最新圆锥曲线轨迹问题(教师版)

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第四讲 有关圆锥曲线轨迹问题(教师版)

根据动点的运动规律求出动点的轨迹方程,这是解析几何的一大课题:一方面求轨迹方程的实质是将“形”转化为“数”,将“曲线”转化为“方程”,通过对方程的研究来认识曲线的性质;另一方面求轨迹方程是培养学生数形转化的思想、方法以及技巧的极好教材。该内容不仅贯穿于“圆锥曲线”的教学的全过程,而且在建构思想、函数方程思想、化归转化思想等方面均有体现和渗透。

求轨迹方程的的基本步骤:建设现代化(检验)

建(坐标系)设(动点坐标)限(限制条件,动点、已知点满足的条件)代(动点、已知点坐标代入)化(化简整理)检验(要注意定义域“挖”与“补”)

求轨迹方程的的基本方法:直接法、定义法、相关点法、参数法、交轨法、向量法等。 1.直接法:如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含x,y 的等式,就得到轨迹方程,这

种方法称之为直接法; 例1、已知直角坐标系,点Q (2,0),圆C 方程为

12

2=+y x ,动点M 到圆C 的切线长与

MQ

的比等于常数)0(>λλ,求动点M 的轨迹。

【解析】设MN 切圆C 于N ,则

2

22ON

MO MN -=。),(y x M ,则

2

222)2(1y x y x +-=-+λ化简得

0)41(4))(1(2

2222=++-+-λλλx y x 当1=λ时,方程为54x =,表示一条直线。

当1≠λ时,方程化为2

2

22

222)1(31)12(-+=+--λλλλy x 表示一个圆。

【练习】如图,圆1O 与圆2O 的半径都是1,124O O =. 过动点P 分别作圆2O 、圆2O 的切线PM PN ,

(M N ,分别为切点),使得2PM PN =. 试建立适当的坐标系,并求动点P 的轨迹方程.

【解析】以12O O 的中点O 为原点,12O O 所在直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则1(20)O -,

,2(20)O ,. 由已知2PM PN =,得222PM PN =. 因为两圆半径均为1,所以

22

1212(1)PO PO -=-.

设()P x y ,,则2222(2)12[(2)1]x y x y ++-=-+-, 即22(6)33x y -+=.(或221230x y x +-+=)

y x

Q

M

N

O

证明可以省略,但要注意“挖”与“补”。

2、求轨迹方程一般只要求出方程即可,求轨迹却不仅要求出方程而且要说明轨迹是什么。 2.定义法:运用解析几何中一些常用定义(例如圆锥曲线的定义),可从曲线定义出发直接写出轨迹方程,或从曲线定义出发建立关系式,从而求出轨迹方程。

例2、已知动圆过定点,02p ??

???

,且与直线2p x =-相切,其中0p >.

求动圆圆心C 的轨迹的方程;

解析】如图,设M 为动圆圆心,,02p ??

???

为记为F ,过点M 作直线2p x =-的垂线,垂足为N ,

由题意知:MF MN =即动点M 到定点F 与定直线2

p

x =-

的距离相等,由抛物线的定义知,点M 的轨迹为抛物线,其中,02p F ??

???

为焦点,2p x =-为准线,轨迹方程为22(0)y px P =>;

【练习】 已知圆O 的方程为 x 2+y 2=100,点A 的坐标为(-6,0),M 为圆O 上任一点,AM

的垂直平分线交OM 于点P ,求点P 的方程。

【解析】由中垂线知,PM PA =故10==+=+OM PO PM PO PA ,即P 点的轨迹为以A 、O 为焦点的椭圆,中心为(-3,0),

故P 点的方程为

12516

25)3(2

2=++y x ◎◎已知A 、B 、C 是直线l 上的三点,且|AB|=|BC|=6,⊙O ′

切直线l 于点A ,又过B 、C 作⊙O ′异于l 的两切线,设这两切线交于点P ,求点P 的轨迹方程.

【解析】设过B 、C 异于l 的两切线分别切⊙O ′于D 、E 两点, 两切线交于点P.由切线的性质知:|BA|=|BD|,|PD|=|PE|,|CA|=|CE|,故|PB|+|PC|=|BD|+|PD|+|PC|=|BA|+|PE|+|PC|

=|BA|+|CE|=|AB|+|CA|=6+12=18>6=|BC|,故由椭圆定义知, 点P 的轨迹是以B 、C 为两焦点的椭圆,

以l 所在的直线为x 轴,以BC 的中点为原点,建立坐标系,

可求得动点P 的轨迹方程为:22

18172

x y +

= 评析:定义法的关键是条件的转化——转化成某一基本轨迹的定义条件。

三、相关点法:动点所满足的条件不易表述或求出,但形成轨迹的动点P(x,y)却随另一动点Q(x ’,y ’)的运动而有规律的运动,且动点Q 的轨迹为给定或容易求得,则可先将x ’,y ’表示为x,y 的式子,再代入Q 的轨迹方程,然而整理得P 的轨迹方程,代入法也称相关点法。

几何法:利用平面几何或解析几何的知识分析图形性质,发现动点运动规律和动点满足的条件,然而得出动点的轨迹方程。 ,02p ?? ???

2

p x =-l

O '

P E D

C B

A

例3、如图,从双曲线x 2-y 2=1上一点Q 引直线x+y=2的垂线,垂足为N 。求线段QN 的中点P 的轨迹方程。

【解析】设动点P 的坐标为(x,y ),点Q 的坐标为(x 1,y 1) 则N ( 2x-x 1,2y-y 1)代入x+y=2,得2x-x 1+2y-y 1=2①

又PQ 垂直于直线x+y=2,故11

1

=--x x y y ,即x-y+y 1-x 1=0② 由①②解方程组得12

3

21,1212311-+=-+=

y x y y x x , 代入双曲线方程即可得P 点的轨迹方程是2x 2-2y 2-2x+2y-1=0

【练习】已知椭圆)0(122

22>>=+b a b

y a x 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.2||1a Q F =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.0||,022≠=?TF TF PT

求点T 的轨迹C 的方程;

【解析】解法一:(相关点法)

设点T 的坐标为).,(y x 当0||=PT 时,点(a ,0)和点(-a ,0)在轨迹上. 当|0||0|2≠≠TF PT 且时,由02=?TF PT ,得2TF PT ⊥. 又||||2PF PQ =,所以T 为线段F 2Q 的中点.

设点Q 的坐标为(y x '',),则???

????'=+'=.2

,2y y c

x x 因此??

?='-='.

2,

2y y c x x ① 由a Q F 2||1=得.4)(222a y c x ='++' ②

将①代入②,可得.222a y x =+综上所述,点T 的轨迹C 的方程是.222a y x =+ 解法二:(几何法)设点T 的坐标为).,(y x 当0||=PT 时,点(a ,0)和点(-a ,0)在轨迹上.当|0||0|2≠≠TF PT 且时,由0||||2=?TF PT ,得2TF PT ⊥.又||||2PF PQ =,所以T 为线段F 2Q 的中点.在△QF 1F 2中,a Q F OT ==

||2

1

||1,所以有.222a y x =+ 综上所述,点T 的轨迹C 的方程是.222a y x =+

四、参数法:求轨迹方程有时很难直接找到动点的横坐标、纵坐标之间的关系,则可借助中间变量(参数),使x,y 之间建立起联系,然而再从所求式子中消去参数,得出动点的轨迹方程。

例4、在平面直角坐标系x Oy 中,抛物线y=x 2上异于坐标原点O 的两不同动点A 、B 满足AO ⊥BO (如图4所示).求△AOB 的重心G (即三角形三条中线的交点)的轨迹方程;

【解析】解法一:以OA 的斜率k 为参数由

{

2y kx y x

==解得A (k ,k 2

) ∵OA ⊥OB ,∴OB :1y x k =-由21y x k y x

??=-??=?解得B 211,k k ??

