用题。
通过解答圆锥曲线轨迹方程题型,可以帮助学生加深对圆锥曲线方程的理解,并培养解决实际问题的能力。
圆锥曲线的基本概念在进一步讨论圆锥曲线轨迹方程题型之前,我们需要先了解圆锥曲线的基本概念。
概念1:圆锥曲线圆锥曲线是平面上的一种曲线,它是一个轨线,是一条动点在平面上的运动轨迹。
概念2:焦点和准线对于椭圆和双曲线,它们有两个焦点和一条准线。
焦点是确定曲线形状的关键点,准线是与曲线有特殊关系的一条直线。
概念3:离心率离心率是与椭圆、双曲线相关的重要参数,它是一个衡量曲线形状的值。
概念4:直径对于圆和椭圆,直径是一个重要的概念,它是通过圆心或椭圆中心的两个点。
圆锥曲线轨迹方程的类型圆锥曲线轨迹方程题型可以分为以下几种类型:类型1:给定焦点和准线的椭圆方程对于这种类型的题目,我们已知椭圆的一个焦点、准线的方程和离心率,需要求解椭圆的方程。
类型2:给定焦点和准线的双曲线方程对于这种类型的题目,我们已知双曲线的一个焦点、准线的方程和离心率,需要求解双曲线的方程。
类型3:给定圆心和直径的圆的方程对于这种类型的题目,我们已知圆的圆心和直径的长度,需要求解圆的方程。
类型4:给定焦点和直线的抛物线方程对于这种类型的题目,我们已知抛物线的焦点和准线直线的方程,需要求解抛物线的方程。
解题方法和思路解决圆锥曲线轨迹方程题型的关键是找准已知条件的特点,并选用合适的数学方法进行求解。
以下是解决这类题目的一般步骤和思路:1.仔细阅读题目,理解给定条件(已知)。
2.判断给定条件所对应的轨迹方程类型,确定所求的方程是椭圆、双曲线、圆还是抛物线。
圆锥曲线轨迹问题(解析版)
第四讲 有关圆锥曲线轨迹问题根据动点的运动规律求出动点的轨迹方程,这是解析几何的一大课题:一方面求轨迹方程的实质是将“形”转化为“数”,将“曲线”转化为“方程”,通过对方程的研究来认识曲线的性质;另一方面求轨迹方程是培养学生数形转化的思想、方法以及技巧的极好教材。
该内容不仅贯穿于“圆锥曲线”的教学的全过程,而且在建构思想、函数方程思想、化归转化思想等方面均有体现和渗透。
求轨迹方程的的基本步骤:建设现代化(检验)建(坐标系)设(动点坐标)限(限制条件,动点、已知点满足的条件)代(动点、已知点坐标代入)化(化简整理)检验(要注意定义域“挖”与“补”)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、已知直角坐标系,点Q (2,0),圆C 方程为122=+y x ,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。
【解析】设MN 切圆C 于N ,则222ONMO MN -=。
),(y x M ,则2222)2(1y x y x +-=-+λ化简得0)41(4))(1(22222=++-+-λλλx y x 当1=λ时,方程为54x =,表示一条直线。
当1≠λ时,方程化为2222222)1(31)12(-+=+--λλλλy x 表示一个圆。
【练习】如图,圆1O 与圆2O 的半径都是1,124O O =. 过动点P 分别作圆2O 、圆2O 的切线PM PN ,(M N ,分别为切点),使得2PM PN =. 试建立适当的坐标系,并求动点P 的轨迹方程.【解析】以12O O 的中点O 为原点,12O O 所在直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则1(20)O -,,2(20)O ,. 由已知2PM PN =,得222PM PN =. 因为两圆半径均为1,所以221212(1)PO PO -=-.设()P x y ,,则2222(2)12[(2)1]x y x y ++-=-+-, 即22(6)33x y -+=.(或221230x y x +-+=)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y xQMNO证明可以省略,但要注意“挖”与“补”。
有关圆锥曲线轨迹方程的求法
轨迹方程.
