圆锥曲线题型训练-轨迹方程的求法

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圆锥曲线之轨迹问题例题习题(精品)

圆锥曲线之轨迹问题例题习题(精品)

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)6=-PN PM ,则动点P 的轨迹方程为 析: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 0(3)y x =≥2.已知圆O 的方程为222=+y x ,圆O '的方程为010822=+-+x y x ,由动点P 向两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2x =3.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x ,M 是椭圆上一动点,1F 为椭圆的左焦点,则线段1MF 的中点P 的轨迹方程为析:设P (,)x y 00(,)M x y 又1(,0)F c - 由中点坐标公式可得:00002222x c x x x c y y y y -⎧=⎪=+⎧⎪⇒⎨⎨=⎩⎪=⎪⎩ 又点00(,)M x y 在椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 上∴2200221(0)x y a b a b +=>> 因此中点P 的轨迹方程为2222(2)41x c y a b++= 4.已知A 、B 、C 是不在同一直线上的三点,O 是平面ABC 内的一定点,P 是动点,若[)+∞∈+=-,0),21(λλ,则点P 的轨迹一定过三角形ABC 的 重 心。

圆锥曲线轨迹问题题型及解题方法

圆锥曲线轨迹问题题型及解题方法
直接法
动点满足的条件简单明了时,直接列出条件、代入坐标求解
如已知动点P到两定点的距离之和为常数,求P的轨迹
定义法
利用圆锥曲线的定义建立关系式求解
如动点到两定点的距离之差为常数,求动点的轨迹(双曲线)
代入法(相关点法)
动点P随另一动点Q的运动而有规律运动,且Q的轨迹已知,代P的轨迹
圆锥曲线轨迹问题题型及解题方法
题型
解题方法
示例说明
数形结合确定
利用弦AB的垂直平分线L的方程,结合点差法或韦达定理求解
如求L在x轴y轴上的截距的取值范围,或L过某定点等
动弦过定点问题
分析动弦与定点的关系,利用方程联立求解
如动弦AB过定点C,求相关参数或轨迹
过已知曲线上定点的弦问题
利用已知点建立方程,结合曲线方程求解
参数法
动点坐标不易直接表示时,引入参数建立方程求解
如动点P的坐标与某参数t有关,通过消去t得到P的轨迹方程
交轨法
求两动曲线交点轨迹时,消去参数得到轨迹方程
如求两动直线的交点轨迹,通过联立方程消去参数求解
如过椭圆上一定点P作弦AB,求弦AB的性质
共线向量问题
利用向量共线条件建立方程,求解动点轨迹或参数
如求向量AP与BP共线时,动点P的轨迹
面积问题
利用面积公式,结合曲线方程求解
如求三角形ABC的面积,其中A、B为曲线上的动点
弦或弦长为定值、最值问题
利用弦长公式或距离公式,结合曲线方程求解
如求椭圆上弦AB的长度为定值或最值

