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文檔簡介

1、軌跡方程經典例題一、 軌跡為圓的例題:1、 必修2課本P124B組2:長為2a的線段的兩個端點在軸和軸上移動,求線段AB的中點M的軌跡方程:必修2課本P124B組:已知M與兩個定點(0,0),A(3,0)的距離之比為,求點M的軌跡方程;(一般地:必修2課本P144B組2:已知點M(,)與兩個定點的距離之比為一個常數;討論點M(,)的軌跡方程(分=1,與1進行討論)2、 必修2課本P122例5:線段AB的端點B的坐標是(4,3),端點A在圓上運動,求AB的中點M的軌跡。(2013新課標2卷文20)在平面直角坐標系中,已知圓在軸上截得線段長為,在軸上截得線段長為。 (1)求圓心的的軌跡方程;(2)

2、若點到直線的距離為,求圓的方程。如圖所示,已知P(4,0)是圓x2+y2=36內的一點,A、B是圓上兩動點,且滿足APB=90°,求矩形APBQ的頂點Q的軌跡方程.解:設AB的中點為R,坐標為(x,y),則在RtABP中,|AR|=|PR|.又因為R是弦AB的中點,依垂徑定理: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因此點R在一個圓上,而當R在此圓上運動時,Q點即在所求的軌跡上運動.設Q(x,y),R(x1,y1),因為R是PQ的中點,所以x1=,代入方程x2+y24

3、x10=0,得10=0整理得:x2+y2=56,這就是所求的軌跡方程.在平面直角坐標系中,點,直線設圓的半徑為,圓心在上 (1)若圓心也在直線上,過點作圓的切線,求切線的方程;(2)若圓上存在點,使,求圓心的橫坐標的取值范圍(2013陜西卷理20)已知動圓過定點,且在軸上截得弦的長為8.(1) 求動圓圓心的軌跡的方程;(2) 已知點,設不垂直于軸的直線與軌跡交于不同的兩點,若軸是的角平分線,證明直線過定點。二、 橢圓類型:3、 定義法:(選修2-1P50第3題)點M(,)與定點F(2,0)的距離和它到定直線的距離之比為,求點M的軌跡方程.(圓錐曲線第二定義)討論:當這個比例常數不是小于1,而是

4、大于1,或等于1是的情形呢?(對應雙曲線,拋物線)4、 圓錐曲線第一定義:(選修2-1P50第2題)一個動圓與圓外切,同時與圓內切,求動圓的圓心軌跡方程。5、 圓錐曲線第一定義:點M()圓上的一個動點, 點(1,0)為定點。線段的垂直平分線與相交于點Q(,),求點Q的軌跡方程;(注意點(1,0)在圓內)6、 其他形式:(選修2-1P50例3)設點A,B的坐標分別是(-5,0),(5,0),直線AM,BM相交于點M,且他們的斜率的乘積為,求點M的軌跡方程:(是一個橢圓)(討論當他們的斜率的乘積為時可以得到雙曲線)(2013新課標1卷20)已知圓,圓,動圓與圓外切并且與圓內切,圓心的軌跡為曲線。

5、(1)求的方程; (2)是與圓,圓都相切的一條直線,與曲線交于兩點,當圓的半徑最長時,求(2013陜西卷文20)已知動點到直線的距離是它到點的距離的倍。(1)求動點的軌跡的方程(2)過點的直線與軌跡交于兩點,若是的中點,求直線的斜率。三、 雙曲線類型:8、圓錐曲線第一定義:點M()圓上的一個動點, 點(1,0)為定點。線段的垂直平分線與相交于點Q(,),求點Q的軌跡方程;(注意點(1,0)在圓外)定義法:(選修2-1P59例5)點M(,)與定點F(5,0)的距離和它到定直線的距離之比為,求點M的軌跡方程.(圓錐曲線第二定義)四、 拋物線類型:10、定義法:(選修2-1)點M(,)與定點F(2,

