求轨迹方程的常用方法
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求轨迹方程的常用方法
(一)求轨迹方程的一般方法:
1. 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。
2. 直译法:如果动点P 的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点P 满足的等量关系易于建立,则可以先表示出点P 所满足的几何上的等量关系,再用点P 的坐标(x ,y )表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。
3. 参数法:如果采用直译法求轨迹方程难以奏效,则可寻求引发动点P 运动的某个几何量t ,以此量作为参变数,分别建立P 点坐标x ,y 与该参数t 的函数关系x =f (t ), y =g (t ),进而通过消参化为轨迹的普通方程F (x ,y )=0。
4. 代入法(相关点法):如果动点P 的运动是由另外某一点P'的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出P (x ,y ),用(x ,y )表示出相关点P'的坐标,然后把P'的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点P 的轨迹方程。 5: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。 一:用定义法求轨迹方程
例1:已知ABC ∆的顶点A ,B 的坐标分别为(-4,0),(4,0),C 为动点,且满足
,sin 4
5
sin sin C A B =
+求点C 的轨迹。
【变式】:已知圆的圆心为M 1,圆的圆心为M 2,一动圆与这两个圆外切,求动圆圆心P 的轨迹方程。
二:用直译法求轨迹方程
此类问题重在寻找数量关系。 例2:一条线段两个端点A 和B 分别在x 轴和y 轴上滑动,且BM=a ,AM=b ,求AB 中点M 的轨迹方程?
【变式】: 动点P (x,y )到两定点A (-3,0)和B (3,0)的距离的比等于2(即
2|
||
|=PB PA ),求动点P 的轨迹方程?
三:用参数法求轨迹方程
此类方法主要在于设置合适的参数,求出参数方程,最后消参,化为普通方程。注意参数的取值范围。
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 的中点M 的轨迹方程。
四:用代入法求轨迹方程
例4. 的的中点求线段为定点上的动点是椭圆点M AB ,a ,
,A b
y a x B )02(122
22=+ 轨迹方程。
【变式】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
B Q R
A
P
o y
x
五、用交轨法求轨迹方程
例5.已知椭圆22
221x y a b
+=(a >b >o )的两个顶点为1(,0)A a -,2(,0)A a ,与y 轴平行的直
线交椭圆于P 1、P 2,求A 1P 1与A 2P 2交点M 的轨迹方程.
六、用点差法求轨迹方程
例6. 已知椭圆12
22
=+y x , (1)求过点⎪⎭
⎫ ⎝⎛2121,P 且被P 平分的弦所在直线的方程; (2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;
(3)过()12,
A 引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程;
练习
1.在ABC ∆中,B ,C 坐标分别为(-3,0),(3,0),且三角形周长为16,则点A 的轨迹方 程是_______________________________.
2.两条直线01=--my x 与01=-+y mx 的交点的轨迹方程是 __________ .
3.已知圆的方程为(x-1)2+y 2=1,过原点O 作圆的弦0A ,则弦的中点M 的轨迹方程是 _____
4.当参数m 随意变化时,则抛物线()y x m x m =+++-22
211的顶点的轨迹方程为______。
5:点M 到点F (4,0)的距离比它到直线x +=50的距离小1,则点M 的轨迹方程为________。 6:求与两定点()()
O O A 1030,、,距离的比为1:2的点的轨迹方程为_____________ 7.抛物线x y 42
=的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)与抛物线交于A 、B 两点,动点C 在抛物线上,求△ABC 重心P 的轨迹方程。
8.已知动点P 到定点F (1,0)和直线x=3的距离之和等于4,求点P 的轨迹方程。
9.过原点作直线l 和抛物线642
+-=x x y 交于A 、B 两点,求线段AB 的中点M 的轨迹方程。
高二(上)求轨迹方程的常用方法 答案
例1:已知ABC ∆的顶点A ,B 的坐标分别为(-4,0),(4,0),C 为动点,且满足
,sin 4
5
sin sin C A B =
+求点C 的轨迹。 【解析】由,sin 45sin sin C A B =+可知1045
==+c a b ,即10||||=+BC AC ,满足椭
圆的定义。令椭圆方程为
12
'
22
'
2=+
b y a x ,则34,5'''=⇒==b
c a ,则轨迹方程为
19
252
2=+y x ()5±≠x ,图形为椭圆(不含左,右顶点)。 【点评】熟悉一些基本曲线的定义是用定义法求曲线方程的关键。 (1) 圆:到定点的距离等于定长
(2) 椭圆:到两定点的距离之和为常数(大于两定点的距离)
(3) 双曲线:到两定点距离之差的绝对值为常数(小于两定点的距离) (4) 到定点与定直线距离相等。
【变式1】: 1:已知圆的圆心为M 1,圆的圆心为M 2,一动
圆与这两个圆外切,求动圆圆心P 的轨迹方程。 解:设动圆的半径为R ,由两圆外切的条件可得:
,。
。
∴动圆圆心P 的轨迹是以M 1、M 2为焦点的双曲线的右支,c=4,a=2,b 2
=12。
故所求轨迹方程为
2:一动圆与圆O :12
2=+y x 外切,而与圆C :0862
2
=+-+x y x 内切,那么动圆的圆
心M 的轨迹是:
A :抛物线
B :圆
C :椭圆
D :双曲线一支 【解答】令动圆半径为R ,则有⎩⎨
⎧-=+=1
||1
||R MC R MO ,则|MO|-|MC|=2,满足双曲线定义。故选D 。
二:用直译法求曲线轨迹方程 此类问题重在寻找数量关系。
例2: 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 设M 点的坐标为),(y x 由平几的中线定理:在直角三角形AOB 中,OM=
,22
1
21a a AB =⨯=