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1、轨迹方程求法及经典例题汇总一、 轨迹为圆的例题:1、 必修2课本P124B组2:长为2a的线段的两个端点在轴和轴上移动,求线段AB的中点M的轨迹方程:必修2课本P124B组:已知M与两个定点(0,0),A(3,0)的距离之比为,求点M的轨迹方程;(一般地:必修2课本P144B组2:已知点M(,)与两个定点的距离之比为一个常数;讨论点M(,)的轨迹方程(分=1,与1进行讨论)2、 必修2课本P122例5:线段AB的端点B的坐标是(4,3),端点A在圆上运动,求AB的中点M的轨迹。(2013新课标2卷文20)在平面直角坐标系中,已知圆在轴上截得线段长为,在轴上截得线段长为。 (1)求圆心的的轨迹方
2、程;(2)若点到直线的距离为,求圆的方程。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RtABP中,|AR|=|PR|.又因为R是弦AB的中点,依垂径定理:在RtOAR中,|AR|2=|AO|2|OR|2=36(x2+y2)又|AR|=|PR|=所以有(x4)2+y2=36(x2+y2),即x2+y24x10=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=,代入方程x2+y24x
3、10=0,得10=0整理得:x2+y2=56,这就是所求的轨迹方程.在平面直角坐标系中,点,直线设圆的半径为,圆心在上 (1)若圆心也在直线上,过点作圆的切线,求切线的方程;(2)若圆上存在点,使,求圆心的横坐标的取值范围(2013陕西卷理20)已知动圆过定点,且在轴上截得弦的长为8.(1) 求动圆圆心的轨迹的方程;(2) 已知点,设不垂直于轴的直线与轨迹交于不同的两点,若轴是的角平分线,证明直线过定点。二、 椭圆类型:3、 定义法:(选修2-1P50第3题)点M(,)与定点F(2,0)的距离和它到定直线的距离之比为,求点M的轨迹方程.(圆锥曲线第二定义)讨论:当这个比例常数不是小于1,而是大
4、于1,或等于1是的情形呢?(对应双曲线,抛物线)4、 圆锥曲线第一定义:(选修2-1P50第2题)一个动圆与圆外切,同时与圆内切,求动圆的圆心轨迹方程。5、 圆锥曲线第一定义:点M()圆上的一个动点, 点(1,0)为定点。线段的垂直平分线与相交于点Q(,),求点Q的轨迹方程;(注意点(1,0)在圆内)6、 其他形式:(选修2-1P50例3)设点A,B的坐标分别是(-5,0),(5,0),直线AM,BM相交于点M,且他们的斜率的乘积为,求点M的轨迹方程:(是一个椭圆)(讨论当他们的斜率的乘积为时可以得到双曲线)(2013新课标1卷20)已知圆,圆,动圆与圆外切并且与圆内切,圆心的轨迹为曲线。 (
5、1)求的方程; (2)是与圆,圆都相切的一条直线,与曲线交于两点,当圆的半径最长时,求(2013陕西卷文20)已知动点到直线的距离是它到点的距离的倍。(1)求动点的轨迹的方程(2)过点的直线与轨迹交于两点,若是的中点,求直线的斜率。三、 双曲线类型:8、圆锥曲线第一定义:点M()圆上的一个动点, 点(1,0)为定点。线段的垂直平分线与相交于点Q(,),求点Q的轨迹方程;(注意点(1,0)在圆外)定义法:(选修2-1P59例5)点M(,)与定点F(5,0)的距离和它到定直线的距离之比为,求点M的轨迹方程.(圆锥曲线第二定义)四、 抛物线类型:10、定义法:(选修2-1)点M(,)与定点F(2,0
6、)的距离和它到定直线的距离相等,求点M的轨迹方程。(或:点M(,)与定点F(2,0)的距离比它到定直线的距离小1,求点M的轨迹方程。)(2013陕西卷文20)已知动点到直线的距离是它到点的距离的倍。 (1)求动点的轨迹的方程(2)过点的直线与轨迹交于两点,若是的中点,求直线的斜率已知三点,曲线上任意一点满足。(1)求曲线的方程;)在直角坐标系xOy中,曲线C1的点均在C2:(x-5)2y2=9外,且对C1上任意一点M,M到直线x=2的距离等于该点与圆C2上点的距离的最小值.()求曲线C1的方程;(湖北)设A是单位圆x2+y2=1上的任意一点,i是过点A与x轴垂直的直线,D是直线i与x轴的交点,