圆锥曲线中动点的轨迹方程的求法

圆锥曲线中动点的轨迹方程的求法

知识导航有关圆锥曲线的题型较多,有求圆锥曲线的离心率、轨迹方程、判定两图形的位置关系、求弦长等,其中,求动点的轨迹方程比较常见.本文总结了求圆锥曲线中动点的轨迹方程的三种方法,供大家参考.一、直接法直接法主要应用于解答题目中所给的有关动点的几何条件较为明显的问题.运用直接法求动点的轨迹方程的主要步骤是:(1)建立合适的直角坐标系,设出所求动点的坐标;(2)根据题意,列出相关关系式;(3)将相关的点代入,化简并整理关系式即可得到动点的轨迹方程.例1.已知点Q (2,0)在圆C :x 2+y 2=1,动点M 到圆C 的切线长与|MQ |的比等于常数λ(λ>0),求动点M 的轨迹方程并说明它是什么曲线.分析:通过分析可知,动点M 到圆C 的切线长与|MQ |的比等于常数λ,所以可以考虑运用直接法求解.设出动点M 的坐标,根据题设建立关系式,化简便可得到动点的轨迹方程.解:设M (x ,y ),由直线MN 切圆于N ,MN|MQ |=λ,可得22=λ,整理得则(λ1)x 2+(λ2-1)y 2-4λ2x +(1+4λ2)=0,若λ=1,方程可化为x =54,它代表过点(54,0),与x 轴垂直的一条直线;若λ≠1,方程可化为æèçöø÷x -2λ2λ2-12+y 2=1+3λ2(λ2-1)2,它代表以æèçöø÷2λ2λ2-1,0为半径的圆.二、代入法若动点M 依赖已知曲线上的另一动点N 而运动,就可以运用代入法来求动点的轨迹方程.首先设出两动点的坐标,建立两动点的关系式,然后将转化后的动点N 的坐标代入已知曲线的方程或条件中,从而得到动点M 的轨迹方程.例2.已知点B 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1上的动点,A (2a ,Q )为定点,求线段AB 的中点M 的轨迹方程.分析:动点M 是线段AB 的中点,M 随着动点B 而运动,本题需采用代入法来求解.解:设动点M 的坐标为(x ,y ),B 点坐标为(x 0,y 0),由M 为线段AB 的中点,可得ìíîïïïïx 0+2a2=x ,y 0+02=y ,则点B 的坐标为(2x -2a ,2y ),则(2x -2a )2a 2+(2y )2b2=1,故动点M 的轨迹方程为4(x -a )2a 2+4y 2b2=1.三、参数法参数法是指通过引入一些新变量(参数)为媒介来解答问题的方法.运用参数法求圆锥曲线中动点的轨迹方程的基本思路是,设出合适的参数,根据题意列出参数方程,通过消参将方程化为普通方程即可解题.但在解题的过程中需注意参数的取值范围.例3.如图,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.解:设M (x ,y ),直线l 1的方程为y -4=k (x -2),(k ≠0),由l 1⊥l 2,得直线l 2的方程为y -4=-1k(x -2),∴l 1与x 轴焦点A 的坐标为(2-4k,0),l 2与y 轴焦点B 的坐标为(0,4+2k),∵M 为AB 的中点,∴ìíîïïïïx =2-4k 2=1-2k ,y =4+2k 2=2+1k ,消去k ,得到x +2y -5=0,当k =0时,AB 的中点为M (1,2),满足上述方程,当k 不存在时,AB 的中点为M (1,2),也满足上述方程,综上所述,M 的轨迹方程为x +2y -5=0.这里通过引入参数k ,得到两条直线的方程,然后结合题意建立关于k 的关系式,通过消参得到动点的轨迹方程.相比较而言,直接法较为简单,是最常用也是适用范围最广的方法;代入法的适用范围较窄,只适用于两个动点相关的题型;运用参数法解题的运算量较大.无论采用什么方法求动点的轨迹方程,都要关注轨迹方程中变量的取值范围.(作者单位:江苏省南通市海门四甲中学)蒋秋霞39Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。

圆锥曲线综合训练题(分专题,含答案)

圆锥曲线综合训练题(分专题,含答案)

