二、定义法求轨迹方程(高中数学解题妙法)

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高三高考数学中求轨迹方程的常见方法

高三高考数学中求轨迹方程的常见方法

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,方程为
(x
1) 2
( y 1) 2
13 . 故 M 的
2
轨迹方程为 ( x 1) 2 ( y 1) 2 13 .
五、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
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
x, y 间建立起联系,然后再从
.
例 5 过抛物线 y 2 2 px ( p 0 )的顶点 O 作两条互相垂直的弦 OA 、 OB ,求弦 AB 的中点
3

3
故 k 的取值范围是 1 k 1且 k
3

3
5.已知平面上两定点 M (0, 2) 、 N (0,2) , P 为一动点,满足 MP MN PN MN .
(Ⅰ)求动点 P 的轨迹 C 的方程; (直接法) (Ⅱ)若 A 、 B 是轨迹 C 上的两动点,且 AN
NB .过 A 、 B 两点分别作轨迹 C 的切线,设其交点
9.过抛物线 y2 4 x 的焦点 F 作直线与抛物线交于 P、 Q 两点,当此直线绕焦点 F 旋转时,
弦 PQ 中点的轨迹方程为

解法分析: 解法 1 当直线 PQ 的斜率存在时,
设 PQ 所在直线方程为 y k( x 1) 与抛物线方程联立,
y k( x 1),
y2 4x
消去 y 得
k 2 x 2 (2 k 2
1, 即 x
y y1
x1
0 .②
联解①②得
x1
3x y 2
2
.又点 Q 在双曲线 C 上,
3x y 2 2 3y x 2 2
(
)(
)
1 ,化简整理

求轨迹方程的六种方法

求轨迹方程的六种方法

中学数学解题方法讨论-------求轨迹方程的方法道县五中 周昌雪内容提要:求轨迹方程是每年高考的必考内容且分值较高、难度较大,所以能否正确求轨迹方程对高考的成败至关重要。

本篇论文归纳了六种常用的求轨迹方程的方法。

曲线形状明确且便于使用标准形式的圆锥曲线轨迹问题,一般用待定系数法求方程;直接将动点满足的几何等量关系“翻译”成动点x ,y ,得方程,即为所求动点的轨迹方程,用直译法求解;若动点运动的几何条件恰好与圆锥曲线的定义吻合,可直接根据定义建立动点的轨迹方程,用定义法求解可先确定曲线的类型与方程的具体结构式,再用待定系数法求之;当所求轨迹上的动点P 随着曲线f(x,y)=0而变动时,且Q 的坐标可且动点P 的坐标(x 0,y 0)代入动点Q 的曲线方程即得曲线P 的轨迹方程,这就是所谓的轨迹代入法,即相关点法;若动点坐标满足的等量关系不易直接找到,可选取与动点坐标有密切关系的量(如角、斜率k 、比值等)作参数t ,根据已知条件求出动点的参数式方程,然后消去参数t 即得动点的轨迹方程,这种求轨迹的方程的方法叫参数法;如果动点是某两条动曲线的交点,则可联立两动曲线方程,消去方程中的有关参数,即为所求动点的轨迹方程,“交轨法”实际上也属于参数法,但它不拘于求出动点的坐标后再消参。

曲线与方程包括求曲线的方程和由方程研究曲线的性质两个方面的内容,每年必考。

求曲线方程的一般思路是:在平面直角分会坐标系中找出动点P (x,y )的纵坐标y 和横坐标x 之间的关系式(),0f x y =,即为曲线方程,其核心步骤是建系、设点、列式、代入、化简、检验。

检验即为由曲线上的点所具备的条件确定x,y 的范围。

、交轨法等求之。

求曲线方程有两类基本题型:其一是曲线形状明确且便于使用标准形式,此时用待定系数法求方程;另一类是曲线形状不明确,或不便用标准形式表示,这时常用直译法、定义法、思恋法、参数法由方程研究曲线,特别是圆锥曲线的几何性质问题常化为等式求解,这时要加强等价转化思想的训练。

