高中数学求轨迹方程的六种常用技法汇总
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轨 迹 方 程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、某检验员通常用一个直径为2 cm 和一个直径为1 cm 的标准圆柱,检测一个直径为3 cm 的圆柱,为保证质量,有人建议再插入两个合适的同号标准圆柱,问这两个标准圆柱的直径为多少?【解析】设直径为3,2,1的三圆圆心分别为O 、A 、B ,问题转化为求两等圆P 、Q ,使它们与⊙O 相内切,与⊙A 、⊙B 相外切.建立如图所示的坐标系,并设⊙P 的半径为r ,则 |P A |+|PO |=1+r +1.5-r =2.5 ∴点P 在以A 、O 为焦点,长轴长2.5的椭圆上,其方程为3225)41(1622y x ++=1 ① 同理P 也在以O 、B 为焦点,长轴长为2的椭圆上,其方程为 (x -21)2+34y 2=1 ②由①、②可解得)1412,149(),1412,149(-Q P ,∴r =73)1412()149(2322=+-故所求圆柱的直径为76cm. ◎◎双曲线的两焦点分别是1F 、2F ,其中1F 是抛物线1)1(412++-=x y 的焦点,两点A (-3,2)、B (1,2)都在该双曲线上.(1)求点1F 的坐标; (2)求点2F 的轨迹方程,并指出其轨迹表示的曲线.【解析】(1)由1)1(412++-=x y 得)1(4)1(2--=+y x ,焦点1F (-1,0). (2)因为A 、B 在双曲线上,所以||||||||||||2121BF BF AF AF -=-,|||22||||22|22BF AF -=-.①若||22||2222BF AF -=-,则||||22BF AF =,点2F 的轨迹是线段AB 的垂直平分线,且当y =0时,1F 与2F 重合;当y =4时,A 、B 均在双曲线的虚轴上. 故此时2F 的轨迹方程为x =-1(y ≠0,y ≠4).②若22||||2222-=-BF AF ,则24||||22=+BF AF ,此时,2F 的轨迹是以A 、B 为焦点,22=a ,2=c ,中心为(-1,2)的椭圆,其方程为14)2(8)1(22=-++y x ,(y ≠0,y ≠4) 故2F 的轨迹是直线x =-1或椭圆4)2(8)1(22-++y x 1=,除去两点(-1,0)、(-1,4) 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”。
求轨迹方程的常用方法重点: 掌握常用求轨迹方法难点:轨迹的定型及其纯粹性和完备性的讨论【自主学习】知识梳理:(一)求轨迹方程的一般方法:1. 待定系数法: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,也有人将此方法称为定义法。
2. 直译法:如果动点P 的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点P 满足的等量关系易于建立,则可以先表示出点P 所满足的几何上的等量关系,再用点P 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t ,以此量作为参变数,分别建立P 点坐标x ,y 与该参数t 的函数关系x =f (t ),y =g (t ),进而通过消参化为轨迹的普通方程F (x ,y )=0。
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,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出P (x ,y ),用(x ,y )表示出相关点P'的坐标,然后把P'的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点P 的轨迹方程。
5.几何法:若所求的轨迹满足某些几何性质(如线段的垂直平分线,角平分线的性质等),可以用几何法,列出几何式,再代入点的坐标较简单。
6: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,这灯问题通常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数求得所求的轨迹方程(若能直接消去两方程的参数,也可直接消去参数得到轨迹方程),该法经常与参数法并用。
(二)求轨迹方程的注意事项:1. 求轨迹方程的关键是在纷繁复杂的运动变化中,发现动点P 的运动规律,即P 点满足的等量关系,因此要学会动中求静,变中求不变。
)()()(0)(.2为参数又可用参数方程表示程轨迹方程既可用普通方t t g y t f x ,y x ,F ⎩⎨⎧=== 来表示,若要判断轨迹方程表示何种曲线,则往往需将参数方程化为普通方程。
高中求轨迹方程的方法
答案:
1.直译法: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,易于表述成含x,y的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直译法。
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.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。
3.待定系数法:若动点轨迹题意已直接告知,即为椭圆、双曲线、抛物线、圆或直线,则据题意直接用待定系数法求解。
4.代入法: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。
5.参数法: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。
6.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。
