人教版高中数学选修1-1第二章2.2圆锥曲线知识点总结
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2 G 圆锥曲线知识点小结
圆锥曲线在高考中的地位:
圆锥曲线在高考数学中占有十分重要的地位,是高考的重点、热点和难点。
通过以圆锥
曲线为载体,与平面向量、导数、数列、不等式、平面几何等知识进行综合,结合数学思想方法,并与高等数学基础知识融为一体,考查学生的数学思维能力及创新能力,其设问形式
新颖、有趣、综合性很强。
(1).重视圆锥曲线的标准方程和几何性质与平面向量的巧妙结合。
(2).重视圆锥曲线性质与数列的有机结合。
(3).重视解析几何与立体几何的有机结合。
高考再现:2011年(文22)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+y2= 1.如图所示,斜率为k(k>0)且不过原点的直线l交椭圆C于A、B两点,线段AB的中点为E,射线OE交椭圆C于点G,交直线x=-3于点D(-3,m).
(1)求m2+k2的最小值;
(2)若∣OG∣=∣OD∣·∣OE∣,①求证:直线l过定点;
②试问点B、能否关于x轴对称?若能,求出此时△ABG的外接圆方程;
若不能,请说明理由.
(理22)已知动直线l与椭圆C:+=1相交于P(x,y),Q(x,
112
y
△2
)两个不同点,且OPQ的面积
△S
OPQ
=,其中O为坐标原点.
(1)证明:
+ 和 + 均为定值;
(2)设线段 PQ 的中点为 M ,求∣OM ∣·∣PQ∣的最大值;
(3)椭圆 C 上是否存在三点 D,
E,
G ,使得 △S OD E
= △S OD G
= S △OEG
= ?
若存在,判断△DEG 的形状;若不存在,请说明理由.
(2009 年山东卷)设 m ∈R,在平面直角坐标系中,已知向量 a =(mx,y+1),向量 b =(x,y-1),a
⊥b ,动点 M(x,y)的轨迹为 E.
(1)求轨迹 E 的方程,并说明该方程所表示曲线的形状;
(2)已知 m=1/4,证明:存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨 迹 E 恒有两个交点 A,B,且 OA⊥OB(O 为坐标原点),并求出该圆的方程;
(3)已知 m=1/4,设直线 l 与圆 C:x 2+y 2=R 2(1<R<2)相切于 A ,且 l 与轨迹 E 只有
1
一个公共点 B ,当 R 为何值时,|A B |取得最大值?并求最大值.
1
1 1
一.圆锥曲线的定义:
椭圆:平面内与两个定点
的距离之和等于定长(大于 )的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点
数学语言:
叫做椭圆的焦点,两焦点的距离 叫做椭圆的焦距。
常数 2a=
常数 2a<
,轨迹是线段
,轨迹不存在;
;
双曲线:平面内与两个F 1,F 2的距离之差的绝对值等于常数(小于||F 1F 2)的点的轨迹叫做
双曲线。
这两个定点
叫做双曲线的焦点,两焦点的距离 叫做双曲线的焦距。
数学语言: MF - MF = 2a
1 2
常数 2a=
,轨迹是两条射线;
常数 2a>
,轨迹不存在;
(
2a < F F 1 2 )
常数 2a=0,轨迹是 F F 的中垂线。
1 2
抛物线
平面内与一个定点 F 和一条定直线 l 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点 F 叫做抛
物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线.(注:F不在l上)
当F在l上时是过F点且垂直于l的一条直线。
定义中要重视“括号”内的限制条件
(1)定点F(-3,0),F(3,0),在满足下列条件的平面上动点P的轨迹中,是椭圆的是(
12
)
A.PF+PF
12=4B.PF+PF
12
=6
C.PF+PF=10D.PF 1212+PF
2
2=12
(2)方程(x-6)2+y2-(x+6)2+y2=8表示的曲线是____
二、圆锥曲线的标准方程
椭圆:焦点在x轴上时:x2y2y2x2
a2+b2=
1焦点在y轴上时:
a2
+
b2
=1
注:是根据分母的大小来判断焦点在哪一坐标轴上。
双曲线:焦点在x轴上时:x2y2y2x2 -=1焦点在y轴上时:-
a2b2a2b2=1
注:是根据项的正负来判断焦点所在的位置。
抛物线的标准方程:
图形标准方程焦点坐标准线方程(1)
已知
方程
x2y2
+=1
3+k2-k
表示
椭圆,
则k
的取
值范
围为
____
(2)已知方程
x2y2
-=1
m+2m+1
表示双曲线,求
m取值范围。
x2y2
(3)已知方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是()
m-12-m
(4)抛物线y2=mx(m≠0)的焦准距p为------------,焦点坐标是-------------,准线方程是---------.