7、点M在直线l上,且满足丨DM丨=m丨DA丨(m0,且m1)。当点A在圆上运动时,记点M的轨迹为曲线C。(I)求曲线C的方程,判断曲线C为何种圆锥曲线,并求焦点坐标;(辽宁)如图,椭圆:,a,b为常数),动圆,。点分别为的左,右顶点,与相交于A,B,C,D四点。 ()求直线与直线交点M的轨迹方程; (四川)如图,动点到两定点、构成,且,设动点的轨迹为。()求轨迹的方程;()设直线与轴交于点,与轨迹相交于点,且,求的取值范围。1.()已知椭圆的焦点是F1、F2,P是椭圆上的一个动点,如果延长F1P到Q,使得|PQ|=|PF2|,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2
8、.()设A1、A2是椭圆=1的长轴两个端点,P1、P2是垂直于A1A2的弦的端点,则直线A1P1与A2P2交点的轨迹方程为( ) A.B. C.D.二、填空题3.()ABC中,A为动点,B、C为定点,B(,0),C(,0),且满足条件sinCsinB=sinA,则动点A的轨迹方程为_.4.()高为5 m和3 m的两根旗杆竖在水平地面上,且相距10 m,如果把两旗杆底部的坐标分别确定为A(5,0)、B(5,0),则地面观测两旗杆顶端仰角相等的点的轨迹方程是_.三、解答题5.()已知A、B、C是直线l上的三点,且|AB|=|BC|=6,O切直线l于点A,又过B、C作O异于l的两切线,设这两切线交于
9、点P,求点P的轨迹方程.6.()双曲线=1的实轴为A1A2,点P是双曲线上的一个动点,引A1QA1P,A2QA2P,A1Q与A2Q的交点为Q,求Q点的轨迹方程.8.()已知椭圆=1(ab0),点P为其上一点,F1、F2为椭圆的焦点,F1PF2的外角平分线为l,点F2关于l的对称点为Q,F2Q交l于点R.(1)当P点在椭圆上运动时,求R形成的轨迹方程;(2)设点R形成的曲线为C,直线l:y=k(x+a)与曲线C相交于A、B两点,当AOB的面积取得最大值时,求k的值.一、1.解析:|PF1|+|PF2|=2a,|PQ|=|PF2|,|PF1|+|PF2|=|PF1|+|PQ|=2a,即|F1Q|=
10、2a,动点Q到定点F1的距离等于定长2a,故动点Q的轨迹是圆.2.解析:设交点P(x,y),A1(3,0),A2(3,0),P1(x0,y0),P2(x0,y0)A1、P1、P共线,A2、P2、P共线,解得x0=二、3.解析:由sinCsinB=sinA,得cb=a,应为双曲线一支,且实轴长为,故方程为.答案:4.解析:设P(x,y),依题意有,化简得P点轨迹方程为4x2+4y285x+100=0.答案:4x2+4y285x+100=0三、5.解:设过B、C异于l的两切线分别切O于D、E两点,两切线交于点P.由切线的性质知:|BA|=|BD|,|PD|=|PE|,|CA|=|CE|,故|PB|
11、+|PC|=|BD|+|PD|+|PC|=|BA|+|PE|+|PC|=|BA|+|CE|=|AB|+|CA|=6+12=186=|BC|,故由椭圆定义知,点P的轨迹是以B、C为两焦点的椭圆,以l所在的直线为x轴,以BC的中点为原点,建立坐标系,可求得动点P的轨迹方程为=1(y0)6.解:设P(x0,y0)(xa),Q(x,y).A1(a,0),A2(a,0).由条件而点P(x0,y0)在双曲线上,b2x02a2y02=a2b2.即b2(x2)a2()2=a2b2化简得Q点的轨迹方程为:a2x2b2y2=a4(xa).8.解:(1)点F2关于l的对称点为Q,连接PQ,F2PR=QPR,|F2R