轨迹(曲线)方程的求法求轨迹方程问题是高中数学的一个难点,求轨迹方程的常用方法有:1)直接法;2)待定系数法;3)定义法;4)代入法;5)参数法;6)交轨法. 下面分别介绍以上六种方法:(1)直接法 —— 直接利用条件通过建立x 、y 之间的关系式f (x ,y )=0,是求轨迹的最基本的方法. 课标教材(人教版)²高中数学 选修2﹣1(以下所称教材都是指该教材)的《§2.1.2 求曲线的方程》中介绍了此法.直接法求轨迹(曲线)方程一般有五个步骤:① 建立适当的坐标系,设曲线上任意一点M 的坐标为(x ,y ); ② 写出点M 运动适合的条件P 的集合:P={M |P(M)}; ③ 用坐标表示条件P(M),列出方程 f (x ,y )=0; ④ 化方程 f (x ,y )=0 为最简形式;⑤ 证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点. 一般地,步骤(5)可省略,如有特殊情形,可以适当说明.教材推导圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)的标准方程,都是使用直接法. 教材中还配有大量练习题(如:教材P.37练习/3,习题2.1/A 组/2、3,B 组/1、2;P.41例3,P.42练习/4,P.47例6,P.49习题2.2 / B 组/3;P.59例5,P.62习题2.3 / B 组/3;P.74习题2.4 / B 组/3;P.80复习参考题/ A 组/10,B 组/5).例1. 如图所示,线段AB 与CD 互相垂直平分于点O ,|AB|=2a (a >0),|CD|=2b (b>0),动点P 满足|PA|²|PB|=|PC|²|PD|. 求动点P 的轨迹方程.解:以O 为坐标原点,直线AB 、CD 分别为x 轴、y 轴建立直角坐标系,则A (-a ,0),B (a ,0),C (0,-b ),D (0,b ), 设P (x ,y ),由题意知 |PA|²|PB|=|PC|²|PD|,∴22)(y a x ++²22)(y a x +-=22)(b y x ++²22)(b y x -+,化简得 x 2-y 2=222b a -.故动点P 的轨迹方程为 x 2-y 2=222b a -.【练习1】 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 |²|MP |+MN ²NP =0,求动点P (x ,y )的轨迹方程.2、如图所示,过点P (2,4)作互相垂直的直线l 1、l 2.若l 1交x 轴于A ,l 2交y 轴于B ,求线段AB 中点M 的轨迹方程.(2)待定系数法 —— 当已知所求曲线的类型(如:直线,圆锥曲线等)求曲线方程,可先根据条件设出所求曲线的方程,再由条件确定方程中的系数(待定系数),代回所设方程即可.要注意设出所求曲线的方程的技巧.(如:教材P.40例1,P.42练习/2,P.46例5,P.48练习/3、4,P.49习题2.2/A 组/2、5、9;P.54例1,P.55练习/1,P.58例4,P.61练习/2、3,P.61习题2.3 / A 组/2、4、6,B 组/1;P.67练习/1,P.68例3,P.72练习/1,P.73习题2.4 / A 组/4、7;P.80复习参考题/ A 组/1).例2 根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)与双曲线41622y x -=1有公共焦点,且过点(32,2). (2)与双曲线16922y x -=1有共同的渐近线,且过点(-3,23); 解: (1)设双曲线方程为2222by a x -=1. 由题意易求c=25.∵双曲线过点(32,2), ∴()2223a -24b=1. 又 ∵a 2+b 2=(25)2, ∴解得 a 2=12,b 2=8.故 所求双曲线的方程为 81222y x -=1. (2)设所求双曲线方程为16922y x -=λ(λ≠0), 将点(-3,23)代入得λ=41,∴ 所求双曲线方程为16922y x -=41, 即49422y x -=1. 【练习2】 已知抛物线C 的顶点在原点,焦点F 在x 轴正半轴上,设A 、B 是抛物线C 上的两个动点(AB 不垂直于x 轴),但|AF|+|BF|=8,线段AB 的垂直平分线恒经过定点Q (6,0),求此抛物线的方程.(3)定义法 —— 如果根据已知能够确定动点运动的条件符合某已知曲线的定义,则可由该曲线的定义直接写出动点轨迹方程.(如:教材P.49习题2.2/A 组/1、7,B 组/2;P.54例2,P.62习题2.3/A 组/5,B 组/2)例3. 已知动圆过()1,0,且与直线1x =-相切. (1) 求动圆圆心的轨迹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 ⋅=?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(1)如图,设动圆圆心为M ,定点()1,0为F ,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 与到定直线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,∴动圆圆心的轨迹方程为 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 k =->,01k k ∴<>或设),(11y x P ,),(22y x Q ,则124y y k +=,124y y k =由0OP OQ ⋅=,即 ()11,OP x y =,()22,OQ x y =,于是12120x x y y +=, 即()()21212110ky y y y --+=,整理得 2221212(1)()0k y y k y y k +-++=,∴ 2224(1)40k k k k k +-⋅+=, 解得4k =-或0k =(舍去), 又 40k =-<,∴ 直线l 存在,其方程为440x y +-=【练习3】 1、已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.2、在△ABC 中,A 为动点,B 、C 为定点,B (-2a ,0),C (2a,0)且满足条件x =sinC -sinB=21sinA ,则动点A 的轨迹方程是 ( ) A. 2216a x -221516a y =1(y ≠0)B. 2216a y -22316a x =1(x ≠0)C. 2216a x -221516a y =1(y ≠0)的左支 D. 2216a x -22316ay =1(y ≠0)的右支(4)代入法(也叫相关点法或转移法) ——若动点P(x ,y )随另一动点Q(x 1,y 1)的运动而运动,并且Q(x 1,y 1)又在某已知曲线上运动,则求点P 的轨迹方程问题常用此法.