三、椭圆与双曲线的性质分析
+
y2
离心率e=e=c
分类椭圆双曲线
定义
图形平面内与两个F
1
,F
2
的距离之和等
于常数(大于||F
1
F
2
)的点的轨迹
y
x
平面内与两个F
1
,F
2
的距离之差的绝对值
等于常数(小于||F
1
F
2
)的点的轨迹
标准方程x2
=1(a>b>0)
a2b2
x2y2
-=1(a>0,b>0)
a2b2
a、b、c关系c
2=a2-b2
c2=a2+b2
a、b、c的意义a是长半轴长,b是短半轴长,c是半焦距a是实长半轴长,b是虚短半轴长,c是半焦距
范围-a≤x≤a,-b≤y≤b x≤-a,x≥a y∈R 分类椭圆
对称性关于x轴和y轴对称,
也关于原点对称
双曲线
关于x轴和y轴对称,
也关于原点对称
顶点A
1
(-a,0)
B(0,-b)
1
A(a,0)
2
B(0,b)
2
A(-a,0),A(a,0)
12
c
a a
焦点坐标F(-c,0),F(c,0)F(-c,0),F(c,0) 1212
渐近线无y=±b a x
抛物线几何性质:
标准方程
y y y
y
F
图象O F x F O x
O
O x x
F
焦
坐
顶
坐
准
方
p
何
+ = 1 的离心率 e = 2 (6)双曲线的离心率等于 ,且与椭圆 + =1有公共焦点,则该双曲线的方程_____
2 2
(1)椭圆若椭圆 x 2 y 2 10
5 m 5
,则 m 的值是__
(2)双曲线的渐近线方程是3x ± 2y = 0,则该双曲线的离心率等于______
(3)若该抛物线上的点 M 到焦点的距离是 4,则点 M 的坐标为__
(4)设双曲线 x 2 y 2 -
a b 2
= 1 (a>0,b>0)中,离心率 e ∈[ 2 ,2],则两条渐近线夹角 θ的
取值范围是________
(5)设 a ≠ 0, a ∈ R ,则抛物线 y = 4ax 2 的焦点坐标为________
5
x 2 y 2 2 9 4
(7)设中心在坐标原点 O ,焦点 F 、 F 在坐标轴上,离心率 e =
2 的双曲线 C 过点
1
2
P (4,- 10) ,则 C 的方程为_______
(8)已知抛物线方程为 y 2 = 8x ,若抛物线上一点到 y 轴的距离等于 5,则它到抛物线
的焦点的距离等于____;
(9)抛物线 y 2 = 2x 上的两点 A 、B 到焦点的距离和是 5,则线段 AB 的中点到 y 轴的
距离为______
四、点 P ( x , y ) 和椭圆 0 0 x 2 y 2 +
a b 2
= 1( a > b > 0 )的关系:
x 2 0 + a 2 y 2
0 = 1 ⇒ p 点在椭圆上。
b 2
x 2 y 2
0 + 0 < 1 ⇒ p 点在椭圆内。
a b 2
x 2 y 2
0 + 0 > 1 ⇒ p 点在椭圆外。
a 2 b 2
对于双曲线和抛物线与点的位置关系可以此类推。
五、直线与圆锥曲线的位置关系:(在这里我们把圆包括进来)
(1).首先会判断直线与圆锥曲线是相交、相切、还是相离的
a.直线与圆:一般用点到直线的距离跟圆的半径相比(几何法),也可以利用方程实
(2).a.求弦长。
公式:弦长 l = 1 + k 2 x - x = (1+ k 2 ) ⎡(x + x )2 - 4x x ⎤
2 (7)过点(0,2)与双曲线 - = 1有且仅有一个公共点的直线的斜率取值范围为______
(8)过双曲线 x 2 - = 1的右焦点作直线 l 交双曲线于 A 、B 两点,若 AB = 4,则满足
根的个数来判断(解析法).
b.直线与椭圆、双曲线、抛物线一般联立方程,判断相交、相切、相离
c.直线与双曲线、抛物线有自己的特殊性
1 2 ⎣ 1 2 1 2 ⎦
其中 k 为直线的斜率, ( x , y ),( x , y ) 是两交点坐标.
