与圆有关的轨迹方程
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求与圆有关的轨迹方程
[概念与规律]
求轨迹方程的基本方法。
(1)直接法:这是求动点轨迹最基本的方法,在建立坐标系后,直接根据等量关系式建立方程。
(2)转移法(逆代法):这方法适合于动点随已知曲线上点的变化而变化的轨迹问题,其步骤是:设动点M(x,y),已知曲线上的点为N(x0,y0),
求出用x,y表示x0,y0的关系式,
将(x0,y0)代入已知曲线方程,化简后得动点的轨迹方程。
(3)几何法:这种方法是根据已知图形的几何性质求动点轨迹方程。
(4)参数法:这种方法是通过引入一个参数来沟通动点(x,y)中x,y之间的关系,后消去参数,求得轨迹方程。(5)定义法:这是直接运用有关曲线的定义去求轨迹方程。
[讲解设计]重点和难点
例1 已知定点A(4, 0),点B是圆x2+y2=4 上的动点,点P分AB的比为2:1,求点P的轨迹方程。
例2 自A(4,0)引圆x2+y2=4的割线ABC,求弦BC中点P的轨迹方程。
方法一:(直接法)设P(x,y),连接OP,则OP⊥BC,
当x≠0时,k OP·k AP=-1,即
即x2+y2-4x=0. ①
当x=0时,P点坐标(0,0)是方程①的解,
∴BC中点P的轨迹方程为x2+y2-4x=0(在已知圆内的部分).
方法二:(定义法)
由方法一知OP⊥AP,取OA中点M,则M(2,0),|PM|=|OA|=2,
由圆的定义知,P的轨迹方程是(x-2)2+y2=4(在已知圆内的部分).
例3 已知直角坐标平面上的点Q(2,0)和圆C:x2+y2=1,动点M到圆C的切线长与|MQ|的比等于常数λ(λ>
设直线MN切圆于N,则动点M组成的集合是:P={M||MN|=√2|MQ|}
∵圆的半径|ON|=1,∴|MN|2=|MO|2-|ON|2=|MO|2-1,
设点M的坐标为(x,y),则√(x2+y2−1)=√(x−2)2+y2
整理得(x-4)2+y2=7.
∴动点M的轨迹方程是(x-4)2+y2=7.
它表示圆,该圆圆心的坐标为(4,0),半径为√7
1212
并且l1与l2被截在圆内的两条线段的长度分别是26和24,求圆心M的轨迹方程。
•设动圆的圆心为M(x,y),半径为r,点M到直线l1,l2的距离分别为d1和d2.
由弦心距、半径、半弦长间的关系得,
即
消去r 得动点M 满足的几何关系为=25,
即
=25. 化简得(x+1)2-y 2=65.此即为所求的动圆圆心M 的轨迹方程.
练习与作业
1、 已知:点P 是圆22
16x y +=上的一个动点,点A 是x 轴上的定点,坐标为(12,0),当P 点在圆上运动时,求线段
PA 的中点M 的轨迹方程
2、 已知点A (-1,0)与点B (1,0),C 是圆x 2+y 2=1上的动点,连接BC 并延长到D ,使|CD|=|BC|,求AC 与OD (O 为
坐标原点)的交点P 的轨迹方程。 3、 求与
y 轴相切,且与圆2240x y x +-=也相切的圆P 的圆心的轨迹方程
4、 由点P 分别向两定圆221:(2)1C x y ++=及圆222:(2)4C x y -+=所引切线段长度之比为1:2,求点P 的轨迹方程
5、已知与22
:2210C x y x y +--+=e 相切的直线l 交x 轴、y 轴于A 、B 两点,O 为坐标原点,(),2,2OA a OB b a b ==>>.
(1)求证:()()222a b --=;(2)求线段AB 中点P 的轨迹