12、|=|QR|,|PQ|=|PF2|又因为l为F1PF2外角的平分线,故点F1、P、Q在同一直线上,设存在R(x0,y0),Q(x1,y1),F1(c,0),F2(c,0).|F1Q|=|F2P|+|PQ|=|F1P|+|PF2|=2a,则(x1+c)2+y12=(2a)2.又得x1=2x0c,y1=2y0.(2x0)2+(2y0)2=(2a)2,x02+y02=a2.故R的轨迹方程为:x2+y2=a2(y0)(2)如右图,SAOB=|OA|OB|sinAOB=sinAOB当AOB=90时,SAOB最大值为a2.此时弦心距|OC|=.在RtAOC中,AOC=45,专题一:求曲线的轨迹方程课前自主
13、练习:1如图1,中,已知,点在轴上方运动,且,则顶点的轨迹方程是图1 图2 图3 图42如图2,若圆:上的动点与点连线的垂直平分线交于点,则的轨迹方程是3如图3,已知点,点在圆上运动,的平分线交于,则的轨迹方程是4与双曲线有共同的渐近线,且经过点的双曲线方程为5如图4,垂直于轴的直线与轴及抛物线分别交于点、,点在轴上,且点满足,则线段的中点的轨迹方程是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,这种方法叫直接法直接法求轨迹方程的一般步骤:建系设点列式代换化简检验;【例1】(1)求和定圆的圆
14、周的距离等于的动点的轨迹方程;(2)过点作圆:的割线,求割线被圆截得弦的中点的轨迹解:(1)设动点,则有或即或故所求动点的轨迹方程为或(2)设弦的中点为,连结,则,化简得:其轨迹是以为直径的圆在圆内的一段弧(不含端点)【例2】已知直角坐标平面上一点和圆:,动点到圆的切线长等于圆的半径与的和求动点的轨迹方程,并说明它表示什么曲线解:如图,设切圆于,又圆的半径,由已知设,则,即可化为故所求的轨迹是以点为中心,实轴在轴上的双曲线的右支,顶点为,如图【例4】已知定圆的半径为,定点与圆的圆心的距离为又一动圆过定点,且与定圆相切求动圆圆心的轨迹方程解:以所在的直线为轴,以的中点为原点建立坐标系,如图当动圆
15、与定圆外切时,;当动圆与定圆外切时,由双曲线的定义知动圆圆心的轨迹应是以、为两焦点的双曲线(外切时为右支,内切时为左支)显然,又,故所以所求的点轨迹方程是:3动点转移法:若动点随已知曲线上的点的变动而变动,且、可用、表示,则将点坐标表达式代入已知曲线方程,即得点的轨迹方程这种方法称为动点转移法(或代换法或相关点法)【例5】已知定点、为抛物线,上任意一点,点在线段的中点,当点在抛物线上变动时,求点的轨迹方程解:设点,且设点,则有点是线段的中点由中点坐标公式得:,将此式代入中,并整理得:,即为所求轨迹方程它是一条抛物线4待定系数法:当动点的轨迹是确定的某种曲线时,设出这种曲线的方程,然后列方程,求
16、出所设的参数,进而求出方程如求圆、椭圆、双曲线以及抛物线的方程常用待定系数法求【例7】若抛物线和以坐标轴为对称轴、实轴在轴上的双曲线仅有两个公共点,又直线被双曲线截得的线段长等于,求此双曲线方程解:设所求双曲线方程为,将代入整理得: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,因此方程应有等根,即由和得:由弦长公式得:即由得:,双曲线的方程是5参数法:当动点的坐标、之间的直接关系不易建立时,可适当地选取中间变量,并用表示动点的坐标、,从而动点轨迹的参数方程消去参数,便可得到动点的的轨迹的普通方程,但要注意方程的等价性,即有的范围确定出、的范围【例8】抛物线的焦点为,过
17、点作直线交抛物线于不同两点、,以、为邻边作平行四边形,求顶点的轨迹方程解:设,:,中点为,与联立得:,为中点,消得:巩固练习:1平面上和两相交的定圆(半径不等)同时相外切的动圆圆心的轨为()(A)椭圆的一部分(B)椭圆(C)双曲线的一部分(D)双曲线2已知动点与定点的距离比动点到轴的距离大,则动点的轨迹()(A)抛物线(B)抛物线的一部分(C)抛物线和一射线(D)抛物线和一直线3已知定直线和外一点,过与相切的圆的圆心轨迹是()(A)抛物线(B)双曲线(C)椭圆(D)直线4一动圆与两圆和都外切,则动圆圆心轨迹为()(A)圆(B)椭圆(C)双曲线的一支(D)抛物线5已知椭圆的焦点是、是椭圆上的一个