1
1
2
2
b.求弦所在的直线方程
c.根据其它条件求圆锥曲线方程
(3).已知一点 A 坐标,一直线与圆锥曲线交于两点 P 、Q ,且中点为 A ,求 P 、Q 所在的
直线方程(点差法)
(4).已知一直线方程,某圆锥曲线上存在两点关于直线对称,求某个值的取值范围(或
者是圆锥曲线上否存在两点关于直线对称)
(1)若直线 y=kx+2 与双曲线 x 2-y 2=6 的右支有两个不同的交点,则 k 的取值范围是
_______
(2)直线 y―kx―1=0 与椭圆 x 2 y 2
+ = 1 恒有公共点,则 m 的取值范围是______
5 m
(3)过双曲线
x 2 y 2
- = 1 的右焦点直线交双曲线于 A 、B 两点,若│AB ︱=4,则这 1 2
样的直线有_____条.
(4)过双曲线 x 2 y 2 - a b 2
=1 外一点 P ( x , y ) 的直线与双曲线只有一个公共点的情况如
0 0
下:
(5)过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点:两条切线和一条平
行于对称轴的直线。
(6)过点 (2,4) 作直线与抛物线 y 2 = 8x 只有一个公共点,这样的直线有__
x 2 y 2
9 16
y 2
2
条件的直线 l 有__条
(9)对于抛物线C:y2=4x,我们称满足y
02<4x的点M(x,y)在抛物线的内部,000
若点M(x,y)在抛物线的内部,则直线l:y y=2(x+x)与抛物线C的位置关系是0000
_______
(10)过抛物线y2=4x的焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF与FQ的
长分别是p、q,则11
+=_______ p q
(11)求椭圆7x2+4y2=28上的点到直线3x-2y-16=0的最短距离
(12)直线y=ax+1与双曲线3x2-y2=1交于A、B两点。
①当a为何值时,A、B分别在双曲线的两支上?
②当a为何值时,以AB为直径的圆过坐标原点?
1、求弦长问题::
(1)过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,若x1+x2=6,那么|AB|等于_______
(2)过抛物线y2=2x焦点的直线交抛物线于A、B两点,已知|AB|=10,O为坐标原点,则ΔABC重心的横坐标为_______
2、圆锥曲线的中点弦问题:
(1)如果椭圆x2y2
+=1弦被点A(4,2)平分,那么这条弦所在的直线方程是369
(2)已知直线y=-x+1与椭圆x2y2
+
a2b2=1(a>b>0)相交于A、B两点,且线段
AB的中点在直线L:x-2y=0上,则此椭圆的离心率为_______
x2y2
(3)试确定m的取值范围,使得椭圆+=1上有不同的两点关于直线
43
y=4x+m对称
特别提醒:因为∆>0是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解有关y
A
弦长、对称问题时,务必别忘了检验∆>0!
3、直线恒过定点问题:O
P
M
B
x
若抛物线的方程为 y 2=2px (p >0),过抛物线的焦点 F ( ,0)的直线交抛物线与 2;x x =
;
(3) + = ;
(1)A 、B 是抛物线 y 2=2px (p >0)上的两点,且 OA ⊥OB (O 为坐标原点) 求证:直线 AB 经过一个定点;
(2)抛物线 y 2=2px (p >0)上有两个动点 A 、B 及一定点 M (p , 2p ),F 为焦点;若|AF|、 |MF|、|BF|成等差数列,求证:线段 AB 的垂直平分线过定点。
4、焦点三角形问题:
(1)短轴长为
5 ,离心率 e =
2
3
y B
M
A
O
F x 例 3 图
的椭圆的两焦点为 F 、 F ,过 F 作直线交椭圆
1 2 1
于 A 、B 两点,则 ∆ABF 的周长为________
2
(2)设 P 是等轴双曲线 x 2 - y 2 = a 2 (a > 0) 右支上一点, F 1、F 2 是左右焦点,若
PF 2 ⋅ F 1 F 2 = 0 ,|PF 1|=6,则该双曲线的方程为
(3)双曲线的虚轴长为 4,离心率 e =
6
2
,F 1、F 2 是它的左右焦点,若过 F 1 的直
线与双曲线的左支交于 A 、B 两点,且 AB 是 AF 与 BF 等差中项,则 AB =_______
2
2
( 4) 已知双曲线的离心率为
2 , F 1、 F 2 是左右焦点, P 为双曲线上一点,且