解 直线l过点M(0,1),当l的斜率存在时,设其斜率为k,则l的 方程为y=kx+1……………………………………….1′ 设 A x , y 、 B x , y ,由题设可得点A、B的坐标 x1 , y1 、 x2 , y2 2 2 1 1 y kx 1 是方程组 , ① 2 2 y 1 的解. ② x 4 将①代入②并化简,得 (4 k 2 ) x2 2kx 3 , 4′ …………… 0 则 x x 2k 1 2
1 点P满足 OP 2 OA OB当l绕点M旋转时,求动点P的
轨迹方程.
分析 设出直线l的方程,和A、B两点的坐标,并将 直线l方程与椭圆方程联立,求出 x1 x2 , y1 y2 ,
1 由 OP OA OB 可表示出点P坐标,再用消参法求 2
曲线与方程
学习如几何曲线 幸福似小数循环.
椭圆: 平面内与两定点F1 , F2的 距离之和 ________ 等于 _________ 常数2a
的点的轨迹.
PF1 PF2 2a (2a F1 F2 )
常数2a 的点的轨迹. 等于 __________
F1F2 2a
__________ ________ 双曲线 : 平面内与两定点F1 , F2的距离的差的绝对值
PF1 PF2 2a (2a F1 F2 )
F1F2 2a
相等 ______ 抛物线 :平面内与一定点F和一条定直线的距离
的点的轨迹.
PF d p
典例分析
题型一 直接法求曲线方程 【例1】已知点F(1,0),直线l:x=-1,P为坐标平面上 的动点,过P作直线l的垂线,垂足为点Q,且 QP QF FP FQ 求动点P的轨迹方程C.
圆锥曲线中求轨迹方程的五种策略
圆锥曲线中求轨迹方程的五种策略
圆锥曲线是一种由球体部分曲面形成的曲线,在三维空间和立体几何中经常使用,它的外表形状完全以圆锥形或椎体形式呈现,具有很高的应用价值。
求轨迹方程是圆锥曲线中常见的问题,解决这个问题需要大家去深入研究并提出合理的策略。
首先,求轡迹方程的最简单方法是利用圆锥曲线的完整公式,即V=((x-
a)^2+(y-b)^2)/R^2=z,在该公式中,x和y分别是x和y的坐标,a和b是圆锥的圆心坐标,R是圆锥曲线的半径,z是圆锥轨道的高度。
通过这个公式,我们就可
以求出圆锥曲线的的轨迹方程。
其次,在求轨迹方程时,还可以采用图解法来进行求解。
首先,确定圆锥曲线
的参数,然后绘制出圆锥曲线的图形,最后在图形中找到轨迹直线,计算这条轨迹直线和圆锥曲线之间的关系,就可以确定出轨迹方程。
第三,利用牛顿迭代法来求解轨迹方程。
这一方法运用牛顿迭代算法,以求出
满足条件的圆锥曲线轨迹方程。
该策略涉及变成原理、微积分和数学递归的知识,因此比较复杂。
第四,对于相对简单的圆锥曲线,可以从无数平面线段进行拼接,求出轨迹方程。
拼接的原则是:点的坐标吸引轨迹直线,这样就得到了轨迹方程,因此也是一种有效的策略。
最后,如果圆锥曲线轨迹不是相对简单,可以利用圆锥参数方程,在xz平面
和yz平面做投影,对投影后的坐标进行直线拼接,得到轨迹方程。
总之,求解圆锥曲线的轨迹方程有五种常见的策略,分别是完全公式法、图解法、牛顿迭代法、无数平面线段拼接法以及圆锥参数方程法,这些策略各有特色,其中一些需要一定数学基础,一些则可以简单高效求解,大家可以根据实际情况来选择合适的方法。
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。
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。
圆锥曲线中的轨迹方程问题-(解析版)
专题1 圆锥曲线的轨迹方程问题轨迹与轨迹方程高考题中在选择题或填空题中单独考查,在解答题中也会出现轨迹与轨迹方程的问题.本文主要研究圆锥曲线中关于轨迹方程求法。
首先正确理解曲线与方程的概念,会用解析几何的基本思想和坐标法研究几何问题,用方程的观点实现几何问题的代数化解决,并能根据所给条件选择适当的方法求曲线的轨迹方程,常用方法有:直译法、定义法、相关点法、参数(交轨)法等方法1、直译法:若动点运动的条件是一些已知(或通过分析得出)几何量的等量关系,可转化成含x,y 的等式,就得到轨迹方程。
直译法知识储备:两点间距离公式,点到直线的距离公式,直线的斜率(向量)公式。