18、动点如果延长到,使得,那么动点的轨迹是()(A)圆(B)椭圆(C)双曲线的一支(D)抛物线6已知点、,动点满足,则点的轨迹是()(A)圆(B)椭圆(C)双曲线(D)抛物线7与圆外切,又与轴相切的圆的圆心的轨迹方程是()(A)(B)和(C) (D)和8过抛物线的焦点作直线与此抛物线相交于两点、,则线段中点的轨迹方程为()(A)(B)(C)(D)9过点的直线分别与轴的正半轴和轴的正半轴交于A、B两点,点与点关于轴对称,为坐标原点,若,且,则点的轨迹方程是()(A)(B)(C)(D)10已知两点、,点为坐标平面内的动点,满足,则动点的轨迹方程为()(A)(B)(C)(D)11与双曲线有共同的渐近线,
19、且经过点的双曲线方程是()(A)(B)(C)(D)12设为双曲线上一动点,为坐标原点,为线段的中点,则点的轨迹方程是13已知,是圆:(为圆心)上一动点,线段的垂直平分线交于,则动点的轨迹方程为14倾斜角为的直线交椭圆于、两点,则线段中点的轨迹方程是15求焦点在坐标轴上,中心在原点且经过和两点的椭圆方程16已知双曲线与椭圆共焦点,它的一条渐近线方程为,则双曲线的方程是17已知是椭圆上的任意一点,从右焦点作的外角平分线的垂线,垂足为,求点的轨迹方程18如图,直线:与直线:之间的阴影区域(不含边界)记为,其左半部分记为,右半部分记为(1)分别用不等式组表示和;(2)若区域中的动点到,的距离之积等于,
20、求点的轨迹的方程;19设椭圆方程为,过点的直线l交椭圆于点A、B,O是坐标原点,点P满足,当l绕点M旋转时,求动点P的轨迹方程20过双曲线:的左焦点作直线与双曲线交于、两点,以线段、为邻边作平行四边形,求顶点的轨迹方程21设点和为抛物线上原点以外的两个动点,已知,求点的轨迹方程,并说明它表示什么曲线(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
21、,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xf(t),yg(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
22、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:已知的顶点A,B的坐标分别为(-4,0),(4,0),C 为动点,且满足求点C的轨迹。【变式】: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。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?【变式】: 动点P(x,y)到两定点A(3,0)和B(
23、3,0)的距离的比等于2(即),求动点P的轨迹方程?三:用参数法求轨迹方程此类方法主要在于设置合适的参数,求出参数方程,最后消参,化为普通方程。注意参数的取值范围。例3过点P(2,4)作两条互相垂直的直线l1,l2,若l1交x轴于A点,l2交y轴于B点,求线段AB的中点M的轨迹方程。 四:用代入法求轨迹方程 例4. 轨迹方程。 【变式】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 五、用交轨法求轨迹方程例5.已知椭圆(abo)的两个顶点为,,与y轴平行的直线交椭圆于P1、P2,求A1P1与A2P2交点M的轨迹方