圆锥曲线综合训练题一、求轨迹方程:1、(1)已知双曲线1C 与椭圆2C :2213649x y +=有公共的焦点,并且双曲线的离心率1e 与椭圆的离心率2e 之比为73,求双曲线1C 的方程. (2)以抛物线28y x =上的点M 与定点(6,0)A 为端点的线段MA 的中点为P ,求P 点的轨迹方程. (1)解:1C 的焦点坐标为(0,13).±213e =由1273e e =得113e =设双曲线的方程为22221(,0)y x a b a b -=>则2222213139a b a b a ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得229,4a b == 双曲线的方程为22194y x -= (2)解:设点00(,),(,)M x y P x y ,则00622x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴00262x x y y =-⎧⎨=⎩.代入2008y x =得:2412y x =-.此即为点P 的轨迹方程.2、(1)ABC ∆的底边16=BC ,AC 和AB 两边上中线长之和为30,建立适当的坐标系求此三角形重心G 的轨迹和顶点A 的轨迹.(2)△ABC 中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=53sinA,求点A 的轨迹方程.解: (1)以BC 所在的直线为x 轴,BC 中点为原点建立直角坐标系.设G 点坐标为()y x ,,由20=+GB GC ,知G 点的轨迹是以B 、C 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因10=a ,8=c ,有6=b ,故其方程为()013610022≠=+y y x .设()y x A ,,()y x G '',,则()013610022≠'='+'y y x . ①由题意有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧='='33yy x x ,代入①,得A 的轨迹方程为()0132490022≠=+y y x ,其轨迹是椭圆(除去x 轴上两点).(2)分析:由于sinA 、sinB 、sinC 的关系为一次齐次式,两边乘以2R (R 为外接圆半径),可转化为边长的关系. 解:sinC-sinB=53sinA 2RsinC-2RsinB=53·2RsinA ∴BC AC AB 53=- 即6=-AC AB (*)∴点A 的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点) ∵2a=6,2c=10 ∴a=3, c=5, b=4所求轨迹方程为116922=-y x (x>3) 点评:要注意利用定义直接解题,这里由(*)式直接用定义说明了轨迹(双曲线右支) 3、如图,两束光线从点M (-4,1)分别射向直线y = -2上两点P (x 1,y 1)和Q (x 2,y 2)后,反射光线恰好通过椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的两焦点,已知椭圆的离心率为21,且x 2-x 1=56,求椭圆C 的方程. 解:设a =2k ,c =k ,k ≠0,则b =3k ,其椭圆的方程为1342222=-ky k x . 由题设条件得:114)2(120x x k ----=--+, ①224)2(120x x k ----=--+, ②x 2-x 1=56, ③ 由①、②、③解得:k =1,x 1=511-,x 2=-1,所求椭圆C 的方程为13422=+y x . 4、在面积为1的PMN ∆中,21tan =M ,2tan -=N ,建立适当的坐标系,求出以M 、N 为焦点且过P 点的椭圆方程.∴所求椭圆方程为1315422=+y x 解:以MN 的中点为原点,MN 所在直线为x 轴建立直角坐标系,设),(y x P .则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==+-=-.1,21,2cy c x yc x y∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===233435c c y c x 且即)32,325(P ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+,43,13412252222b a ba 得⎪⎩⎪⎨⎧==.3,41522b a (1)求线段PQ 的中点的轨迹方程;(2)设∠POQ 的平分线交PQ 于点R (O 为原点),求点R 的轨迹方程.解:(1)设线段PQ 的中点坐标为M (x ,y ),由Q (4,0)可得点P (2x -4,2y ),代入圆的方程x 2+y 2=4可得(2x -4)2+(2y )2=4,整理可得所求轨迹为(x -2)2+y 2=1.(2)设点R (x ,y ),P (m ,n ),由已知|OP |=2,|OQ |=4,∴21||||=OQ OP ,由角平分线性质可得||||||||RQ PR OQ OP ==21,又∵点R 在线段PQ 上,∴|PR |=21|RQ |,∴点R 分有向线段PQ 的比为21,由定比分点坐标公式可得⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+⨯+=+=+⨯+=32211021342211421n n y m m x ,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=23243y n x m ,∴点P 的坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛-23 ,243y x ,代入圆的方程x 2+y 2=4可得42324322=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x , 即234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0). ∴点R 的轨迹方程为234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0).6、已知动圆过定点()1,0,且与直线1x =-相切.(1) 求动圆的圆心轨迹C 的方程;(2) 是否存在直线l ,使l 过点(0,1),并与轨迹C 交于,P Q 两点,且满足0OP OQ ⋅=uu u v uuu v若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(1)如图,设M 为动圆圆心, F ()1,0,过点M 作直线1x =-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1x =-的距离相等,由抛物线的定义知,点M 的轨迹为抛物线,其中()1,0F 为焦点,1x =-为准线, ∴ 动点R 的轨迹方程为x y 42=(2)由题可设直线l 的方程为(1)(0)x k y k =-≠, 由2(1)4x k y y x=-⎧⎨=⎩得2440y ky k -+=△216160k =->,11k k <->或设),(11y x P ,),(22y x Q ,则124y y k +=,124y y k =由0OP OQ ⋅=u u u r u u u r ,即 ()11,OP x y =u u u r ,()22,OQ x y =u u u r,于是12120x x y y +=,即()()21212110ky y y y --+=,2221212(1)()0k y y k y y k +-++=,2224(1)40k k k k k +-+=g ,解得4k =-或0k =(舍去),又41k =-<-, ∴ 直线l 存在,其方程为440x y +-=7、设双曲线y ax 22231-=的两个焦点分别为F F 12、,离心率为2.(I )求此双曲线的渐近线l l 12、的方程;(II )若A 、B 分别为l l 12、上的点,且2512||||AB F F =,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;(III )过点N ()10,能否作出直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且OP OQ →→=·0.若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(I )Θe c a =∴=2422, Θc a a c 22312=+∴==,,∴-=双曲线方程为y x 2231,渐近线方程为y x =±334分(II )设A x y B x y ()()1122,,,,AB 的中点()M x y ,[]Θ2552522101033332233333331012121221221122121212121212122122||||||||()()()()()()AB F F AB F F c x x y y y x y x x x x y y y y y x x y y x x y y x x =∴==⨯=∴-+-===-=+=+∴+=--=+∴+++⎡⎣⎢⎤⎦⎥=又,,,, ∴+=+=321321007532512222()()y x x y ,即则M 的轨迹是中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为103,短轴长为1033的椭圆.(9分) (III )假设存在满足条件的直线l设l y k x l P x y Q x y :,与双曲线交于,、,=-()()()11122[]ΘOP OQ x x y y x x k x x x x k x x x x i →→=∴+=∴+--=∴+-++=·00110101212122121221212()()()()由得则,y k x y x k x k x k x x k k x x k k ii =--=⎧⎨⎪⎩⎪--+-=+=-=--()()()13131633063133312222212221222由(i )(ii )得k 230+= ∴k 不存在,即不存在满足条件的直线l .8、设M 是椭圆22:1124x y C +=上的一点,P 、Q 、T 分别为M 关于y 轴、原点、x 轴的对称点,N 为椭圆C 上异于M 的另一点,且MN⊥MQ,QN 与PT 的交点为E ,当M 沿椭圆C 运动时,求动点E 的轨迹方程.解:设点的坐标112211(,),(,)(0),(,),M x y N x y x y E x y ≠则111111(,),(,),(,),P x y Q x y T x y ----……1分221122221,(1)124 1.(2)124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩L L L L L L L L ………3分 由(1)-(2)可得1.3MN QN k k •=-…6分又MN⊥MQ,111,,MN MQ MN x k k k y ⋅=-=-所以11.3QN y k x =直线QN 的方程为1111()3yy x x y x =+-,又直线PT 的方程为11.x y x y =-从而得1111,.22x x y y ==-所以112,2.x x y y ==-代入(1)可得221(0),3x y xy +=≠此即为所求的轨迹方程. 9、已知:直线L 过原点,抛物线C 的顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上。

