专题:轨迹方程的求法

专题:轨迹方程的求法
专题:轨迹方程的求法

§5 轨迹方程的求法

一、教学目标

(一)知识教学点

使学生掌握常用动点的轨迹以及求动点轨迹方程的常用技巧与方法.(二)能力训练点

通过对求轨迹方程的常用技巧与方法的归纳和介绍,培养学生综合运用各方面知识的能力.二、教材分析

1.重点:求动点的轨迹方程的常用技巧与方法.

(解决办法:对每种方法用例题加以说明,使学生掌握这种方法.)2.难点:作相关点法求动点的轨迹方法.

三、教学过程

(二)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.

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(见图2-45),当Q点在圆周上运动时,求点P的轨迹方程.

3.相关点法

若动点P(x ,y)随已知曲线上的点Q(x 0,y 0)的变动而变动,且x 0、y 0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y 2=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.

4.参数法

例5.设圆C :422=+y x 上有两点1P 、2P ,且21P P ⊥x 轴,)0,2(1-A ,)0,2(2A ,直线11P A 与22P A 交于点P ,求P 点的轨迹方程。

(三)巩固练习

1.△ABC 一边的两个端点是B(0,6)和C(0,-6),另两边斜率的

2.点P 与一定点F(2,0)的距离和它到一定直线x=8的距离的比是1∶2,求点P 的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形?

3.求抛物线y 2=2px(p >0)上各点与焦点连线的中点的轨迹方程.

)

答案:(1)

)0(1813622≠=-x x y (2) 112

162

2=+y x (3))4(2p x p y -=

2.6曲线与方程(二)

一、教学目标 (一)知识教学点

使学生掌握常用动点的轨迹以及求动点轨迹方程的常用技巧与方法.(二)能力训练点 通过对求轨迹方程的常用技巧与方法的归纳和介绍,培养学生综合运用各方面知识的能力. (三)学科渗透点

通过对求轨迹方程的常用技巧与方法的介绍,使学生掌握常用动点的轨迹,为学习物理等学科打下扎实的基础. 二、教材分析

1.重点:求动点的轨迹方程的常用技巧与方法.

(解决办法:对每种方法用例题加以说明,使学生掌握这种方法.)2.难点:作相关点法求动点的轨迹方法.

(解决办法:先使学生了解相关点法的思路,再用例题进行讲解.) 教具准备:与教材内容相关的资料。

教学设想:激发学生的学习热情,激发学生的求知欲,培养严谨的学习态度,培养积极进

取的精神.

三、教学过程 学生探究过程: (一)复习引入

大家知道,平面解析几何研究的主要问题是: (1)根据已知条件,求出表示平面曲线的方程; (2)通过方程,研究平面曲线的性质.

我们已经对常见曲线圆、椭圆、双曲线以及抛物线进行过这两个方面的研究,今天在上面已经研究的基础上来对根据已知条件求曲线的轨迹方程的常见技巧与方法进行系统分析. (二)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x 2+y 2=k 2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 ∶x 2+y 2=R 2(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x 2+y 2=4R 2或x 2+y 2=0.

故所求动点P 的轨迹方程为x 2+y 2=4R 2或x 2+y 2=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.

∵k OM·k AM=-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(见图2-45),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.

(三)巩固练习

用十多分钟时间作一个小测验,检查一下教学效果.练习题用一小黑板给出.

1.△ABC一边的两个端点是B(0,6)和C(0,-6),另两边斜率的

2.点P与一定点F(2,0)的距离和它到一定直线x=8的距离的比是1∶2,求点P的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形?

3.求抛物线y2=2px(p>0)上各点与焦点连线的中点的轨迹方程.

答案:

义法)

由中点坐标公式得:

(四)、教学反思

求曲线的轨迹方程一般地有直接法、定义法、相关点法、待定系数法,还有参数法、复数法也是求曲线的轨迹方程的常见方法,这等到讲了参数方程、复数以后再作介绍.

五、布置作业

1.两定点的距离为6,点M到这两个定点的距离的平方和为26,求点M的轨迹方程.2.动点P到点F1(1,0)的距离比它到F2(3,0)的距离少2,求P点的轨迹.