代入法求轨迹(曲线)方程一般有以下几个步骤:① 设所求点P 的坐标为 (x ,y ) (称之为从动点),动点Q 的坐标为(x 1,y 1) (称之为主动点) ② 找出点P 与点Q 的坐标关系;③ 用从动点的坐标x 、y 的代数式表示主动点的坐标x 1、y 1; ④ 再将x 1、y 1代入已知曲线方程,即得要求的动点轨迹方程.(如:教材P.41例2,P.50习题2.2 / B 组/1;P.74习题2.4 / B 组/1)例4. 设F (1,0),M 点在x 轴上,P 点在y 轴上,且MN =2MP ,PM ⊥PF ,当点P 在y 轴上运动时,求点N 的轨迹方程. 解设N (x ,y ),M (x 1,0),P (0,y 0),由MN =2MP 得(x -x 1,y )=2(-x 1,y 0),∴11022x x x y y -=-⎧⎨=⎩,即1012x x y y =-⎧⎪⎨=⎪⎩.∵PM ⊥PF ,PM =(x 1,-y 0),PF =(1,-y 0), ∴(x 1,-y 0)·(1,-y 0)=0,∴x 1+y 2=0. ∴-x +42y =0,即y 2 = 4x .故所求的点N 的轨迹方程是 y 2 = 4x .【练习4】 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.(5)参数法 ——当动点P (x ,y )的横坐标x 、纵坐标y 之间的关系不易直接找到时,可以考虑将x 、y 都用一个中间变量(参数)来表示,即得参数方程,再消去参数就可得到普通方程.例5. 如图所示,已知点C 的坐标是(2,2),过点C 的直线CA 与x 轴交于点A ,过点C 且与直线CA 垂直的直线CB 与y 轴交于点B. 设点M 是线段AB 的中点,求点M 的轨迹方程.解 方法一(参数法):设M 的坐标为(x ,y ).若直线CA 与x 轴垂直,则可得到M 的坐标为(1,1). 若直线CA 不与x 轴垂直,设直线CA 的斜率为k ,则直线CB 的斜率为-k1, 故直线CA 方程为:y =k(x -2)+2,令y =0得x =2-k2,则A 点坐标为(2-k2,0).CB 的方程为:y =-k1(x -2)+2,令x =0,得y =2+k2, 则B 点坐标为(0,2+k 2),由中点坐标公式得M 点的坐标为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=++=-=+-=k k k k 112022112022y x ①, 消去参数k 得到x +y -2=0 (x ≠1), 又∵ 点M (1,1)在直线x +y -2=0上, 综上所述,所求轨迹方程为x +y -2=0.方法二(直接法)设M (x ,y ),依题意A 点坐标为(2x ,0),B 点坐标为(0,2y ).∵|MA|=|MC|, ∴22)2(y x x +-=22)2()2(-+-y x , 化简得x +y -2=0.方法三(定义法)依题意 |MA|=|MC|=|MO|,即:|MC|=|MO|,所以动点M 是线段OC 的中垂线,故由点斜式方程得到:x +y -2=0.(6)交轨法 —— 当所求轨迹上的动点是两动曲线的交点时,只要把两动曲线(族)的方程分别求出:0),,(=t y x f 与0),,(=t y x g(t 为参数),然后消去参数t ,即得所求轨迹方程.例6. 如图,过圆224x y +=与x 轴的两个交点A 、B 作圆的切线AC 、BD ,再过圆上任意一点H 作圆的切线,交AC 、BD 于C 、D 两点,设AD 、BC 的交点为R ,求动点R 的轨迹E 的方程.解:设点H 的坐标为(0x ,0y ),则20x +20y =4 由题意可知0y ≠0,且以H 为切点的圆的切线的斜率为0x y -, ∴切线CD 方程为 y -0y =0x y -(x -0x ),展开得 0x x +0y y =20x +20y =4, 即 以H 为切点的圆的切线方程为 0x x +0y y =4,∵A (-2,0),B (2,0),将x =±2代人0x x +0y y =4 可得 点C 、D 的坐标分别为C (-2,0042x y +),D (2,042x y -), 则直线AD 、BC 的方程分别为AD l :002424y x x y +=- …… ①, BC l :002424y x x y -=+- …… ②将两式相乘并化简可得动点R 的轨迹E 的方程为 2244x y +=,即2214x y += 解法二:设点R 的坐标为(0x ,0y );直线AR 的方程分别为y =002y x +(x +0x ),与直线BD 的方程x =2联立,解得D (2,0042y x +),同法可得C (-2,0042y x --),则直线CD 斜率为002024x y x -, ∴直线CD 的方程为y -0042y x --=002024x yx -(x +2)∵直线CD 与⊙O 相切, ∴圆心O 到直线CD 的距离等于圆半径2,000244x y y -=2,化简得 (20x -4)2+420x 20y =(420y )2整理得 (20x -4)2+420y (20x -4)=0, ∴20x -4=0 (舍去)或20x -4+420y =0即 动点R 的轨迹E 的方程为2244x y +=,即2214x y +=总结:求轨迹方程的方法:(1)求单个动点的轨迹问题,用直接法 或待定系数法 或定义法; (2)求两个动点的轨迹问题,用代入法;(3)求多个动点的轨迹问题,用参数法 或交轨法。
高中数学解析几何|求轨迹方程方法最全总结一、直接法若动点运动的条件是一些较为明确的几何量的等量关系,而这些条件易于表达成关于x,y的等量关系式,可以较为容易地得到轨迹方程(即遵循求轨迹方程的一般程序),这种方法我们一般称之为直接法.用直接发求轨迹方程一般都要经过建系、设点、列式、化简、验证这五个环节.二、定义法若动点轨迹的条件符合某一基本而常见轨迹的定义(如圆、椭圆、双曲线、抛物线等)已从定义来确定表示其几何特征的基本量而直接写出其轨迹方程,或从曲线定义来建立等量关系式从而求出轨迹方程.三、代入法若动点运动情况较为复杂,不易直接表述或求出,但是能够发现形成轨迹的动点P(x,y)随着另一动点Q (X,Y)的运动而有规律的运动,而且动点Q的运动轨迹方程已经给定或极为容易求出,故只要找出两动点P,Q之间的等量关系式,用x,y表示X,Y再代入Q的轨迹方程整理即得动点P的轨迹方程,称之为代入法,也叫相关点法.四、参数法若动点运动变化情况较为复杂,动点的纵坐标之间的等量关系式难以极快找到,可以适当引入参数,通过所设参数沟通动点横坐标之间的联系,从而得到轨迹的参数方程进而再消去所设参数得出轨迹的(普通)方程,称之为参数法.