轨迹方程求解常用方法

轨迹方程求解常用方法

圆锥曲线补充(1) 轨迹方程求解常用方法一.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。

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) 椭圆:到两定点的距离之和为常数(大于两定点的距离)(2) 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) (3) 抛物线:到定点与定直线距离相等。

例1一动圆与圆O :122=+y x 外切,而与圆C :08622=+-+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 。

例 2 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 45sin 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=+by ax ,则34,5'''=⇒==b c a ,则轨迹方程为192522=+y x ()5±≠x ,图形为椭圆(不含左,右顶点)。

练习:1. 点M 到点F (4,0)的距离比它到直线的距离小1,则点M 的轨迹方程为____________。

【解答】:依题意,点M 到点F (4,0)的距离与它到直线的距离相等。

则点M 的轨迹是以F (4,0)为焦点、为准线的抛物线。

故所求轨迹方程为。

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(13422-≠<=+x x y x.二.直接法如果动点P 的运动规律满足的等量关系易于建立,则可以用点P 的坐标(x ,y )表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。

最全的圆锥曲线轨迹方程求法(知识借鉴)

最全的圆锥曲线轨迹方程求法(知识借鉴)

圆锥曲线轨迹方程的解法目录一题多解 (2)一.直接法 (4)二. 相关点法 (7)三. 几何法 (11)四. 参数法 (13)五. 交轨法 (15)六. 定义法 (17)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 (0,21)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,∴.12221k x x +=+ 设点P (x,y ),则22211],1,0(112kkkx y k x x x +==∈+=+= 消去k 得(x -21)2+y 2=41(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=41(0<x ≤1)一.直接法课本中主要介绍的方法。

若命题中所求曲线上的动点与已知条件能直接发生关系,这时,设曲线上动点坐标),(y x 后,就可根据命题中的已知条件研究动点形成的几何特征,在此基础上运用几何或代数的基本公式、定理等列出含有x 、y 的关系式。

圆锥曲线轨迹问题

圆锥曲线轨迹问题

有关圆锥曲线轨迹问题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。

【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PM =. 试建立适当的坐标系,并求动点P 的轨迹方程.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;,02p ⎛⎫ ⎪⎝⎭2p x =-【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。

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。

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。

【练习】已知椭圆)0(12222>>=+b a by 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;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。