∠F PF = 60 , S 1 2 ∆PF 1F 2 = 12 3 .求该双曲线的标准方程。
5、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质:
p
2
A (x 1,y 1)
、B (x 2,y 2)两点,则
(1)
y 1y 2=-p
p 2 1 2 4
(2)| AB|=x 1+x 2+p ;通径=2P 1 1 2 |AF| |BF| p
(4) 过 A 、B 两点作准线的垂线,垂足分别为 A /、B /,F 抛物线的焦点,则∠A /FB /=900; (5) 以弦 AB 为直径的圆与准线相切。
(6) 设 A , B 是抛物线 y 2=2px 上的两点,O 为原点, 则 OA ⊥OB 的充要条件是直线 AB 恒过定点(2p ,0)
p p
证明:(1)当直线过焦点且垂直于 x 轴时,A (2 ,p )、B (2 ,-p ),因此 y 1y 2=-p 2
y =k (x - );由此的 x = + ;把 x = + 代入 y 2=2px 消去 x 得:
(2)过 A 、B 两点作准线 x =- 的垂线,垂足分别为 A /、B /, (3)∵A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)∴ 1 |AF| |BF| p p
x 1+x 2+p x 1+x 2+p
= 2 p p 2 p p p 2 2 (x 1+x 2)+ + = x 1+x 2+p p
p
/FB +∠A /FA =900
A
(5) N 为线段 AB 的中点,过 A 、B 、N 分别作准线的垂线, N O
|AA /|+|BB /| B
2 2
= λ (λ ≠ 0)
的双曲线方程可设为: -
成立; 当直线过焦点且不与 x 轴垂直时,显然直线的斜率 k ≠0,直线 AB 的方程为:
p y p y p
2 k 2 k 2
ky 2-2py -kp 2=0,∴y 1y 2=-p 2
∵A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)两点都在抛物线 y 2=2px (p >0)上,
∴y 12=2px 1,y 22=2px 2;两式相乘得(y 1y 2)2=2px 1·2px 2 ∴p 4=4p 2x 1x 2; p 2
从而 x 1x 2=
4
p
2
p p
则|AB|=|AF|+|BF|=|AA /|+|BB /|=x 1+ +x 2+2 =x 1+x 2+p
1 1 1 + = + x 1+
2 x 2+
2
=
x 1x 2+2 4 4 2 (x 1+x 2)+ 4
A
B
y
O
B
⑥题
A
F x
2 = 2(x 1+x 2+p)
(4)过 A 、B 两点分别作准线的垂线,垂足分别为 A /、B /,
由于点 A 、B 是抛物线上的点,F 是抛物线的焦点,根据抛物线的定义可知,|AF|= |AA /|,|BF|=|BB /|
∴∠B /BF =1800-2∠B /FB ,∠A /AF =1800-2∠A /FA 由∵AA /∥BB / ∴∠B /BF +∠A /AF =1800
y
即:1800-2∠B /FB +1800-2∠A /FA =1800
A / ∴∠
B N / 垂足分别为 A /、B /、N /,
F
x
∵N 为线段 AB 的中点,则|NN /|=
|AF|+|BF| |AB| =
=
2
B /
⑦题图
∴以 AB 为直径的圆与准线相切。
(6)设 A , B 是抛物线 y 2=2px 上的两点,O 为原点, 则 OA ⊥OB 的充要条件是直
线 AB 恒过定点(2p ,0)
六.你了解下列结论吗?
共渐近线的双曲线系:
(1)渐近线方程为:y = ± n x 即 x ± y = 0
m
m n
x 2 y 2
m 2 n 2
λ > 0时表示焦点在x 轴上的双曲线; λ < 0时表示焦点在y 轴上的双曲线;
(2)与双曲线
x 2
-
y 2
a 2
b
2
= 1有相同的渐近线的
(1)
与双曲线
- = 1 有共同的渐近线,且过点 (-3,2 3) 的双曲线方程为_______
x 2
y 2
9 16
(2) 中心在原点,一个焦点为(3,0),一条渐近线方程 2x-3y=0 的双曲线方程是
--------
七、圆锥曲线中的最值问题
(1)如图所示,若 A (3,2),F 为抛物线 y 2=2x 的焦点,求|PF|+|P A|
的最小值,以及取得最小值时点 P 的坐标。
L y
变式:若 A (3,5)呢?