3.已知圆x2+y2=4上有定点A(2,0),过定点A作弦AB,并延长到点P,使3|AB|=2|AB|,求动点P的轨迹方程.作业答案:

1.以两定点A、B所在直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,得点M的轨迹方程x2+y2=4

2.∵|PF2|-|PF|=2,且|F1F2|∴P点只能在x轴上且x<1,轨迹是一条射线

六、板书设计

(完整版)轨迹方程的五种求法例题

动点轨迹方程的求法 一、直接法 按求动点轨迹方程的一般步骤求,其过程是建系设点,列出几何等式,坐标代换,化简整理,主要用于动点具有的几何条件比较明显时. 例1已知直角坐标平面上点Q (2,0)和圆C :,动点M 到圆C 的切线长与的比等于常数(如图),求动点M 的轨迹方程,说明它表示什么曲线. 【解析】:设M (x ,y ),直线MN 切圆C 于N ,则有 ,即 , .整理得,这就是动点 M 的轨迹方程.若,方程化为,它表示过点和x 轴垂直的一条直线;若λ≠1,方程化为,它表示以为圆心,为半径的圆. 二、代入法 若动点M (x ,y )依赖已知曲线上的动点N 而运动,则可将转化后的动点N 的坐标入已知曲线的方程或满足的几何条件,从而求得动点M 的轨迹方程,此法称为代入法,一般用于两个或两个以上动点的情况. 例2 已知抛物线,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,当点B 在抛物线上变动时,求点P 的轨迹方程,并指出这个轨迹为哪种曲线. 【解析】:设,由题设,P 分线段AB 的比,∴ 解得.又点B 在抛物线上,其坐标适合抛物线方程,∴ 整理得点P 的轨迹方程为其轨迹为抛物线. 三、定义法 若动点运动的规律满足某种曲线的定义,则可根据曲线的定义直接写出动点的轨迹方程.此法一般用于求圆锥曲线的方程,在高考中常填空、选择题的形式出现. 例3 若动圆与圆外切且与直线x =2相切,则动圆圆心的轨迹方程是 12 2 =+y x MQ ()0>λλλ=MQ MN λ=-MQ ON MO 2 2λ=+--+2 222)2(1y x y x 0)41(4)1()1(222222=++--+-λλλλx y x 1=λ45= x )0,4 5 (2 222 222)1(3112-+=+-λλλλy x )-()0,12(2 2-λλ1 3122-+λλ12 +=x y ),(),,(11y x B y x P 2== PB AP λ.2121,212311++=++= y y x x 2 1 23,232311-=-=y y x x 12+=x y .1)2 3 23()2123( 2+-=-x y ),3 1 (32)31(2-=-x y 4)2(2 2 =++y x

求轨迹方程的几种常用方法

求轨迹方程的几种常用方法 求轨迹的方程,是学习解析几何的基础,求轨迹的方程常用的方法主要有: 1直接法: 若命题中所求曲线上的动点与已知条件能直接发生关系,这时,设曲线上动点坐标为( x, y )后,就可根据命题中的已知条件,研究动点形成的几何特征,在此基础上运用几何或代数的基本公式、定理等列出含有x,y 的关系式。从而得到轨迹方程,这种求轨迹方程的方法称作直接法。 例1 :在直角△ ABC中,斜边是定长2a (a 0),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0为坐 标原点,过0与AB垂直的直线为y轴(如图).则有A ( a,0), B (a,0)。 设动点C为(x, y), ??? | AC |2 |BC |2 |AB|2, a)2y2]2h(x a)2y2]24a2, 即x2 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x2y2a2( x a )。 2?代入法(或利用相关点法): 即利用动点是定曲线上的动点,另一动点依赖于它,那么可寻求它们坐标之间的关系,然后代入定曲线的方程进行求解,就得到原动点的轨迹。 例2 :已知一条长为6的线段两端点A、B分别在x、y轴上滑动,点M在线段AB上,且AM : MB 1:2,求动点M的轨迹方程。 解:设 A (a,0) , B (0, b), M (x, y), 一方面,. 另一方面, 36 , M分AB的比为 1 , 2