点悟:注意落实好图形特征信息提供的解题方向,前提是自信,实力是运算过关.本题还可有一些较为简捷的解法,不妨试试五、交轨法若所求轨迹可以看成是某两条曲线(包括直线)的交点轨迹时,可由方程直接消去参数,也可引入参数来建这两条动曲线之间的联系,再消参而得到轨迹方程,称之为交轨法.可以认为交轨法是参数法的一种特殊情况.点悟:交轨是一种动态解题策略,注意特殊或极限情况处理. 六、几何法认真分析动点运动变化规律,可以发现图形明显的几何特征,利用有关平面几何的知识将动点运动变化规律与动点满足的条件有机联系起来,再利用直接法得到动点的轨迹方程,称之为几何法.七、点差法涉及与圆锥曲线中点弦有关的轨迹问题时,常可以把两端点设为(x1,y1),(x2,y2),代入圆锥曲线方程,然后作差法求出曲线的轨迹方程,此法称之为点差法,也叫平方差法.运用此法要注意限制轨迹方程中变量可能的取值范围.点悟:上述方法是通过设直线AB的方程引入参数b得到动点M 轨迹的参数方程再消去参数得到普通方程,注意参数的取值范围,因而轨迹是一条线段.本题较为简捷的求法还可考虑点差法:。
几种常见求轨迹方程的方法1.直接法由题设所给(或通过分析图形的几何性质而得出)的动点所满足的几何条件列出等式,再用坐标代替这等式,化简得曲线的方程,这种方法叫直接法.例1:(1)求和定圆x2+y2=k2的圆周的距离等于k的动点P的轨迹方程;(2)过点A(a,o)作圆O∶x2+y2=R2(a>R>o)的割线,求割线被圆O截得弦的中点的轨迹.对(1)分析:动点P的轨迹是不知道的,不能考查其几何特征,但是给出了动点P的运动规律:|OP|=2R或|OP|=0.解:设动点P(x,y),则有|OP|=2R或|OP|=0.即x2+y2=4R2或x2+y2=0.故所求动点P的轨迹方程为x2+y2=4R2或x2+y2=0.对(2)分析:题设中没有具体给出动点所满足的几何条件,但可以通过分析图形的几何性质而得出,即圆心与弦的中点连线垂直于弦,它们的斜率互为负倒数.由学生演板完成,解答为:设弦的中点为M(x,y),连结OM,则OM⊥AM.∵kOM·kAM=-1,其轨迹是以OA为直径的圆在圆O内的一段弧(不含端点).2.定义法利用所学过的圆的定义、椭圆的定义、双曲线的定义、抛物线的定义直接写出所求的动点的轨迹方程,这种方法叫做定义法.这种方法要求题设中有定点与定直线及两定点距离之和或差为定值的条件,或利用平面几何知识分析得出这些条件.直平分线l交半径OQ于点P,当Q点在圆周上运动时,求点P的轨迹方程.分析:∵点P在AQ的垂直平分线上,∴|PQ|=|PA|.又P在半径OQ上.∴|PO|+|PQ|=R,即|PO|+|PA|=R.故P点到两定点距离之和是定值,可用椭圆定义写出P点的轨迹方程.解:连接PA ∵l⊥PQ,∴|PA|=|PQ|.又P在半径OQ上.∴|PO|+|PQ|=2.由椭圆定义可知:P点轨迹是以O、A为焦点的椭圆.3.相关点法若动点P(x,y)随已知曲线上的点Q(x0,y0)的变动而变动,且x0、y0可用x、y表示,则将Q点坐标表达式代入已知曲线方程,即得点P的轨迹方程.这种方法称为相关点法(或代换法).例3 已知抛物线y2=x+1,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B点在抛物线上变动时,求点P的轨迹方程.分析:P点运动的原因是B点在抛物线上运动,因此B可作为相关点,应先找出点P与点B的联系.解:设点P(x,y),且设点B(x0,y0) ∵BP∶PA=1∶2,且P为线段AB 的内分点.4.待定系数法求圆、椭圆、双曲线以及抛物线的方程常用待定系数法求.例4 已知抛物线y2=4x和以坐标轴为对称轴、实轴在y轴上的双曲曲线方程.分析:因为双曲线以坐标轴为对称轴,实轴在y 轴上,所以可设双曲线方ax2-4b2x+a2b2=0 ∵抛物线和双曲线仅有两个公共点,根据它们的对称性,这两个点的横坐标应相等,因此方程ax2-4b2x+a2b2=0应有等根.∴△=1664-4Q4b2=0,即a2=2b.(以下由学生完成) 由弦长公式得:即a2b2=4b2-a2.。
高中数学求轨迹方程的六种常用技法汇总.直接法例1.已知线段6AB,直线BMAM,相交于M,且它们的斜率之积是4,求点MAB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)AB,M的坐标为(,)xy,则直线AM的斜率(3)AMykxx,直线BM的斜(3)AMykxx4(3)39yyxxxM的轨迹方程为221(3)4xyx.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。
.设动直线l垂直于x轴,且与椭圆2224xy交于A、B两点,P 是l上满足PAPBP的轨迹方程。
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().直线 B.椭圆 C.抛物线 D.双曲线.定义法2.若(8,0),(8,0)BC为ABC的两顶点,AC和AB两边上的中线长之和是30,ABC的重心轨迹方程是_______________。
ABC的重心为(,)Gxy,则由AC和AB两边上的中线长之和是30可得20BGCG,而点(8,0),(8,0)BC为定点,所以点G的轨迹为以,BC220,8ac可得2210,6abacABC的重心轨迹方程是221(0)36xyy.方程222(1)(1)|2|xyxy表示的曲线是().椭圆 B.双曲线 C.线段 D.抛物线.点差法锥曲线中与弦的中点有关的问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点122(,),(,)AxyBxy的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得12xx,2yy,12xx,12yy等关系式,由于弦AB的中点(,)Pxy的坐标满足122xxx,22yyy且直线AB的斜率为211yyxx,由此可求得弦AB中点的轨迹方程。
3.椭圆2212xy中,过(1,1)P的弦恰被P点平分,则该弦所在直线方程为。
(1,1)P的直线交椭圆于1(,)Axy、22(,)Bxy,则有212xy ① 2222142xy ②②可得12121212()()()()02xxxxyyyy(1,1)P为线段AB的中点,故有2122,2xxyy1212122()2()210422xxyyyyxx,即12ABk11(1)yx化简可得230xy.已知以(2,2)P为圆心的圆与椭圆222xym交于A、B两点,求弦AB的中点M.已知双曲线221yx,过点(1,1)P能否作一条直线l与双曲线交于,AB两点,使P AB的中点?.转移法P在已知方程的曲线上移动;M随P的变化而变化;P和M满足一定的规律。
