2018届高三高考数学中求轨迹方程的常见方法(含答案)
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高考数学中求轨迹方程的常见方法
一、直接法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 已知点)0,2(-A 、).0,3(B 动点),(y x P 满足2
x PB PA =⋅,则点P 的轨迹为( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线 D .抛物线
解:),3(),,2(y x PB y x PA --=---= ,2)3)(2(y x x PB PA +---=⋅∴
226y x x +--=. 由条件,2226x y x x =+--,整理得62+=x y ,此即点P 的轨迹方程,所以P 的
轨迹为抛物线,选D.
二、定义法
定义法是指先分析、说明动点的轨迹满足某种特殊曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线等)的定义或特征,再求出该曲线的相关参量,从而得到轨迹方程.
例 2 已知ABC ∆中,A ∠、B ∠、C ∠的对边分别为a 、b 、c ,若b c a ,,依次构成等差数列,且
b c a >>,2=AB ,求顶点C 的轨迹方程.
解:如右图,以直线AB 为x 轴,线段AB 的中点为原
点建立直角坐标系. 由题意,b c a ,,构成等差数列,∴b a c +=2, 即4||2||||==+AB CB CA ,又CA CB >,∴C 的轨迹为椭圆的左半部分.在此椭圆中,1,2='='c a ,
3='b ,故C 的轨迹方程为)2,0(13
42
2-≠<=+x x y x .
三、代入法
当题目中有多个动点时,将其他动点的坐标用所求动点P 的坐标y x ,来表示,再代入到其他动点要满足的条件或轨迹方程中,整理即得到动点P 的轨迹方程,称之代入法,也称相关点法、转移法.
例3 如图,从双曲线1:2
2
=-y x C 上一点Q 引直线
2:=+y x l 的垂线,垂足为N ,求线段QN 的中点P 的轨迹方程.
解:设),(),(11y x ,Q y x P ,则)2,2(11y y x x N --. N
.22211=-+-∴y y x x ① 又l PN ⊥得
,11
1
=--x x y y 即011=-+-x y y x .②
联解①②得⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧-+=-+=22
322311
x y y y x x .又点Q 在双曲线C 上,1)223()223(22=-+--+∴x y y x ,化简整理得:01222222=-+--y x y x ,此即动点P 的轨迹方程.
四、几何法
几何法是指利用平面几何或解析几何知识分析图形性质,发现动点的运动规律和要满足的条件,从而得到动点的轨迹方程.
例4 已知点)2,3(-A 、)4,1(-B ,过A 、B 作两条互相垂直的直线1l 和2l ,求1l 和2l 的交点M 的轨迹方程.
解:由平面几何知识可知,当ABM ∆为直角三角形时,点M 的轨迹是以AB 为直径的圆.此圆的圆心即为AB 的中点)1,1(--,半径为
2
5221=AB ,方程为13)1()1(2
2=+++y x . 故M 的轨迹方程为13)1()1(22=+++y x .
五、参数法
参数法是指先引入一个中间变量(参数),使所求动点的横、纵坐标y x ,间建立起联系,然后再从所求式子中消去参数,得到y x ,间的直接关系式,即得到所求轨迹方程.
例 5 过抛物线px y 22
=(0>p )的顶点O 作两条互相垂直的弦OA 、OB ,求弦AB 的中点M 的轨迹方程.
解:设),(y x M ,直线OA 的斜率为)0(≠k k ,则直线OB 的斜率为k
1
-
.直线OA 的方程为kx y =,由⎩⎨⎧==px y kx y 22解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧=
=k
p
y k p
x 222,即)2,2(2k p k p A ,同理可得)2,2(2pk pk B -.
由中点坐标公式,得⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧-=+=pk k p y pk k p x 2
2
,消去k ,得)2(2p x p y -=,此即点M 的轨迹方程. 六、交轨法
求两曲线的交点轨迹时,可由方程直接消去参数,或者先引入参数来建立这些动曲线的联系,然后消去参数来得到轨迹方程,称之交轨法.