- ??? 设△AOB 的重心G (x ,y ),则22113113x k k y k k ???

=- ??????

???=+ ?

???? 消去参数k 得重心G 的轨迹方程为22

33

y x =+

解法二:设△AOB 的重心为G(x,y),A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则???????+=+=332121y y y x x x ...(1) ∵OA ⊥OB ∴1-=?OB OA k k ,即12121-=+y y x x , (2)

又点A ,B 在抛物线上,有2

22211,x y x y ==,代入(2)化简得121-=x x

∴3

2332)3(31]2)[(31)(31322212212

22121+=+?=-+=+=+=

x x x x x x x x y y y 所以重心为G 的轨迹方程为3

2

32+

=x y 。 【练习】如图,设抛物线2:x y C =的焦点为F ,动点P 在直线02:=--y x l 上运动,过P 作抛物线C 的两条切线PA 、PB ,且与抛物线C 分别相切于A 、B 两点.求△APB 的重心G 的轨迹方程.

O G B A

y

x P l

【解析】设切点A 、B 坐标分别为))((,(),(012112

x x x x x x ≠和, ∴切线AP 的方程为:;022

0=--x y x x 切线BP 的方程为:;02211=--x y x x 解得P 点的坐标为:101

0,2

x x y x x x P P =+=

所以△APB 的重心G 的坐标为 P P G x x x x x =++=310,,3

43)(332

1021010212

010p

P P G y x x x x x x x x x y y y y -=-+=++=++=

所以2

43G G p x y y +-=,由点P 在直线l 上运动,从而得到重心G 的轨迹方程为:

).24(3

1

,02)43(22+-==-+--x x y x y x 即

评析:1.用参数法求轨迹是高考中常考的重要题型,由于选参灵活,技巧性强,也是学生较难掌握的一类问题。

2.选用什么变量为参数,要看动点随什么量的变化而变化,常见的参数有:斜率、截距、定比、角、点的坐标等。

3.要特别注意消参前后保持范围的等价性。

4.多参问题中,根据方程的观点,引入 n 个参数,需建立n+1个方程,才能消参(特殊情况下,能整体处理时,方程个数可减少)。

五、交轨法:求两动曲线交点轨迹时,可由方程直接消去参数,例如求两动直线的交点时常用此法,也可以引入参数来建立这些动曲线的联系,然而消去参数得到轨迹方程。可以说是参数法的一种变种。

例5 、抛物线)0(42>=p px y 的顶点作互相垂直的两弦OA 、OB ,求抛物线的顶点O 在

直线AB 上的射影M 的轨迹。

解1(交轨法):点A 、B 在抛物线)0(42

>=p px y 上,设A (),42A A

y p

y ,B (

),42

B B y p y 所以k OA =

A y p 4 k O

B =B

y p

4,由OA 垂直OB 得k OA k OB = -1,得y A y B = -16p 2 ,又AB 方程可求得)4(4422

2p y x p

y p y y y y y A

B

A B A A ---=-,即(y A +y B )y--4px--y A y B =0,把 y A y B = -16p 2代入得AB 方程(y A +y B )y--4px+16p 2 =0 ① 又OM 的方程为 x P

y y y B

A 4-+=

② 由①②消去得y A +y B 即得0422=-+px y x , 即得2

224)2(p y p x =+-。

所以点M 的轨迹方程为2224)2(p y p x =+-,其轨迹是以)0,2(p 为圆心,半径为p 2的圆,除去点(0,0)。

到交点的两个坐标间的关系即可。交轨法实际上是参数法中的一种特殊情况。

解2(几何法):由解1中AB 方程(y A +y B )y--4px+16p 2 =0 可得AB 过定点(4p,0)而OM 垂直AB ,所以由圆的几法性质可知:M 点的轨迹是以)0,2(p 为圆心,半径为p 2的圆。所以方程为2224)2(p y p x =+-,除去点(0,0)。

五、向量法:

例6 、(1995全国理)已知椭圆如图6,16

2422y x +=1,直线L :812y x +=1,

P 是L 上一点,射线OP 交椭圆于点R ,又点Q 在OP 上且满足|OQ |·|OP |=|OR |2.

当点P 在L 上移动时,求点Q 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线

总结:

以上给出了处理轨迹问题的几种常用方法,对于下面几点,在复习轨迹问题时是值得我们引起高度重视的:

1.高考方向要把握

高考考查轨迹问题通常是以下两类:一类是容易题,以定义法、相关点法、待定系数法等为主,另一类是高难度的纯轨迹问题,综合考查各种方法。

2.“轨迹”、“方程”要区分

求轨迹方程,求得方程就可以了;若是求轨迹,求得方程还不够,还应指出方程所表示的曲线类型(定形、定位、定量)。

3.抓住特点选方法

处理轨迹问题成败在于:对各种方法的领悟与解题经验的积累。所以在处理轨迹问题时一定要善于根据题目的特点选择恰当的方法(什么情况下用什么方法上面已有介绍,这里不再重复)。

4.认真细致定范围

确定轨迹的范围是处理轨迹问题的难点,也是学生容易出现错误的地方,在确定轨迹范围时,应注意以下几个方面:

①准确理解题意,挖掘隐含条件;②列式不改变题意,并且要全面考虑各种情形; ③推理要严密,方程化简要等价;④消参时要保持范围的等价性;⑤数形结合,查“漏”补“缺”。

5. 平几知识“用当先”

在处理轨迹问题时, 要特别注意运用平面几何知识, 其作用主要有:

①题中没有给出明显的条件式时,可帮助列式;②简化条件式;③转化化归。 6.向量工具“用自如”

向量是新课改后增加的内容,它是数形转化的纽带,它在初等数学的各个分支中起着十分重要的工具作用,在复习时应加强训练,使学生熟练掌握, 并能运用自如。

图6

巩固练习:1. 点M (x ,y )与定点F (1,0)的距离和它到直线x =4的距离的比为2, 则动点M 的轨迹方程为 ( ).

A. 13422=-y x

B. 13

42

2=+y x C. 3x 2-y 2-34x +65=0 D. 3x 2-y 2-30x +63=0 (目的: 掌握直接法求轨迹方程的基本思路及步骤, 同时掌握双曲线第二定义, 避免错误使用) 答案: D 解析:

24

)1(2

2=-+-x y x , 两边平方即得3x 2-y 2-30x +63=0

2 . P 是椭圆19162

2=+y x 上的动点, 作PD ⊥y 轴, D 为垂足, 则PD 中点的轨迹方程为( ). A.