轨迹方程问题—6大常用方法(一)求轨迹方程的一般方法:1. 待定系数法: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,也有人将此方法称为定义法。
2. 直译法:如果动点P的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点P 满足的等量关系易于建立,则可以先表示出点P所满足的几何上的等量关系,再用点P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t,以此量作为参变数,分别建立P点坐标x,y与该参数t的函数关系x=f(t),y=g(t),进而通过消参化为轨迹的普通方程F(x,y)=0。
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,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出P(x,y),用(x,y)表示出相关点P'的坐标,然后把P'的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点P的轨迹方程。
5.几何法:若所求的轨迹满足某些几何性质(如线段的垂直平分线,角平分线的性质等),可以用几何法,列出几何式,再代入点的坐标较简单。
6: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,这灯问题通常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数求得所求的轨迹方程(若能直接消去两方程的参数,也可直接消去参数得到轨迹方程),该法经常与参数法并用。
(二)求轨迹方程的注意事项:1. 求轨迹方程的关键是在纷繁复杂的运动变化中,发现动点P的运动规律,即P点满足的等量关系,因此要学会动中求静,变中求不变。
来表示,若要判断轨迹方程表示何种曲线,则往往需将参数方程化为普通方程。
3. 求出轨迹方程后,应注意检验其是否符合题意,既要检验是否增解,(即以该方程的某些解为坐标的点不在轨迹上),又要检验是否丢解。
专题:求曲线轨迹方程的常用方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,本文通过典型例子阐述探求轨迹方程的常用技法。
一、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。
二、定义法若动点运动的几何条件满足某种已知曲线的定义,可以设出其标准方程,然后用待定系数法求解.这种求轨迹方程的方法称为定义法,利用定义法求轨迹方程要善于抓住曲线的定义特征.1.常见的轨迹:(1)在平面内,到两定点的距离相等的点的轨迹是连接两定点的线段的垂直平分线.(2)平面内到角的两边距离相等的点的轨迹是这个角的平分线.(3)平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹是以定点为圆心的圆.(4)平面内到定点的距离与到定直线的距离之比等于常数的点的轨迹是圆锥曲线.当常数大于1时表示双曲线;当常数等于1时,表示抛物线;当常数大于0而小于1时表示椭圆.定点和定直线分别是圆锥曲线的焦点和相应的准线.(5)平面内到定直线的距离等于某一定值的点的轨迹是与这条直线平行的两条直线.三、点差法四.相关点法(代入法):相关点法求曲线方程时一般有两个动点,一个是主动的,另一个是次动的。
当题目中的条件同时具有以下特征时,一般可以用转移法求其轨迹方程:①某个动点在已知方程的曲线上移动;②另一个动点随的变化而变化;③在变化过程中和满足一定的规律。
A. 圆B. 两条平行线C. 抛物线D. 双曲线五、参数法求曲线的轨迹方程是解析几何的两个基本问题之一,求符合某种条件的动点的轨迹方程,其实质就是利用题设中的几何条件,通过“坐标互化”将其转化为寻求变量间的关系。
在确定了轨迹方程之后,有时题目会就方程中的参数进行讨论;参数取值的变化使方程表示不同的曲线;参数取值的不同使其与其他曲线的位置关系不同;参数取值的变化引起另外某些变量的取值范围的变化等等。
评述:如果题目中的条件有明显的等量关系,或者可利用平面几何知识推出等量关系,求方程可以用直接法,如本题中,推出,从而利用根与系数的关系建立方程。
专题:轨迹方程的求法求动点的轨迹方程的题目所给出的条件灵活多变,求轨迹方程的方法也各有特点。
实质上求动点轨迹方程就是求动点的横坐标 x 和纵坐标y所满足的等量关系。
常用的方法有直接法、定义法、相关点法等。
一、直接法:顾名思义,就是不需要任何特殊技巧,也不需要其他步骤,按照套路,直接求出轨迹方程。
直接法的一般步骤:(1)建系——建立适当的坐标系;(2)设点——设轨迹上的任一点P (x ,y );(3)列式——列出动点P 所满足的关系式;(4)代换——依条件式的特点,选用距离公式、斜率公式等将其转化为x ,y 的方程式,并化简;(5)证明——证明所求方程即为符合条件的动点轨迹方程.【例题1】(1)已知点F (0,1),直线l :y =-1,P 为平面上的动点,过点P 作直线l 的垂线,垂足为Q ,且QP ―→·QF ―→=FP ―→·FQ ―→,则动点P 的轨迹C 的方程为( )A .x 2=4yB .y 2=3xC .x 2=2yD .y 2=4x(2)在平面直角坐标系xOy 中,点B 与点A (-1,1)关于原点O 对称,P 是动点,且直线AP 与BP 的斜率之积等于-13,则动点P 的轨迹方程为________________.(3)已知△ABC 的顶点B (0,0),C (5,0),AB 边上的中线长|CD |=3,则顶点A 的轨迹方程为___________________.直接法求曲线方程的关键点和注意点(1)关键点:直接法求曲线方程的关键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、证明这几个步骤,但最后的证明可以省略;(2)注意点:求出曲线的方程后还需注意检验方程的纯粹性和完备性.[提醒] 对方程化简时,只要前后方程解集相同,证明可以省略,必要时应说明x ,y 的取值范围.二、定义法求轨迹方程如果你分析时突然发现动点的轨迹符合已知某条曲线的定义 (不出意外,一般就是圆锥曲线所包括的四种曲线:圆、椭圆、抛物线、双曲线),则我们可以直接根据己知曲线的定义得出动点的轨迹方程,只需要由题目条件得出方程中的一些量即可。
