高三数学第二轮复习 定义法求轨迹方程 人教版 2
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解析几何求轨迹方程的常用方法求轨迹方程的一般方法:1. 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。
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: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,这种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〔假设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。
一:用定义法求轨迹方程例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。
例2: 已知ABC ∆中,A ∠、B ∠、C ∠的对边分别为a 、b 、c ,假设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.【变式】:已知圆的圆心为M 1,圆的圆心为M 2,一动圆与这两个圆外切,求动圆圆心P 的轨迹方程。
高三数学人教版二轮复习圆有关的轨迹问题A. 圆的一部分B. 椭圆的一部分C. 抛物线的一部分D. 双曲线的一部分1.已知两定点A(-3,0),B(3,0),如果动点P满足|PA|=2|PB|,则点P的轨迹所包围的图形的面积等于()A. πB. 4πC. 9πD. 16π2.复数z满足条件:|2z+1|=|z-i|,那么z对应的点的轨迹是()A. 圆B. 椭圆C. 双曲线D. 抛物线二、填空题3.在平面直角坐标系xoy中,A,B是圆x2+y2=4上的两个动点,且AB=2,则线段AB中点M的轨迹方程为______ .4.自圆x2+y2=4上点A(2,0)引此圆的弦AB,则弦的中点的轨迹方程为______ .5.已知动圆M与圆C1:(x+1)2+y2=1,圆C2:(x-1)2+y2=25均内切,则动圆圆心M 的轨迹方程是______.6.已知圆x2+y2=4,B(1,1)为圆内一点,P,Q为圆上动点,若∠PBQ=90°,则线段PQ中点的轨迹方程为______.7.在直角坐标系xOy中,已知A(-1,0),B (0,1),则满足PA2-PB2=4且在圆x2+y2=4上的点P的个数为______.8.点A(0,2)是圆O:x2+y2=16内定点,B,C是这个圆上的两动点,若BA⊥CA,求BC 中点M的轨迹方程为______ .三、解答题(本大题共5小题,共60.0分)9.已知点P(2,2),圆C:x2+y2-8y=0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点.(1)求M的轨迹方程;(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及△POM 的面积.10.已知圆C:(x+1)2+y2=8,点A(1,0),P是圆C上任意一点,线段AP的垂直平分线交CP于点Q,当点P在圆上运动时,点Q的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程;(2)若直线l:y=kx+m与曲线E相交于M,N两点,O为坐标原点,求△MON面积的最大值.11.已知动圆C过定点F2(1,0),并且内切于定圆F1:(x+1)2+y2=16.(1)求动圆圆心C的轨迹方程;(2)若y2=4x上存在两个点M,N,(1)中曲线上有两个点P,Q,并且M,N,F2三点共线,P,Q,F2三点共线,PQ⊥MN,求四边形PMQN的面积的最小值.12.已知圆N经过点A(3,1),B(-1,3),且它的圆心在直线3x-y-2=0上.(Ⅰ)求圆N的方程;(Ⅱ)求圆N关于直线x-y+3=0对称的圆的方程.(Ⅲ)若点D为圆N上任意一点,且点C (3,0),求线段CD的中点M的轨迹方程.13.已知圆O:x2+y2=4及一点P(-1,0),Q在圆O上运动一周,PQ的中点M形成轨迹C.(1)求轨迹C的方程;(2)若直线PQ的斜率为1,该直线与轨迹C交于异于M的一点N,求△CMN的面积.