例6 如右图,垂直于x 轴的直线交双曲线122
22=-b
y a x 于
M 、N 两点,21,A A 为双曲线的左、右顶点,求直线M A 1与
N A 2的交点P 的轨迹方程,并指出轨迹的形状
.
解:设),(y x P 及),(),,(1111y x N y x M -,又)0,(),0,(21a A a A -,可得 直线M A 1的方程为)(11a x a x y y ++=
①;直线N A 2的方程为)(11
a x a
x y y -+-=②. ①×②得)(2
22
21212
a x a
x y y ---=③. 又,1221221=-b y a x )(2122221x a a b y -=-∴,代入③得)(2
2222
a x a
b y --=,化简得12222=+b
y a x ,此即点P 的轨迹方程. 当b a =时,点P 的轨迹是以原点为
圆心、a 为半径的圆;当b a ≠时,点P 的轨迹是椭圆.
高考动点轨迹问题专题讲解
(一)选择、填空题
1.( )已知1F 、2F 是定点,12||8F F =,动点M 满足12||||8MF MF +=,则动点M 的轨迹是 (A )椭圆 (B )直线 (C )圆 (D )线段
2.( )设(0,5)M ,(0,5)N -,MNP ∆的周长为36,则MNP ∆的顶点P 的轨迹方程是
(A )
22125169x y +=(0x ≠) (B )22
1144169x y +=(0x ≠) (C )
22116925x y +=(0y ≠) (D )22
1169144
x y +=(0y ≠) 3.与圆2
2
40x y x +-=外切,又与y 轴相切的圆的圆心轨迹方程是 ;
4.P 在以1F 、2F 为焦点的双曲线
22
1169
x y -=上运动,则12F F P ∆的重心G 的轨迹方程是 ;
5.已知圆C
:22
(16x y +=
内一点)A ,圆C 上一动点Q , AQ 的垂直平
分线交CQ 于P 点,则P 点的轨迹方程为 .2
214
x y += 6.△ABC 的顶点为(5, 0)A -、(5, 0)B ,△ABC 的内切圆圆心在直线3x =上,则顶
点C 的轨迹方程是 ;
22
1916
x y -=(3x >)
变式:若点P 为双曲线
22
1916
x y -=的右支上一点,1F 、2F 分别是左、右焦点,则△12PF F 的内切圆圆心的轨迹方程是 ;
推广:若点P 为椭圆
22
1259x y +=上任一点,1F 、2F 分别是左、右焦点,圆M 与线段1F P 的延长线、线段2PF 及x 轴分别相切,则圆心M 的轨迹是 ;
7.已知动点M 到定点(3,0)A 的距离比到直线40x +=的距离少1,则点M 的轨迹方程是 .2
12y x =
8.抛物线2
2y x =的一组斜率为k 的平行弦的中点的轨迹方程是 .
4
k
x =(28k y >) 9.过抛物线2
4y x =的焦点F 作直线与抛物线交于P 、Q 两点,当此直线绕焦点F 旋转时, 弦PQ 中点的轨迹方程为 . 解法分析:解法1 当直线PQ 的斜率存在时,
设PQ 所在直线方程为 (1)y k x =-与抛物线方程联立,
2
(1),4y k x y x
=-⎧⎨=⎩ 消去y 得 2222
(24)0k x k x k -++=. 设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,PQ 中点为(,)M x y ,则有
21222,22(1).x x k x k y k x k ⎧++==⎪⎪⎨
⎪=-=⎪⎩
消k 得22(1)y x =-. 当直线PQ 的斜率不存在时,易得弦PQ 的中点为(1,0)F ,也满足
所求方程.
故所求轨迹方程为2
2(1)y x =-. 解法2 设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,
由2112224,4.
y x y x ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 得121212()()4()y y y y x x -+=-,设PQ 中点为(,)M x y ,
当12x x ≠时,有121224y y y x x -⋅=-,又1
PQ MF y
k k x ==-,
所以,21
y
y x ⋅
=-,即22(1)y x =-. 当12x x =时,易得弦PQ 的中点为(1,0)F ,也满足所求方程. 故所求轨迹方程为2
2(1)y x =-.
