圆锥曲线的轨迹方程的求法

圆锥曲线轨迹方程的求法

知识归纳

求轨迹方程的常用方法：

⒈直接法：直接将条件翻译成等式，整理化简后即得动点的轨迹方程，这种求轨迹方程的方法通常叫做直接法。

⒉定义法：如果能够确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义，则可利用曲线的定义写出方程，这种求轨迹方程的方法叫做定义法。

⒊相关点法：用动点M 的坐标x ，y 表示相关点P 的坐标（Xo 、Yo ），然后代入点P 的坐标（Xo 、Yo ）所满足的曲线方程，整理化简便得到动点Q 轨迹方程，这种求轨迹方程的方法叫做相关点法。（用未知表示已知，带入已知求未知）

⒋参数法：当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时，往往先寻找x 、y 与某一变数t 的关系，得再消去参变数t ，得到方程，即为动点的轨迹方程，这种求轨迹方程的方法叫做参数法。

⒌交轨法：将两动曲线方程中的参数消去，得到不含参数的方程，即为两动曲线交点的轨迹方程，这种求轨迹方程的方法叫做交轨法。

类型一 直接法求轨迹方程

【例1】已知两点M(－2，0)，N(2，0)，点P 为坐标平面内的动点，满足|MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |⋅|MP ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |＋MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅NP ⃑⃑⃑⃑⃑ ＝0 ,则动点P(x ，y)的轨迹方程为 。

【点评】直接法求曲线方程时最关键的就是把几何条件或等量关系翻译为代数方程，要注意翻译的等价性．通常将步骤简记为建系设点、列式、代换、化简这四个步骤，如果给出了直角坐标系则可省去建系这一步，求出曲线的方程后还需注意检验方程。

【变式训练】

1.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．若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍，求AB 中点的轨迹方程．

2．已知两点M(－1,0),N(1,0)，点P 为坐标平面内的动点，

且满足|MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |⋅|MP ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |＋MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅NP ⃑⃑⃑⃑⃑ ＝0，则动点P 的轨迹方程为

3.在平面直角坐标系xOy 中，点P(a ，b)为动点，F 1，F 2分别为椭圆x 2

a 2＋y

2

b 2＝1(a ＞b ＞0)的左、

右焦点，已知△F 1PF 2为等腰三角形．设直线PF 2与椭圆相交于A ，B 两点，M 是直线PF 2上的点，满足AM →·BM →

＝－2，求点M 的轨迹方程．

类型二 定义法求轨迹方程

【例2】已知圆M：(x＋1)2＋y2＝1，圆N：(x－1)2＋y2＝9，动圆P与圆M外切并且与圆N 内切，圆心P的轨迹为曲线C，求C的方程．

【点评】定义法求轨迹方程

1.概念：求轨迹方程时，若动点与定点、定线间的等量关系满足圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义，则可以直接根据定义先定轨迹类型，再写出其方程，这种求轨迹方程的方法叫做定义法，其关键是准确应用解析几何中有关曲线的定义．

(1)在利用圆锥曲线的定义求轨迹方程时，若所求的轨迹符合某种圆锥曲线的定义，则根据曲线的方程，写出所求的轨迹方程．

(2)利用定义法求轨迹方程时，还要看轨迹是不是完整的曲线，如果不是完整的曲线，则应对其中的变量x或y进行限制．

【变式训练】

1. 在△ABC中，BC＝4，△ABC的内切圆切BC于D点，且BD－CD＝22，

则顶点A的轨迹方程为______________．

2．设定点F(1,0)，动圆D过点F且与直线x＝−1相切.则动圆圆心D的轨迹方程为

3.如图所示：在圆C：(x＋1)2＋y2＝16内有一点A(1，0)，点Q为圆C上一动点，线段AQ

的垂直平分线与直线CQ 的连线交于点M ，根据椭圆定义可得点M 的轨迹方程为x 24

＋

y 23

＝1；利用类比推理思想：在圆C ：(x ＋3)2

＋y 2

＝16外有一点A(3，0)，点Q 为圆C 上一动点，线段AQ 的垂直平分线与直线CQ 的连线交于点M ，根据双曲线定义可得点M 的轨迹方程为______．

类型三 相关点法求轨迹方程

【例3】 如图所示，抛物线E ：y 2

＝2px(p ＞0)与圆O ：x 2

＋y 2

＝8相交于A ，B 两点，且点A 的横坐标为2.过劣弧AB 上动点P(x 0，y 0)作圆O 的切线交抛物线E 于C ，D 两点，分别以C ，D 为切点作抛物线E 的切线l 1，l 2，l 1与l 2相交于点M. (1)求p 的值；

(2)求动点M 的轨迹方程．

【点评】相关点法的基本步骤

(1)设点：设被动点坐标为(x ，y)，主动点坐标为(x 1，y 1)； (2)求关系式：求出两个动点坐标之间的关系式

⎩

⎪⎨⎪⎧

x 1＝f (x ，y )，y 1＝g (x ，y )； (3)代换：将上述关系式代入已知曲线方程，便可得到所求动点的轨迹方程．

【变式训练】1.如图，动圆C 1：x 2

＋y 2

＝t 2,

1＜t ＜3与椭圆C 2：x 2

9

＋y 2

＝1相交于A ，B ，C ，

D 四点．点A 1，A 2分别为C 2的左、右顶点，求直线AA 1与直线A 2B 交点M 的轨迹方程．

2.已知三角形ABC 的顶点A (−3,0)、B (3,0)，若顶点C 在抛物线y 2＝6x 上移动，则三角形ABC 的重心的轨迹方程为______

类型四 参数法求轨迹方程

【例4】在平面直角坐标系xOy 中，已知两点M(1，－3)，N(5,1)，若点C 的坐标满足OC →

＝tOM →＋(1－t)ON →(t ∈R)，且点C 的轨迹与抛物线y 2

＝4x 相交于A ，B 两点． (1)求证：OA ⊥OB ；

(2)在x 轴上是否存在一点P(m,0)(m≠0)，使得过点P 任意作一条抛物线y 2

＝4x 的弦，并以该弦为直径的圆都经过原点？若存在，求出m 的值及圆心的轨迹方程；若不存在，请说明理由．

【点评】利用参数法求轨迹方程：一是选择合适的参数(可以是单参数，也可以是双参数)；二是建立参数方程后消掉参数，消参数的方法有代入消参法、加减消参法、平方消参法等．