116922=+y x B. 196422=+y x C. 14922=+y x D. 19

42

2=+y x (目的: 掌握代入法求轨迹方程的基本思路及步骤, 理解其适用的题型)答案: D

解析: 设PD 中点为M (x , y ), 则P 点坐标为(2x , y ), 代入方程191622=+y x , 即得19

42

2=+y x . 3. 已知双曲线122

22=-b

y a x ,(a>0,b>0), A 1、A 2是双曲线实轴的两个端点, MN 是垂直于实

轴所在直线的弦的两个端点, 则A 1M 与A 2N 交点的轨迹方程是( ).

A. 12222=+b y a x

B. 12222=+b x a y

C. 12222=-b y a x

D. 122

22=-b

x a y

(目的: 熟悉参数法求轨迹方程的基本思路, 理解相交点轨迹方程的解题技巧)答案: A

解析: 设 M (x 1, y 1), N (x 1, -y 1), A 1M 与A 2N 交点为P (x ,y ), A 1 (-a ,0), A 2(a ,0), 则A 1 M 的

方程是

a x a x y y ++=11,A 2M 的方程是a x a

x y y --=-11, 两式相乘, 结合1221221=-b

y a x 即得. 4. 抛物线的准线l 的方程是y =1, 且抛物线恒过点P (1,-1), 则抛物线焦点弦的另一个端

点Q 的轨迹方程是( ). ( B )

A. (x -1)2=-8(y -1)

B. (x -1)2=-8(y -1) (x ≠1)

C. (y -1)2=8(x -1)

D. (y -1)2=8(x -1) (x ≠1)

(目的: 认识到用定义法求轨迹方程能减少运算量, 是重要的解题方法)答案: B 解析: 设焦点为F , Q (x ,y ), 则由抛物线定义得:

22)1()1()1(2++-==-+=+y x PQ y QF AF , 化简即得

5. △ABC 中, A (0,-2), B (0,2), 且CB AB CA ,,成等差数列, 则C 点的轨迹方程是 .

(目的: 求曲线方程应注意根据题意检验方程的完整性)答案:

)0(112

162

2≠=+x x y

解析: 82==+AB CB CA , 知: C 点轨迹是以A 、B 为焦点, 且2a =8的椭圆

6. 若A 点是圆(x-2)2+(y-2)2=1上的动点, 点B (1,0), M 分AB 的比为2:1, 则M 点的轨迹方程是 .

(目的: 熟悉代入法及定比分点坐标公式)答案: 9

1

)32()34(22=-+-y x

解析: 设A (x 1, y 1), M (x , y ), 则由定比分点公式得: 3

,3211y

y x x =+=

, y y x x 3,2311=-=∴, 代入(x-2)2+(y-2)2=1即得9

1

)32()34(22=-+-y x

7. 直线12=-+a

y

a x 与x 、y 轴交点的中点的轨迹方程是 .

(目的: 理解参数法及其参数限制对方程的影响, 注意解题的完整性)

答案: x +y =1 , )1,0(≠≠x x 解析: 设直线12=-+a

y

a x 与x 、

y 轴交点为)2,0(),0,(a B a A -, A 、B 中点M (x , y ), 则2

1,2a

y a x -==, 消去a , 得: x +y =1, 1,0,2,0≠≠∴≠≠x x a a Θ

完整的圆锥曲线轨迹方程求法

圆锥曲线轨迹方程的解法 目录 一题多解 (2) 一.直接法 (3) 二. 相关点法 (6) 三. 几何法 (10) 四. 参数法 (12) 五. 交轨法 (14) 六. 定义法 (16)

一题多解 设圆C :(x -1)2+y 2=1,过原点O 作圆的任意弦OQ ,求所对弦的中点P 的轨迹方程。 一.直接法 设P (x,y ),OQ 是圆C 的一条弦,P 是OQ 的中点,则CP ⊥OQ ,x ≠0,设 OC 中点为M (0,21),则|MP |=21|OC |=21,得(x -21)2+y 2=41 (x ≠0),即点P 的 轨迹方程是(x -21)2+y 2=41 (0<x ≤1)。 二.定义法 ⊥⊥OPC =90°,⊥动点P 在以M (0,2 1 )为圆心,OC 为直径的圆(除去原点 O )上,|OC |=1,故P 点的轨迹方程为(x -21)2+y 2=41 (0<x ≤1) 三.相关点法 设P (x,y ),Q (x 1,y 1),其中x 1≠0, ⊥x 1=2x,y 1=2y ,而(x 1-1)2+y 2=1 ⊥(2x -1)2+2y 2=1,又x 1≠0, ⊥x ≠0,即(x -21)2+y 2=41 (0<x ≤1) 四.参数法 ①设动弦PQ 的方程为y=kx ,代入圆的方程(x -1)2+kx 2=1, 即(1+k 2)x 2-2x =0,⊥.12 221k x x +=+ 设点P (x,y ),则2 2211],1,0(112k k kx y k x x x +==∈+=+= 消去k 得(x - 21)2+y 2=4 1 (0<x ≤1) ②另解 设Q 点(1+cos θ,sin θ),其中cos θ≠-1,P (x,y ), 则,2sin ],1,0(2cos 1θθ=∈+= y x 消去θ得(x -21)2+y 2=4 1 (0<x ≤1)

圆锥曲线大题十个大招——轨迹问题

招式八:轨迹问题 轨迹法:1.直接法:如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含x,y 的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直接法; 例1、已知直角坐标系中,点Q (2,0),圆C 的方程为122=+y x ,动点M 到圆C 的切线长与 MQ 的比等于常数)0(>λλ,求动点M 的轨迹。 【解析】设MN 切圆C 于N ,则2 2 2 ON MO MN -=。设),(y x M ,则 2 222)2(1y x y x +-=-+λ 化简得0)41(4))(1(2 2 2 2 2 =++-+-λλλx y x (1) 当1=λ时,方程为4 5 = x ,表示一条直线。 (2) 当1≠λ时,方程化为2 2 22 222) 1(31)12(-+=+--λλλλy x 表示一个圆。 ◎◎如图,圆1O 与圆2O 的半径都是1,124O O =. 过动点P 分别作圆2O 、圆2O 的切线PM PN ,(M N ,分别为切点),使得2PM PN =. 试建立适当的坐标系,并求动点P 的轨迹方程. 【解析】以12O O 的中点O 为原点,12O O 所在直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则 1(20)O -,,2(20)O ,. 由已知2PM PN =,得222PM PN =. 因为两圆半径均为1,所以 22 1212(1)PO PO -=-. 设()P x y , ,则 2222(2)12[(2)1]x y x y ++-=-+-, y x Q M N O