评注:本例中,由于 M 点的坐标随着 A 、B 的变化而变化,因而动点 M 的坐标(x, y)可以用A 、B 点 的坐标来表示,而点 M 又满足已知条件,从而得到 M 的轨迹方程。此外,与上例一样,求曲线的方程时, 要充分注意化简过程是否完全同解变形,还要考虑曲线上的一些特殊点。 3.几何法: 求动点轨迹问题时,动点的几何特征与平面几何中的定理及有关平面几何知识有着直接或间接的联 系,且利用平面几何的知识得到包含已知量和动点坐标的等式,化简后就可以得到动点的轨迹方程,这种 求轨迹方程的方法称作几何法。 求动点P 的轨迹方程。 解:设P (x, y),由题 APO BPO ,由三角形角平分线定理有 L P A | ^A 0-1 |PB| |BO| ..(x 6)2 y 2 3 3 , (x 2)2 y 2 整理得x 2 y 2 6x 0,当x 0时,y 0, P 和O 重合,无 意义,??? x 0, 又易知P 落在x 轴上时,除线段AB 以外的任何点均有 APO BPO 00 , ? y 0 ( x 6或x 2)也满足要求。 综上,轨迹方程为 x 2 y 2 6x 0 ( x 0)或y 0 (x 6或x 2 )。 评注:本例利用平面几何的知识(三角形的角平分线定理进行解题) ,方便了求轨迹的方程。 4.参数法: 有时很难直接找出动点的横、纵坐标之间关系。如果借助中间量(参数) 联系,然后再从所求式子中消去参数,这便可得动点的轨迹方程。 0 -b _2_ 1 - -b 3 a x 2 b 3y ②代入①得: 3 2 2 (評(3y) 2 36,即一 16 例3 :如图,已知两定点 A ( 6,0 ), B ( 2,0 ), O 为原点,动点 P 与线段AO 、BO 所张的角相等, ,使(x, y)之间的关系建立起

高考动点轨迹方程的常用求法(含练习题及答案)

轨迹方程的经典求法 一、定义法:运用有关曲线的定义求轨迹方程. 例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 2 39263 BM CM +=?=. M ∴点的轨迹是以B C ,为焦点的椭圆, 其中1213c a ==, .5b =∴. ∴所求ABC △的重心的轨迹方程为 22 1(0)16925 x y y +=≠. 二、直接法:直接根据等量关系式建立方程. 例1:已知点(20)(30)A B -,,,,动点()P x y ,满足2PA PB x = ·,则点P 的轨迹是( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线 D .抛物线 解析:由题知(2)PA x y =--- ,,(3)PB x y =-- ,,由2P AP B x = ·,得22(2)(3)x x y x ---+=,即26y x =+, P ∴点轨迹为抛物线.故选D . 三、代入法:此方法适用于动点随已知曲线上点的变化而变化的轨迹问题. 例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,2 00y x =∴. ③ 将①,②代入③,得23(32)(0)y x y =+≠,即所求曲线方程是24 34(0)3 y x x y =++≠. 四、待定系数法:当曲线的形状已知时,一般可用待定系数法解决. 例5:已知A ,B ,D 三点不在一条直线上,且(20)A -, ,(20)B ,,2AD = ,1()2 AE AB AD =+ . (1)求E 点轨迹方程; (2)过A 作直线交以A B ,为焦点的椭圆于M N ,两点,线段MN 的中点到y 轴的距离为4 5 ,且直线MN 与E 点的轨迹相切,求椭圆方程. 解:(1)设()E x y ,,由1()2 AE AB AD =+ 知E 为BD 中点,易知(222)D x y -, . 又2AD = ,则22(222)(2)4x y -++=. 即E 点轨迹方程为221(0)x y y +=≠; (2)设1122()()M x y N x y ,,,,中点00()x y ,. 由题意设椭圆方程为22 2214 x y a a +=-,直线MN 方程为(2)y k x =+.

轨迹方程的求法及典型例题(含答案)

" 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. $ 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-(x 2+y 2) ) 又|AR |=|PR |= 2 2)4(y x +- 所以有(x -4)2+y 2=36-(x 2+y 2),即x 2+y 2-4x -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 (x 1,y 1),因为R 是PQ 的中点,所以x 1=2 ,2 41+= +y y x , 代入方程x 2+y 2-4x -10=0,得 2 4 4)2()24( 22+? -++x y x -10=0 整理得:x 2+y 2=56,这就是所求的轨迹方程. |

例3、如图, 直线L 1和L 2相交于点M, L 1 L 2, 点N L 1. 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l 1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l 2为准线的抛物线的一段,其中A ,B 分别为C 的端点。 @ 设曲线段C 的方程为)0,(),0(22 >≤≤>=y x x x p px y B A , 其中x A,x B 分别为A ,B 的横坐标,P=|MN|。 ) 2(92)2() 1(172)2(3||,17||)0,2 (),0,2(22=+-=++==- A A A A px p x px p x AN AM p N p M 得 由所以 由①,②两式联立解得 p x A 4= 。再将其代入①式并由p>0解得??????====2214A A x p x p 或 因为△AMN 是锐角三角形,所以A x p >2,故舍去???==2 2A x p ∴p=4,x A =1