答案和解析【答案】1. B2. A3. C4. B5. D6. A7. x2+y2=38. (x-1)2+y2=1,(x≠2)9. .10. x2+y2-x-y-1=011. 212. x2+y2-2y-6=013. 解:(1)由圆C:x2+y2-8y=0,得x2+(y-4)2=16,∴圆C的圆心坐标为(0,4),半径为4.设M(x,y),则,.由题意可得:.即x(2-x)+(y-4)(2-y)=0.整理得:(x-1)2+(y-3)2=2.∴M的轨迹方程是(x-1)2+(y-3)2=2.(2)由(1)知M的轨迹是以点N(1,3)为圆心,为半径的圆,由于|OP|=|OM|,故O在线段PM的垂直平分线上,又P在圆N上,从而ON⊥PM.∵k ON=3,∴直线l的斜率为-.∴直线PM的方程为,即x+3y-8=0.则O到直线l的距离为.又N到l的距离为,∴|PM|==.∴.14. 解:(Ⅰ)∵点Q在线段AP的垂直平分线上,∴|AQ|=|PQ|.又|CP|=|CQ|+|QP|=2,∴|CQ|+|QA|=2>|CA|=2.∴曲线E是以坐标原点为中心,C(-1,0)和A(1,0)为焦点,长轴长为2的椭圆.设曲线E的方程为=1,(a>b>0).∵c=1,a=,∴b2=2-1=1.∴曲线E的方程为.(Ⅱ)设M(x1,y1),N(x2,y2).联立消去y,得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0.此时有△=16k2-8m2+8>0.由一元二次方程根与系数的关系,得x1+x2=,x1x2=,.∴|MN|==∵原点O到直线l的距离d=-,∴S△MON==.,由△>0,得2k2-m2+1>0.又m≠0,∴据基本不等式,得S△MON=.≤=,当且仅当m2=时,不等式取等号.∴△MON面积的最大值为.15. 解:(1)设动圆的半径为r,则|CF2|=r,|CF1|=4-r,所以|CF1|+|CF2|=4>|F1F2|,由椭圆的定义知动圆圆心C的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆,a=2,c=1,所以,动圆圆心C的轨迹方程是.(2)当直线MN斜率不存在时,直线PQ的斜率为0,易得|MN|=4,|PQ|=4,四边形PMQN 的面积S=8.当直线MN斜率存在时,设其方程为y=k(x-1)(k≠0),联立方程得,消元得k2x2-(2k2+4)x+k2=0设M(x1,y1),N(x2,y2),则∵PQ⊥MN,∴直线PQ的方程为,,得(3k2+4)x2-8x+4-12k2=0设P(x3,y3),Q(x4,y4),则四边形PMQN的面积,令k2+1=t,t>1,上式,令2t+1=z,(z>3),(z>3),∴,∴S>8(1+0)=8,综上可得S≥8,最小值为8.16. 解:(Ⅰ)由已知可设圆心N(a,3a-2),又由已知得|NA|=|NB|,从而有,解得:a=2.于是圆N的圆心N(2,4),半径.所以,圆N的方程为(x-2)2+(y-4)2=10.(Ⅱ)N(2,4)关于x-y+3=0的对称点为(1,5),所以圆N关于直线x-y+3=0对称的圆的方程为(x-1)2+(y-5)2=10(Ⅲ)设M(x,y),D(x1,y1),则由C (3,0)及M为线段CD的中点得:,解得:.又点D在圆N:(x-2)2+(y-4)2=10上,所以有(2x-3-2)2+(2y-4)2=10,化简得:.故所求的轨迹方程为.17. 解:(1)设M(x,y),则Q(2x+1,2y),∵Q在圆x2+y2=4上,∴(2x+1)2+4y2=4,即(x+)2+y2=1.∴轨迹C的方程是(x+)2+y2=1.(2)直线PQ方程为:y=x+1,圆心C到直线PQ的距离为d==,∴|MN|=2=,∴△CMN的面积为==.【解析】1. 解:设弦BC中点(x,y),过A的直线的斜率为k,割线ABC的方程:y=k(x-4);作圆的割线ABC,所以中点与圆心连线与割线ABC垂直,方程为:x+ky=0;因为交点就是弦的中点,它在这两条直线上,故弦BC中点的轨迹方程是:x2+y2-4x=0如图故选B.结合图形,不难直接得到结果;也可以具体求解,使用交点轨迹法,见解答.本题考查形式数形结合的数学思想,轨迹方程,直线与圆的方程的应用,易错题,中档题.2. 解:设线段MN中点P(x,y),则M(2x-2,2y).∵M在圆C:x2+y2=1上运动,∴(2x-2)2+(2y)2=1,即(x-1)2+y2=.故选A.设出线段MN中点的坐标,利用中点坐标公式求出M的坐标,根据M在圆上,得到轨迹方程.