10.过定点(1, 4)P 作直线交抛物线:C 2
2y x =于A 、B 两点, 过A 、B 分别作抛物线C 的切线交于点M, 则点M 的轨迹方程为_________.44y x =-
(二)解答题
1.一动圆过点(0, 3)P ,且与圆2
2
(3)100x y ++=相内切,求该动圆圆心C 的轨迹方程. (定义法)
2.过椭圆
22
1369
x y +=的左顶点1A 作任意弦1A E 并延长到F ,使1||||EF A E =,2A 为椭圆另一顶点,连结OF 交2A E 于点P , 求动点P 的轨迹方程.
3.已知1A 、2A 是椭圆22
221x y a b +=的长轴端点,P 、Q 是椭圆上关于长轴12A A 对称的两点,求直线1PA 和
2QA 的交点M 的轨迹.(交轨法)
4.已知点G 是△ABC 的重心,(0,1), (0,1)A B -,在x 轴上有一点M ,满足
||||MA MC =, GM AB R λλ=(∈).
(1)求点C 的轨迹方程;(2)若斜率为k 的直线l 与点C 的轨迹交于不同两点P 、Q ,且满足||||AP AQ =,
试求k 的取值范围.
解:(1)设(,)C x y ,则由重心坐标公式可得(,)33
x y G . ∵ GM AB λ=,点M 在x 轴上,∴ (,0)3
x M .
∵ ||||MA MC =,(0,1)A -,∴
=,即 2213
x y +=. 故点C 的轨迹方程为2
213
x y +=(1y ≠±).(直接法) (2)设直线l 的方程为y kx b =+(1b ≠±),11(,)P x y 、22(,)Q x y ,PQ 的中点为N . 由22
,
3 3.
y kx b x y =+⎧⎨
+=⎩消y ,得222
(13)63(1)0k x kbx b +++-=.
∴ 22
2
2
3612(13)(1)0k b k b ∆=-+->,即22
130k b +->. ①
又122
613kb
x x k
+=-+,∴212122262()221313k b b y y k x x b b k k -+=++=+=++, ∴ 22
3(,)1313kb b
N k k -
++.
∵ ||||AP AQ =,∴ AN PQ ⊥,∴ 1AN
k k =-,即 22
1113313b
k kb k k ++=--
+, ∴ 2132k b +=,又由①式可得 2
20b b ->,∴ 02b <<且1b ≠.
∴ 20134k <+<且2
132k +≠,解得11k -<<
且k ≠. 故k 的取值范围是11k -<<
且k ≠. 5.已知平面上两定点(0,2)M -、(0,2)N ,P 为一动点,满足MP MN PN MN ⋅=⋅. (Ⅰ)求动点P 的轨迹C 的方程;(直接法)
(Ⅱ)若A 、B 是轨迹C 上的两动点,且AN NB λ=.过A 、B 两点分别作轨迹C 的切线,设其交点为Q ,证明NQ AB ⋅为定值.
解:(Ⅰ)设(,)P x y .由已知(,2)MP x y =+,(0,4)MN =,(,2)PN x y =--,
48MP MN y ⋅=+.
4PN MN x ⋅=……………………………………………3分
∵MP MN PN MN ⋅=⋅,∴48y +=整理,得 2
8x y =. 即动点P 的轨迹C 为抛物线,其方程为2
8x y =.
6.已知O 为坐标原点,点(1,0)E -、(1,0)F ,动点A 、M 、
N 满足||||AE m EF =(1m >),0MN AF =⋅,1
()2
ON OA OF =+,//AM ME .求点M 的轨迹W 的方程.
解:∵0MN AF ⋅=,1
()2
ON OA OF =+,
∴ MN 垂直平分AF .
又//AM ME ,∴ 点M 在AE 上,
∴ ||||||||2AM ME AE m EF m +===,||||MA MF =, ∴ ||||2||ME MF m EF +=>,
∴ 点M 的轨迹W 是以E 、F 为焦点的椭圆,且半长轴a m =,半焦距1c =, ∴ 2
2
2
2
1b a c m =-=-.