高考数学难点之轨迹方程的求法

高考数学难点之轨迹方程的求法 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,用“坐标化”将其转化为寻求变量间的关系.这类问题除了考查学生对圆锥曲线的定义,性质等基础知识的掌握,还充分考查了各种数学思想方法及一定的推理能力和运算能力,因此这类问题成为高考命题的热点,也是同学们的一大难点. ●难点磁场 (★★★★)已知A 、B 为两定点,动点M 到A 与到B 的距离比为常数λ,求点M 的轨迹方程,并注明轨迹是什么曲线. ●案例探究 [例1]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. 命题意图:本题主要考查利用“相关点代入法”求曲线的轨迹方程,属★★★★★级题目. 知识依托:利用平面几何的基本知识和两点间的距离公式建立线段AB 中点的轨迹方程. 错解分析:欲求Q 的轨迹方程,应先求R 的轨迹方程,若学生思考不深刻,发现不了问题的实质,很难解决此题. 技巧与方法:对某些较复杂的探求轨迹方程的问题,可先确定一个较易于求得的点的轨迹方程,再以此点作为主动点,所求的轨迹上的点为相关点,求得轨迹方程. 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-(x 2+y 2) 又|AR |=|PR |=22)4(y x +- 所以有(x -4)2+y 2=36-(x 2+y 2),即x 2+y 2-4x -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 (x 1,y 1),因为R 是PQ 的中点,所以x 1=2 ,241+= +y y x , 代入方程x 2+y 2-4x -10=0,得 2 4 4)2()24( 22+? -++x y x -10=0 整理得:x 2+y 2=56,这就是所求的轨迹方程. [例2]设点A 和B 为抛物线 y 2=4px (p >0)上原点以外的两个动点,已知OA ⊥OB ,OM ⊥AB ,求点M 的轨迹方程,并说明它表示什么曲线.(2000年北京、安徽春招) 命题意图:本题主要考查“参数法”求曲线的轨迹方程,属★★★★★级题目. 知识依托:直线与抛物线的位置关系. 错解分析:当设A 、B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2)时,注意对“x 1=x 2”的讨论.

求轨迹方程的常用方法(例题及变式)

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 ∈ ∴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。 ∴2=a ,4=c 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.

求动点的轨迹方程(方法例题习题答案)

求动点的轨迹方程(例题,习题与答案) 在中学数学教学和高考数学考试中,求动点轨迹的方程和曲线的方程是一个难点和重点内容(求轨迹方程和求曲线方程的区别主要在于:求轨迹方程时,题目中没有直接告知轨迹的形状类型;而求曲线的方程时,题目中明确告知动点轨迹的形状类型)。求动点轨迹方程的常用方法有:直接法、定义法、相关点法、参数法与 交轨法等;求曲线的方程常用“待定系数法” 求动点轨迹的常用方法 动点P的轨迹方程是指点P的坐标(X, y)满足的关系式。 1.直接法 (1)依题意,列出动点满足的几何等量关系; (2)将几何等量关系转化为点的坐标满足的代数方程。 例题已知直角坐标平面上点Q(2,0)和圆C: x2+y2=1,动点M到圆C的切线长等与MQ 求动点M的轨迹方程,说明它表示什么曲线. 解:设动点M(x,y),直线MN切圆C于NO 2 2 依题意:MQ=IMN ,即MQl = MN 而MNl=Mo — NO ,所以 2 2 MQ =IMO -1 2 2 2 2 (x-2) +y =X +y -1 化简得:X= 5。动点M的轨迹是一条直线。 2.定义法 分析图形的几何性质得出动点所满足的几何条件,由动点满足的几何条件可以判断出动点的轨迹满足圆(或椭圆、双曲线、抛物线)的定义。依题意求出曲线的相关参数,进一步写出轨迹方程。 例题:动圆M过定点P (- 4,0 ),且与圆C:X2+y2—8χ = 0相切,求动圆圆心M的轨迹方程。解:设M(x,y),动圆M的半径为r。若圆M与圆C相外切,则有∣ MC I =r + 4

若圆M与圆C相内切,则有∣ MC ∣ =r-4 而∣ MP ∣ =r,所以 ∣ MCl - ∣ MP ∣ =± 4 动点M到两定点P(-4,0),C(4,0)的距离差的绝对值为4,所以动点M的轨迹为双曲线。其中a=2, C=4。 动点的轨迹方程为: 2 2 4 12 3. 相关点法 若动点P(X,y)随已知曲线上的点Q(χ0,y0)的变动而变动,且χ0、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。例题:已知线段AB的端点B 的坐标是(4,3),端点A 在圆C :(x 1)2y^4 上运动,求线段AB 的 中点M的轨迹方程。 解:设M(x,y), A(X A V B),依题意有: 4 X A 3 y A X= , y= 2 2 则:X A=2X-4, y A =2y-3,因为点A(X A V B)在圆C: (x 1)2y^4 上,所以(2X-4)2 (2y -3)2=4