24、程.六、用点差法求轨迹方程例6. 已知椭圆,(1)求过点且被平分的弦所在直线的方程;(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;(3)过引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程;练习1.在中,B,C 坐标分别为(-3,0),(3,0),且三角形周长为16,则点A的轨迹方程是_.2.两条直线与的交点的轨迹方程是 _ .3.已知圆的方程为(x-1)2+y2=1,过原点O作圆的弦0A,则弦的中点M的轨迹方程是 _4.当参数m随意变化时,则抛物线的顶点的轨迹方程为_。5:点M到点F(4,0)的距离比它到直线的距离小1,则点M的轨迹方程为_。6:求与两定点距离的比为1:2的点的轨迹方程为_7.抛物线的通径(
25、过焦点且垂直于对称轴的弦)与抛物线交于A、B两点,动点C在抛物线上,求ABC重心P的轨迹方程。8.已知动点P到定点F(1,0)和直线x=3的距离之和等于4,求点P的轨迹方程。9.过原点作直线l和抛物线交于A、B两点,求线段AB的中点M的轨迹方程。高二(上)求轨迹方程的常用方法 答案例1:已知的顶点A,B的坐标分别为(-4,0),(4,0),C 为动点,且满足求点C的轨迹。【解析】由可知,即,满足椭圆的定义。令椭圆方程为,则,则轨迹方程为(,图形为椭圆(不含左,右顶点)。【点评】熟悉一些基本曲线的定义是用定义法求曲线方程的关键。(1) 圆:到定点的距离等于定长(2) 椭圆:到两定点的距离之和为常
26、数(大于两定点的距离)(3) 双曲线:到两定点距离之差的绝对值为常数(小于两定点的距离)(4) 到定点与定直线距离相等。【变式1】: 1: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。解:设动圆的半径为R,由两圆外切的条件可得:,。动圆圆心P的轨迹是以M1、M2为焦点的双曲线的右支,c=4,a=2,b2=12。故所求轨迹方程为2:一动圆与圆O:外切,而与圆C:内切,那么动圆的圆心M的轨迹是:A:抛物线B:圆 C:椭圆 D:双曲线一支【解答】令动圆半径为R,则有,则|MO|-|MC|=2,满足双曲线定义。故选D。二:用直译法求曲线轨迹方程此类问题重在寻找数量关
27、系。例2: 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?解 设M点的坐标为 由平几的中线定理:在直角三角形AOB中,OM=M点的轨迹是以O为圆心,a为半径的圆周.【点评】此题中找到了OM=这一等量关系是此题成功的关键所在。一般直译法有下列几种情况:1)代入题设中的已知等量关系:若动点的规律由题设中的已知等量关系明显给出,则采用直接将数量关系代数化的方法求其轨迹。2)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。3)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
28、恒等变换即得其轨迹方程。4)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.【变式2】: 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?【解答】|PA|=代入得化简得(x5)2+y2=16,轨迹是以(5,0)为圆心,4为半径的圆.三:用参数法求曲线轨迹方程此类方法主要在于设置合适的参数,求出参数方程,最后消参,化为普通方程。注意参数的取值范围。例3过点P(2,4)作两条互相垂直的直线
29、l1,l2,若l1交x轴于A点,l2交y轴于B点,求线段AB的中点M的轨迹方程。【解析】分析1:从运动的角度观察发现,点M的运动是由直线l1引发的,可设出l1的斜率k作为参数,建立动点M坐标(x,y)满足的参数方程。解法1:设M(x,y),设直线l1的方程为y4k(x2),(k) M为AB的中点, 消去k,得x2y50。 另外,当k0时,AB中点为M(1,2),满足上述轨迹方程; 当k不存在时,AB中点为M(1,2),也满足上述轨迹方程。 综上所述,M的轨迹方程为x2y50。 分析2:解法1中在利用k1k21时,需注意k1、k2是否存在,故而分情形讨论,能否避开讨论呢?只需利用PAB为直角三角