即22(6)33x y -+=.(或221230x y x +-+=) 评析: 1、用直接法求动点轨迹一般有建系,设点,列式,化简,证明五个步骤,最后的证明可以省略,但要注意“挖”与“补”。 2、求轨迹方程一般只要求出方程即可,求轨迹却不仅要求出方程而且要说明轨迹是什么。 2.定义法:运用解析几何中一些常用定义(例如圆锥曲线的定义),可从曲线定义出发直接写出轨迹方程,或从曲线定义出发建立关系式,从而求出轨迹方程。 例2、已知动圆过定点,02p ?? ??? ,且与直线2p x =-相切,其中0p >.求动圆圆心C 的轨迹的方程; 【解析】如图,设M 为动圆圆心,,02p ?? ??? 为记为F ,过点M 作直线2p x =-的垂线, 垂足为N ,由题意知:MF MN = 即动点M 到定点F 与定直线2 p x =- 的距离相等, 由抛物线的定义知,点M 的轨迹为抛物线,其中,02p F ?? ??? 为焦点, 2 p x =- 为准线,所以轨迹方程为2 2(0)y px P =>; ◎◎ 已知圆O 的方程为 x 2+y 2=100,点A 的坐标为(-6,0),M 为圆O 上任一点,AM 的垂直平分线交OM 于点P ,求点P 的方程。 【解析】由中垂线知,PM PA =故10==+=+OM PO PM PO PA ,即P 点的轨迹为以A 、 O 为焦点的椭圆,中心为(-3,0),故P 点的方程为 12516 25)3(2 2=++y x ,02p ?? ??? 2 p x =-

圆锥曲线轨迹方程经典例题

轨迹方程经典例题 一、轨迹为圆: 1、 长为2a 的线段的两个端点在x 轴和y 轴上移动,求线段AB 的中点M 的轨迹方程: 已知M 与两个定点(0,0),A (3,0)的距离之比为 2 1 ,求点M 的轨迹方程; 2、 线段AB 的端点B 的坐标是(4,3),端点A 在圆1)1(22=++y x 上运动,求AB 的中点M 的轨迹。 (2013新课标2卷文20)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x 轴上截得线段长为22,在y 轴上截得线段长为32。 (1)求圆心的P 的轨迹方程; (2)若P 点到直线x y =的距离为 2 2 ,求圆P 的方程。 3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. 4在平面直角坐标系xOy 中,点)3,0(A ,直线42:-=x y l .设圆C 的半径为1,圆心在l 上. (1)若圆心C 也在直线1-=x y 上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程; (2)若圆C 上存在点M ,使MO MA 2=,求圆心C 的横坐标a 的取值范围. 5(2013陕西卷理20)已知动圆过定点)0,4(A ,且在y 轴上截得弦MN 的长为8. (1) 求动圆圆心的轨迹C 的方程; (2) 已知点)0,1(-B ,设不垂直于x 轴的直线l 与轨迹C 交于不同的两点Q P ,,若x 轴是PBQ ∠的角平分线,证明 直线l 过定点。 二、椭圆类型: 3、 定义法:点M(x ,y )与定点F(2,0)的距离和它到定直线8=x 的距离之比为2 1 ,求点M 的轨迹方程.

高中数学圆锥曲线轨迹问题题型分析

有关圆锥曲线轨迹问题 根据动点的运动规律求出动点的轨迹方程,这是解析几何的一大课题:一方面求轨迹方程的实质是将“形”转化为“数”,将“曲线”转化为“方程”,通过对方程的研究来认识曲线的性质;另一方面求轨迹方程是培养学生数形转化的思想、方法以及技巧的极好教材。该内容不仅贯穿于“圆锥曲线”的教学的全过程,而且在建构思想、函数方程思想、化归转化思想等方面均有体现和渗透。 轨迹问题是高考中的一个热点和重点,在历年高考中出现的频率较高,特别是当今高考的改革以考查学生创新意识为突破口,注重考查学生的逻辑思维能力,运算能力,分析问题和解决问题的能力,而轨迹方程这一热点,常涉及函数、三角、向量、几何等知识,能很好地反映学生在这些能力方面的掌握程度。 求轨迹方程的的基本步骤:建设现代化(检验) 建(坐标系)设(动点坐标)现(限制条件,动点、已知点满足的条件)代(动点、已知点坐标代入)化(化简整理)检验(要注意定义域“挖”与“补”) 求轨迹方程的的基本方法:直接法、定义法、相关点法、参数法、交轨法、向量法等。 1.直接法:如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含x,y 的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直接法; 例1、已知直角坐标系中,点Q (2,0),圆C 的方程为 122=+y x ,动点M 到圆C 的切线长与MQ 的比等于常数 )0(>λλ,求动点M 的轨迹。 【解析】设MN 切圆C 于N ,则2 2 2 ON MO MN -=。设),(y x M ,则 2222)2(1y x y x +-=-+λ 化简得0)41(4))(1(22222=++-+-λλλx y x (1) 当1=λ时,方程为4 5 = x ,表示一条直线。 (2) 当1≠λ时,方程化为2 222 222)1(31)12(-+=+--λλλλy x 表示一个圆。 ◎◎如图,圆1O 与圆2O 的半径都是1,124O O =. 过动点P 分别作圆2O 、圆2O 的切线PM PN ,(M N ,分别为切点) ,使得PM =. 试建立适当的坐标系,并求动点P 的轨迹方程. 【解析】以12O O 的中点O 为原点,12O O 所在直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则 1(20)O -,,2(20)O ,.

圆锥曲线中的定点定值问题(教师版)

第四讲 圆锥曲线中的定点定值问题 一、直线恒过定点问题 例1. 已知动点E 在直线:2l y =-上,过点E 分别作曲线2 :4C x y =的切线,EA EB , 切点为 A 、 B , 求证:直线AB 恒过一定点,并求出该定点的坐标; 解:设),2,(-a E )4,(),4,(2 22211x x B x x A ,x y x y 2 1 4'2=∴= , )(21 41121点切线过,的抛物线切线方程为过点E x x x x y A -=-),(2 1 421121x a x x -=--∴整理得:082121=--ax x 同理可得:2 22280x ax --= 8 ,2082,2121221-=?=+∴=--∴x x a x x ax x x x 的两根是方程 )2 4,(2+a a AB 中点为可得,又22 12 121212124442 AB x x y y x x a k x x x x - -+====-- 2(2)()22a a AB y x a ∴-+=-直线的方程为,2()2 a y x AB =+∴即过定点0,2. 例2、已知点00(,)P x y 是椭圆22:12x E y +=上任意一点,直线l 的方程为0012 x x y y +=, 直线0l 过P 点与直线l 垂直,点M (-1,0)关于直线0l 的对称点为N ,直线PN 恒 过一定点G ,求点G 的坐标。 解:直线0l 的方程为0000()2()x y y y x x -=-,即000020y x x y x y --= 设)0,1(-M 关于直线0l 的对称点N 的坐标为(,)N m n 则0000001 212022x n m y x n m y x y ?=-?+??-??--=??,解得3200020432 0000 2002344424482(4)x x x m x x x x x n y x ?+--=?-??+--?=?-? ∴ 直线PN 的斜率为4320000032 00004288 2(34) n y x x x x k m x y x x -++--==---+