(2).定长为 3 的线段 AB 的端点 A 、B 在抛物线 y 2 = x 上移动,求 AB N N
O
F
P
P A
x
中点 M 到 y 轴距离的最小值,并求此时 AB 中点 M 的坐标。
(3)若 x , y ∈ R ,且 3x 2 + 2 y 2 = 6 ,则 x + y 的最大值是___, x 2 + y 2
例 8 图
的最小值是
(4)以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为 1 时,则椭圆长轴的
最小值为__
八.动点轨迹方程问题:
1、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.点 M 与定点 F (0,2) 的距离和它到定直线 y = 8 的距离的比是 1: 2 ,求点的轨
迹方程式,并说明轨迹是什么图形.
变式: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 P 的轨迹方程.
2、待定系数法:
已知轨迹是什么图形,先设出其标准方程,再求出参数。
例 2、 已知椭圆的焦点坐标为
和 ,且经过点 ,求椭圆的标
准方程。
变式:抛物线的顶点在原点,以 x 轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为 135 0 的直线,被抛物
线截得的弦长为 8,试求抛物线的方程。
3、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3、求与圆(x-3)2+y2=1及(x+3)2+y2=9都外切的动圆圆心的轨迹方程解:设动圆的半径为r,则由动圆与定圆都外切得
MF=3+r,MF=1+r,
12
又因为MF-MF=(3+r)-(1+r)=2,
12
由双曲线的定义可知,点M的轨迹是双曲线的一支
所求动圆圆心的轨迹是双曲线的一支,其方程为:x2y2
-=1(x≥1) 18
变式:(1)、一动圆与圆x2+y2+6x+5=0外切,同时与圆x2+y2-6x-91=0内切,
求动圆圆心的轨迹方程式,并说明它是什么曲线.
(2、已知∆ABC的底边BC长为12,且底边固定,顶点A是动点,使1
sin B-sin C=sin A,求点A的轨迹
2
分析:首先建立坐标系,由于点A的运动规律不易用坐标表示,注意条件的运用,可利用正弦定理将其化为边的关系,注意有关限制条件
解:以底边BC为x轴,底边BC的中点为原点建立xoy坐标系,这时
1
B(-6,0),C(6,0),由sin B-sin C=sin A得
2
1
b-c=a=6,即|AC|-|AB|=6所以,点A的轨迹是以B(-6,0),C(6,0)为焦点,2
2a=6的双曲线的左支其方程为:x2y2
-=1(x<-3) 927
(3).动点到点(3,0)的距离比它到直线x=-2的距离大1,则动点的轨迹是() A.椭圆B.双曲线C.双曲线的一支D.抛物线
解析:由题意可知,动点到点(3,0)的距离等于它到直线x=-3的距离,由抛物线定义知动点的轨迹是抛物线.答案:D
4、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x,y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4:点A位于双曲线x2y2
-
a2b2=1(a>0,b>0)上,F,F是它的两个焦点,求∆AF F
1212
的重心G的轨迹方程
分析:要求重心的轨迹方程,必须知道三角形的三个顶点的坐标,利用相关点法进行求解注意限制条件
解:设∆AF F的重心G的坐标为(x,y),则点A的坐标为(3x,3y)
12
2
-
x-x
x=
2
联解①②得⎪⎨1
⎩
⎧y=kx⎪⎪x=k2
解得⎨
⎩y2=2px2p
⎪⎪x=
因为点A位于双曲线x2y2
a b2=1(a>0,b>0)上,从而有
(3x)2(3y)2
-
a2b2=1(y≠0),即
x2y2
-=1(y≠0) a b
()2()2
33
所以,∆AF F的重心G的轨迹方程为
12
x2y2
-=1(y≠0) a b
()2()2
33
变式:如图,从双曲线C:x2-y2=1上一点Q引直线y
P
Q N
l:x+y=2的垂线,垂足为N,求线段QN的中点P的轨迹方程.
O x
解:设P(x,y),Q(x,y),则N(2x-x,2y-y).N在直线l上,
1111
∴2x-x+2y-y=2.①又PN⊥l得y-y
1=1,即x-y+y-x
1111
1
=0.②⎧3x+y-2
⎪y=3y+x-2⎪12.又点Q在双曲线C上,∴(
3x+y-23y+x-2
)2-()2=1,
22
化简整理得:2x2-2y2-2x+2y-1=0,此即动点P的轨迹方程.
5、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x,y间建立起联系,然后再从所求式子中消去参数,得到x,y间的直接关系式,即得到所求轨迹方程.
