求曲线方程的常用方法

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又直线l与椭圆交于两点,∴-2<x<2
∴点P的轨迹方程为
x2
(y
2
-2<1x<2

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【小结】 (1)“轨迹”与“轨迹方程”是两个不
同的概念,前者要指出曲线的形状、位置、大小等特征,
后者指方程(包括范围).(2)求动点轨迹时应注意它的完
备性与纯粹性.化简过程若破坏了方程的同解性,要注意补
上遗漏的点或者要挖去多余的点.
依题设知 x > -5, (x 3)2 ( y 0)2 x 3 -3
y 2 =12x
[解法二] 定义法 如图,作直线 n:x = -3 m n
y
P(x,y) x
A
3
则点P到定点A(3,0)与定直线 n:x = -3 等距离。
故,点P的轨迹是以 A 为焦点,以 n 为准线的抛物线。 所以动点P的轨迹方程为 y 2 =12x
2c=4,即a=3,c=2,b=5 ,因此其方程为x2 y2 1
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(y≠0).
(2)设圆P的半径为r,则|PA|=r+1,|PB|=r,因此
|PA|-|PB|=1.
由双曲线的定义知,P点的轨迹为双曲线Baidu Nhomakorabea右支,且
2a=1,2c=4,即a12=
,c=2,b=15 ,因此其方程为
2
4x2 4y2 1(x 1 )
代入法
例4 设椭圆方程为 x2 .y过2 点1 M(0,1)的直线l交椭圆
4
于点A、B,O是坐标原点,点P满 OP ,1 (当OAl绕 O点BM) 旋
2
转时,求动点P的轨迹方程.
【解析】设点P的坐标为(x,y),A(x1,y1),
B(x2,y2), 因A,B在椭圆上,所以
x
2 2

y
2 2
【解析】法一:设双曲线实半轴长为a,则椭圆的长半
轴长为2a,由题意得2<a<4,由半焦距为4,可得椭圆
设点P的坐标为(x,y),A(x1,y1), B(x2,y2), 因A,
B在椭圆上,所以

x2 4a 2

y2 4a2 16
1①
由①xa×22 41-6②y-2a可2 得1 ② y2 y2 3
法二:设椭圆与双曲线交点P(x,y
|PF1|+|PF2|=2||PF1|-|PF2| 即|PF1|=3|PF2|或|PF2|=3|PF1| 将P点坐标(x,y (x+5)2+y2=9及(x-5)2+y2=9. 因交点P不会在x轴上,∴y≠0,
故2<|x|<8 所以所求轨迹方程是(x+5)2+y2=9(y≠0),
x2 y2 1或x=0
24
【解析】(定义法)动圆M与两圆C1,
C2都要相切,有四种情况:①动圆M与
两圆都相外切,②动圆M与两圆都相内
切;③动圆M与圆C2内切、与圆C1外切;
④动圆M与圆C1内切、与圆C2外切.在①②情况下, 显然,动圆圆心M的轨迹方程为x=0;在③的情况下,如
图8-55-1设动圆M的半径为r,则|MC21|=r+ ,|MC22|=r-
规律总结
1.求圆锥曲线的轨迹方程要注意利用圆锥曲线的定 义解题,从而简化解题过程.
2.求关于轴对称的曲线的方程的一般步骤:(1)设 所求曲线上任一点P(x,y);(2)求出其关于点或轴对称 的点p'(x,y);(3)将p'坐标代入已知曲线得所求曲线方 程.
3.涉及多个动点的轨迹问题,可用动点代入法或参数 法求解,分清主动点和从动点,选择适当参数是解题的关 键.
2 (1)直接法:题目中的条件有明显的等量关系,或者 可以利用平面几何知识推出等量关系,列出含动点(x,y) 的解析式. (2)定义法:分析题设几何条件,根据圆锥曲线的定 义,判断轨迹是何种类型的曲线,直接求出该曲线的方程.
(3)代入法:如果轨迹动点P(x,y)依赖于另一动 点Q(a,b),而Q(a,b)又在某已知曲线上,则可 先列出关于x、y、a、b的方程组,利用x、y表示出a、b, 把a、b代入已知曲线方程便得动点P的轨迹方程.
求曲线方程
•轨迹法 •定义法 •待定系数法 •直接法 •代入法 •参数法
例1 动点P(x,y)到定点A(3,0) 的距离比它到定直线x= -5的距离少2。 求:动点P的轨迹方程。
[解法一]轨迹法
(x 3)2 ( y 0)2 x 5 2
思考:如何化去绝对值号?
y PH
-5
O
3
4
1