∴ 点M 的轨迹W 的方程为22
22
11
x y m m +=-(1m >). 7.设,x y R ∈,,i j 为直角坐标系内,x y 轴正方向上的单位向量,若向量(2)a xi y j =++,
(2)b xi y j =+-, 且||||8a b +=.
(1)求点(,)M x y 的轨迹C 的方程;(定义法)
(2)过点(0,3)作直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,设OP OA OB =+,是否存在这样的直线l ,使得四边形OAPB 是矩形?若存在,求出直线l 的方程,若不存在,试说明理由.
解:(1)
22
11216
x y +=; (2)因为l 过y 轴上的点(0,3).若直线l 是y 轴,则,A B 两点是椭圆的顶点.
0OP OA OB =+=,所以P 与O 重合,与四边形OAPB 是矩形矛盾.
故直线l 的斜率存在,设l 方程为3y kx =+,1122(,),(,)A x y B x y .
由223,1,1216
y kx x y =+⎧⎪⎨+
=⎪⎩ 消y 得22(43)18210,k x kx ++-=此时22(18)4(43)(21)k k ∆=-+->0恒成立,
且1221843k x x k +=-
+,12
2
21
43x x k =-+,
OP OA OB =+,所以四边形OAPB 是平行四边形.
若存在直线l ,使得四边形OAPB 是矩形,则OA OB ⊥,即0OA OB ⋅=.
1122(,),(,)OA x y OB x y ==,
∴ 12120OA OB x x y y ⋅=+=.
即2
1212(1)3()90k x x k x x ++++=.
222
2118(1)()3()4343k k k k k +⋅-
+⋅-++ 90+=.2
516
k =,得54k =±. 故存在直线l :5
34
y x =±
+,使得四边形OAPB 是矩形. 8.如图,平面内的定点F 到定直线l 的距离为2,定点E 满足:||EF =2,且EF l ⊥于G ,点Q 是直线l 上一动点,点M 满足:FM MQ =,点P 满足://PQ EF ,0PM FQ ⋅=. (I )建立适当的直角坐标系,求动点P 的轨迹方程;
(II )若经过点E 的直线1l 与点P 的轨迹交于相异两点A 、B ,令AFB θ∠=, 当
3
4
πθπ≤<时,求直线1l 的斜率k 的取值范围. 解:(1)以FG 的中点O 为原点,以EF 所在直线为y 轴,建立平面直角坐标系xoy ,设点(,)P x y , 则(0, 1)F ,(0, 3)E ,:1l y =-.
∵ FM MQ =,//PQ EF ,∴(,1)Q x -,(, 0)2
x M . ∵0PM FQ ⋅=,∴ ()()(2)02
x x y -⨯+-⨯-=,
即所求点P 的轨迹方程为2
4x y =.
(2)设点))(,(),,(212211x x y x B y x A ≠
设AF 的斜率为1k ,BF 的斜率为2k ,直线1l 的方程为3+=kx y
由⎩⎨⎧=+=y
x kx y 432…………6分 01242=--kx x 得 1242121-==+∴x x k
x x …………7分 9)4
(442212
22121==⋅=
∴x x x x y y 646)(22121+=++=+k x x k y y …………8分
)1)(1()1,(),1,,(21212211--+=⋅∴-=-=y y x x FB FA y x FB y x FA
8
41
649121)(22212121--=+--+-=++-+=k k y y y y x x
)1)(1(||||21++=⋅y y FB FA 又16416491)(2
22121+=+++=+++=k k y y y y
4216484|
|||cos 2
222++-=+--=⋅=∴k k k k FB FA FB
FA θ…………10分 由于
πθπ
<≤43 224
2122cos 122-≤++-<--≤<-∴k k 即θ…………11分 22224
2222≥∴≥
++∴k k k
解得4488-≤≥k k 或…………13分
∴直线1l 斜率k 的取值范围是}8,8|{44-≥≥k k k 或
9.如图所示,已知定点(1, 0)F ,动点P 在y 轴上运动,过点P 作PM 交x 轴于点M ,并延长MP 到点N ,且0PM PF ⋅=,||||PM PN =. (1)求动点N 的轨迹方程;
(2)直线l 与动点N 的轨迹交于A 、B 两点,若4OA OB ⋅=-
,且||AB ≤≤l 的斜率
k 的取值范围.