怎么求轨迹方程

怎么求轨迹方程

怎么求轨迹方程求轨迹方程是解决数学问题的一种方法,它在物理学、工程学、计算机科学等领域都有广泛的应用。

本文将介绍如何求解轨迹方程的方法和技巧,希望能对读者有所帮助。

一、轨迹方程的定义轨迹方程是描述物体在运动过程中所经过的路径的数学函数。

它通常用一组参数表示,可以是时间、速度、加速度等。

在二维空间中,轨迹方程可以表示为x=f(t),y=g(t),其中t为时间参数,x和y分别表示物体在水平和垂直方向上的坐标。

在三维空间中,轨迹方程可以表示为x=f(t),y=g(t),z=h(t),其中x、y、z分别表示物体在三个方向上的坐标。

二、求解轨迹方程的方法1.解析法解析法是一种通过分析物体运动的规律,推导出轨迹方程的方法。

这种方法通常适用于简单的运动情况,如直线运动、匀加速运动等。

例如,对于一个匀加速运动的物体,可以通过运用物理学公式推导出它的轨迹方程。

2.几何法几何法是一种通过绘制物体运动的轨迹图像,从而推导出轨迹方程的方法。

这种方法适用于物体运动的轨迹比较规则的情况,如圆形运动、椭圆形运动等。

例如,对于一个绕着圆心旋转的物体,可以通过绘制其轨迹图像,推导出它的轨迹方程。

3.数值法数值法是一种通过数值计算的方法,求解轨迹方程的近似解。

这种方法通常适用于无法用解析法或几何法求解的复杂运动情况,如自由落体运动、抛体运动等。

例如,对于一个自由落体运动的物体,可以通过数值计算出其在每个时间点上的位置,从而近似地求解出它的轨迹方程。

三、求解轨迹方程的技巧1.选择合适的方法在求解轨迹方程时,需要根据具体的问题选择合适的方法。

如果物体运动比较简单,可以采用解析法或几何法;如果物体运动比较复杂,可以采用数值法。

不同的方法有不同的优缺点,需要根据具体情况选择。

2.确定参数在求解轨迹方程时,需要确定一组参数来表示物体的运动状态。

这些参数可以是时间、速度、加速度等。

需要根据具体问题选择合适的参数,并注意参数的物理意义。

3.运用数学工具在求解轨迹方程时,需要运用数学工具,如微积分、向量、矩阵等。

高中数学解题方法-----求轨迹方程的常用方法

高中数学解题方法-----求轨迹方程的常用方法

练习
1.一动圆与圆
外切,同时与圆 x2 + y2 − 6x − 91 = 0内切,求动圆圆心
M 的轨迹方程,并说明它是什么样的曲线。
2. 动圆 M 过定点 P(-4,0),且与圆 :C x2+ -y2 8x = 0 相切,求动圆圆心 M 的轨迹方程。 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_______________________________.
高中数学解题方法
---求轨迹方程的常用方法
(一)求轨迹方程的一般方法: 物1线.)定的义定法义:,如则果可动先点设P出的轨运迹动方规程律,合再乎根我据们已已知知条的件某,种待曲定线方(程如中圆的、常椭数圆,即、可双得曲到线轨、迹抛 方程。 P 满2.足直的译等法量:关如系果易动于点建立P 的,运则动可规以律先是表否示合出乎点我P们所熟满知足的的某几些何曲上线的的等定量义关难系以,判再用断点,但P 点的 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y=tg,(以t)此,量进作而为通参过变消数参,化分为别轨建迹立的普P 点通坐方标程xF,(yx与,该y)参=数0。t 的函数关系 x=f(t), 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 运出动相规关律点已P'知的,坐(标该,点然坐后标把满P足'的某坐已标知代曲入线已方知程曲),线则方可程以,设即出可得P(到x动,点y),P 的用轨(迹x,方y程)。表示
题目 6:已知点 P 是圆(x +1)2 + y2 =16 上的动点,圆心为 B ,A(1,0) 是圆内的定点;PA 的中垂线交 BP 于点Q .(1)求点Q 的轨迹C 的方程;

高中数学:求轨迹方程的几种常用方法

高中数学:求轨迹方程的几种常用方法

高中数学:求轨迹方程的几种常用方法
由已知条件求动点轨迹方程是解析几何的基本问题之一,也是解析几何的重点。

轨迹方程的常用方法可归纳为以下四种。

一、普通法
例1. 求与两定点距离的比为1:2的点的轨迹方程。

分析:设动点为P,由题意,则依照点P在运动中所遵循的条件,可列出等量关系式。

解:设是所求轨迹上一点,依题意得
由两点间距离公式得:
化简得:
二、定义法
例2. 点M到点F(4,0)的距离比它到直线的距离小1,求点M的轨迹方程。

分析:点M到点F(4,0)的距离比它到直线的距离小1,意味着点M到点F(4,0)的距离与它到直线
的距离相等。

由抛物线标准方程可写出点M的轨迹方程。

解: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。

三、坐标代换法
例3. 抛物线的通径(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。

分析:抛物线的焦点为。

设△ABC重心P的坐标为,点C的坐标为。

解:因点是重心,则由分点坐标公式得:

由点在抛物线上,得:
将代入并化简,得:
四、参数法
例4. 当参数m随意变化时,求抛物线的顶点的轨迹方程。

分析:把所求轨迹上的动点坐标x,y分别用已有的参数m
来表示,然后消去参数m,便可得到动点的轨迹方程。

解:抛物线方程可化为
它的顶点坐标为
消去参数m得:
故所求动点的轨迹方程为。


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高中数学求轨迹方程的六种常用技法

高中数学求轨迹方程的六种常用技法

求轨迹方程的六种常用技法轨迹方程的探求是解析几何中的基本问题之一,也是近几年来高考中的常见题型之一。

学生解这类问题时,不善于揭示问题的内部规律及知识之间的相互联系,动辄就是罗列一大堆的坐标关系,进行无目的大运动量运算,致使不少学生丧失信心,半途而废,因此,在平时教学中,总结和归纳探求轨迹方程的常用技法,对提高学生的解题能力、优化学生的解题思路很有帮助。

本文通过典型例子阐述探求轨迹方程的常用技法。

1.直接法根据已知条件及一些基本公式如两点间距离公式,点到直线的距离公式,直线的斜率公式等,直接列出动点满足的等量关系式,从而求得轨迹方程。

例1.已知线段6=AB ,直线BM AM ,相交于M ,且它们的斜率之积是49,求点M 的轨迹方程。

解:以AB 所在直线为x 轴,AB 垂直平分线为y 轴建立坐标系,则(3,0),(3,0)A B -,设点M 的坐标为(,)x y ,则直线AM 的斜率(3)3AM yk x x =≠-+,直线BM 的斜率(3)3AM yk x x =≠- 由已知有4(3)339y y x x x ∙=≠±+-化简,整理得点M 的轨迹方程为221(3)94x y x -=≠± 练习:1.平面内动点P 到点(10,0)F 的距离与到直线4x =的距离之比为2,则点P 的轨迹方程是 。

2.设动直线l 垂直于x 轴,且与椭圆2224x y +=交于A 、B 两点,P 是l 上满足1PA PB ⋅=的点,求点P 的轨迹方程。

3. 到两互相垂直的异面直线的距离相等的点,在过其中一条直线且平行于另一条直线的平面内的轨迹是 ( ) A .直线 B .椭圆 C .抛物线 D .双曲线 2.定义法通过图形的几何性质判断动点的轨迹是何种图形,再求其轨迹方程,这种方法叫做定义法,运用定义法,求其轨迹,一要熟练掌握常用轨迹的定义,如线段的垂直平分线,圆、椭圆、双曲线、抛物线等,二是熟练掌握平面几何的一些性质定理。