圆锥曲线轨迹方程经典例题

轨迹方程经典例题 一、轨迹为圆的例题: 1、 必修2课本P 124B 组2:长为2a 的线段的两个端点在x 轴和y 轴上移动,求线段AB 的中点M 的轨迹方程: 必修2课本P 124B 组:已知M 与两个定点(0,0),A (3,0)的距离之比为 2 1 ,求点M 的轨迹方程;(一般地:必修2课本P 144B 组2:已知点M(x ,y )与两个定点21,M M 的距离之比为一个常数m ;讨论点M(x ,y )的轨迹方程(分m =1,与m ≠1进行讨论) 2、 必修2课本P 122例5:线段AB 的端点B 的坐标是(4,3),端点A 在圆 1)1(22=++y x 上运动,求AB 的中点M 的轨迹。 (2013新课标2卷文20)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x 轴上截得线段长为22,在y 轴上截得线段长为32。 (1)求圆心的P 的轨迹方程; (2)若P 点到直线x y =的距离为 2 2 ,求圆P 的方程。 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. 解:设AB 的中点为R ,坐标为(x ,y ),则在Rt △ABP 中,|AR |=|PR |.又因为R 是弦AB 的中点,依垂径定理:在Rt △OAR 中,|AR |2=|AO |2-|OR |2=36-(x 2+y 2)又|AR |=|PR |=22)4(y x +-所以有(x -4)2+y 2=36-(x 2+y 2),即x 2+y 2-4x -10=0因此点R 在一个圆上,而当R 在此圆上运动时,Q 点即在所求的轨迹上运动. 设Q (x ,y ),R (x 1,y 1),因为R 是PQ 的中点,所以x 1= 2 ,241+= +y y x ,代入方程x 2+y 2-4x -10=0,得24 4)2()24( 22+? -++x y x -10=0整理得:x 2+y 2=56,这就是所求的轨迹方程. 在平面直角坐标系xOy 中,点)3,0(A ,直线42:-=x y l .设圆C 的半径为1,圆心在l 上. (1)若圆心C 也在直线1-=x y 上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程; (2)若圆C 上存在点M ,使MO MA 2=,求圆心C 的横坐标a 的取值范围. (2013陕西卷理20)已知动圆过定点)0,4(A ,且在y 轴上截得弦MN 的长为8.

圆锥曲线中的轨迹问题(含解析)

圆锥曲线中的轨迹问题 一、单选题 1.平面α的斜线AB 交α于点B ,过定点A 的动直线l 与AB 垂直,且交α于点C ,则动点C 的轨迹是( ) A .一条直线 B .一个圆 C .一个椭圆 D .曲线的一支 2.棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,P 为正方体表面上的一个动点,且总有 1PC BD ⊥,则动点P 的轨迹所围成图形的面积为( ) A .3 B .32 C . 32 D .1 3.如图,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,点M 在棱AB 上,且1 3 AM = ,点P 是平面ABCD 上的动点,且动点P 到直线11A D 的距离与点P 到点M 的距离的平方差为1,则动点P 的轨迹是( ) A .圆 B .抛物线 C .双曲线 D .直线 二、填空题 4.已知分别过点(1,0)A -和点(1,0)B 的两条直线相交于点P ,若直线PA 与PB 的斜率之积为-1,则动点P 的轨迹方程是________. 5.动圆经过点(3,0)A ,且与直线:3l x =-相切,求动圆圆心M 的轨迹方程是____________. 三、解答题 6.圆C 过点()60A , ,()1,5B ,且圆心在直线:2780l x y -+=上. (1)求圆C 的方程;

(2)P 为圆C 上的任意一点,定点()8,0Q ,求线段PQ 中点M 的轨迹方程. 7.若平面内两定点(0,0)O ,(3,0)A ,动点P 满足||1 ||2 PO PA =. (1)求点P 的轨迹方程; 8.点(,)M x y 与定点(3,0)F 的距离和它到直线25:3 l x = 的距离之比是常数3 5,求点 M 的轨迹方程. 9.在圆:C 223x y +=上任取一点P ,过点P 作x 轴的垂线段PD ,D 为垂足,当P 在 圆上运动时,线段PD 上有一点M ,使得DM =, (1)求M 的轨迹的方程; 10.已知点()1,0F ,点P 到点F 的距离比点P 到y 轴的距离多1,且点P 的横坐标非负,点()1,M m (0m <); (1)求点P 的轨迹C 的方程;. (2)过点M 作C 的两条切线,切点为A ,B ,设AB 的中点为N ,求直线MN 的斜率.

高考数学 考前30天冲刺押题系列 专题05 圆锥曲线(下)理(教师版)

【名师备考建议】 鉴于圆锥问题具有综合性强、区分度高的特点,名师给出以下四点备考建议: 1、主观形成圆锥的知识结构;椭圆、双曲线、抛物线,在这三类曲线身上是有很多的基本性质具 有相关性,因此,在复习备考的过程中,应当主观的形成对三类圆锥曲线方程以及性质的认识,形成一张深刻记忆的知识列表;同时对基本的题型也要有一定的把握; 2、认真研究三年高考的各种题型;由于圆锥曲线的难度系数较高,不易把握,但仍然有理可循; 复习备考的过程中,无论是老师还是学生都应当认真研究近三年文理科的出题方向,至于从何研究,可以从近三年的质检卷、名校卷以及高考卷中得到启示,努力理清每一道问题的思路、做法,这样可以有效的培养解题意识; 3、熟练掌握部分题型的解题模式;三轮复习中,由于做题的经验得到一定的积累,多多少少对题 目的解题方法和手段有了一定的认识,比如,直线与圆锥曲线的问题,大部分是必须联立直线与圆锥曲线的方程进行解题,这是一种模式;再比如,圆锥曲线的探究性问题,可以先采用一些特殊值进行计算,得到结论以后加以证明;这都是必须熟练掌握的解题模式; 4、调整对待圆锥曲线的心理状态;由于圆锥曲线问题的综合性较强,并且经常作为倒二题出现, 这就要求学生合理的分配自己的时间;如果实在无法求解,无须在此问题上进行逗留,以免失去了做压轴题和检查的时间;对于优等生来说,必须精益求精;对于中等生来说,只需尽其所能;对于差等生来说,一定不必强求. 【高考冲刺押题】 e=,椭圆上的点到焦点【押题6】已知椭圆C的中心为坐标原点O,焦点在y轴上,离心率 2 M m,且与椭圆C交于相异两点,A B,且的最短距离为2,直线l经过y轴上一点(0,) =. 3 AM MB

2021届高考数学圆锥曲线中必考知识专题9 圆锥曲线中的轨迹问题(解析版)

专题9:圆锥曲线中的轨迹问题(解析版) 一、单选题 1.平面α的斜线AB 交α于点B ,过定点A 的动直线l 与AB 垂直,且交α于点C ,则动点C 的轨迹是( ) A .一条直线 B .一个圆 C .一个椭圆 D .曲线的一支 【答案】A 【分析】 先找出定点A 和直线l 确定的一个平面,结合平面相交的特点可得轨迹类型. 【详解】 如图,设l 与l '是其中的两条任意的直线,则这两条直线确定一个平面β,且α的斜线 AB β⊥,由过平面外一点有且只有一个平面与已知直线垂直可知过定点A 与AB 垂直 所有直线都在这个平面内,故动点C 都在平面β与平面α的交线上. 【点睛】 本题主要考查轨迹的类型确定,熟悉平面的基本性质及推论是求解的关键,侧重考查直观想象的核心素养. 2.棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,P 为正方体表面上的一个动点,且总有 1PC BD ⊥,则动点P 的轨迹所围成图形的面积为( ) A 3 B .32 C 3 D .1 【答案】C 【分析】 本题首先可以根据题意确定当1PC BD ⊥时直线PC 所在平面区域,然后结合图像即可