轨迹方程的五种求法例题

轨迹方程的五种求法例 题 集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

动点轨迹方程的求法 一、直接法 按求动点轨迹方程的一般步骤求,其过程是建系设点,列出几何等式,坐标代换,化简整理,主要用于动点具有的几何条件比较明显时. 例1已知直角坐标平面上点Q (2,0)和圆C :122=+y x ,动点M 到圆C 的切线长与MQ 的比等于常数()0>λλ(如图),求动点M 的轨迹方程,说明它表示什么曲线. 【解析】:设M (x ,y ),直线MN 切圆C 于N ,则有 λ=MQ MN ,即 λ=-MQ ON MO 2 2, λ=+--+2 2 22)2(1y x y x .整理得 0)41(4)1()1(222222=++--+-λλλλx y x ,这就是动点M 的轨迹方程.若 1=λ,方程化为45= x ,它表示过点)0,4 5 (和x 轴垂直的一条直线;若λ≠1,方程化为2 222 222)1(3112-+=+-λλλλy x )-(,它表示以)0,12(22-λλ为圆心,1 3122-+λλ为半径的圆. 二、代入法 若动点M (x ,y )依赖已知曲线上的动点N 而运动,则可将转化后的动点N 的坐标入已知曲线的方程或满足的几何条件,从而求得动点M 的轨迹方程,此法称为代入法,一般用于两个或两个以上动点的情况. 例2 已知抛物线12+=x y ,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,当点B 在抛物线上变动时,求点P 的轨迹方程,并指出这个轨迹为哪种曲线. 【解析】:设),(),,(11y x B y x P ,由题设,P 分线段AB 的比2==PB AP λ,∴ .2121,212311++=++= y y x x 解得2 1 23,232311-=-=y y x x .又点B 在抛物线12+=x y 上,其坐标适合抛物线方程,∴ .1)2 3 23()2123(2+-=-x y 整理得点P 的轨迹方 程为),3 1 (32)31(2-=-x y 其轨迹为抛物线. 三、定义法

解析几何求轨迹方程的常用方法

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(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。 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 4 5 sin 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 ,若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。 【变式】:⊙C :22(3)16x y ++=内部一点(3,0)A 与圆周上动点Q 连线AQ 的中垂线交CQ 于P ,求点P 的轨迹方程. 二:用直译法求轨迹方程 例3:一条线段两个端点A 和B 分别在x 轴和y 轴上滑动,且BM=a ,AM=b ,求AB 中点M 的轨迹方程?

求曲线轨迹方程的五种方法

求曲线轨迹方程的五种方法 一、直接法 如果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,求方程时可用直接法。 例1长为2a的线段AB的两个端点分别在x轴、y轴上滑动,求AB中点P的轨迹方程。 解:设点P的坐标为(x, y), 则A( 2x,0),B(0,2y),由|AB|=2a 得 (2x 0)2(0 2y)2=2a 化简得x2+y2=a,即为所求轨迹方程 点评:本题中存在几何等式|AB|=2a,故可用直接法解之。 二、定义法 如果能够确立动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可用曲线定义写出方程,这种方法称为定义法。 例2动点P到直线x+4=0的距离减去它到M (2, 0)的距离之 差等于2,则点P的轨迹是( ) A、直线 B、椭圆 C、双曲线 D、抛物线 解法一:由题意,动点P到点M (2, 0)的距离等于这点到直线 x=-2的距离,因此动点P的轨迹是抛物线,故选D。 解法二:设P点坐标为(x,y),贝S |x+4卜(x 2)2 y2=2