x12

y12 4
1

当x1=x2时,点A,B的坐标为(0,2),(0,-2), 这时点P的坐标为(0,0),也满足⑤,所以点P的轨 迹方程为4x2+y2-y=0.
参数法
例5设椭圆与双曲线有公共的焦点F1(-4,0),F2 (4,0),并且椭圆的长轴长是双曲线实轴长的2倍,试 求椭圆与双曲线交点的轨迹.
【解析】(代入法)设P(x1,y1),M(x,y) 则x1=2x,y1=2y,代入得x2-4y2=1.
3.两条直线ax+y+1=0和x-ay-1=0(a≠±1)的交点的
轨迹方程是
(x

1)2 2

(
y

1)2 2

1 2

(x
x
2
1)2 (y
y2 1)2

0 0
【解析】(参数法) ax+y+1=0
例2已知圆A:(x+2)2+y2=1与点A(-2,0),B(2, 0),分别求出满足下列条件的动点P的轨迹方程.
(1)△PAB的周长为10; (2)圆P与圆A外切,且点B在动圆P上(P为动圆圆 心); (3)圆P与圆A外切且与直线x=1相切(P为动圆圆心).
【分析】(1)根据题意,先找出等价条件,再根据 条件判定曲线类型,最后写出曲线方程.
4.求轨迹要注意取值范围和“杂点”的去除.
基础训练
1.动点P与定点A(-1,0),B(1,0)的连线的斜率
之积为-1,则P点的轨迹方程是
( B)
A.x2+y2=1
B.x2+y2=1(x≠±1)
C.x2+y2=1(x≠0)
D.y= 1 x2
【解析】直接法
2.设P为双曲线 x2 y2 1 上一动点,O为坐标原点, M为线段OP的中点,则点4 M的轨迹方程为x2-4y2=1
c2 = 6,b2 = a2 c2 = (2 + 2 )2 - 6 = 4 2
故所求椭圆方程为 x 2
y2
+ =1
6+4 2 4 2
注:重视定义!
直接法
例3设动直线l垂直于x轴,且与椭圆 x2 2y2 4 交于A、B两点,P是l上满足PA P=B1的点,求点P的轨迹
方程. 【分析】设P点的坐标为(x,y),用直接法求 得P点的轨迹方程.要注意x的范围通过直线l与椭
a2 4 16-a2
即y2 (a2 4)(16-a2 ) , 4
将此式代入②式可得a2=2|x|, 再把③代入①式,消去a,得
x2 y2 1, 8 x 16-8 x
当x>0,得(x-5)2+y2=9; 当x<0,得(x+5)2+y2=9; 由2<a<4,得2<|x|<8. 所以,所求轨迹为两个圆,并除去它们与y轴的交点.
(4)参数法:如果轨迹动点P(x,y)的坐标之间的 关系不易找到,也没有相关点可用时,可先考虑将x、y 用一个或几个参数来表示,消去参数得轨迹方程.参数法
. 3.注意求“轨迹”与“轨迹方程”的区别与联系 一般说来,若是“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 示的曲线的类型.
故得|MC1|-|MC22|=2
在④的情况下,同理得|MC2|-|MC1|=2 2.
由③④得|MC1|-|MC2|=±2 .2
根据双曲线定义,可知点M的轨迹是以C1(-4,0)、
C2(4,0)为焦点的双曲线,且a2= ,c=4,b2=c2-
a2=14,
x2 y2 1
24
知识要点
1 建系、设点、列式、代入、化简、检验(检验就是要检验

x-ay-1=0.
①×y+②×x得y2+y+x2-x=0,
即 (x 1)2 ( y 1)2 .1
2
22
∵ a≠±1
∴ x≠1
x≠0
y≠0 且
y≠-1