动点轨迹方程的常见求法一、待定系数法;它常常适用于动点轨迹的曲线类型已知或利用已知条件可直接推断出其轨迹的曲线方程.其解题步骤为:先设出对应类型的轨迹方程;再求出所设方程中的待定系数。
例1、已知椭圆中心在原点,焦点在坐标轴上,焦距为213,另一双曲线和椭圆有公共焦点,且椭圆的半长轴比双曲线的半实轴大4,椭圆的离心率和双曲线的离心率之比为3 / 7。
求椭圆和双曲线的方程。
解:如果双曲线和椭圆的焦点在x 轴上,即椭圆的长轴、双曲线的实轴在x 轴上,那么可设椭圆方程为22a x +22by =1,双曲线的方程为22mx -22n y = 1。
2c = 213 , ∴c = 13 。
a – m = 4 ,m c : n c = 73, ∴a = 7 , m = 3 。
b 2 = a 2-c 2 = 36 , n 2 = c 2- m 2 = 4 .∴椭圆方程为492x +362y = 1,双曲线的方程为92x -42y = 1 ; 如果双曲线和椭圆的焦点在y 轴上,同理可得:∴椭圆方程为492y +362x = 1,双曲线的方程为92y -42x = 1 . 二、直译解析法;该方法的主要思路就是将题目中的几何条件直接翻译为代数条件.它主要通过建系、设点、列式、化简、讨论等步骤得到所求的曲线轨迹方程。
例2、已知两定点A 、B ,AB = 3,求使∠PBA = 2∠PAB 成立的动点P 的轨迹方程。
解: 以点A 为坐标原点,射线AB 为x 建立直角坐标系如右图:,y )则B 点坐标为(3, 0),设P 点坐标为(x , y),∠PAB = α , 则∠PBA =2α A B x3-x y= K PB = tg (π-2α) = — tg2α =αα212tg tg -- =2)(1)(2xy x y -- = 222y x xy -- ∴y = 0 (0〈x 〈3) 或31-x = 222yx x --, 即y = 0 (0〈x 〈3) 或(x -1)2-32y = 1 (x ≥2)。
【高考复习】高考数学冲刺要点:轨迹方程的求解常用方法轨迹方程的求解一直是高考数学中的一个难点,历年的高考数学命题中都会对这个知识点进行考察。
那么轨迹方程的求解常用方法都有哪几种呢?如何做好这2021年高考数学最后的冲刺呢?下面让我们一起来看看这个高考数学冲刺要点的解答方法。
求解运动点轨迹方程的常用方法:求解轨迹方程的方法有很多,包括直译法、定义法、相关点法、参数法、轨道交叉法等。
⒈直译法: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译法。
2.定义方法:如果可以确定运动点的轨迹符合已知曲线的定义,则可以使用曲线的定义来编写方程。
这种计算弹道方程的方法称为定义法。
⒊相关点法:用动点q的坐标x,y表示相关点p的坐标x0、y0,然后代入点p的坐标(x0,y0)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。
4.参数法:当很难找到运动点坐标x和y之间的直接关系时,我们通常先找到x和y与某个变量t之间的关系,然后消除参数变量t,得到方程,即运动点的轨迹方程。
这种计算弹道方程的方法称为参数法。
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。
*求解运动点轨迹方程的一般步骤①建系——建立适当的坐标系;外语学习网② 设定点-设定轨道上的任意点P(x,y);③列式——列出动点p所满足的关系式;④ 替代——根据条件的特点,选择距离公式和斜率公式,将其转换为关于X和Y的方程,并对其进行简化;⑤证明——证明所求方程即为符合条件的动点轨迹方程。
求轨迹方程的常用方法求曲线的轨迹方程常采用的方法有直接法、定义法、代入法、参数法. 求轨迹方程,一定要注意轨迹的纯粹性和完备性.要注意区别“轨迹”与“轨迹方程”是两个不同的概念.一、直接法 直接法是将动点满足的几何条件或者等量关系,直接坐标化,列出等式化简即得动点轨迹方程.例1:线段AB 的长等于2a ,两个端点A 和B 分别在x 轴和y 轴上滑动,求AB 中点P 的轨迹方程?解 设M 点的坐标为),(y x ,在直角三角形AOB 中,OM=,22121a a AB =⨯= 22222,a y x a y x =+=+∴M 点的轨迹是以O 为圆心,a 为半径的圆周.1.在直角△ABC 中,斜边是定长2a (0)a >,求直角顶点C 的轨迹方程。
解:由于未给定坐标系,为此,首先建立直角坐标系,取AB 所在的直线为x 轴,AB 的中点O为坐标原点,过O 与AB 垂直的直线为y 轴(如图).则有A (,0)a -,B (,0)a 。
设动点C 为(,)x y ,∵222||||||AC BC AB +=,∴2224a +=,即222x y a +=.由于C 点到达A 、B 位置时直角三角形ABC 不存在,轨迹中应除去A 、B 两点, 故所求方程为222x y a +=(x a ≠±)。
2.过点P (2,4)作两条互相垂直的直线12l l ,,若1l 交x 轴于A 点,2l 交y 轴于B 点,求线段AB 的中点M 的轨迹方程。
解:设M x y (,),连结MP ,则2002A x B y (,),(,),∵12l l ⊥,∴△PAB 为直角三角形,||21||AB MP ,=由直角三角形的性质2222)2()2(·21)4()2(y x y x +=-+-∴ 化简,得250x y +-=,即M 的轨迹方程250x y +-=。
二、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、抛物线等),可用定义直接探求.例2.若动点M 到点A(2,0)-距离为3,求动点M 的轨迹方程。
动点轨迹方程的常见求法一、待定系数法;它常常适用于动点轨迹的曲线类型已知或利用已知条件可直接推断出其轨迹的曲线方程。
其解题步骤为:先设出对应类型的轨迹方程;再求出所设方程中的待定系数。
例1、已知椭圆中心在原点,焦点在坐标轴上,焦距为213,另一双曲线和椭圆有公共焦点,且椭圆的半长轴比双曲线的半实轴大4,椭圆的离心率和双曲线的离心率之比为3 / 7。
求椭圆和双曲线的方程。
解:如果双曲线和椭圆的焦点在x 轴上,即椭圆的长轴、双曲线的实轴在x 轴上,那么可设椭圆方程为22a x +22by = 1,双曲线的方程为22mx -22n y = 1。