当x>-4 时,x+4- , (x 2)2 y2=2 化简得

当时,y 2=8x 当 X V -4 时,-x-4- .. (x 2)2 y 2 =2 无解 所以P 点轨迹是抛物线y 2=8x 点评:解法一与解法二分别用定义法和直接法求轨迹方程, 明显, 解法一优于后一种解法,对于有些求轨迹方程的题目,若能采用定义 法,则优先采用定义法,它能大量地简化计算。 三、代入法 如果轨迹点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, 此法称为代入法。 2 仝1上运动,则厶F 1F 2P 9 的重心G 的轨迹方程是 _____________________ 解:设 P (X 。,y 。),G (x ,y ),则有 由于G 不在F 1F 2上,所以卄0 四、参数法 x 1(x 4 X 。) y 1(0 0 y o ) x 2 2 y 1得 9x 2 16 9 16 即9x2 2 y 1 16 即x 3x ,代入 y 。3y 磴1 9 P 在以F i 、F 2为焦点的双曲线 2 x 16

高三数学一轮复习曲线的轨迹方程的求法

2009届一轮复习曲线的轨迹方程的求法 高考要求: 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,用“坐标化”将其转化为寻求变量间的关系.这类问题除了考查学生对圆锥曲线的定义,性质等基础知识的掌握,还充分考查了各种数学思想方法及一定的推理能力和运算能力,因此这类问题成为高考命题的热点,也是同学们的一大难点. 重难点归纳: 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. (1)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. (2)定义法:若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义(如椭圆、双曲线、抛物线、圆等),可用定义直接探求. (3)相关点法:根据相关点所满足的方程,通过转换而求动点的轨迹方程. (4)参数法:若动点的坐标(x ,y )中的x ,y 分别随另一变量的变化而变化,我们可以以这个变量为参数,建立轨迹的参数方程. 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. 典型题例示范讲解: 例1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. 命题意图:本题主要考查利用“相关点代入法”求曲线 的轨迹方程. 知识依托:利用平面几何的基本知识和两点间的距离公式建立线段AB 中点的轨迹方程. 错解分析:欲求Q 的轨迹方程,应先求R 的轨迹方程,若学生思考不深刻,发现不了问题的实质,很难解决此题. 技巧与方法:对某些较复杂的探求轨迹方程的问题,可先确定一个较易于求得的点的轨迹方程,再以此点作为主动点,所求的轨迹上的点为相关点,求得轨迹方程. 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-(x 2+y 2 ) 又|AR |=|PR |=22)4(y x +- 所以有(x -4)2 +y 2 =36-(x 2 +y 2 ),即x 2 +y 2 -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 (x 1,y 1),因为R 是PQ 的中点,所以x 1=2 ,241+= +y y x , 代入方程x 2 +y 2-4x -10=0,得 2 4 4)2()24( 22+? -++x y x -10=0 整理得:x 2+y 2 =56,这就是所求的轨迹方程. 例2设点A 和B 为抛物线.y 2 =4px (p >0)上原点以外的两个动点,已知OA ⊥OB ,OM ⊥AB ,

轨迹方程的五种求法例题

轨迹方程的五种求法例 题 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

动点轨迹方程的求法 一、直接法 按求动点轨迹方程的一般步骤求,其过程是建系设点,列出几何等式,坐标代换,化简整理,主要用于动点具有的几何条件比较明显时. 例1已知直角坐标平面上点Q (2,0)和圆C :122=+y x ,动点M 到圆C 的切线长与MQ 的比等于常数()0>λλ(如图),求动点M 的轨迹方程,说明它表示什么曲线. 【解析】:设M (x ,y ),直线MN 切圆C 于N ,则有 λ=MQ MN ,即 λ=-MQ ON MO 2 2, λ=+--+2 2 22)2(1y x y x .整理得 0)41(4)1()1(222222=++--+-λλλλx y x ,这就是动点M 的轨迹方程.若 1=λ,方程化为45= x ,它表示过点)0,4 5 (和x 轴垂直的一条直线;若λ≠1,方程化为2 222 222)1(3112-+=+-λλλλy x )-(,它表示以)0,12(22-λλ为圆心,1 3122-+λλ为半径的圆. 二、代入法 若动点M (x ,y )依赖已知曲线上的动点N 而运动,则可将转化后的动点N 的坐标入已知曲线的方程或满足的几何条件,从而求得动点M 的轨迹方程,此法称为代入法,一般用于两个或两个以上动点的情况. 例2 已知抛物线12+=x y ,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,当点B 在抛物线上变动时,求点P 的轨迹方程,并指出这个轨迹为哪种曲线.