【2020届】高考数学圆锥曲线专题复习:圆锥曲线之轨迹方程的求法

【2020届】高考数学圆锥曲线专题复习:圆锥曲线之轨迹方程的求法

圆锥曲线之轨迹方程的求法(一)【复习目标】□1. 了解曲线与方程的对应关系,掌握求曲线方程的一般步骤;□2. 会用直接法、定义法、相关点法(坐标代换法)求方程。

【基础练习】1.到两坐标轴的距离相等的动点的轨迹方程是( )A .y x =B .||y x =C .22y x =D .220x y +=2.已知点(,)P x y 4,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .两条射线D .以上都不对3.设定点1(0,3)F -、2(0,3)F ,动点P 满足条件129(0)PF PF a a a+=+>,则点P 的轨迹( ) A .椭圆 B .线段 C. 不存在 D .椭圆或线段4.动点P 与定点(1,0)A -、(1,0)B 的连线的斜率之积为1-,则P 点的轨迹方程为______________.【例题精选】一、直接法求曲线方程根据题目条件,直译为关于动点的几何关系,再利用解析几何有关公式(两点距离公式、点到直线距离公式、夹角公式等)进行整理、化简。

即把这种关系“翻译”成含x ,y 的等式就得到曲线的轨迹方程了。

例1.已知ABC ∆中,2,AB BC m AC==,试求A 点的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.练习: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。

点P 的轨迹是什么曲线?二定义法若动点轨迹满足已知曲线的定义,可先设定方程,再确定其中的基本量,求出动点的轨迹方程。

例1.⊙C :22(16x y +=内部一点0)A 与圆周上动点Q 连线AQ 的中垂线交CQ 于BQ R A P o yx P ,求点P 的轨迹方程.例2.设动点(,)(0)P x y x ≥到定点1(,0)2F 的距离比它到y 轴的距离大12。

记点P 的轨迹为曲线C 求点P 的轨迹方程;练习.若动圆与圆1)2(:221=++y x C 相外切,且与直线1=x 相切,则动圆圆心轨迹方程是 .三代入法有些问题中,其动点满足的条件不便用等式列出,但动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的。

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圆锥曲线题型训练轨迹方程的求法总论 (2)1 直接法 (3)练习1 (4)2 定义法 (5)练习2 (7)3 代入法 (9)练习3 (11)4、交轨法 (11)练习4 (13)5参数法 (14)练习5 (18)6、练习题答案 (20)练习1答案 (20)练习2答案 (23)练习3答案 (28)练习4答案 (29)练习5答案 (34)总论轨迹:是指一个动点按某种特点来运动,运动构成的曲线,可以是,直线,线段,圆,或椭圆,双曲线等等,我们这里把“曲线”也叫做“轨迹”;求动点轨迹方程:即已知动点的运动规律,我们来求满足此条件的动点的坐标),(y x 满足的方程(即等式)0),( y x f ;这个过程要求我们善于将几何图形中点、线之间的关系转化为代数形式,比如,长度,距离,向量的关系式等等,将条件坐标化,注意分析运动过程中不变的等量关系,将“不变的关系”化为“等式”,即达到了求轨迹方程的目的。

可能用到的公式: 两点间距离: 点到直线的距离: 两条平行新间的距离: 平面向量的数量积的坐标形式: 平面向量数乘的坐标形式:1 直接法本着“求谁设谁”的原则,将所求轨迹的动点的坐标设为),(y x ,根据其运动特点列等式,利用解析几何有关公式(两点距离公式、点到直线距离公式等)进行整理、化简,把运动特点“翻译”成含,x y 的等式就得到曲线的轨迹方程0),(=y x f 。

例 一条线段AB 的长等于2a ,两个端点,A B 分别在x 轴和y 轴上滑动,求AB 中点M 的轨迹方程?解:设),(y x M ,则)0,2(),2,0(x B y A ,由a AB 2||=得a y x 24422=+,化简得222a y x =+变式:若21=MABM,则点M 的轨迹方程是什么? 例 已知点(3,0),(3,0)A B -,动点P 满足||2||PA PB =,求动点P 的轨迹方程 解:因为2222||(3),||(3)PA x y PB x y =++=-+代入||2||PA PB =,得222222224)3(4)3(2)3()3(y x y x y x y x +-=++⇒=+-++化简得22(5)16x y -+=,说明轨迹是以(5,0)为圆心,4为半径的圆. 说明:由此题可以得到一个推论:已知平面上两点A 、B ,则所有满足(1)PAk k PB=≠的点P 的轨迹是一个圆(阿氏圆) 例2 (2009海南20)已知椭圆C 的中心为直角坐标系xOy 的原点,焦点在x 轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别是7和1. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)若P 为椭圆C 上的动点,M 为过P 且垂直于x 轴的直线上的点,OPOM=λ,求点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线。