本题考查中点的坐标公式、求轨迹方程的方法,考查学生的计算能力,属于基础题.3. 解:设P点的坐标为(x,y),∵A(-2,0)、B(1,0),动点P满足|PA|=2|PB|,2+y2],即(x-2)2+y2=4.∴P的轨迹为圆.故选:C.设P点的坐标为(x,y),利用两点间的距离公式表示出|PA|、|PB|,代入等式|PA|=2|PB|,化简整理得答案.本题考查动点的轨迹的求法,着重考查了两点间的距离公式、圆的标准方程,属于中档题.4. 解:把MN平移到面A1B1C1D1中,直线D1P与MN所成角为θ,直线D1P与MN所成角的最小值,是直线D1P与面A1B1C1D1所成角,即原问题转化为:直线D1P与面A1B1C1D1所成角为,点P在面A1B1C1D1的投影为圆的一部分,∵点P是△A1C1D内的动点(不包括边界)∴则点P的轨迹是椭圆的一部分.故选:B.把MN平移到面A1B1C1D1中,直线D1P与MN 所成角为θ,直线D1P与MN所成角的最小值,转化为:直线D1P与面A1B1C1D1所成角为,求点P的轨迹.点P在面A1B1C1D1的投影为圆的一部分,则点P的轨迹是椭圆的一部分.本题考查了空间轨迹问题,考查了转化思想,属于中档题.5. 解:设P(x,y),则|PA|=,|PB|=,∵|PA|=2|PB|,∴(x+3)2+y2=4[(x-3)2+y2],即x2+y2-10x+9=0,化为标准式方程得(x-5)2+y2=16.即P的轨迹所包围的图形为半径为4的圆,该圆的面积S=π×42=16π.故选:D.设出P点坐标,根据|PA|=2|PB|列出方程整理出P的轨迹方程,判断图形计算面积.本题考查了轨迹方程的求法,属于基础题.6. 解:设复数z=x+yi,x,y∈R,∵|2z+1|=|z-i|,∴|2z+1|2=|z-i|2,∴(2x+1)2+4y2=x2+(y-1)2,化简可得3x2+3y2+4x+2y=0,满足42+22-4×3×0=20>0,表示圆,故选:A设复数z=x+yi,x,y∈R,由模长公式化简可本题考查复数的模,涉及轨迹方程的求解和圆的方程,属基础题.7. 解:由题意,OM⊥AB,OM==,∴线段AB中点M的轨迹方程为x2+y2=3,故答案为x2+y2=3.由题意,OM⊥AB,OM==,即可求出线段AB中点M的轨迹方程.本题考查轨迹方程,考查垂径定理的运用,比较基础.8. 解:设AB中点为M(x,y),由中点坐标公式可知,B点坐标为(2x-2,2y).∵B点在圆x2+y2=4上,∴(2x-2)2+(2y)2=4.故线段AB中点的轨迹方程为(x-1)2+y2=1.不包括A点,则弦的中点的轨迹方程为(x-1)2+y2=1,(x≠2)故答案为:(x-1)2+y2=1,(x≠2).设出AB的中点坐标,利用中点坐标公式求出B的坐标,据B在圆上,将P坐标代入圆方程,求出中点的轨迹方程.本题主要考查轨迹方程的求解,应注意利用圆的特殊性,同时注意所求轨迹的纯粹性,避免增解.9. 解:设动圆的圆心为:M(x,y),半径为动圆与圆M1:(x+1)2+y2=1内切,与圆M2:(x-1)2+y2=25内切,∴|MM1|+|MM2|=R-1+5-R=6,∵|MM1|+|MM2|>|M1M2|,因此该动圆是以原点为中心,焦点在x轴上的椭圆,2a=4,c=1解得a=2,根据a、b、c的关系求得b2=3,∴椭圆的方程为:.故答案为:.首先根据圆与圆的位置关系确定出该动圆是椭圆,然后根据相关的两求出椭圆的方程.本题考查的知识点:椭圆的定义,椭圆的方程及圆与圆的位置关系,相关的运算问题.10. 解:设PQ的中点为N(x,y),在Rt△PBQ中,|PN|=|BN|,设O为坐标原点,则ON⊥PQ,所以|OP|2=|ON|2+|PN|2=|ON|2+|BN|2,所以x2+y2+(x-1)2+(y-1)2=4.故线段PQ中点的轨迹方程为x2+y2-x-y-1=0.故答案为:x2+y2-x-y-1=0.到|PN|=|BN|,利用圆心与弦中点连线垂直弦,利用勾股定理得到|OP|2=|ON|2+|PN|2,利用两点距离公式求出动点的轨迹方程.本题考查中点坐标公式、直角三角形斜边的中线等于斜边的一半、圆心与弦中点的连线垂直弦、相关点法求动点轨迹方程.11. 解:设P(x,y),∵A(-1,0),B(0,1),由PA2-PB2=4,得(x+1)2+y2-x2-(y-1)2=4.整理得:x+y=2.联立,解得:或.∴P点坐标为(0,2)或(2,0).