圆 轨迹方程
- 格式:docx
- 大小:12.60 KB
- 文档页数:1
与圆有关的轨迹方程的求法若已知动点P 1(α ,β)在曲线C 1:f 1(x,y )=0上移动,动点P (x,y )依动点P 1而动,它满足关系:⎩⎨⎧βα=βα=),(),(y y x x ① 则关于α 、β反解方程组①,得⎩⎨⎧=β=α),(),(y x h y x g ②代入曲线方程f 1(x,y )=0,即可求得动点P 的轨迹方程C :f (x,y )=0.例1、(求轨迹):已知线段AB 的端点B 的坐标是(4,3),端点A 在圆4)1(22=++y x 上运动,求线段AB 的中点M 的轨迹方程.【例2】已知点A (3,0),点P 在圆x 2+y 2=1的上半圆周上,∠AOP 的平分线交P A 于Q ,求点Q 的轨迹方程.【法一】如图所示,设P (x 0,y 0)(y 0>0),Q (x ,y ). ∵OQ 为∠AOP 的平分线,∴31||||==OQ OP QA PQ , ∴Q 分P A 的比为31. ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+⨯+=+=+⨯+=y y x x y y y x x x 3413443311031)1(43311313000000即又因202y x +=1,且y 0>0,∴19164391622=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x .∴Q 的轨迹方程为)0(169)43(22>=+-y y x . 例3、已知圆,422=+yx过A (4,0)作圆的割线ABC ,则弦BC 中点的轨迹方程为( ) A .4)1(22=+-y x B .)10(4)1(22<≤=+-x y x C .4)2(22=+-y x D .)10(4)2(22<≤=+-x y x变式练习1:已知定点)0,3(B ,点A 在圆122=+y x 上运动,M 是线段AB 上的一点,且MB AM 31=,则点M 的轨迹方程是解:设),(),,(11y x A y x M .∵MB AM 31=,∴),3(31),(11y x y y x x --=--,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=-y y y x x x 31)3(3111,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=yy x x 3413411.∵点A 在圆122=+y x 上运动,∴12121=+y x ,∴1)34()134(22=+-y x ,即169)43(22=+-y x ,∴点M 的轨迹方程是169)43(22=+-y x . 2:已知定点)0,3(B ,点A 在圆122=+y x 上运动,AOB ∠的平分线交AB 于点M ,则点M 的轨迹方程是 .解:设),(),,(11y x A y x M .∵OM 是AOB ∠的平分线,∴31==OB OA MB AM , ∴MB AM 31=.由变式1可得点M 的轨迹方程是169)43(22=+-y x .3:已知直线1+=kx y 与圆422=+y x 相交于A 、B 两点,以OA 、OB 为邻边作平行四边形OAPB ,求点P 的轨迹方程.解:设),(y x P ,AB 的中点为M .∵OAPB 是平行四边形,∴M 是OP 的中点,∴点M 的坐标为)2,2(yx ,且AB OM ⊥.∵直线1+=kx y 经过定点)1,0(C ,∴CM OM ⊥,∴0)12(2)2()12,2()2,2(2=-+=-⋅=⋅y y x y x y x CM OM ,化简得1)1(22=-+y x .∴点P 的轨迹方程是1)1(22=-+y x .4、圆9)1()2(22=++-y x 的弦长为2,则弦的中点的轨迹方程是5、已知半径为1的动圆与圆16)7()5(22=++-y x 相切,则动圆圆心的轨迹方程是( ) A.25)7()5(22=++-y x B. 17)7()5(22=++-y x 或15)7()5(22=++-y x C. 9)7()5(22=++-y x D. 25)7()5(22=++-y x 或9)7()5(22=++-y x6.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果定点P 满足PA=2PB,则定点P 的轨迹所 包围的面积等于( B )A B 4 C 8 D 97:已知点M 与两个定点)0,0(O ,)0,3(A 的距离的比为21,求点M 的轨迹方程.8 如图所示,已知圆422=+y x O :与y 轴的正方向交于A 点,点B 在直线2=y 上运动,过B 做圆O 的切线,切点为C ,求ABC ∆垂心H 的轨迹.分析:按常规求轨迹的方法,设),(y x H ,找y x ,的关系非常难.由于H 点随B ,C 点运动而运动,可考虑H ,B ,C 三点坐标之间的关系.解:设),(y x H ,),(''y x C ,连结AH ,CH , 则BC AH ⊥,AB CH ⊥,BC 是切线BC OC ⊥, 所以AH OC //,OA CH //,OC OA =, 所以四边形AOCH 是菱形.所以2==OA CH ,得⎪⎩⎪⎨⎧=-=.,2''x x y y又),(''y x C 满足42'2'=+y x ,所以)0(4)2(22≠=-+x y x 即是所求轨迹方程.