经典例题:1.(2020·江苏徐州市·高三月考)古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现:平面内到两个定点A 、B 的距离之比为定值λ(1λ≠)的点所形成的图形是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系xOy 中,()2,0A -、()4,0B ,点P 满足12PA PB =,设点P 所构成的曲线为C ,下列结论正确的是( ) A .C 的方程为()22416x y ++= B .在C 上存在点D ,使得D 到点()1,1的距离为3 C .在C 上存在点M ,使得2MO MA = D .在C 上存在点N ,使得224NO NA += 【答案】ABD【分析】设点P 的坐标,利用12PA PB =,即可求出曲线C 的轨迹方程,然后假设曲线C 上一点坐标,根据BCD 选项逐一列出所满足条件,然后与C 的轨迹方程联立,判断是否有解,即可得出答案.【详解】设点P (x ,y ),()2,0A -、()4,0B ,由12PA PB =,12=,化简得x 2+y 2+8x =0,即:(x +4)2+y 2=16,故A 选项正确;曲线C 的方程表示圆心为(﹣4,0),半径为4的圆,圆心与点(1,1)=﹣4,+4,而3∈﹣4,故B 正确;对于C 选项,设M (x 0,y 0),由|MO |=2|MA |,=又 ()2200416x y ++=,联立方程消去y 0得x 0=2,解得y 0无解,故C 选项错误;对于D 选项,设N (x 0,y 0),由|NO |2+|NA |2=4,得 ()2222000024x y x y ++++=,又()2200416x y ++=,联立方程消去y 0得x 0=0,解得y 0=0,故D 选项正确.2.(2020·湖南省高三期末)点(,)P x y 与定点(1,0)F 的距离和它到直线:4l x =距离的比是常数12. 求点P 的轨迹方程;【答案】22143x y +=12=,化简即可求出;12=,化简得:223412x y +=,故1C 的方程为22143x y +=.【点睛】该题考查的是有关解析几何的问题,涉及到的知识点是动点轨迹方程的求解.3.(2021年湖南省高三月考)已知动点P 到定点A (5,0)的距离与到定直线165x =的距离的比是54,求P 点的轨迹方程.【答案】轨迹方程是221169x y -=.【分析】利用动点P 到定点A (5,0)的距离与到定直线165x =的距离的比是54可得方程,化简由此能求出轨迹M 的方程.【详解】由题意,设P (x ,y ),则()22252516165x y x -+=⎛⎫- ⎪⎝⎭,化简得轨迹方程是221169x y -=. 故答案为221.169x y -=【点睛】本题主要考查轨迹方程的求法,属于基础题.由2、3题推广:圆锥曲线统一定义(第二定义):到定点的距离与到定直线的距离的比e 是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。
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圆锥曲线轨迹方程问题纵观近几年高考轨迹问题是高考中的一个热点和重点,在历年高考中出现的频率较高,主要注重考查学生的逻辑思维能力,运算能力,分析问题和解决问题的能力,而轨迹方程这一热点,常涉及函数、三角、向量、几何等知识,能很好地反映学生在这些能力方面的掌握程度.有的学生看到就头疼的题目. 分析原因除了这类题目的入手确实不易之外,主要是学生没有形成解题的模式和套路,以至于遇到类似的题目便产生畏惧心理。
圆锥曲线问题是 ft东卷高考压轴大题,解题的关键往往是第一问能否求出轨迹方程。
圆锥曲线问题轨迹方程,解答题中以待定系数法为多,一旦变换考法,往往会造成学生心理负担,为了更好的解决这一问题,本专题针对轨迹方程的常见考法做出了系统总结。
一、考法解法命题特点分析求曲线的轨迹方程是解析几何的基本问题之一,求符合某种条件的动点轨迹方程,其实质就是利用题设中的已知条件,用“坐标化”将其转化为寻求变量间的关系问题,解决这类问题不但对圆锥曲线的定义、性质等基础知识要熟练掌握,还要利用各种数学思想方法,同时具备一定的推理能力和运算能力。