解:(1)设(,)N x y ,由||||PM PN =得(,0)M x -,
(0, )2y P ,(,)2y PM x =--,(1,)2
y
PF =-,
又0PM PF ⋅=,∴2
04
y
x -+
=,即动点N 的轨迹方程为24y x =. 10.已知点(0, 1)F ,点M 在x 轴上,点N 在y 轴上,P 为动点,满足0MN MF ⋅=,0MN MP +=. (1)求P 点轨迹E 的方程;
(2)将(1)中轨迹E 按向量(0, 1)a =平移后得曲线E ',设Q 是E '上任一点,过Q 作圆2
2
(1)1
x y ++=
的两条切线,分别交x 轴与A 、B 两点,求||AB 的取值范围.
解:(1)设(, 0)M a 、(0, )N b 、(,)P x y ,则(,)MN a b =-、(, 1)MF a =-、
(, )MP x a y =-.
由题意得(, )(, 1)0,(, )(,)(0, 0).a b a a b x a y -⋅-=⎧⎨-+-=⎩ ∴ 20,
, ,
2
a b x
a b y ⎧+=⎪
⎨==-⎪⎩ ∴ 214y x =,
故动点P 的轨迹方程为2
14
y x =
. 11
.如图()A m 和(,)B n 两点分别在射线OS 、OT 上移动,且12
OA OB ⋅=-
, O 为坐标原点,动点P 满足OP OA OB =+.
(1)求m n ⋅的值; (2)求P 点的轨迹C 的方程,并说明它表示怎样的曲线?
(3)若直线l 过点(2, 0)E 交(2)中曲线C 于M 、
N 两点,且3ME EN
=,求l 的方程. 解:(1)由已知得1()(,)22
OA OB m n mn ⋅=⋅=-=-, ∴ 14
mn =
. (2)设P 点坐标为(,)x y (0x >),由OP OA OB
=+得
(,)(
)(,)x y m n =+(
))m n m n =+-,
∴,)
x m n y m n =+⎧⎪⎨=-⎪⎩ 消去m ,n 可得2243y x mn -=,
又因14mn =,∴ P 点的轨迹方程为221(0)3
y x x -=>.
它表示以坐标原点为中心,焦点在x 轴上,且实轴长为2,焦距为4的双曲线2
2
13
y x -=的右支.
(3)设直线l 的方程为2x ty =+,将其代入C 的方程得 2
2
3(2)3ty y +-= 即 2
2
(31)1290t y ty -++=
,
易知2
(31)0t -≠(否则,直线l 的斜率为
又2
2
2
14436(31)36(1)0t t t ∆=--=+>,
设1122(,),(,)M x y N x y ,则1212
22129,31
31
t y y y y t t -+==--
∵ l 与C 的两个交点,M N 在y 轴的右侧
2
12121212(2)(2)2()4x x ty ty t y y t y y =++=+++2222291234240313131
t t t t t t t -+=⋅
+⋅+=->---, ∴ 2
310t -<,即2103t <<,又由120x x +>同理可得 2103
t <<,
由3ME EN =得 1122(2,)3(2,)x y x y --=-, ∴ 1212
23(2)
3x x y y -=-⎧⎨-=⎩
由122222
123231t y y y y y t +=-+=-=--得22631
t y t =-,
由21222229(3)331y y y y y t =-=-=-得2
22331
y t =--,
消去2y 得
2222363(31)31
t t t =--- 解之得:2115t = ,满足2103t <<.
故所求直线l
0y --=
0y +-=.
12.设A ,B
分别是直线5y x =
和5
y x =-上的两个动点,并且||20AB =,动点P 满足OP OA OB =+.记动点P 的轨迹为C .