轨迹方程的五种求法例题

轨迹方程的五种求法例题

动点轨迹方程的求法一、直接法按求动点轨迹方程的一般步骤求,其过程是建系设点,列出几何等式,坐标代换,化简整理,主要用于动点具有的几何条件比较明显时.例1已知直角坐标平面上点Q 2,0和圆C :,动点M 到圆C 的切线长与的比等于常数如图,求动点M 的轨迹方程,说明它表示什么曲线.解析:设Mx ,y ,直线MN 切圆C 于N ,则有,,即,,.整理得,这就是动点M的轨迹方程.若,方程化为,它表示过点和x 轴垂直的一条直线;若λ≠1,方程化为,它表示以为圆心,为半径的圆.二、代入法若动点Mx,y 依赖已知曲线上的动点N 而运动,则可将转化后的动点N 的坐标入已知曲线的方程或满足的几何条件,从而求得动点M 的轨迹方程,此法称为代入法,一般用于两个或两个以上动点的情况.例2,已知抛物线,定点A 3,1,B 为抛物线上任意一点,点P 在线段AB 上,且有BP :PA =1:2,当点B 在抛物线上变动时,求点P 的轨迹方程,并指出这个轨迹为哪种曲线. 解析:设,,由题设,P 分线段AB 的比,,∴,,解得, 又点B 在抛物线上,其坐标适合抛物线方程,∴,,整理得点P 的轨迹方程为其轨迹为抛物线.三、定义法若动点运动的规律满足某种曲线的定义,则可根据曲线的定义直接写出动点的轨迹方程.此法一般用于求圆锥曲线的方程,在高考中常填空、选择题的形式出现. 例3,若动圆与圆外切且与直线x =2相切,则动圆圆心的轨迹方程是A ,,,,,,,,,,,,,,B122=+y x MQ ()0>λλλ=MQMN λ=-MQONMO 22λ=+--+2222)2(1y x y x 0)41(4)1()1(222222=++--+-λλλλx y x 1=λ45=x )0,45(2222222)1(3112-+=+-λλλλy x )-()0,12(22-λλ13122-+λλ12+=x y ),(),,(11y x B y x P 2==PBAPλ.2121,212311++=++=y y x x 2123,232311-=-=y y x x 12+=x y .1)2323()2123(2+-=-x y ),31(32)31(2-=-x y 4)2(22=++y x 012122=+-x y 012122=-+x yC ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,D解析:如图,设动圆圆心为M ,由题意,动点M 到定圆圆心-2,0的距离等于它到定直线x =4的距离,故所求轨迹是以-2,0为焦点,直线x =4为准线的抛物线,并且p =6,顶点是1,0,开口向左,所以方程是.选B .例4,一动圆与两圆和都外切,则动圆圆心轨迹为 A 抛物线,,,,,,,,,B 圆,,,,,,,,C 双曲线的一支,,,,,D 椭圆解析:如图,设动圆圆心为M ,半径为r ,则有动点M 到两定点的距离之差为1,由双曲线定义知,其轨迹是以O 、C 为焦点的双曲线的左支,选C .四、参数法若动点Px ,y 的坐标x 与y 之间的关系不易直接找到,而动点变化受到另一变量的制约,则可求出x 、y 关于另一变量的参数方程,再化为普通方程.例5设椭圆中心为原点O ,一个焦点为F 0,1,长轴和短轴的长度之比为t .1求椭圆的方程;2设经过原点且斜率为t 的直线与椭圆在y 轴右边部分的交点为Q ,点P 在该直线上,且,当t 变化时,求点P 的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.解析:1设所求椭圆方程为由题意得解得,,,,,所以椭圆方程为. 2设点解方程组得,,,,,由和得其中t >1.消去t ,得点P 轨迹方程为和.其082=+x y 082=-x y )1(122--=x y 122=+y x 012822=+-+x y x .1,2,1=-+=+=MO MC r MC r MO 12-=t t OQOP ).0(12222>>b a b x a y =+⎪⎩⎪⎨⎧==-,,122t ba b a ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=.11.122222t b t t a 222222)1()1(t y t x t t =-+-),,(),,(11y x Q y x P ⎩⎨⎧==-+-,,)1()1(1122122122tx y t y t x t t ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=.)1(2,)1(212121t t y t x 12-=t t OQ OP 1x x OQ OP =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==,2,2,2222ty t x t y t x 或)22(222>=x y x )22(222-<-=x y x轨迹为抛物线在直线右侧的部分和抛物线在直线在侧的部分. 五、交轨法一般用于求二动曲线交点的轨迹方程.其过程是选出一个适当的参数,求出二动曲线的方程或动点坐标适合的含参数的等式,再消去参数,即得所求动点轨迹的方程.例6,已知两点以及一条直线:y =x ,设长为的线段AB 在直线上移动,求直线PA 和QB 交点M 的轨迹方程.解析:PA 和QB 的交点Mx ,y 随A 、B 的移动而变化,故可设,则PA :Q QB :消去t ,得当t =-2,或t =-1时,PA 与QB 的交点坐标也满足上式,所以点M的轨迹方程是以上是求动点轨迹方程的主要方法,也是常用方法,如果动点的运动和角度有明显的关系,还可考虑用复数法或极坐标法求轨迹方程.但无论用何方法,都要注意所求轨迹方程中变量的取值范围.y x 222=22=x y x 222-=22-=x )2,0(),2,2(Q P -ι2λ)1,1(),,(++t t B t t A ),2)(2(222-≠++-=-t x t t y ).1(112-≠+-=-t x t t y .082222=+-+-y x y x .0822222=+--+-y x x y x。

高考解析几何轨迹问题解题策略

高考解析几何轨迹问题解题策略

高考解析几何轨迹问题解题策略
一、轨迹方程的求法
1. 直接法:直接法就是不设出动点的坐标,而是根据题设条件,直接列出轨迹上满足的点的几何条件,并从这个条件对方程进行整理,得到轨迹方程.
2. 定义法:定义法就是根据已知条件,结合所学过的圆锥曲线的定义直接写出曲线的方程.
3. 参数法:参数法是指先引入一个参数,如时间、速度等,根据已知条件,写出参数方程,再消去参数化为普通方程.
4. 交轨法:交轨法是指利用圆锥曲线统一定义,通过求交点坐标来求轨迹方程的方法.
二、轨迹问题的解题策略
1. 转化化归:将待求问题转化为已知问题,将复杂问题转化为简单问题,将抽象问题转化为具体问题,这是解决轨迹问题的基本策略.
2. 设而不求:在轨迹问题中,设点而不求出点的坐标是常用的一种解题策略.
3. 整体代换:在轨迹问题中,有时通过整体代换可以简化运算.
4. 坐标转移:在轨迹问题中,有时可以通过坐标转移来转化问题.
5. 逆向思维:在轨迹问题中,有时通过逆向思维可以简化运算.。