高考考查轨迹问题通常是以下两类:一类是容易题,以定义法、相关点法、待定系数法等为主,另一类是高难度的纯轨迹问题,综合考查各种方法.“轨迹”、“方程”要区分求轨迹方程,求得方程就可以了;若是求轨迹,求得方程还不够,还应指出方程所表示的曲线类型(定形、定位、定量).处理轨迹问题成败在于:对各种方法的领悟与解题经验的积累.所以在处理轨迹问题时,一定要善于根据题目的特点选择恰当的方法,确定轨迹的范围是处理轨迹问题的难点,也是学生容易出现错误的地方,在确定轨迹范围时,应注意以下几个方面:①准确理解题意,挖掘隐含条件;②列式不改变题意,并且要全面考虑各种情形;③推理要严密,方程化简要等价;④消参时要保持范围的等价性;⑤数形结合,查“漏”补“缺”。
在处理轨迹问题时,要特别注意运用平面几何知识,其作用主要有:①题中没有给出明显的条件式时,可帮助列式;② 简化条件式;③转化化归。
解题方法荟萃1. 直接法:根据题目条件,直译为关于动点的几何关系,再利用解析几何有关公式(如两 点间距离公式、点到直线距离公式、夹角公式等)进行整理、化简。
这种求轨迹方程的过程不需要特殊的技巧,它是求轨迹方程的基本方法。
直接法一般有下列几种情况:1)代入题设中的已知等量关系:若动点的规律由题设中的已知等量关系明显给出,则采用直接将数量关系代数化的方法求其轨迹。
2)列出符合题设条件的等式:有时题中无坐标系,需选定适当位置的坐标系,再根据题设条件列出等式,得出其轨迹方程。
3)运用有关公式:有时要运用符合题设的有关公式,使其公式中含有动点坐标,并作相应的恒等变换即得其轨迹方程。
4)借助平几中的有关定理和性质:有时动点规律的数量关系不明显,这时可借助平面几何中的有关定理、性质、勾股定理、垂径定理、中线定理、连心线的性质等等,从而分析出其数量的关系,这种借助几何定理的方法是求动点轨迹的重要方法。
例 1、一条线段 AB 的长等于 2a ,两个端点 A 和 B 分别在 x 轴和 y 轴上滑动,求 AB 中点 P 的轨迹方程?解析:设 M 的坐标为(x,y ),由平面几何中的中线定理:在三角形 AOB 中,OM =1 AB = 1⨯ 2a = a ,∴ = a , x 2 + y 2 = a 2,所以 M 的轨迹为以 O 为圆心,a2 2为半径的圆。
x 2 + y 22 2. 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,待定方程中的常数,即可得到轨迹方程。
圆:到定点的距离等于定长轨迹集合。
椭圆:到两定点(焦点)的距离和等于定长(定长>两定点距离,否则为线段)的轨迹集合。
双曲线:到两定点(焦点)的距离差的绝对值(不加绝对值为双曲线一支)等于定长的轨迹集合。
抛物线:到定点(焦点)的距离等于到定直线(准线)的轨迹集合。
例 2、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5sin B + sin A = sin C ,4求点 C 的轨迹。
解析:由sin B + sin A = 5sin C ,可知b + a = 4 5c = 10,即 AC + BC 4= 10,满足椭圆的 x 2定义。
设椭圆方程为a 2 + y 2b 2= 1,则 a = 5, c = 4 ⇒ b = 3,轨迹方程为 x + y 25 9= 1(x ≠ ±5)。
3. 用参数法求曲线轨迹方程参数法:如果采用直接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.例 3、过点 P (2,4)作两条互相垂直的直线 l 1,l 2,若 l 1 交 x 轴于 A 点,l 2 交 y 轴于 B 点,求线段 AB 的2中点 M 的轨迹方程。
4. 相关点法(代入法):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。
例 4、M 是抛物线 y2=x 上一动点,O 为原点,以 OM 为一边作正方形 MNPO,求动点 P 的轨迹方程。
yNP(x, y)MO x5.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,这种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。