2c = 213 , ∴c = 13 .a – m = 4 , m c : n c = 73 , ∴a = 7 , m = 3 . b 2 = a 2-c 2 = 36 , n 2 = c 2- m 2 =4 .∴椭圆方程为492x +362y = 1,双曲线的方程为92x -42y = 1 ; 如果双曲线和椭圆的焦点在y 轴上,同理可得:∴椭圆方程为492y +362x = 1,双曲线的方程为92y -42x = 1 。
二、直译解析法;该方法的主要思路就是将题目中的几何条件直接翻译为代数条件。
它主要通过建系、设点、列式、化简、讨论等步骤得到所求的曲线轨迹方程。
例2、已知两定点A 、B ,AB = 3,求使∠PBA = 2∠PAB 成立的动点P 的轨迹方程。
解: 以点A 为坐标原点,射线AB 为x 轴的正半轴,建立直角坐标系如右图: 则B 点坐标为(3, 0),设P 点坐标为(x, y),∠PAB = α , 则∠PBA =2α 3-x y = K PB = tg(π-2α) = - tg2α =αα212tg tg -- = 2)(1)(2xy x y -- = 222y x xy -- ∴y = 0 (0<x<3) 或31-x = 222y x x --, 即y = 0 (0<x<3) 或(x -1)2-32y = 1 (x ≥2)。
专题――常用求轨迹方程的技法 一、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。
(一)代入题设中的已知等式若动点的规律由题设中的已知等式明显给出,则采用直接将数量关系代数化的方法求其轨迹.1.动点P(x,y)到两定点A(-3,0)和B(3,0)的距离的比等于2(即),求动点P的轨迹方程?(二)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.2.动点P到一高为h的等边△ABC两顶点A、B的距离的平方和等于它到顶点C的距离平方,求点P的轨迹?(三)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.3.△ABC的两顶点是B(-3,0),(3,0),两底角B、C之和恒为135°,求第三顶点A的轨迹方程.(四)借助平几中的有关定理和性质有时动点规律的数量关系不明显,这时可借助平面几何中的有关定理、性质、勾股定理、垂径定理、中线定理、连心线的性质等等,从而分析出其数量的关系,这种借助几何定理的方法是求动点轨迹的重要方法.4.一条线段AB的长等于2a,两个端点A和B分别在x轴和y轴上滑动,求AB 中点P的轨迹方程?5.已知动点M到定点A(1,0)与到定直线L:x=3的距离之和等于4,求动点M的轨迹方程.6.在直角△ABC中,斜边是定长,求直角顶点C的轨迹方程。
二、定义法圆锥曲线是解析几何中研究曲线和方程的典型问题,当动点符合圆锥曲线定义时,可直接写出其轨迹方程。
7.已知动点满足则P点轨迹为( )A. 抛物线B. 直线C. 双曲线D. 椭圆8.已知圆的圆心为M1,圆的圆心为M2,一动圆与这两个圆外切,求动圆圆心P的轨迹方程。
9.已知椭圆的焦点是,P为椭圆上一点,且||是||和||的等差中项,求椭圆的方程。
10.已知△ABC中,,,三边长AC、AB、BC的长成等差数列,求顶点C的轨迹方程。
------------------------------------------------------------精品文档--------------------------------------------------------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。
4MM6AB?BMAM,相交于,直线.已知线段,求点,且它们的斜率之积是例19的轨迹方程。
x ABAB(3,0)B(A?3,0),y,所在直线为垂直平分线为解:以轴,轴建立坐标系,则y(k?x??3)BMMAM)y(x,的斜,直线,则直线设点的坐标为的斜率AM x?3y(x?3)k?率AM3?x4yy3)???(x?由已知有9?x3x?322yx??1(x??3)M的轨迹方程为化简,整理得点94练习:Px?4P(10,0)F的轨迹方.1平面内动点,到点则点的距离之比为的距离与到直线2程是。
22x ABPll4??2yx上满足交于.设动直线两点,垂直于、轴,且与椭圆是2PA?PB?1P的轨迹方程。
的点,求点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。
AB30ABCAC?(8,0)B(C?8,0),,2例.若的两顶点,和为两边上的中线长之和是?ABC。
_______________的重心轨迹方程是则.AB30ABCAC?)(x,yG可得,则由两边上的中线长之和是的重心为和解:设2?30??CG?20BGG(8,0)8,0),CB(?B,C的轨迹为以,而点为定点,所以点3为焦点的椭圆。
228?20,c?2a?c?a6?a?10,b可得所以由22yx??1(y?0)?ABC的重心轨迹方程是故10036练习:22?|x?y?(y?1)x2(?1)2|?表示的曲线是( 4).方程A.椭圆B.双曲线C.线段D.抛物线3.点差法圆锥曲线中与弦的中点有关的问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点A(x,y),B(x,y)x?x,的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得221211x?x2x?x?xyy?yy?AB),yP(x,的中点等关系式,由于弦,,的坐标满足21212121y?y12y??y2y ABAB中点的轨迹方程。
,由此可求得弦且直线的斜率为21x?x1222yx??1P(1,1)P点平分,则该弦所在直线方程为的弦恰被例中,过3.椭圆42_________________。
A(x,y)B(x,y)(1,1)P,则有、的直线交椭圆于解:设过点11222222yyxx2112??1??1② ① 4242(x?x)(x?x)(y?y)(y?y)21121122??0?②可得①242?yx?x?2,y?AB(1,1)P的中点,故有而为线段2112(x?x)?2(y?y)?2y?y11121122k?????0??所以,即AB2x?242x211(x?1)y?1??02?y?3x?所以所求直线方程为化简可得2练习:22ABABM2)P(2,my?2x?的中点交于、.5已知以为圆心的圆与椭圆两点,求弦的轨迹方程。