即满足条件的P点的个数为2.故答案为:2.设出P点的坐标,由已知等式求出P点的轨迹方程,和圆的方程联立求解P点的坐标,则答案可求.本题考查了轨迹方程的求法,考查了方程组的解法,是中档题.12. 解:设M(x,y),连接OC,OM,MA,则由垂径定理,可得OM⊥BC,∴OM2+MC2=OC2,∴OM2+AM2=OC2,∴x2+y2+x2+(y-2)2=16,即BC中点M的轨迹方程为x2+y2-2y-6=0.故答案为:x2+y2-2y-6=0.设M(x,y),连接OC,OM,MA,则由垂径定理,可得OM⊥BC,OM2+MC2=OC2,即可求BC中点M的轨迹方程.垂径定理的使用,让我们在寻找M的坐标中的x与y时,跳过了两个动点B,C,而直达一个非常明确的结果,减少了运算量.13. (1)由圆C的方程求出圆心坐标和半径,设出M坐标,由与数量积等于0列式得M 的轨迹方程;(2)设M的轨迹的圆心为N,由|OP|=|OM|得到ON⊥PM.求出ON所在直线的斜率,由直线方程的点斜式得到PM所在直线方程,由点到直线的距离公式求出O到l的距离,再由弦心距、圆的半径及弦长间的关系求出PM的长度,代入三角形面积公式得答案.本题考查圆的轨迹方程的求法,训练了利用向量数量积判断两个向量的垂直关系,训练了点到直线的距离公式的应用,是中档题.14. (1)根据椭圆的定义和性质,建立方程求(2)联立直线和椭圆方程,利用消元法结合设而不求的思想进行求解即可.本题主要考查与椭圆有关的轨迹方程问题,以及直线和椭圆的位置关系的应用,利用消元法以及设而不求的数学思想是解决本题的关键.,运算量较大,有一定的难度.15. (1)利用已知条件判断轨迹是椭圆,求出a,b即可得到椭圆方程.(2)利用直线MN斜率不存在时,求解四边形PMQN的面积S=8.当直线MN斜率存在时,设其方程为y=k(x-1)(k≠0),联立方程得,设M(x1,y1),N(x2,y2),利用韦达定理,弦长公式,通过PQ⊥MN,推出直线PQ的方程为,设P(x3,y3),Q(x4,y4),求出|PQ|,推出四边形PMQN 的面积利用换元法以及基本不等式求解表达式的最值.本题考查轨迹方程的求法,椭圆的简单性质以及直线与椭圆的位置关系的综合应用,三角形的面积的最值的求法,函数的思想的应用.16. (Ⅰ)首先设出方程,将点坐标代入得到关于参数的方程组,通过解方程组得到参数值,从而确定其方程;为(1,5),即可得到圆N关于直线x-y+3=0对称的圆的方程;(Ⅲ)首先设出点M的坐标,利用中点得到点D坐标,代入圆的方程整理化简得到的中点M的轨迹方程.本题考查圆的方程,考查参数法,圆的方程一般采用待定系数法,属于中档题.17. (1)设M(x,y),用x,y表示出Q点坐标,代入圆O方程化简即可;(2)求出直线l的方程,圆心C到直线l的距离,利用勾股定理求出弦长|MN|,即可得出三角形的面积.本题考查了轨迹方程的求解,直线与圆的位置关系,属于中档题.第 21 页。
第3讲圆锥曲线的综合应用JIE TI CE LUE MING FANG XIANG解题策略·明方向⊙︱考情分析︱1.圆锥曲线中的定点与定值、最值与范围问题是高考必考的问题之一,主要以解答题形式考查,往往作为试卷的压轴题之一.2.以椭圆或抛物线为背景,尤其是与条件或结论相关存在性开放问题.对考生的代数恒等变形能力、计算能力有较高的要求,并突出数学思想方法考查.⊙︱真题分布︱(理科)年份卷别题号考查角度分值202 0Ⅰ卷20椭圆的简单性质及方程思想、定点问题12Ⅱ卷19椭圆离心率的求解,利用抛物线的定义求抛物线和椭圆的标准方程12Ⅲ20椭圆标准方程和求三角形12(文科)Ⅲ卷21椭圆标准方程和求三角形面积问题,椭圆的离心率定义和数形结合求三角形面积,12201 9Ⅰ卷21直线与圆的位置关系,定值问题12Ⅱ卷20椭圆的定义及其几何性质、参数的范围12Ⅲ卷21直线与抛物线的位置关系、定点问题12201 8Ⅰ卷20直线的方程,直线与抛物线的位置关系、证明问题12Ⅱ卷20直线的方程,直线与抛物线的位置关系、圆的方程12Ⅲ卷20直线与椭圆的位置关系、证明问题12KAO DIAN FEN LEI XI ZHONG DIAN考点分类·析重点考点一圆锥曲线中的最值、范围问题错误!错误!错误!错误!典例1(2020·青海省玉树州高三联考)已知直线l:x-y+1=0与焦点为F的抛物线C:y2=2px(p〉0)相切.(1)求抛物线C的方程;(2)过点F的直线m与抛物线C交于A,B两点,求A,B两点到直线l的距离之和的最小值.【解析】(1)将l:x-y+1=0与抛物线C:y2=2px联立得:y2-2py+2p=0,∵l与C相切,∴Δ=4p2-8p=0,解得:p=2,∴抛物线C的方程为:y2=4x。