圆锥曲线之轨迹方程的求法

圆锥曲线之轨迹方程的求法(一) (制卷:周芳明) 【复习目标】 □1. 了解曲线与方程的对应关系,掌握求曲线方程的一般步骤; □2. 会用直接法、定义法、相关点法(坐标代换法)求方程。 【基础练习】 1.到两坐标轴的距离相等的动点的轨迹方程是( ) A .y x = B .||y x = C .22y x = D .220x y += 2.已知点(,)P x y 4,则动点P 的轨迹是 ( ) A .椭圆 B .双曲线 C .两条射线 D .以上都不对 3.设定点1(0,3)F -、2(0,3)F ,动点P 满足条件129(0)PF PF a a a +=+>,则点P 的轨迹( ) A .椭圆 B .线段 C. 不存在 D .椭圆或线段 4.动点P 与定点(1,0)A -、(1,0)B 的连线的斜率之积为1-,则P 点的轨迹方程为______________. 【例题精选】 一、直接法求曲线方程 根据题目条件,直译为关于动点的几何关系,再利用解析几何有关公式(两点距离公式、点到直线距离公式、夹角公式等)进行整理、化简。即把这种关系“翻译”成含x ,y 的等式就得到曲线的轨迹方程了。 例1.已知ABC ?中,2,AB BC m AC ==,试求A 点的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形. 练习:已知两点M (-1,0)、N (1,0),且点P 使MP MN ,PM PN ,NM NP 成公差小于零的等差数列。点P 的轨迹是什么曲线?

二定义法 若动点轨迹满足已知曲线的定义,可先设定方程,再确定其中的基本量,求出动点的轨迹方程。 例1.⊙C :22(3)16x y ++=内部一点(3,0)A 与圆周上动点Q 连线AQ 的中垂线交CQ 于P ,求点P 的轨迹方程. 例2.设动点(,)(0)P x y x ≥到定点1(,0)2F 的距离比它到y 轴的距离大12 。记点P 的轨迹为 曲线C 求点P 的轨迹方程; 练习.若动圆与圆1)2(:2 21=++y x C 相外切,且与直线1=x 相切,则动圆圆心轨迹方程是 . 三代入法 有些问题中,其动点满足的条件不便用等式列出,但动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的。如果相关点所满足的条件是明显的,或是可分析,这时我们可以用动点坐标表示相关点坐标,根据相关点所满足的方程即可求得动点的轨迹方程,这种求轨迹的方法叫做相关点法。这种方法是一种极常用的方法,连续好几年高考都考查。 例1、已知定点A ( 3, 0 ),P 是圆x 2 + y 2 = 1上的动点,∠AOP 的平分线交AP 于M , 求M 点的轨迹。

轨迹方程的 几种求法整理(例题+答案)

轨迹方程的六种求法整理 求轨迹方程是高考中常见的一类问题.本文对曲线方程轨迹的求法做一归纳,供同学们参考. 求轨迹方程的一般方法: 1. 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。 2. 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 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(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。 6. 待定系数法:已知曲线是圆,椭圆,抛物线,双曲线等 一、直接法 把题目中的等量关系直接转化为关于x,y,的方程基本步骤是:建系。设点。列式。化简。说明等,圆锥曲线标准方程的推导。 1. 已知点(20)(30)A B -,, ,,动点()P x y ,满足2PA PB x = ·,求点P 的轨迹。26y x =+, 2. 2.已知点B (-1,0),C (1,0),P 是平面上一动点,且满足.||||CB PB BC PC ?=? (1)求点P 的轨迹C 对应的方程; (2)已知点A (m,2)在曲线C 上,过点A 作曲线C 的两条弦AD 和AE ,且AD ⊥AE ,判断:直线DE 是否过定点?试证明你的结论. (3)已知点A (m,2)在曲线C 上,过点A 作曲线C 的两条弦AD ,AE ,且AD ,AE 的斜率k 1、k 2满足k 1·k 2=2.求证:直线DE 过定点,并求出这个定点. 解:(1)设.4,1)1(||||),(222x y x y x CB PB BC PC y x P =+=+-?=?化简得得 代入 二、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. 1、 若动圆与圆4)2(2 2 =++y x 外切且与直线x =2相切,则动圆圆心的轨迹 方程是

求轨迹方程的常用方法

高二(上)求轨迹方程的常用方法 姓名________ (一)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(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。 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 4 5 sin sin C A B = +求点C 的轨迹。 【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。 二:用直译法求轨迹方程 此类问题重在寻找数量关系。 例2:一条线段两个端点A 和B 分别在x 轴和y 轴上滑动,且BM=a ,AM=b ,求AB 中点M 的轨迹方程?