(I ) 求轨迹C 的方程;
(II )若点D 的坐标为(0,16),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:(I )设(,)P x y ,因为A 、B
分别为直线y x =
和y x =上的点,故可设
11()A x x
,22(,)B x x . ∵OP OA OB =+,
∴1212,)x x x y x x =+⎧⎪⎨=-⎪⎩
.
∴1212,
x x x x x y +=⎧⎪
⎨-=⎪⎩.
又20AB =
, ∴2212124
()()205
x x x x -++=.
∴22
542045
y x +=. 即曲线C 的方程为
2212516x y +=. (II ) 设N (s ,t ),M (x ,y ),则由DN DM λ=,可得(x ,y-16)=λ (s ,t-16). 故x s λ=,16(16)y t λ=+-.
∵ M 、N 在曲线C 上, ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-+=+ 1.16)1616t (25
s 1,16
t 25s 2
222
2λλλ
消去s 得
116
)1616t (16)
t 16(2
22=+-+-λλλ.
由题意知0≠λ,且1≠λ,解得 1715
2t λλ
-=. 又 4t ≤, ∴
421517≤-λλ. 解得 3
5
53≤≤λ(1≠λ).
故实数λ的取值范围是3
5
53≤≤λ(1≠λ).
13.设双曲线22
213
y x a -
=的两个焦点分别为1F 、2F ,离心率为2. (1
)求此双曲线的渐近线1l 、2l 的方程;(y x =±
) (2)若A 、B 分别为1l 、2l 上的动点,且122||5||AB F F =,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明是
什么曲线.(
22
317525
x
y +=) 提示:||1010AB =
⇒
=,又11
y x =,22
y x =, 则1221)3y
y x x +=
-,2112)3
y y x x -=+. 又 122x x x =+,122y y y =+代入距离公式即可.
(3)过点(1, 0)N 是否存在直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且0OP OQ ⋅=,若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.(不存在)
14.已知点(1, 0)F ,直线:2l x =
,设动点P 到直线l 的距离为d ,已知
||2PF d =,且23
32
d ≤≤. (1)求动点P 的轨迹方程;
15.如图,直线:1l y kx =+与椭圆22
:2C ax y +=(1a >)交于A 、B 两点,以OA 、OB 为邻边作平行四边形OAPB (O 为坐标原点).
(1)若1k =,且四边形OAPB 为矩形,求a 的值;(3a =)
(2)若2a =,当k 变化时(k R ∈),求点P 的轨迹方程.(2
2
220x y y +-=(0y ≠))
16.双曲线C :22
221x y a b
-=(0a >,0b >)的离心率为2,其中(0,)A b -,(, 0)B a ,且
22224
||||||||3
OA OB OA OB +=
⋅.(1)求双曲线C 的方程; (2)若双曲线C 上存在关于直线l :4y kx =+对称的点,求实数k 的取值范围.
解:(I )依题意有:22
22222c 2,a 4a b a b ,3a b c .⎧=⎪⎪
⎪+=⎨⎪
⎪+=⎪⎩
解得:.2,3,1===c b a
所求双曲线的方程为.13
2
2
=-y x ………………………………………6分 (Ⅱ)当k=0时,显然不存在.………………………………………7分
当k≠0时,设双曲线上两点M 、N 关于直线l 对称.由l ⊥MN ,直线MN 的方程为1
y x b k
=-+.则M 、N 两点的坐标满足方程组
由221y x b,k
3x y 3.⎧=-+⎪⎨⎪-=⎩
消去y 得2222(3k 1)x 2kbx (b 3)k 0-+-+=.…………………9分 显然2
3k 10-≠,∴2222
(2kb)4(3k 1)(b 3)k 0∆⎡⎤=---+>⎣⎦.即2
2
2
k b 3k 10+->. ①
设线段MN 中点D (00x ,y )
则022
02kb x ,3k 13k b y .
3k 1-⎧=⎪⎪-⎨⎪=⎪-⎩
∵D (00x ,y )在直线l 上,∴22223k b k b 43k 13k 1-=+--.即22
k b=3k 1- ② 把②带入①中得 2
2
2
k b +bk 0>,解得b 0>或b 1<-.