(2)由题意知,直线m斜率不为0,可设直线m方程为:x =ty+1,联立{y2=4x,x=ty+1得:y2-4ty-4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4t,∴x1+x2=ty1+1+ty2+1=4t2+2,∴线段AB中点M(2t2+1,2t).设A,B,M到直线l距离分别为d A,d B,d M,则d A+d B=2d M=2·错误!=2错误!错误!=2错误!错误!,∵(t-错误!)2+错误!≥错误!,∴当t=错误!时,错误!min=错误!,∴A,B两点到直线l的距离之和的最小值为:22×错误!=错误!。
高考专题训练专题复习——求轨迹方程人教版一. 本周教学内容:专题复习——求轨迹方程(一)求轨迹方程的一样方法:1. 待定系数法:假如动点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,再依照已知条件,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:假如动点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定,但点P 满足的等量关系易于建立,则能够先表示出点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:假如采纳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一般方程F (x ,y )=0。
4. 代入法(相关点法):假如动点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),则能够设出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。
(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,发觉动点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,若要判定轨迹方程表示何种曲线,则往往需将参数方程化为一般方程。
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。
(即轨迹上的某些点未能用所求的方程表示),显现增解则要舍去,显现丢解,则需补充。
课时考点13 轨迹问题考纲透析考试大纲:在理解曲线与方程意义的基础上,能较好地掌握求轨迹的几种基本方法. 高考热点:1.直接法、定义法、转移法求曲线的轨迹方程.2.数形结合的思想,等价转化的思想能起到事半功倍的作用.新题型分类例析热点题型1:直接法求轨迹方程 (05江苏•19)如图,圆1O 与圆2O 的半径都是1,421=O 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PN PM 2=试建立适当的坐标系,并求动点P 的轨迹方程解:以1O 2O 的中点O 为原点,1O 2O 所在的直线为x 轴,建立平面直角坐标系,则1O (-2,0),2O (2,0), 由已知PN 2PM =,得22PN PM =因为两圆的半径均为1,所以1(212221-=-PO PO设),(y x P ,则]1)2[(21)2(2222-+-=-++y x y x ,即33)6(22=+-y x , 所以所求轨迹方程为)6(22=+-y x (或031222=+-+x y x )[变式新题型1]:设双曲线13222=-x ay 的焦点分别为1F 、2F ,离心率为2.(1)求此双曲线的渐近线`1l 、2l 的方程;(2)若A 、B 分别为`1l 、2l 上的动点,且2|AB |=5|1F 2F |,求线段AB 的中 点M 的轨迹方程并说明轨迹是什么曲线.热点题型2:定义法和转移法求轨迹方程 (05辽宁•理21)已知椭圆)0(12222>>=+b a b y 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 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(Ⅰ)设x 为点P 的横坐标,证明x aca F +=||1;(Ⅱ)求点T 的轨迹C 的方程;(Ⅲ)试问:在点T 的轨迹C 上,是否存在点M , 使△F 1MF 2的面积S=.2b 若存在,求∠F 1MF 2的正切值;若不存在,请说明理由。