例5过抛物线y2=2px(p>0)的顶点O作两条互相垂直的弦O A、OB,求弦AB
的中点M的轨迹方程.
解:设M(x,y),直线OA的斜率为k(k≠0),则直线OB的斜率为-1
k.直线OA的
方程为y=kx,由⎨
⎧2p
⎪y=
⎪⎩k
,即A(
2p
,
2p
),同理可得B(2pk2,-2pk).
k2k
⎧
由中点坐标公式,得⎨
⎪y=
⎪⎩
p
+pk2
k2,消去k,得y2=p(x-2p),此即点M的轨迹方程. p
-pk
k
6、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
2 直线 A M 的方程为 y = y
x + a x + a
1 a 2
(6)动点 P 是抛物线 y = 2x 2 + 1 上任一点,定点为 A (0,-1) ,点 M 分 −PA →
所成的比为 2, x
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 x 2 y 2 -
a b 2
= 1 于 y P
M
M 、 N 两点, A , A 为双曲线的左、右顶点,求直线 A M 与
1
2
1
A 1 O A 2
N
x
A N 的交点 P 的轨迹方程,并指出轨迹的形状.
2
解:设 P ( x , y ) 及 M ( x , y ), N ( x ,- y ) ,又 A (-a ,0), A (a ,0) ,可得
1
1 1 1 1 2
- y
1 ( x + a ) ①;直线 A N 的方程为 y = ( x - a ) ②.
1 2 1
1
①×②得 y 2 = - y 2 1 x 2 - a 2 1
( x 2 - a 2 ) ③. 又 x 2 1 - a 2 y 2 1 b 2 = 1, ∴ - y 2 = (a 2 - x 2 ) ,代入③得
1 1
b 2
y 2 =- b 2
a 2 ( x 2 - a 2 ) ,化简得 x 2 y 2 +
a 2
b 2
= 1,此即点 P 的轨迹方程. 当 a = b 时,点 P 的轨
迹是以原点为圆心、 a 为半径的圆;当 a ≠ b 时,点 P 的轨迹是椭圆.
练习:
(1)与 y 轴相切且和半圆 x 2 + y 2 = 4(0 ≤ x ≤ 2) 内切的动圆圆心的轨迹方程
是
.
(2)线段 AB 过 x 轴正半轴上一点 M (m ,0)(m > 0) ,端点 A 、B 到 x 轴距离之积为 2m ,
以 x 轴为对称轴,过 A 、O 、B 三点作抛物线,则此抛物线方程为
(3)由动点 P 向圆 x 2 + y 2 = 1作两条切线 PA 、PB ,切点分别为 A 、B ,∠APB=600,则动点
P 的轨迹方程为
(4)点 M 与点 F(4,0)的距离比它到直线 l : +5=0的距离小于 1,则点 M 的轨迹方程是_______
(5) 一动圆与两圆⊙ M : x 2 + y 2 = 1 和⊙N : x 2 + y 2 - 8x + 12 = 0 都外切,则动圆圆心
的轨迹为
−
则 M 的轨迹方程为__________
(7)AB 是圆 O 的直径,且|AB|=2a ,M 为圆上一动点,作 MN ⊥AB ,垂足为 N ,
在 OM 上取点 P ,使 | OP |=| MN | ,求点 P 的轨迹。
2
(8)若点 P (x , y ) 在圆 x 2 + y 2 = 1上运动,则点 Q ( x y , x + y ) 的轨迹方程是____
1 1
1 1
1
1
(9)过抛物线 x 2 = 4y 的焦点 F 作直线 l 交抛物线于 A 、B 两点,则弦 AB 的中点
M 的轨迹方程是________
(10)已知椭圆 x 2 y 2 + a b 2
= 1(a > b > 0) 的左、右焦点分别是 F 1(-c ,0)、F 2(c ,0),
Q 是椭圆外的动点,满足 | F 1Q |= 2a . 点 P 是线段 F 1Q 与该椭圆的交点,点 T 在线段 F 2Q
上,并且满足 PT ⋅ T F = 0,| TF |≠ 0.
2 2
(1)设 x 为点 P 的横坐标,证明 | F P |= a + 1
(2)求点 T 的轨迹 C 的方程;
c a
x ;
(3)试问:在点T 的轨迹 C 上,是否存在点 M △,使 F 1MF 2 的面积 S= b 2. 若存在,
求∠F 1MF 2 的正切值;若不存在,请说明理由.。