解:(Ⅰ)设椭圆长半轴长及半焦距分别为a c ,,由已知得1,4,37a c a c a c -=⎧==⎨+=⎩解得,所以椭圆C 的标准方程为221167x y +=(Ⅱ)设(,)M x y ,其中[]4,4x ∈-。

由已知222OP OMλ=及点P 在椭圆C 上可得2222911216()x x y λ+=+,整理得2222(169)16112x y λλ-+=,其中[]4,4x ∈-。

(i )34λ=时,化简得29112y =,即(44)3y x =±-≤≤,轨迹是两条平行于x 轴的线段;(ii )34λ≠时,方程变形为2222111211216916x y λλ+=-,其中[]4,4x ∈-,当304λ<<时,点M 的轨迹为中心在原点、实轴在y 轴上的双曲线满足44x -≤≤的部分。

当314λ<<时,点M 的轨迹为中心在原点、长轴在x 轴上的椭圆满足44x -≤≤的部分;当1λ≥时,点M 的轨迹为中心在原点、长轴在x 轴上的椭圆。

点评:直接法求轨迹方程的特点是,直截了当,看似容易掌握,但也会有难一点的问题,难题可能难在:与数学思想结合,比如上例,分类讨论,也可能是运动特征比较复杂,需要严密的分析,如练习题中的第6,7题。

练习11、已知点(20)(30)A B -,,,,动点()P x y ,满足2PAPB x =·,则点P 的轨迹是( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线 D .抛物线2、设m R ∈,在平面直角坐标系中,已知向量(,1)a mx y =+,向量(,1)b x y =-,a b ⊥,动点(,)M x y 的轨迹为E .求轨迹E 的方程,并说明该方程所表示曲线的形状;3、(2006四川)已知两定点()()2,0,1,0A B -,如果动点P 满足2PA PB =,则点P 的轨迹所包围的图形的面积等于(A )π (B )4π (C )8π (D )9π 4、(2013陕西理)已知动圆过定点(4,0)A , 且在y 轴上截得的弦MN 的长为8. (Ⅰ) 求动圆圆心的轨迹C 的方程;(Ⅱ) 已知点(1,0)B -, 设不垂直于x 轴的直线l 与轨迹C 交于不同的两点P, Q, 若x 轴是PBQ ∠的角平分线, 证明直线l 过定点.PM N5、如图,圆1O 与圆2O 的半径都是1,124O O =,过动点P 分别作圆1O 、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.6. (2013四川理)已知椭圆C :22221,(0)x y a b a b +=>>的两个焦点分别为12(1,0),(1,0)F F -,且椭圆C 经过点41(,)33P .(Ⅰ)求椭圆C 的离心率;(Ⅱ)设过点(0,2)A 的直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且222211||||||AQ AM AN =+,求点Q 的轨迹方程.7、(2012四川理)如图,动点M 到两定点(1,0)A -、(2,0)B 构成MAB ∆,且2MBA MAB ∠=∠,设动点M 的轨迹为C .(Ⅰ)求轨迹C 的方程;(Ⅱ)设直线2y x m =-+与y 轴交于点P ,与轨迹C 相交于点Q R 、,且||||PQ PR <,求||||PR PQ 的取值范围.2 定义法我们经过分析发现动点的运动特征符合某种已知曲线(椭圆、双曲线等)的定义,就可以确定轨迹的曲线类型,用待定系数法,确定其中的基本量,求出动点的轨迹方程。

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 45sin sin C A B =+求点C 的轨迹。

解:由,sin 45sin sin C A B =+可知1045==+c a b ,即||||108||AC BC AB +=>=,故顶点C 的轨迹是椭圆(不含x 轴上的点)。

设椭圆方程为12'22'2=+by ax ,则yxB AOM34,5'''=⇒==b c a ,则轨迹方程为192522=+y x ()5±≠x ,图形为椭圆(不含左,右顶点)。