30、形的几何特性: 解法2:设M(x,y),连结MP,则A(2x,0),B(0,2y), l1l2,PAB为直角三角形 化简,得x2y50,此即M的轨迹方程。分析3:设M(x,y),由已知l1l2,联想到两直线垂直的充要条件:k1k21,即可列出轨迹方程,关键是如何用M点坐标表示A、B两点坐标。事实上,由M为AB的中点,易找出它们的坐标之间的联系。解法3:设M(x,y),M为AB中点,A(2x,0),B(0,2y)。 又l1,l2过点P(2,4),且l1l2 PAPB,从而kPAkPB1, 注意到l1x轴时,l2y轴,此时A(2,0),B(0,4) 中点M(1,2),经检验,它也满足方程x2y50
31、 综上可知,点M的轨迹方程为x2y50。【点评】1) 解法1用了参数法,消参时应注意取值范围。解法2,3为直译法,运用了kPAkPB1,这些等量关系。用参数法求解时,一般参数可选用具有某种物理或几何意义的量,如时间,速度,距离,角度,有向线段的数量,直线的斜率,点的横,纵坐标等。也可以没有具体的意义,选定参变量还要特别注意它的取值范围对动点坐标取值范围的影响【变式3】过圆O:x2 +y2= 4 外一点A(4,0),作圆的割线,求割线被圆截得的弦BC的中点M的轨迹。 解法一:“几何法” 设点M的坐标为(x,y),因为点M 是弦BC的中点,所以OMBC, 所以|OM | | ,即(x2 +y2)+
32、(x )2 +y2 =16 化简得:(x2)2+ y2 =4. 由方程 与方程x2 +y2= 4得两圆的交点的横坐标为1,所以点M的轨迹方程为 (x2)2+ y2 =4 (0x1)。所以M的轨迹是以(2,0)为圆心,2为半径的圆在圆O内的部分。解法二:“参数法” 设点M的坐标为(x,y),B(x1,y1),C(x2,y2)直线AB的方程为y=k(x4),由直线与圆的方程得(1+k2)x2 8k2x +16k24=0.(*),由点M为BC的中点,所以x=.(1) , 又OMBC,所以k=.(2)由方程(1)(2)消去k得(x2)2+ y2 =4,又由方程(*)的0得k2,所以x1.所以点M的轨迹
33、方程为(x2)2+ y2 =4 (0x1)所以M的轨迹是以(2,0)为圆心,2为半径的圆在圆O内的部分。四:用代入法等其它方法求轨迹方程 例4. 轨迹方程。 分析:题中涉及了三个点A、B、M,其中A为定点,而B、M为动点,且点B的运动是有规律的,显然M的运动是由B的运动而引发的,可见M、B为相关点,故采用相关点法求动点M的轨迹方程。 【解析】设动点M的坐标为(x,y),而设B点坐标为(x0,y0) 则由M为线段AB中点,可得 即点B坐标可表为(2x2a,2y) 【点评】代入法的关键在于找到动点和其相关点坐标间的等量关系【变式4】如图所示,已知P(4,0)是圆x2+y2=36内的一点,A、B是圆
34、上两动点,且满足APB=90,求矩形APBQ的顶点Q的轨迹方程 【解析】: 设AB的中点为R,坐标为(x,y),则在RtABP中,|AR|=|PR| 又因为R是弦AB的中点,依垂径定理 在RtOAR中,|AR|2=|AO|2|OR|2=36(x2+y2)又|AR|=|PR|=所以有(x4)2+y2=36(x2+y2),即x2+y24x10=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=,代入方程x2+y24x10=0,得10=0整理得 x2+y2=56,这就是所求的轨迹方程 五、用交轨法求轨迹方程六、用点差
35、法求轨迹方程 分析:此题中四问都跟弦中点有关,因此可考虑设弦端坐标的方法解:设弦两端点分别为,线段的中点,则得由题意知,则上式两端同除以,有,将代入得(1)将,代入,得,故所求直线方程为: 将代入椭圆方程得,符合题意,为所求(2)将代入得所求轨迹方程为: (椭圆内部分)(3)将代入得所求轨迹方程为: (椭圆内部分)练习1【正确解答】ABC为三角形,故A,B,C不能三点共线。轨迹方程里应除去点,即轨迹方程为2.两条直线与的交点的轨迹方程是 .【解答】:直接消去参数即得(交轨法):3:已知圆的方程为(x-1)2+y2=1,过原点O作圆的弦0A,则弦的中点M的轨迹方程是 .【解答】:令M点的坐标为(