.2y2?1x?PlB(1,1),AP能否作一条直线使,6.已知双曲线与双曲线交于两点,过点2AB的中点?为线段4.转移法转移法求曲线方程时一般有两个动点,一个是主动的,另一个是次动的。
当题目中的条件同时具有以下特征时,一般可以用转移法求其轨迹方程:P在已知方程的曲线上移动;①某个动点MP的变化而变化;②另一个动点随PM满足一定的规律。
③在变化过程中和22yx??1FF,FFP?PG的重心是以为焦点的双曲线求上的动点,的例4.已知2121169轨迹方程。
P(x,y)F(?4,0),F(4,0)),yG(x,因为解:设重心,点2010?4?4?x?022?xyx?xx?3? ?0003代入则有,故1???? y?0?0y3y?16900???y? 3?2x92?1(yy?0)?得所求轨迹方程162FABAFl yx4?1)(0,?、再以作直线两点交抛物线的焦点为5.抛物线,,过点、例BFAFBRR的轨迹方程。
为邻边作平行四边形,试求动点xy?1)P(,AFBR(0,1)FR(x,y),∴平行四边形,的中心为解法一:(转移法)设,∵22204?x?4kx?1y?kx?,代入抛物线方程,,得将)(xy,,A(xy),B,则设22112?1?|k|16k??160???????k?4??4kxx??xx①??2211??4?4?xxxx????2211222xx)?2x(x?xx?2221112y?2?y?4??k∴,2144.x?xx?21??2k?x?4k??22?ABPk∵得为∴的中点.,消去??y?y21y?y?4k?3??2211???2k? 22?22R?4(y?3)(|xx|?4)3)?4(xy?4||?x。
的轨迹方程为,由①得,,故动点xy?1),P(AFBR(0,1))FR(x,y,,∵的中心为,∴平行四边形解法二:(点差法)设22)yA(x,y),B(x,设,则有211222?4xyyx4?②①2211?(x?x)(x?x)?4(y?y)?x?x?4k由①③②得l12211122y?1?1xy?32x?x?2??x,k??ABPl1)?(0,代的中点且直线,所以而过点为l21x2x22?x123y?2x?4?x?4y?12?y?④,化简可得入③可得x4xy?1xy?122?8(y?4??x)()P(,1)?⑤在抛物线口内,可得由点22222?12x22?16?|x|??1)?x4x?8(将④式代入⑤可得42R?4(y?3)(|xx|?4)。
的轨迹方程为故动点练习:P4)(1,1,0),BA(?QQ 4QB ?QA ?关于直线7,点,在平面上动点.已知是点满足P4)x ??y2(的轨迹方程。
的对称点,求动点5.参数法求曲线的轨迹方程是解析几何的两个基本问题之一,求符合某种条件的动点的轨迹方程,其实质就是利用题设中的几何条件,通过“坐标互化”将其转化为寻求变量间的关系。
在确定了轨迹方程之后,有时题目会就方程中的参数进行讨论;参数取值的变化使方程表示不同的曲线;参数取值的不同使其与其他曲线的位置关系不同;参数取值的变化引起另外某些变量的取值范围的变化等等。
22OB ?OA ?OP BAl 1??yx 2,0)M(? 已知于.例6过点、作直线交双曲线。
两点,P (1)求点的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;OAPBll 的方程;若不存在,矩形?若存在,求出,使)是否存在这样的直线2(说明理由。
22ll 1??yx 0)2)(k ??k(x ?y 的方程为,代入方程解:当直线的斜率存在时,设,得22220?k)x1?4k ?x ?(1?k42)B(x,yA(x,y),0k ?1?l 因为直线,设与双曲线有两个交点,所以,则2112221?44kk ??,xxx ?x ①2211221?kk ?12kk4?k4?k ?4x ?x)?4k ?y ?k(x ?2)?k(x ?2)?k(y ? 22112122k11?k ?2kk44OBOA ?OP ?)yP(x, ,由设得),,y ?y)?((x,y)?(x ?x212122k1?k ?12?k4x4?x ?2k ?1xk4y ??y ?yk ? 可得,代入∴ 所以,化简得? x 2k1?y k42?)1?(?y y ? 2k1??22224?2)y ?y ??4x ?0(xx ? 即 ②l4,0)P(?程为,故得所求轨迹方满足方程②当直线易的斜率不存在时,求220)?4((x ?2)y ?y ?,其轨迹为双曲线。
(也可考虑用点差法求解曲线方程)0OA ?OB ?0?yy ?xx OPAB 为矩形的充要条件是③即(2)平行四边 2112BAk 3)??(?2,2,3)( 坐标分别为不存在时,,不满足③式、当、222kkx ?x)??(1k ?)xx ?2k4(k ?yxx ?y ?xxk(x ?2)(x ?2) 存在时,当221212************?kk ?2k4)(1?k4(1?k)20?4k ???0? 化简得,2221kk1??1?kOPABl 使此方程无实数解,故不存在直线为矩形。
练习:2y 2?x ?1OABl(0,1)M 设椭圆方程为,过点.的直线是坐标原点交椭圆于点,、8, 4111)(),(OAOP ??OBMPNl : 点,,满足点的坐标为绕点求旋转时,当 222P |NP|的最小值与最大值。
(1)动点 (2)的轨迹方程;2ABOOA ?OB 0)?p ?y4px(,过以外的两个动点,且上原点.设点9和为抛物线MMABOMO ?的轨迹方程。
,求点作 于6.交轨法若动点是两曲线的交点,可以通过这两曲线的方程直接求出交点的方程,也可以解方程 组先求出交点的参数方程,再化为普通方程。
22yx ABMN 是椭圆长轴的两个端是椭圆中垂直于长轴的动弦,例7.已知、1??22ab MANBP 的轨迹方程。
和 点,求直线的交点M(x,y)N(x,?y) ,则解1:(利用点的坐标作参数)令1111AMNBP(x,0),y)(A(?a,0),Ba .而设的交点为与yyyy11N,BA,M,P,P 共线,所以因为 共线,所以因为 ??? x ?ax ?ax ?ax ?a112222222y yx)?(abx y11112两式相乘得①,而代入① 即??1??y?12222222x?ax?a aba12222yxbx P的轨迹方程为,得即交点1???22222baax?a解2: (利用角作参数)????)bcossin,,bsin?)N(aM(cosa,则设??yysinbbsin?两式相乘消去 , 所以??????aacos?ax?ax?aacos22yx P点的轨迹方程为。