例2 一条线段AB 的长等于2a ,两个端点,A B 分别在x 轴和y 轴上滑动,求AB 中点M 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=,22121a a AB =⨯= 22222x y a x y a ∴+=⇒+=M 点的轨迹是以O 为圆心,a 为半径的圆周.例 已知圆22(4)25x y ++=的圆心为1M ,圆22(4)1x y -+=的圆心为2M ,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:12||5,||1PM R PM R =+=+, ,得12||||4PM PM -=,∴动圆圆心P 的轨迹是以1M 、2M 为焦点的双曲线的右支,24,2,12c a b ===,故所求轨迹方程为221(2)412x y x -=≥例 双曲线224199x y -=,左右焦点分别是12,F F ,Q 是双曲线右支上的动点,过1F 作12F QF ∠的平分线的垂线,求垂足M 的轨迹.解:设点M 的坐标为),(y x ,延长2QF 与1F M 交于点T ,连接OM .∵ QM 平分12F QF ∠,且QM ⊥1F M , ∴ 1QF QT =,1F M MT =.又∵点Q 是双曲线右支上的动点,∴ 1222QF QF QT QF a -=-= ∴ 22F T a =,∴ OM a =,即点M 在以O 为圆心,a 为半径的圆上. ∵ 当点Q 沿双曲线右支运动到无穷远处时,QM 趋近于双曲线的渐近线,∴ 点M 的轨迹是圆弧CBD ,除去点C,点D.方程为:2293x y x ⎛⎫+=<≤ ⎪ ⎪⎝⎭. 【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。

● 圆:到定点的距离等于定长● 椭圆:到两定点的距离之和为常数(大于两定点的距离)● 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) ●抛物线:到定点与定直线的距离相等(定点不在定直线上)。

练习21、(1)到两坐标轴的距离相等的动点的轨迹方程是( )A .y x =B .||y x =C .22y x =D .220x y +=(2)(2004年全国理)由动点P 向圆x 2+y 2=1引两条切线PA 、PB ,切点分别为A 、B ,∠APB=60°,则动点P 的轨迹方程为 .2.已知点(,)P x y 4,则动点P 的轨迹是( ) A .椭圆 B .双曲线的一支 C .双曲线 D .以上都不对3.设定点1(0,3)F -、2(0,3)F ,动点P 满足条件129(0)PF PF a a a+=+>,则点P 的轨迹( )A .椭圆B .线段 C. 不存在 D .椭圆或线段 4.求下列动点的轨迹方程:(1)动点P 与定点(1,0)A -、(1,0)B 的连线的斜率之积为1-; (2)∆ABC 的一边BC 的长为6,周长为16; (3)若(5,0),(5,0)||||8A B MA MB --=且;5、(1)已知椭圆的焦点是F 1、F 2,P 是椭圆上的一个动点,如果延长F 1P 到Q ,使得|PQ|=|PF 2|,那么动点Q 的轨迹是( )A. 圆B. 椭圆C. 双曲线的一支D. 抛物线(2)平面内到点(0,1)A 、(1,0)B 的点的轨迹为( )A .椭圆B .一条射线C .两条射线D .一条线段(3)一动圆与圆O :122=+y x 外切,与圆C :08622=+-+x y x 内切,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6、如图,已知圆B :(x+1)2+y 2=16及点A(1,0),C 为圆B 上任意一点,则线段AC 的垂直平分l 与线段CB 的交点P 的轨迹方程是 . 2016年全国新课标卷Ⅰ(理)真题20. (本小题满分12分)设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E .(I )证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程; (II )设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.《考前圈题:利用定义求轨迹方程问题》如图,已知圆B :(x+1)2+y 2=16及点A(1,0),C 为圆B 上任意一点,设线段AC 的垂直平分l 与线段CB 的交点为P,求点P 的轨迹方程.7、已知ABC ∆中,A(3,0),B(-3,0),且三边长|AC|、|AB|、|BC|依次成等差数列,求顶点C 的轨迹方程8、点M 到点F (4,0)的距离比它到直线的距离小1,则点M 的轨迹方程为 . 9、动圆与圆1)2(:221=++y x C 相外切,且与直线1=x 相切,则动圆圆心轨迹方程是 .10、在ABC △中,24BC AC AB =,,上的两条中线长度之和为39,求ABC △的重心的轨迹方程.11、 (2005重庆)已知⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,21A ,B 是圆F :42122=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x (F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平分线交BF 于P ,则动点P 的轨迹方程为 。

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