∴223k 10k ->或22
3k 1<-1k -
.即k >或1
k 2
<,且k≠0
. ∴k 的取值范围是113
(,(,0)(0,)(,)3223
-∞--+∞.…………………14分
17.已知向量OA =(2,0),OC =AB =(0,1),动点M 到定直线y =1的距离等于d ,并且满足
OM ·AM =K(CM ·BM -d 2),其中O 为坐标原点,K 为参数.
(Ⅰ)求动点M 的轨迹方程,并判断曲线类型;
(Ⅱ)如果动点M 的轨迹是一条圆锥曲线,其离心率e 满足33≤e ≤2
2
,求实数K 的取值范围.
18.过抛物线2
4y x =的焦点作两条弦AB 、CD ,若0AB CD ⋅=,1
()2
OM OA OB =
+,1
()2
ON OC OD =+.
(1)求证:直线MN 过定点;(2)记(1)中的定点为Q ,求证AQB ∠为钝角;
(3)分别以AB 、CD 为直径作圆,两圆公共弦的中点为H ,求H 的轨迹方程,并指出轨迹是什么曲线.
19.(05年江西)如图,M 是抛物线上2
y x =上的一点,动弦ME 、MF 分别交x 轴于A 、B 两点,且
MA MB =.(1)若M 为定点,证明:直线EF 的斜率为定值;
(2)若M 为动点,且90EMF ∠=,求△EMF 的重心G 的轨迹.
思路分析:(1)由直线MF (或ME )方程与抛物线方程组成的方程组解出点F 和点E 的坐标,利用斜率公式来证明;(2)用M 点的坐标将E 、F 点的坐标表示出来,进而表示出G 点坐标,消去0y 即得到G 的轨迹方程(参数法).
解:(1)法一:设2
00(,)M y y ,直线ME 的斜率为k (0k >),
则直线MF 的斜率为k -,方程为2
00()y y k x y -=-.
∴由2
002()y y k x y y x
⎧-=-⎪⎨=⎪⎩,消x 得2
00(1)0ky y y ky -+-=,
解得0
1F ky y k
-=,∴ 202
(1)F ky x k -=, ∴00220000
222
11214(1)(1)2E F EF
E F ky ky y y k k k k ky ky ky x x y k k k -+-
--===
=---+--
(定值).所以直线EF 的斜率为定值. 法二:设定点00(,)M x y ,11(,)E x y 、22(,)F x y ,
由2
002
11
,y x y x ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 得 010101()()y y y y x x -+=-,即011ME k y y =+;同理 021MF k y y =+.
∵ MA MB =,∴ ME MF k k =-,即
0102
11
y y y y =-++,∴ 1202y y y +=-.
所以,121222
1212120
11
2EF y y y y k x x y y y y y --=
===---+(定值). 第一问的变式:过点M 作倾斜角互补的直线ME 、MF ,则直线EF 的斜率为定值;根据不同的倾斜角,可
得出一组平行弦.
(2)90,45,1,EMF MAB k ∠=∠==当时所以直线ME 的方程为2
00()y y k x y -=-
由2
002y y x y y x ⎧-=-⎪⎨=⎪⎩得200((1),1)E y y --同理可得200((1),(1)).F y y +-+
设重心G (x , y ),则有2222
00000000(1)(1)23333(1)(1)333M E F M E F y y y y x x x x y y y y x x x y ⎧+-+++++===⎪⎪⎨
+--+++⎪===-⎪⎩
消去参数0y 得2122()9273
y x x =
->.
20.如图,ABCD 是边长为2的正方形纸片,沿某动直线l 为折痕将正方形在其下方的部分向上翻折,使得每次翻折后点B 都落在边AD 上,记为B ',折痕l 与AB 交于点E ,点M 满足关系式EM EB EB '=+. (1)建立适当的直角坐标系,求点M 的轨迹方程;
(2)若曲线C 是由点M 的轨迹及其关于边AB 对称的曲线组成的,F 是AB 边上的一点,4BA BF =,
过点F 的直线交曲线C 于P 、Q 两点,且PF FQ λ=,求实数λ的取值范围.。