得出动点P 的轨迹所围成图形为1AB C ,然后求出1AB C 面积即可得出结果. 【详解】 如图,易知直线1BD ⊥平面1ACB , 故动点P 的轨迹所围成图形为1AB C , 因为1AB C 为边长为2的正三角形, 所以其面积() 2 3 32S =?= , 故选:C. 【点睛】 本题考查线面垂直的相关性质,若直线与平面垂直,则直线垂直这个平面内的所有直线,考查推理能力,考查数形结合思想,是中档题. 3.如图,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,点M 在棱AB 上,且1 3 AM = ,点P 是平面ABCD 上的动点,且动点P 到直线11A D 的距离与点P 到点M 的距离的平方差为1,则动点P 的轨迹是( ) A .圆 B .抛物线 C .双曲线 D .直线 【答案】B 【分析】 作PQ AD ⊥,11QR A D ⊥,PR 即为点P 到直线11A D 的距离,由勾股定理得

“圆锥曲线平行弦中点轨迹问题”说题

圆锥曲线平行弦中点轨迹问题”说题 说题”是近年来涌现出的一种新型教学研究模式 简单地讲:说题是执教者或受教育者在精心做题的基础上,阐述对习题解答时所采用的思维方式,解题策略及依据,进而总结出经验性解题规律. “说题”使教研活动更入微了,可以说是教研活动的一次创新 般说来,说题应从以下几个方面进行分析:数学思想 与数学方法,命题变化的自然思维,小结、归纳与应用,题多解、发散思维,常规变式,多种变式、融会贯通,从特殊到一般寻找规律.要求数学教师不但对题目进行深层次的 挖掘,说出题目的本质、新意、特色,还要说出题目的编制、演变过程以及该题目的潜在价值 面是本人的一次说题研究,在此抛砖引玉供各位参考、说问题 背景 问题来源于2005 年上海市普通高等学校春季招生考试 数学试卷第22 题: 1)求右焦点坐标是(2,0),且经过点(-2,-2)的 椭圆的标准方程; (2)已知椭圆C的方程是x2a2+y2b2=1 (a>b>0), 设 斜率为k的直线I,交椭圆C于A、B两点,AB的中点为M.证

明:当直线l 平行移动时,动点M 在一条过原点的定直线上; 3)利用(2)所揭示的椭圆几何性质,用作图方法找 出下面给定椭圆的中心,简要写出作图步骤,并在图中标出椭圆的中心. 二、说问题立意 1.考查椭圆的标准方程和性质;中心对称等; 2.考查数 学思想有:从特殊到一般思想;数形结合思想;分类讨论思 想;数学方法:判别式法;函数与方程转化等;引导将双 曲线问题与相应的椭圆问题开展类比研究的思想方法.3.通 过研究椭圆的平行弦的中点轨迹,对直线与曲线位置关系研究方法有更深刻的理解;这是将知识、方法、思想、能力素质融于一体的命题,也看出高校选拔人才对学生的直觉思维能力、逻辑推理能力、运算能力和自主探索能力等提出了较高的要求. 、说问题解法 解法1(1)略(2)设直线I的方程为y=kx+m,与椭圆C的交点A(x1, y1 )、B (x2, y2),则有y=kx+m, x2a2+y2b2=1,解得( b2+a2k2)x2+2a2kmx+a2m2-a2b2=0. ???△ >0,二m2vb2+a2k2,即-b2+a2k2vmvb2+a2k2.则 x1+x2=-2a2kmb2+a2k2,y1+y2=kx1+m+kx2+m=2b2mb2+a2k2. ??? AB 中点M 的坐标为(-a2kmb2+a2k2 , b2mb2+a2k2 ).

智行数学-圆锥曲线(带答案,教师专用)

智行数学-圆锥曲线(带答案,教师专用) 一、单选题(注释) 1、已知双曲线的左、右焦点分别为,以为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为,则此双曲线的方程为()A.B.C.D. 2、F1,F2是双曲线的左、右焦点,过左焦点F1的直线 与双曲线C的左、右两支分别交于A,B两点,若,则双曲线的离心率是() A.B.C.2 D. 3、在平面直角坐标系中,直线与圆相交于两点,则弦的长等于( ) A.B.C.D. 4、已知圆M经过双曲线的两个顶点,且与直线相切,则圆M方程为() A.B. C.D. 5、已知椭圆的焦点,,是椭圆上一点,且是, 的等差中项,则椭圆的方程是() A.B. C.D. 6、以的顶点为焦点,长半轴长为4的椭圆方程为 A.B.C.D. 7、若 k 可以取任意实数,则方程 x 2 + k y 2 =" 1" 所表示的曲线不可能是()A.直线B.圆C.椭圆或双曲线D.抛物线 8、方程的两个根可分别作为的离心率。 A.椭圆和双曲线B.两条抛物线C.椭圆和抛物线D.两个椭圆

评卷人得分 二、填空题(注释) 10、若一条抛物线以原点为顶点,准线为,则此抛物线的方程为 . 11、双曲线的渐近线方程是_▲____ 13、中心在坐标原点,焦点在轴上的双曲线的一条渐近线方程为,则该双曲线的离心率为 . 14、椭圆的左焦点为,直线与椭圆相交于点、,当 的周长最大时,的面积是. 17、若点是以为焦点的双曲线上一点,满足,且 ,则此双曲线的离心率为▲ . 评卷人得分 三、解答题() 与直线相切,是 抛物线上两个动点,为抛物线的焦点,的垂直平分线与轴交于点,且. (1)求的值; (2)求点的坐标; (3)求直线的斜率的取值范围. 19、已知抛物线,为抛物线的焦点,椭圆;(1)若是与在第一象限的交点,且,求实数的值; (2)设直线与抛物线交于两个不同的点,与椭圆交于两个 不同点,中点为,中点为,若在以为直径的圆上,且 ,求实数 的取值范围. 20、(本小题满分12分) 已知定直线l:x=1和定点M(t,0)(t∈R),动点P到M的距离等于点P到直线l距离的2倍。(1)求动点P的轨迹方程,并讨论它表示什么曲线; (2)当t=4时,设点P的轨迹为曲线C,过点M作倾斜角为θ(θ>0)的直线交曲线C

圆锥曲线轨迹方程的常用方法

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(X o 、Y o ),然后代入点P 的坐标(X o 、Y o )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 。 【解析】设P (x ,y ),x >0,y >0,M (﹣2,0),N (2,0),|MN → |=4, 则MP → =(x +2,y),NP → =(x ?2,y)由|MN → |?|MP → |+MN → ?NP → =0, 则4√(x +2)2+y 2+4(x ?2)=0,化简整理得y 2=﹣8x . 【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.