4.已知两圆C1:(x+4)2+y2=2,C2:(x-4)
2+y2=2,动圆M与两圆C1,C2都相切,则动圆圆心
M的轨迹方程是

A
x
•P
如图,P点在直线左侧时,|PH|<|PA|,不合题
意。故 x > -5
m
(x 3)2 ( y 0)2 x 3
y 2 =12x
例1 动点P(x,y)到定点A(3,0) 的距离比它到定直线x= -5的距离少2。
求:动点P的轨迹方程。 [解法一] 轨迹法

-5
(x 3)2 ( y 0)2 x 5 2
15
2
(3)依题意,知动点P到定点A的距离等于到定直线 x=2的距离,故其轨迹为抛物线,且开口向左,p=4. 因此其方程为y2=-8x.
【小结】解题时应注意动点的几何特征,若盲目进行 代数运算则可能较繁琐.
例2 等腰直角三角形ABC中,斜边BC 长为4 2,一个椭圆以C为其中一个焦 点,另一个焦点在线段AB上,且椭圆 经过点A,B。
圆相交获得.
【解析】设点P的坐标为(x,y)
由方程x2+2y2=4得2y2=4-x2,∴y=± 4 x2
2
∴A、B两点的坐标分别为(x, ),4(x,x-2 )
4 又x2
2
2
=1. PA PB
∴(0, 即y2-
-y4)·(x02,-
2
4=1x,2 ∴
2
-y)=14 x2
2
x2 y2 1
(1)|PA|+|PB|=10-|AB|=6. (2)|PA|-|PB|=1. (3)P点到A的距离比P点到直线x=1的距离多1,即P点 到A的距离等于P点到直线x=2的距离.
【解析】(1)根据题意,知|PA|+|PB|+|AB|=10,即
|PA|+|PB|=6>4=|AB|,故P点的轨迹是椭圆,且2a=6,
例2 等腰直角三角形ABC中,斜边BC 长为4 2,一个椭圆以C为其中一个焦 点,另一个焦点在线段AB上,且椭圆 经过点A,B。
y A
求:该椭圆方程。
D O
C x
[解] 得 a = 2 + 2
|AD| + |AC| = 2a
}B |AD| = 2 2
2c
|AC| =
2 ×4 2 = 4
2
在ADC中 |DC|2 = |AD|2 + |AC|2 = ( 2 2 )2 + 16 = 24
(x-5)2+y2=9(y≠0). 轨迹为两个圆,并除去它们与y轴的交点.
【小结】由于探讨的对象是“交点的轨迹”,求轨迹 方程的过程是一个创造性的“建模”过程,并不能完全依 靠已有,因此,充分认清题设条件后或选择适当的参数, 建立方程组,消去参数后就得“交点轨迹方程”(如方法 一)或选择根据几何等式的传递,构建新的几何条件(如
y A
求:该椭圆方程。
D O
C x
[解] |BC| = 4 2
B 如图,设椭圆的另一个焦点为D
以直线DC为x轴,线段DC的中点为原点建立直角坐标系。
设椭圆方程为 x 2
y2 +
= 1 (a>b>0)

a2 b2
|AD| + |AC| = 2a,|BD| + |BC| = 2a
所以,|AD| + |BD| + |AC| + |BC| = 4a 即 8 + 4 2 = 4a
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