求轨迹方程的常用方法(例题及变式)

  • 格式:doc
  • 大小:529.50 KB
  • 文档页数:5

下载文档原格式

  / 5
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

求轨迹方程的常用方法:

题型一 直接法

此法是求轨迹方程最基本的方法,根据所满足的几何条件,将几何条件)}(|{M P M 直接翻译成y x ,的形式0),(=y x f ,然后进行等价变换,化简0),(=y x f ,要注意轨迹方程的纯粹性和完备性,即曲线上没有坐标不满足方程的点,也就是说曲线上所有的点适合这个条件而毫无例外(纯粹性);反之,适合条件的所有点都在曲线上而毫无遗漏(完备性)。

例1 过点)3,2(A 任作互相垂直的两直线AM 和AN ,分别交y x ,轴于点N M ,,求线段MN 中点P 的轨迹方程。

解:设P 点坐标为),(y x P ,由中点坐标公式及N M ,在轴上得)2,0(y M ,)0,2(x N ),(R y x ∈

AN AM ⊥

∴1-=⋅AN AM k k

∴12

0322230-=--⋅--y x )1(≠x ,化简得01364=-+y x )1(≠x 当1=x 时,)3,0(M ,)0,2(N ,此时MN 的中点)2

3,1(P 它也满足方程01364=-+y x ,所以中点P 的轨迹方程为01364=-+y x 。

变式1

已知动点(,)M x y 到直线:4l x =的距离是它到点(1,0)N 的距离的2倍。

(1) 求动点M 的轨迹C 的方程;

(2) 过点(0,3)P 的直线m 与轨迹C 交于,A B 两点。若A 是PB 的中点,求直线m 的斜

率。

题型二 定义法

圆锥曲线定义所包含的几何意义十分重要,应特别重视利用圆锥曲线的定义解题,包括用定义法求轨迹方程。

例2 动圆M 过定点)0,4(-P ,且与圆08:2

2=-+x y x C 相切,求动圆圆心M 的轨迹方程。

解:根据题意4||||||=-MP MC ,说明点M 到定点P C 、的距离之差的绝对值为定值,故点M 的轨迹是双曲线。

42=a

∴2=a ,4=c

∴1222=-=a c b

故动圆圆心M 的轨迹方程为112

42

2=-y x 变式2

在ABC △中,24BC AC AB =,,上的两条中线长度之和为39,

求ABC △的重心的轨迹方程. 解:以线段BC 所在直线为x 轴,线段BC 的中垂线为y 轴建立直角坐标系,如图1,M 为

重心,则有239263

BM CM +=⨯=. M ∴点的轨迹是以B C ,为焦点的椭圆,

其中1213c a ==,.225b a c =-=∴.

∴所求ABC △的重心的轨迹方程为22

1(0)16925

x y y +=≠ 题型三 相关点法

此法的特点是动点),(y x M 的坐标取决于已知曲线C 上的点)','(y x 的坐标,可先用y x ,来表示','y x ,再代入曲线C 的方程0),(=y x f ,即得点M 的轨迹方程。

例3 如图,从双曲线122=-y x 上一点Q 引直线2=+y x 的垂线,垂足为N ,求线段QN 的中点P 的轨迹方程

分析:从题意看动点P 的相关点是Q ,Q 在双曲线上运动,所以本题适合用相关点法。 解:设动点P 的坐标为),(y x ,点Q 的坐标为),(11y x ,则点N 的坐标为)2,2(11y y x x -- N 在直线2=+y x 上,

∴22211=-+-y y x x …①

又 P Q 垂直于直线2=+y x ,

∴11

1=--x x y y ,即011=-+-x y y x …② 由①②解得⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧-+=-+=123211212311y x y y x x …③ 又点Q 在双曲线122=-y x 上,∴12

121=-y x …④

③代入④,得动点P 的轨迹方程为0122222

2=-+--y x y x

变式3已知△ABC 的顶点(30)(10)B C -,,,,顶点A 在抛物线2y x =上运动,求ABC △的重心G 的轨迹方程.

解:设()G x y ,,00()A x y ,,由重心公式,得003133x x y y -++⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩

,,00323x x y y =+⎧⎨=⎩, ①∴. ②

又00()A x y ,∵在抛物线2y x =上,200y x =∴. ③ 将①,②代入③,得23(32)(0)y x y =+≠,

即所求曲线方程是2434(0)3

y x x y =++≠.

题型四 参数法

选取适当的参数,分别用参数表示动点坐标y x ,,得出轨迹的参数方程,消去参数,即得其普通方程,选参数时必须首先充分考虑到制约动点的各种因素,然后在选取合适的参数,因为参数不同,会导致运算量的不同,常见的参数有截距、角度、斜率、线段长度等。

例4已知线段2AA a '=,直线l 垂直平分AA '于O ,在l 上取两点P P ',,使有向线段OP OP ',

满足4OP

OP '=·,求直线AP 与A P ''的交点M 的轨迹方程. 解:如图2,以线段AA '所在直线为x 轴,以线段AA '的中垂线为y 轴建立直角坐标系. 设点(0)(0)P t t ≠,,

则由题意,得40P t ⎛⎫' ⎪⎝⎭

,. 由点斜式得直线AP A P '',的方程分别为4()()t y x a y x a a ta

=+=--,. 两式相乘,消去t ,得222244(0)x a y a y +=≠. 这就是所求点M 的轨迹方程.

变式4设椭圆方程为142

2

=+y x ,过点)1,0(M 的直线l 交椭圆于点B A ,,O 是坐标原点,l 上的动点P 满足)(21+=,点N 的坐标为)2

1,21(,当l 绕点N 旋转时,求: (1)动点P 的轨迹方程;(2)||的最小值与最大值.

分析:(1)设出直线l 的方程,与椭圆方程联立,求出2121,y y x x ++,进而表示出点P 坐