最新圆锥曲线轨迹问题(教师版)

第四讲 有关圆锥曲线轨迹问题(教师版) 根据动点的运动规律求出动点的轨迹方程,这是解析几何的一大课题:一方面求轨迹方程的实质是将“形”转化为“数”,将“曲线”转化为“方程”,通过对方程的研究来认识曲线的性质;另一方面求轨迹方程是培养学生数形转化的思想、方法以及技巧的极好教材。该内容不仅贯穿于“圆锥曲线”的教学的全过程,而且在建构思想、函数方程思想、化归转化思想等方面均有体现和渗透。 求轨迹方程的的基本步骤:建设现代化(检验) 建(坐标系)设(动点坐标)限(限制条件,动点、已知点满足的条件)代(动点、已知点坐标代入)化(化简整理)检验(要注意定义域“挖”与“补”) 求轨迹方程的的基本方法:直接法、定义法、相关点法、参数法、交轨法、向量法等。 1.直接法:如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含x,y 的等式,就得到轨迹方程,这 种方法称之为直接法; 例1、已知直角坐标系,点Q (2,0),圆C 方程为 12 2=+y x ,动点M 到圆C 的切线长与 MQ 的比等于常数)0(>λλ,求动点M 的轨迹。 【解析】设MN 切圆C 于N ,则 2 22ON MO MN -=。),(y x M ,则 2 222)2(1y x y x +-=-+λ化简得 0)41(4))(1(2 2222=++-+-λλλx y x 当1=λ时,方程为54x =,表示一条直线。 当1≠λ时,方程化为2 2 22 222)1(31)12(-+=+--λλλλy x 表示一个圆。 【练习】如图,圆1O 与圆2O 的半径都是1,124O O =. 过动点P 分别作圆2O 、圆2O 的切线PM PN , (M N ,分别为切点),使得2PM PN =. 试建立适当的坐标系,并求动点P 的轨迹方程. 【解析】以12O O 的中点O 为原点,12O O 所在直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则1(20)O -, ,2(20)O ,. 由已知2PM PN =,得222PM PN =. 因为两圆半径均为1,所以 22 1212(1)PO PO -=-. 设()P x y ,,则2222(2)12[(2)1]x y x y ++-=-+-, 即22(6)33x y -+=.(或221230x y x +-+=) y x Q M N O

圆锥曲线之轨迹问题例题习题(精品)

x 专题:圆锥曲线之轨迹问题 一、 临阵磨枪 1?直接法(五部法):如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量的等量关系,或这些 几何条件简单明了且易于表达,我们只须把这种关系“翻译”成含 x,y 的等式就得到曲线 的轨迹方程。这种求轨迹的方法称之为直接法。 2?定义法:若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义(如圆、椭圆、双曲线、抛物线 的定义),则可根据定义直接求出动点的轨迹方程。 3?坐标转移法(代入法):有些问题中,其动点满足的条件不便于等式列出,但动点是随 着另一动点(称之为相关点)而运动的,如果相关点所满足的条件是明显的, 或是可分析的, 这时我们可以用动点坐标表示相关点坐标, 根据相关点所满足的方程即可求得动点的轨迹方 程,这种求轨迹的方法坐标转移法,也称相关点法或代入法。 4. 参数法:有时求动点应满足的几何条件不易求出,也无明显的相关点,但却较易发现 (或经分析可发现)这个动点的运动常常受到另一个变量(角度、斜率、比值、截距或时间 等)的制约,即动点坐标(x, y )中的x, y 分别随另一变量的变化而变化, 我们可以把这个变 量设为参数,建立轨迹的参数方程,这种方法叫做参数法,如果需要得到轨迹的普通方程, 只要消去参变量即可。 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,这类问题常可 通过解方程组得出交点含参数的坐标, 再消去参数得出所求轨迹方程,此种方法称为交轨法。 二、 小试牛刀 1. _________________________________________________________________________ 已知M (-3,0),N ( 3,0) PM PN 6,则动点P 的轨迹方程为 ______________________________ 析:Q MN PM PN ???点P 的轨迹一定是线段 MN 的延长线。 故所求轨迹方程是 y 0(x 3) 圆所引的切线长相等,则动点 P 的轨迹方程为 __________________________ 析:???圆O 与圆o 外切于点M (2,0) ?两圆的内公切线上的点向两圆所引的切线长都相等, 故动点P 的轨迹就是两圆的内公切线,其方程为 x 2 2 2 x y 一 3.已知椭圆 — 亍1(a b 0) ,M 是椭圆上一动点,F i 为椭圆的左焦点,贝U 线段MF i a b 的中点P 的轨迹方程为 _____________________________ 析:设P (x, y ) M (x °,y °)又F , ( c,0)由中点坐标公式可得: 2 2.已知圆0的方程为x 2 2 y 2,圆0的方程为x 2 y 8x 10 0 ,由动点P 向两

圆锥曲线经典结论总结(教师版)

椭圆与双曲线的对偶性质--(必背的经典结论) 高三数学备课组 1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角. 2. PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直 径的圆,除去长轴的两个端点. 3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离. 4. 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切. 5. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=. 6. 若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=外 ,则过Po 作椭圆的两条切线切点为P 1、P 2,则切 点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y y a b +=. 7. 椭圆22 221x y a b += (a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上任意一点 12F PF γ∠=,则椭圆的焦点角形的面积为122tan 2 F PF S b γ ?=. 8. 椭圆22 221x y a b +=(a >b >0)的焦半径公式: 10||MF a ex =+,20||MF a ex =-(1(,0)F c -,2(,0)F c 00(,)M x y ). 9. 设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交 P 、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF. 10. 过椭圆一个焦点F 的直线与椭圆交于两点P 、Q, A 1、A 2为椭圆长轴上的顶点,A 1P 和 A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF. 11. AB 是椭圆22 221x y a b +=的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则 2 2OM AB b k k a ?=-, 即020 2y a x b K AB -=。 12. 若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是 22 00002222x x y y x y a b a b +=+.

圆锥曲线轨迹

圆锥曲线-----轨迹 一 基础热身 1.点M 与点(4,0)F 的距离比它到直线:50l x +=的距离小1,则点M 的轨迹方程是______________. 2.一动圆与圆2 2 1x y +=外切,而与圆2 2 680x y x +-+=内切,则动圆圆心的轨迹方程是 _______ 3.已知椭圆13 42 2=+y x 的两个焦点分别是F 1, F 2,P 是这个椭圆上的一个动点,延长F 1P 到Q ,使得|PQ |=|F 2P |,求Q 的轨迹方程是. 4.倾斜角为4 π 的直线交椭圆1422=+y x 于B A ,两点,则线段AB 中点的轨迹方程是 _______. 5.平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点A (3,1),B (-1,3),若点C 满足OC OA OB αβ=+,其中,R αβ∈,且1αβ+=,则点C 的轨迹方程为____________________. 二 典例回放 1.⊙C :16)3(22=++y x 内部一点A (3,0)与圆周上动点Q 连线AQ 的中垂线交CQ 于P ,求点P 的轨迹方程. 2.一条曲线在x 轴上方,它上面的每一个点到点(0,2)A 的距离减去它到x 轴的距离的差都是2,求这条曲线的方 程。 3.△ABC 中,B (-3,8)、C (-1,-6),另一个顶点A 在抛物线y 2 =4x 上移动,求此三角形重心G 的轨迹方程. 4.抛物线 y 2=2px(p>0),O 为坐标原点,A 、B 在抛物线上,且OA ⊥OB ,求弦AB 中点M的轨迹方程.