曲线与方程____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系;2了解解析几何的基本思想和利用坐标法研究曲线的简单性质;3能够根据所给条件选择适当的方法求曲线的轨迹方程.【重点知识梳理】1.曲线与方程一般地,在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作点的集合或适合某种条件的点的轨迹)上点的坐标与一个二元方程f(x,y)=0的实数解满足如下关系:(1)曲线上点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,那么这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线.2.求动点的轨迹方程的一般步骤(1)建系——________________________________________.(2)设点——_____________________________________________________.(3)列式——__________________________________________________________.(4)代换——_____________________________________________________________________.(5)证明——______________________________________________________.3.两曲线的交点(1)由曲线方程的定义可知,两条曲线交点的坐标应该是两个曲线方程的公共解,即两个曲线方程组成的方程组的实数解;反过来,方程组有几组解,两条曲线就有几个交点;方程组无解,两条曲线就没有交点.(2)两条曲线有交点的充要条件是它们的方程所组成的方程组有实数解.可见,求曲线的交点问题,就是求由它们的方程所组成的方程组的实数解问题.类型一 曲线与方程的关系例1:如果曲线C 上点的坐标满足方程F(x,y)=0,则有( ) A.方程F(x,y)=0表示的曲线是C B.曲线C 的方程是F(x,y)=0C.点集{P|P ∈C}⊆{(x,y)|F(x,y)=0}D.点集{P|P ∈C}{(x,y)|F(x,y)=0}练习1:f(x 0,y 0)=0是点P(x 0,y 0)在曲线f(x,y)=0上的 ( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件练习2.(2014•石家庄高二检测)方程x 2+y 2=1(xy<0)的曲线形状是( )A. B. C. D.类型二 直接法求轨迹方程例2:已知动圆过定点A (4,0),且在y 轴上截得弦MN 的长为8.试求动圆圆心的轨迹C 的方程.练习1:在平面直角坐标系xOy 中,点P (a ,b )(a >b >0)为动点,F 1,F 2分别为椭圆x 2a 2+y 2b2=1的左、右焦点.已知△F 1PF 2为等腰三角形.(1)求椭圆的离心率e ;(2)设直线PF 2与椭圆相交于A ,B 两点,M 是直线PF 2上的点,满足AM →·BM →=-2,求点M 的轨迹方程.练习2:平面直角坐标系xOy 中,直线x -y +1=0截以原点O 为圆心的圆所得的弦长为6,求圆O 的方程。
高三数学第二轮复习 定义法求轨迹方程
执教老师:李昕
教学内容:运用圆锥曲线的定义求轨迹方程专题课。
教学目标:
1.掌握运用圆锥曲线的定义求轨迹方程的方法;
2.培养学生的观察分析问题的能力和灵活运用定义解题的能力; 教学重点、难点和关键:
重点:根据定义求轨迹方程的方法及其实施步骤; 难点:轨迹的定型及其纯粹性和完备性的讨论;
关键:根据圆锥曲线的定义特征探求轨迹所满足的条件(几何等式)。
教学方法:启导式教学法 教学过程: 一、复习回顾:
1.复习圆锥曲线的定义(学生回答),重点强调定义的条件和结论以及这些定义的共同特征,列表如下:
2.思考并回答:
(1)已知)3,2(A ,且3=PA ,则点P 的轨迹是什么?