说明:题目巧妙运用了三角形垂心的性质及菱形的相关知识.采取代入法求轨迹方程.做题时应注意分析图形的几何性质,求轨迹时应注意分析与动点相关联的点,如相关联点轨迹方程已知,可考虑代入法.9. 已知圆的方程为222r y x =+,圆内有定点),(b a P ,圆周上有两个动点A 、B ,使PB PA ⊥,求矩形APBQ 的顶点Q 的轨迹方程.分析:利用几何法求解,或利用转移法求解,或利用参数法求解.解法一:如图,在矩形APBQ 中,连结AB ,PQ 交于M ,显然AB OM ⊥,PQ AB =,在直角三角形AOM 中,若设),(y x Q ,则)2,2(by a x M ++. 由222OA AMOM =+,即22222])()[(41)2()2(r b y a x b y a x =-+-++++, 也即)(222222b a r y x +-=+,这便是Q 的轨迹方程.解法二:设),(y x Q 、),(11y x A 、),(22y x B ,则22121r y x =+,22222r y x =+.又22AB PQ =,即)(22)()()()(2121222122122y y x x r y y x x b y a x +-=-+-=-+-.①又AB 与PQ 的中点重合,故21x x a x +=+,21y y b y +=+,即)(22)()(2121222y y x x r b y a x ++=+++ ②①+②,有)(222222b a r y x +-=+.这就是所求的轨迹方程.解法三:设)sin ,cos (ααr r A 、)sin ,cos (ββr r B 、),(y x Q , 由于APBQ 为矩形,故AB 与PQ 的中点重合,即有βαcos cos r r a x +=+, ① βαsin sin r r b y +=+, ②又由PB PA ⊥有1cos sin cos sin -=--⋅--ar br a r b r ββαα ③联立①、②、③消去α、β,即可得Q 点的轨迹方程为)(222222b a r y x +-=+. 说明:本题的条件较多且较隐含,解题时,思路应清晰,且应充分利用图形的几何性质,否则,将使解题陷入困境之中.10、由动点P 向圆122=+y x 引两条切线PA 、PB ,切点分别为A 、B ,APB ∠=600,则动点P 的轨迹方程是 .解:设),(y x P .∵APB ∠=600,∴OPA ∠=300.∵AP OA ⊥,∴22==OA OP ,∴222=+y x ,化简得422=+y x ,∴动点P 的轨迹方程是422=+y x .练习巩固:设)0)(0,(),0,(>-c c B c A 为两定点,动点P 到A 点的距离与到B 点的距离的比为定值)0(>a a ,求P 点的轨迹.解:设动点P 的坐标为),(y x P .由)0(>=a a PBPA ,得a yc x y c x =+-++2222)()(,化简得0)1()1(2)1()1(2222222=-+++-+-a c x a c y a x a .当1≠a 时,化简得01)1(222222=+-+++c x a a c y x ,整理得222222)12()11(-=+-+-a ac y c a a x ; 当1=a 时,化简得0=x .所以当1≠a 时,P 点的轨迹是以)0,11(22c a a -+为圆心,122-a ac 为半径的圆; 当1=a 时,P 点的轨迹是y 轴.11、已知两定点)0,2(-A ,)0,1(B ,如果动点P 满足PB PA 2=,则点P 的轨迹所包围的面积等于解:设点P 的坐标是),(y x .由PB PA 2=,得2222)1(2)2(y x y x +-=++,化简得4)2(22=+-y x ,∴点P 的轨迹是以(2,0)为圆心,2为半径的圆,∴所求面积为π4.最新文件 仅供参考 已改成word 文本 。
轨迹方程的求法及典型例题轨迹方程的求法一、知识复习轨迹方程的求法常见的有(1)直接法;(2)定义法;(3)待定系数法(4)参数法(5)交轨法;(6)相关点法注意:求轨迹方程时注意去杂点,找漏点一、知识复习例1:点P(-3,0)是圆x2+y2-6x-55=0内的定点,动圆M 与已知圆相切,且过点P,求圆心M 的轨迹方程。
例2、如图所示,已知P(4,0)是圆x2+y2=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-(x2+y2) 又|AR|=|PR|= (x 4)2y 2所以有(x-4)2+y2=36-(x2+y2),即x2+y2-4x-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(x1,y1),因为R是PQ的中点,所以x1=x24,y1 y20, 代入方程x2+y2-4x-10=0,得(x24)2(2y)24 x24-10=0整理得:x2+y2=56,这就是所求的轨迹方程.2设曲线段C的方程为y 2px(p 0),(x A x x B ,y 0) ,由|AM | 17,|AN | 3得(x Ap2)22px A 17 (1)(x A 2p)2 2px A 9 (2)由①,②两式联立解得4 p 4 或p p。