轨迹方程的五种求法例题

动点轨迹方程的求法 一、直接法 按求动点轨迹方程的一般步骤求,其过程是建系设点,列出几何等式,坐标代换,化简整理,主要用于动点具有的几何条件比较明显时. 例1已知直角坐标平面上点Q (2,0)和圆C :12 2 =+y x ,动点M 到圆C 的切线长与MQ 的比等于常数()0>λλ(如图),求动点M 的轨迹方程,说明它表示什么曲线. 【解析】:设M (x ,y ),直线MN 切圆C 于N ,则有 λ=MQ MN ,即 λ=-MQ ON MO 2 2, λ=+--+2 222)2(1y x y x .整理得0)41(4)1()1(222222=++--+-λλλλx y x ,这就是动点 M 的轨迹方程.若1=λ,方程化为45= x ,它表示过点)0,4 5 (和x 轴垂直的一条直线;若λ≠1,方程化为2 222 222)1(3112-+=+-λλλλy x )-(,它表示以)0,12(22-λλ为圆心,1 3122-+λλ为半径的圆. 二、代入法 若动点M (x ,y )依赖已知曲线上的动点N 而运动,则可将转化后的动点N 的坐标入已知曲线的方程或满足的几何条件,从而求得动点M 的轨迹方程,此法称为代入法,一般用于两个或两个以上动点的情况. 例2 已知抛物线12 +=x y ,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,当点B 在抛物线上变动时,求点P 的轨迹方程,并指出这个轨迹为哪种曲线. 【解析】:设),(),,(11y x B y x P ,由题设,P 分线段AB 的比2== PB AP λ,∴ .2121,212311++=++= y y x x 解得2 1 23,232311-=-=y y x x .又点B 在抛物线12+=x y 上,其坐标适合抛物线方程,∴ .1)2 3 23()2123( 2+-=-x y 整理得点P 的轨迹方程为),3 1 (32)31(2-=-x y 其轨迹为抛物线. | 三、定义法 若动点运动的规律满足某种曲线的定义,则可根据曲线的定义直接写出动点的轨迹方程.此法一般用于求圆锥曲线的方程,在高考中常填空、选择题的形式出现.

三、相关点法求轨迹方程(高中数学解题妙法)

三、相关点法求轨迹方程 本内容主要研究相关点法求轨迹方程.当题目中的条件同时具有以下特征时,一般可以用相关点法求其轨迹方程:某个动点P 在已知方程的曲线上移动;另一个动点M 随P 的变化而变化;在变化过程中P 和M 满足一定的规律. 相关点法的关键在于找到动点和其相关点坐标间的等量关系. 例:点P (4,-2)与圆x 2+y 2 =4上任一点连线的中点轨迹方程是( ) A.(x -2)2+(y +1)2=1 B.(x -2)2+(y +1)2=4 C.(x +4)2+(y -2)2=4 D.(x +2)2+(y -1)2=1 解:设点P 与圆上任一点N (x 0,y 0)连线的中点为M (x ,y ),则042 x x += ,022 y y -= , 整理得x 0=2x -4,y 0=2y +2,代入圆的方程可得(x -2)2+(y +1)2 =1,故应选A. 整理: “相关点法”的基本步骤: (1)设点:设被动点坐标为(x ,y ),主动点坐标为(x 1,y 1); (2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式? ???? x 1=f (x ,y ), y 1=g (x ,y ); (3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程. 再看一个例题,加深印象 例: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.

由MN →=2MP →得(x -x 0,y )=2(-x 0,y 0),∴????? x -x 0=-2x 0 y =2y 0,即????? x 0=-x y 0=12y . ∴-x +y 2 4=0,即y 2=4x .故所求的点N 的轨迹方程是y 2 =4x . 例:已知抛物线2 4C y x =: 的焦点为F .点 A P 、满足2A P F A =-.当点A 在抛物线C 上 运动时,求动点P 的轨迹方程. 解:设动点P 的坐标为( )x y ,,点A 的坐标为( )A A x y ,,则( )A A A P x x y y =- -,, 因为F 的坐标为(1 0),,所以(1 )A A F A x y = -,, 由2A P F A = -得( )2(1 )A A A A x x y y x y --=--, ,. 即2(1)2A A A A x x x y y y -=--?? -=-? 解得2A A x x y y =-??=-? 代入24y x =,得到动点P 的轨迹方程为2 84y x =-. 总结: 1.设两个动点坐标为00()()C x y P x y ,,,,其中动点00()C x y ,在已知曲线上,动点()P x y ,为所求轨迹上的点; 2.寻找两个动点之间的关系,把00x y ,用x y ,表示; 3.将用x y ,表示的00x y ,代入已知曲线方程,整理即得所求.

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