例 5、如图,已知抛物线C : y =x 2,动点 P 在直线l : x -y - 2 = 0上运动,过 P 作抛物线C 的两条切线PA、PB,且与抛物线C 分别相切于A、B 两点. 求△APB的重心G 的轨迹方程.0 yBAGOxP l(x , x 2 )和(x , x 2 )((x ≠ x )解析:设切点 A 、B 坐标分别为111,∴切线 AP 的方程为:2x 0 x - y - x 2= 0;6. 用点差法求轨迹方程:点差法就是在求解圆锥曲线并且题目中交代直线与圆锥曲线相交 被截的线段中点坐标的时候,利用直线和圆锥曲线的两个交点,并把交点代入圆锥曲线的方 程,并作差.求出直线的斜率,然后利用中点求出直线方程.点差法是解决椭圆与直线的关系 中常用到的一种方法.点差法常见题型有求中点弦方程、求(过定点、平行弦)弦中点轨迹、垂直平分线、定值问题.利用点差法可以减少很多的计算,所以在解有关的问题时用这种方 法比较好。
利用点差法求轨迹方程时①注意:点差法的不等 价性;(考虑Δ>0)②“点差法”常见,⎪题型有:求中点弦方程、求(过定点、平行弦)弦中点轨迹、垂直平分线、定值问题.在解答平面解析几何中的某些问题时,如果能适时运用点差法,可以达到“设而不求”的目的,同时,还可以降低解题的运算量,优化解题过程。
这类问题通常与直线斜率和弦的中点有关或借助曲线方程中变量的取值范围求出其他变量的范围。
x2例 6、已知椭圆2 +y2= 1,(1)求过点P⎛1⎝2 1 ⎫且被P平分的弦所在直线的方程;2 ⎭(2)求斜率为 2 的平行弦的中点轨迹方程;(3)过A(2,1)引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程.二、达标与拓展基础过关(第1—5 题)1.两定点 A(-2,-1),B(2,-1),动点 P 在抛物线 y=x2 上移动,则△PAB重心G 的轨迹方程是()1 2 2 1 1A.y=x2-B.y=3x2-C.y=2x2-D.y= x2-3 3 3 2 4解析:设 G(x,y),P(x0,y0)则x0=3x,y0=3y+2,代入 y=x2 得重心 G 的轨迹方程:3x+2=(3x)2。
答案:B2 . 一动圆与圆 x2+y2=1 外切,而与圆 x2+y2-6x+8=0 内切,那么动圆的圆心的轨迹是()A. 双曲线的一支B. 椭圆C. 抛物线D. 圆解析:设动圆圆心为 P(x,y),半径为 r,又圆(x-3)2+y2=1 的圆心为 F(3,0).故|PO|=r+1,|PF|=r-1,故|PO|-|PF|=2.由双曲线定义知 P 点轨迹是双曲线的右支。
答案:A3. 已知点 P 是直线 2x-y+3=0 上的一个动点,定点 M(-1,2),Q 是线段 PM 延长线上的一点,且|PM|=|MQ|,则Q 点的轨迹方程是( )A.2x+y+1=0B.2x-y-5=0C.2x-y-1=0 D.2x-y+5=0解析:设Q(x,y),则P 点(-x-2,-y+4),又点 P 在直线 2x-y+3=0 上,故 2(-x-2)-(-y+4)+3=0,即:2x-y+5=0。
(x - 1)2 + y 2 + - + + 答案:D4.设 A 1、A 2 是椭圆 x2+ y 2=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 9 4A 1P 1 与 A 2P 2 交点 P 的轨迹方程为( )x 2y 2A. =1B. y 2 + x 2=19 49 4x 2 y 2C.=1 D. y 2 - x 2=19 4 9 4解析:设 P 1、P 2 两点的横坐标为 x=3cosθ,又 A 1(-3,0),A 2(3,0),P 1(3cosθ,2sinθ), 2 s in- 2 s inP 2(3cosθ,-2sinθ),故直线A 1P 1和A 2P 2方程分别为y=(x+3),y=(x-3).- 4 s in 2 3cos + 3x 2 y 2 3cos - 3设交点 P (x ,y ),则 y 2=(x 2-9),即- 9(cos 2 - 1)9 =1。
4答案:C15. 点 M (x ,y )与定点 F (1,0)的距离和它到直线 x=8 的距离的比为 ,则动点 M 的轨迹2方程为( )x 2y 2A. =1B. x 2 + y2=1 4 38 7x 2 y 2C.=1 D.3x 2+4y 2+8x-60=0 16 12解析:设 M 为(x ,y ),则 ∶|x -8|=1∶2.整理有:3x 2+4y 2+8x-60=0.答案:D。