三 水平测试 1.与两点)0,3(),0,3(-距离的平方和等于38的点的轨迹方程是( ) ()A 1022=-y x ()B 1022=+y x ()C 3822=+y x ()D 3822=-y x 2.过椭圆4x 2 +9y 2 =36内一点P(1,0)引动弦AB,则AB 的中点M 的轨迹方程是() (A)4x 2+9y 2-4x=0 (B)4x 2+9y 2+4x=0 (C)4x 2+9y 2-4y=0 (D)4x 2+9y 2 +4y=0 3.若 ()()031322=+---++y x y x ,则点()y x M ,的轨迹是( ) (A)圆 (B)椭圆 (C)双曲线 (D)抛物线 4.已知M (-2,0),N (2,0),|PM|-|PN|=4,则动点P 的轨迹是:() ()A 双曲线 ()B 双曲线左支 ()C 一条射线 ()D 双曲线右支 5.已知三角形ABC 中,2, 2,AB BC AC ==则点A 的轨迹是________________.6.抛物线y=x 2+2mx+m 2+1-m 的顶点的轨迹方程为_________________________. 7.线段AB 的两端点分别在两互相垂直的直线上滑动,且||2AB a =,求AB 的中点P 的轨迹方程。 8.已知两点M (-1,0)、N (1,0),且点P 使MP MN ,PM PN ,NM NP 成公差小于零的等差数列。 (1)、点P 的轨迹是什么曲线? (2)、若点P 坐标为00(,)x y ,记θ为PM 与PN 的夹角,求tan θ。 答案:一 基础热身

2021高考数学圆锥曲线轨迹方程问题解法指导

2021高考数学圆锥曲线轨迹方程问题解法指导 纵观近几年高考轨迹问题是高考中的一个热点和重点,在历年高考中出现的频率较高,主要注重考查学生的逻辑思维能力,运算能力,分析问题和解决问题的能力,而轨迹方程这一热点,常涉及函数、三角、向量、几何等知识,能很好地反映学生在这些能力方面的掌握程度.有的学生看到就头疼的题目.分析原因除了这类题目的入手确实不易之外,主要是学生没有形成解题的模式和套路,以至于遇到类似的题目便产生畏惧心理。圆锥曲线问题是山东卷高考压轴大题,解题的关键往往是第一问能否求出轨迹方程。 圆锥曲线问题轨迹方程,解答题中以待定系数法为多,一旦变换考法,往往会造成学生心理负担,为了更好的解决这一问题,本专题针对轨迹方程的常见考法做出了系统总结。 一、考法解法 命题特点分析 求曲线的轨迹方程是解析几何的基本问题之一,求符合某种条件的动点轨迹方程,其实质就是利用题设中的已知条件,用“坐标化”将其转化为寻求变量间的关系问题,解决这类问题不但对圆锥曲线的定义、性质等基础知识要熟练掌握,还要利用各种数学思想方法,同时具备一定的推理能力和运算能力。 高考考查轨迹问题通常是以下两类:一类是容易题,以定义法、相关点法、待定系数法等为主,另一类是高难度的纯轨迹问题,综合考查各种方法.“轨迹”、“方程”要区分求轨迹方程,求得方程就可

以了;若是求轨迹,求得方程还不够,还应指出方程所表示的曲线类型(定形、定位、定量).处理轨迹问题成败在于:对各种方法的领悟与解题经验的积累.所以在处理轨迹问题时,一定要善于根据题目的特点选择恰当的方法,确定轨迹的范围是处理轨迹问题的难点,也是学生容易出现错误的地方,在确定轨迹范围时,应注意以下几个方面:①准确理解题意,挖掘隐含条件;②列式不改变题意,并且要全面考虑各种情形;③推理要严密,方程化简要等价;④消参时要保持范围的等价性;⑤数形结合,查“漏”补“缺”。在处理轨迹问题时,要特别注意运用平面几何知识,其作用主要有:①题中没有给出明显的条件式时,可帮助列式;②简化条件式;③转化化归。 解题方法荟萃 1.直接法:根据题目条件,直译为关于动点的几何关系,再利用解析几何有关公式(如两点间距离公式、点到直线距离公式、夹角公式等)进行整理、化简。这种求轨迹方程的过程不需要特殊的技巧,它是求轨迹方程的基本方法。 直接法一般有下列几种情况: 1)代入题设中的已知等量关系:若动点的规律由题设中的已知等量关系明显给出,则采用直接将数量关系代数化的方法求其轨迹。2)列出符合题设条件的等式:有时题中无坐标系,需选定适当位置的坐标系,再根据题设条件列出等式,得出其轨迹方程。 3)运用有关公式:有时要运用符合题设的有关公式,使其公式中含有动点坐标,并作相应的恒等变换即得其轨迹方程。

圆锥曲线中离心率及其范围地求解专题(教师版)

圆锥曲线中离心率及其围的求解专题 【高考要求】 1.熟练掌握三种圆锥曲线的定义、标准方程、几何性质,并灵活运用它们解决相关的问题。 2.掌握解析几何中有关离心率及其围等问题的求解策略; 3.灵活运用教学中的一些重要的思想方法(如数形结合的思想、函数和方程的思想、分类讨论思想、等价转化的思想学)解决问题。 【热点透析】 与圆锥曲线离心率及其围有关的问题的讨论常用以下方法解决: (1)结合定义利用图形中几何量之间的大小关系; (2)不等式(组)求解法:利用题意结合图形(如点在曲线等)列出所讨论的离心率(a,b,c )适合的不等式(组),通过解不等式组得出离心率的变化围; (3)函数值域求解法:把所讨论的离心率作为一个函数、一个适当的参数作为自变量来表示这个函数,通过讨论函数的值域来求离心率的变化围。 (4)利用代数基本不等式。代数基本不等式的应用,往往需要创造条件,并进行巧妙的构思; (5)结合参数方程,利用三角函数的有界性。直线、圆或椭圆的参数方程,它们的一个共同特点是均含有三角式。因此,它们的应用价值在于: ① 通过参数θ简明地表示曲线上点的坐标; ② 利用三角函数的有界性及其变形公式来帮助求解围等问题; (6)构造一个二次方程,利用判别式?≥0。 2.解题时所使用的数学思想方法。 (1)数形结合的思想方法。一是要注意画图,草图虽不要求精确,但必须正确,特别是其中各种量之间的大小和位置关系不能倒置;二是要会把几何图形的特征用代数方法表示出来,反之应由代数量确定几何特征,三要注意用几何方法直观解题。 (2)转化的思想方汉。如方程与图形间的转化、求曲线交点问题与解方程组之间的转化,实际问题向数学问题的转化,动点与不动点间的转化。 (3)函数与方程的思想,如解二元二次方程组、方程的根及根与系数的关系、求最值中的一元二次函数知识等。 (4)分类讨论的思想方法,如对椭圆、双曲线定义的讨论、对三条曲线的标准方程的讨论等。 【题型分析】 1. 已知双曲线22 122:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,抛物线2C 的顶点在原点, 准线与双曲线1C 的左准线重合,若双曲线1C 与抛物线2C 的交点P 满足212PF F F ⊥,则双曲线1C 的离 心率为( ) A . B C D . 解:由已知可得抛物线的准线为直线2 a x c =- ,∴ 方程为2 2 4a y x c =;

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