(2)已知ABC ∆的一边BC 的长为3,周长为8,则顶点A 的轨迹是什么? (3)若)0,1(A ,)0,5(B ,且4=-MB MA ,则点M 的轨迹是什么? (4)过点)0,2(且与y 轴相切的圆的圆心的轨迹是什么?
二、新课讲解:
一道课本例题引发的思考:(课本128P )
例1. 一动圆与圆1O :4)3(22=++y x 外切,同时与 圆2O :100)3(22=+-y x 内切,求动圆圆心的轨迹 方程,并说明它是什么样的曲线。
归纳“定义法”求轨迹方程的一般步骤:一定型,二定位,三定方程,四定范围。
讨论一:一动圆与圆1O :4)3(22=++y x 外切,同时与圆2O :64)3(22=+-y x 内切,求动圆圆心的轨迹方程,并说明它是什么样的曲线。
讨论二:一动圆与圆1O :4)3(22=++y x 外切,同时与圆2O :16)3(22=+-y x 内切,求动圆圆心的轨迹方程,并说明它是什么样的曲线。
讨论三:一动圆与圆1O :4)3(22=++y x 外切,同时与圆2O :9)3(22=+-y x 内切,求动圆圆心的轨迹方程,并说明它是什么样的曲线。
问题:把题目作何改动可得动圆圆心的轨迹是上述双曲线的另一支?
例2.已知圆1O :4)3(22=+-y x ,动圆M 与圆1O 外切,且与直线1-=x 相切,求动点M 的轨迹方程,并说明它是什么样的曲线。
变式:已知圆1O :4)2(22=+-y x ,动圆M 与圆1O 外切,且与y 轴相切,求动点M 的轨迹方程,并说明它是什么样的曲线。
例3.(2002年全国高考题)
已知椭圆的焦点是21,F F ,P 是椭圆上的一个动点,如果延长P F 1到Q ,使得
2PF PQ =,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
变题1:已知椭圆的方程为122
22=+b y a x (0>>b a ),
21,F F 分别为左右焦点,Q 是椭圆上任意一点,从右
焦点2F 作21QF F ∠外角平分线的垂线,垂足为P ,求 点P 的轨迹方程。
变题2:已知双曲线的方程为122
22=-b
y a x (0,0>>b a ),
21,F F 分别为左右焦点,Q 是双曲线上任意一点,从左
焦点1F 作21QF F ∠平分线的垂线,垂足为P ,求点P 的 轨迹方程。
探索提高:
1.ABC ∆中,BC 长为a ,顶点A 在移动过程中满足条件A B C sin 2
1
sin sin =-,求点A 的轨迹方程。
2.ABC ∆顶点为)2,0(-A ,)2,0(C ,三边长c b a ,,成等差数列,公差0<d ,求动点B 的轨迹方程。
三、小结(由学生完成)
(一)弹性作业:请你编写1-2道用“定义法”求轨迹方程问题的题目。
(二)思维飞跃:已知圆的方程为422=+y x ,动抛物线过点)0,1(-A ,)0,1(B ,且以圆的切线为准线,求抛物线的焦点的轨迹方程。