36、,则A的坐标为(2,代入圆的方程里面得:4:当参数m随意变化时,则抛物线的顶点的轨迹方程为【分析】:把所求轨迹上的动点坐标x,y分别用已有的参数m来表示,然后消去参数m,便可得到动点的轨迹方程。【解答】:抛物线方程可化为它的顶点坐标为消去参数m得:故所求动点的轨迹方程为。5:点M到点F(4,0)的距离比它到直线的距离小1,则点M的轨迹方程为【分析】:点M到点F(4,0)的距离比它到直线的距离小1,意味着点M到点F(4,0)的距离与它到直线的距离相等。由抛物线标准方程可写出点M的轨迹方程。【解答】:依题意,点M到点F(4,0)的距离与它到直线的距离相等。则点M的轨迹是以F(4,0)为焦点、为准线
37、的抛物线。故所求轨迹方程为。6:求与两定点距离的比为1:2的点的轨迹方程为_【分析】:设动点为P,由题意,则依照点P在运动中所遵循的条件,可列出等量关系式。【解答】:设是所求轨迹上一点,依题意得由两点间距离公式得:化简得:7抛物线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)与抛物线交于A、B两点,动点C在抛物线上,求ABC重心P的轨迹方程。【分析】:抛物线的焦点为。设ABC重心P的坐标为,点C的坐标为。其中【解答】:因点是重心,则由分点坐标公式得:即由点在抛物线上,得:将代入并化简,得:(9.已知动点P到定点F(1,0)和直线x=3的距离之和等于4,求点P的轨迹方程。【解答】:设点P的坐标为(x,y),
38、则由题意可得。(1)当x3时,方程变为,化简得。(2)当x3时,方程变为,化简得。故所求的点P的轨迹方程是或10.过原点作直线l和抛物线交于A、B两点,求线段AB的中点M的轨迹方程。【解答】:由题意分析知直线l的斜率一定存在,设直线l的方程y=kx。把它代入抛物线方程,得。因为直线和抛物线相交,所以0,解得。设A(),B(),M(x,y),由韦达定理得。由消去k得。又,所以。点M的轨迹方程为。【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 B C D2已知点的坐标满足,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、,动点满足条件,则点P的轨迹( )
39、 A椭圆 B线段 C. 不存在 D椭圆或线段4动点P与定点、的连线的斜率之积为,则点的轨迹方程为_.【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已知中,试求点的轨迹方程,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,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1C:内部一点与圆周上动点Q连线AQ
40、的中垂线交CQ于P,求点P的轨迹方程.例2设动点到定点的距离比它到y轴的距离大。记点P的轨迹为曲线C求点P的轨迹方程;练习若动圆与圆相外切,且与直线相切,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。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. 针对练习一、客观题1平面内到点、距离之和为的点的轨迹为( ) A椭圆 B一条射线 C两条射线 D一条线段2平面上动点到定点的距离比到轴的距离大,则动点的轨迹方程为( )A B C或 D或3已知抛物线的方程为,且抛物线上各点与焦点距离的最小值为2, 若点M在此抛物线上运动, 点N与点