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二、定义法求轨迹方程
本内容主要研究定义法求轨迹方程.通过图形的几何性质判断动点的轨迹是何种图形,再求其轨迹方程,这种方法叫做定义法.运用定义法,求其轨迹,一要熟练掌握常用轨迹的定义,如线段的垂直平分线,圆、椭圆、双曲线、抛物线等,二是用待定系数法求出轨迹的方程,这样可以减少运算量,提高解题速度与质量.
先看例题:
例:已知曲线Γ上的点到点(0,1)F 的距离比它到直线3y
=-的距离小2.求曲线Γ的方
程.
解:设P (x ,y )为曲线Γ上任意一点,依题意,
点P 到点F (0,1) 的距离与它到直线y =-1的距离相等 , 24=x y
归纳整理:
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:到定点与定直线距离相等.
再看一个例题,加深印象
例:已知(0,7),(0,7),(12,2),-A B C 以C 为一个焦点,作过A ,B 的椭圆,求椭圆的另一个焦点F 的轨迹方程.
故由双曲线定义知,F 的轨迹是以A ,B 为焦点,实轴长为2的双曲线的下支, 其方程为2
2
1(1)48x y y -=≤-.
总结:
1.用定义法求轨迹方程.熟练掌握常用轨迹的定义,如线段的垂直平分线,圆、椭圆、双曲线、抛物线等,例如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距离相等.
2.求曲线的轨迹方程时,应尽量地利用几何条件探求轨迹的曲线类型,从而再用待定系数法求出轨迹的方程,这样可以减少运算量.
练习:
1.已知点()1,0F ,点A 是直线1:1l x =-上的动点,过A 作直线2l ,12l l ⊥,线段AF 的垂直平分线与2l 交于点P .求点P 的轨迹C 的方程.
2.已知两个定圆O 1和O 2,它们的半径分别是1和2,且|O 1O 2|=4.动圆M 与圆O 1内切,又 与圆O 2外切,建立适当的坐标系,求动圆圆心M 的轨迹方程,并说明轨迹是何种曲线.
3.如图,点A 为圆形纸片内不同于圆心C 的定点,动点M 在圆周上,将纸片折起,使点M 与点A 重合,设折痕m 交线段CM 于点N .现将圆形纸片放在平面直角坐标系xOy 中,设
圆C :(x +1)2+y 2=4a 2 (a >1),A (1,0),记点N 的轨迹为曲线E . 证明曲线E 是椭圆,并写
出当a =2时该椭圆的标准方程.
4. 已知圆2249:(1)4A x y ++=,圆221:(1)4
B x y -+=,动圆D 和定圆A 相内切,与定圆B 相外切,
(1)记动圆圆心D 的轨迹为曲线C ,求C 的方程;
(2)M 、N 是曲线C 和x 轴的两个交点,P 是曲线C 上异于M 、N 的一点,求证PM PN k k ⋅为定值;
(3)过B 点作两条互相垂直的直线12,l l 分别交曲线C 于E 、F 、G 、H ,求四边形EGFH 面积的取值范围.
答案:
1.解:依题意,点P 到点()1,0F 的距离等于它到直线1l 的距离,
∴点P 的轨迹是以点F 为焦点,直线1:l 1x =-为准线的抛物线.
∴曲线C 的方程为24y x =.
2.解 如图所示,以O 1O 2的中点O 为原点,O 1O 2所在直线为x
轴建立平面直角坐标系.
由|O 1O 2|=4,得O 1(-2,0)、O 2(2,0).设动圆M 的半径为r ,则 由动圆M 与圆O 1内切,有|MO 1|=r -1;
由动圆M 与圆O 2外切,有|MO 2|=r +2.
3.证明 依题意,直线m 为线段AM 的垂直平分线, ∴|NA |=|NM |.∴|NC |+|NA |=|NC |+|NM |=|CM |=2a >2,
∴N 的轨迹是以C 、A 为焦点,长轴长为2a ,焦距为2的椭圆. 当a =2时,长轴长为2a =4,焦距为2c =2,
∴b 2=a 2-c 2=3.∴椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.。

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