再将其代入①式并由p>0解得x A 1 x A例3、如图, 直线L1和L2相交于点M, L1 L2, 点N L1. 以A, B为端点的曲线段C上的任一点到L 2的距离与到点N的距离相等. 若AMN 为锐角三角形, |AM|= 17 , |AN| = 3, 且|BN|=6. 建立适当的坐标系,求曲线段 C的方程.解法一:如图建立坐标系,以l1为x轴,MN的垂直平分线为y轴,点O为坐标原点依题意知:曲线段C是以点N为焦点,以l2为准线的抛物线的一段,其中A,B分别为C的端点其中x A,x B分别为A,B的横坐标,P=|MN| 所以M ( p,0),N(p,0)22x Ax A |ME | DA| | AN | 3y A |DM | | AM |2 |DA |2 2 2 由于 AMN 为锐角三角形故有 x N |ME | |EN ||ME | | AM |2 | AE |2 4 x B |BE| |NB| 6设点P(x, y)是曲线段 C 上任一点则由题意知 P 属于集合 2 2 2 {( x,y)|(x x N ) y x ,x A x x B ,y 0} 故曲线段 C 的方程y 2 8(x 2)(3 x 6,y 0)p x A因为△ AMN 是锐角三角形,所以 2 A ,故舍去p2 x A 2∴p=4,x A =1x B |BN |由点B 在曲线段 C 上,得 B 22综上得曲线段 C 的方程为y 8x(1 x解法二:如图建立坐标系,分别以 4 。
教学设计主备课人:德庆县香山中学王婷教学内容圆的一般方程第2课时:求轨迹方程问题教学目标能直接法和相关点法求圆的轨迹方程,渗透数形结合、化归与转化的思想。
核心素养a.数学抽象:通过圆的一般方程解决实际问题的学习,形成代数方法处理几何问题的能力,从而激发学生学习数学的热情和兴趣,培养学生分析、概括的思维能力;b.逻辑推理:运用转移代换的思想方法推导求出轨迹方程;c.数学运算:化简、整理方程;d.数学建模:渗透数形结合、化归与转化等数学思想方法,提高学生的整体素质,激励学生创新,勇于探索.教学重点能直接法和相关点法求圆的轨迹方程。
教学难点学会用数形结合、化归与转化的思想方法解答数学问题。
教学策略手段(教学过程)一、复习回顾知识点圆的一般方程:x2 + y2 + Dx + Ey + F = 0(必备条件:D2 + E2– 4F>0)将它化成圆的标准方程22224()()224D E D E Fx y+-+++=得,圆心(,)22D E--,半径为2244D E Fr+-=;二、引入:求轨迹方程设动点(,)M x y动点M满足MC r=即22()()x a x b r-+-=222()()x a y b r-+-=结论:求轨迹方程即为求出曲线上一动点坐标(x,y)所满足的关系.二、例题讲解例1:已知点A 、B 的坐标分别是(1,0)-、(1,0),直线AM 与直线BM 垂直相交于M ,且它们的斜率都存在,求动点M 的轨迹方程。
例2:已知线段AB 的端点B 的坐标是(4,3), 端点A 在圆22(1)4x y ++= 上运动,求线段AB 的中点M 的轨迹 方程。
对点练习对点练习1:已知点M 与两个定点(0,0)O ,(3,0)A 的距离的比为12,求动点M 的轨迹方程。
对点练习2:点P 是圆2216x y +=上的动点,点A(12,0),当点P 在圆上运动时,线段PA 的中点M 的轨迹是什么?。
求轨迹方程的五种方法有五种方法可以求解轨迹方程,分别是:1.参数方程法2.一般方程法3.极坐标方程法4.隐函数方程法5.线性方程组法接下来将对这五种方法进行详细解释。
1.参数方程法:参数方程法是指将坐标轴上的点的位置用一个参数表示,通过参数的变化来表示轨迹。
例如,一个点在x轴上运动,其速度为v,经过时间t后的位置可以用参数方程表示为x = vt。
参数方程法可以很方便地描述物体的运动轨迹,特别适用于描述曲线的参数方程。
2.一般方程法:一般方程法是指将轨迹上的点的位置用一般方程表示。
例如,对于一个圆形轨迹x^2+y^2=r^2,其中r为半径,可以通过该一般方程来描述圆的轨迹。
一般方程法可以描述各种曲线轨迹,但是求解过程可能较为繁琐。
3.极坐标方程法:极坐标方程法是指将轨迹上的点的位置用极坐标系表示。
极坐标系由极径和极角两个参数组成,其中极径表示点到原点的距离,极角表示点在极坐标系中的方向角度。
通过给定极径和极角的值可以唯一确定一个点的位置。
例如,对于一个以原点为中心的圆形轨迹,可以用极坐标方程表示为r=R,其中R为圆的半径。
极坐标方程法适用于描述具有对称性的轨迹,如圆形、椭圆形等。
4.隐函数方程法:隐函数方程法是指将轨迹上的点的位置用隐函数方程表示。
隐函数方程是一个含有多个变量的方程,其中至少有一个变量无法用其他变量表示。
通过给定其他变量的值,可以计算出不能用其他变量表示的变量的值,从而确定轨迹上的点的位置。
例如,对于一个抛物线轨迹y = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为常数,可以根据给定的x的值求解出y的值,从而确定轨迹上的点的位置。
5.线性方程组法:线性方程组法是指将轨迹上的点的位置用线性方程组表示。
线性方程组是由多个线性方程组成的方程组,其中每个方程的未知数是轨迹上的点的坐标。
通过求解线性方程组可以得到轨迹上的点的坐标。
线性方程组法适用于描述由多个轨迹组成的复杂图形,如多边形等。
以上就是求解轨迹方程的五种方法,分别是参数方程法、一般方程法、极坐标方程法、隐函数方程法和线性方程组法。