6、0)的距離和它到定直線的距離相等,求點M的軌跡方程。(或:點M(,)與定點F(2,0)的距離比它到定直線的距離小1,求點M的軌跡方程。)(2013陜西卷文20)已知動點到直線的距離是它到點的距離的倍。 (1)求動點的軌跡的方程(2)過點的直線與軌跡交于兩點,若是的中點,求直線的斜率已知三點,曲線上任意一點滿足。(1)求曲線的方程;)在直角坐標系xOy中,曲線C1的點均在C2:(x-5)2y2=9外,且對C1上任意一點M,M到直線x=2的距離等于該點與圓C2上點的距離的最小值.()求曲線C1的方程;(湖北)設A是單位圓x2+y2=1上的任意一點,i是過點A與x軸垂直的直線,D是直線i與x軸的交點

7、,點M在直線l上,且滿足丨DM丨=m丨DA丨(m>0,且m1)。當點A在圓上運動時,記點M的軌跡為曲線C。(I)求曲線C的方程,判斷曲線C為何種圓錐曲線,并求焦點坐標;(遼寧)如圖,橢圓:,a,b為常數),動圓,。點分別為的左,右頂點,與相交于A,B,C,D四點。 ()求直線與直線交點M的軌跡方程;(四川)如圖,動點到兩定點、構成,且,設動點的軌跡為。()求軌跡的方程;()設直線與軸交于點,與軌跡相交于點,且,求的取值范圍。1.()已知橢圓的焦點是F1、F2,P是橢圓上的一個動點,如果延長F1P到Q,使得|PQ|=|PF2|,那么動點Q的軌跡是( ) A.圓B.橢圓 C.雙曲線的一支D.

8、拋物線2.()設A1、A2是橢圓=1的長軸兩個端點,P1、P2是垂直于A1A2的弦的端點,則直線A1P1與A2P2交點的軌跡方程為( ) A.B. C.D.二、填空題3.()ABC中,A為動點,B、C為定點,B(,0),C(,0),且滿足條件sinCsinB=sinA,則動點A的軌跡方程為_.4.()高為5 m和3 m的兩根旗桿豎在水平地面上,且相距10 m,如果把兩旗桿底部的坐標分別確定為A(5,0)、B(5,0),則地面觀測兩旗桿頂端仰角相等的點的軌跡方程是_.三、解答題5.()已知A、B、C是直線l上的三點,且|AB|=|BC|=6,O切直線l于點A,又過B、C作O異于l的兩切線,設這兩

9、切線交于點P,求點P的軌跡方程.6. ()雙曲線=1的實軸為A1A2,點P是雙曲線上的一個動點,引A1QA1P,A2QA2P,A1Q與A2Q的交點為Q,求Q點的軌跡方程.8.()已知橢圓=1(ab0),點P為其上一點,F1、F2為橢圓的焦點,F1PF2的外角平分線為l,點F2關于l的對稱點為Q,F2Q交l于點R.(1)當P點在橢圓上運動時,求R形成的軌跡方程;(2)設點R形成的曲線為C,直線l:y=k(x+a)與曲線C相交于A、B兩點,當AOB的面積取得最大值時,求k的值.一、1.解析:|PF1|+|PF2|=2a,|PQ|=|PF2|,|PF1|+|PF2|=|PF1|+|PQ|=2a,即|

10、F1Q|=2a,動點Q到定點F1的距離等于定長2a,故動點Q的軌跡是圓.2.解析:設交點P(x,y),A1(3,0),A2(3,0),P1(x0,y0),P2(x0,y0)A1、P1、P共線,A2、P2、P共線,解得x0=二、3.解析:由sinCsinB=sinA,得cb=a,應為雙曲線一支,且實軸長為,故方程為.答案:4.解析:設P(x,y),依題意有,化簡得P點軌跡方程為4x2+4y285x+100=0.答案:4x2+4y285x+100=0三、5.解:設過B、C異于l的兩切線分別切O于D、E兩點,兩切線交于點P.由切線的性質知:|BA|=|BD|,|PD|=|PE|,|CA|=|CE|,

11、故|PB|+|PC|=|BD|+|PD|+|PC|=|BA|+|PE|+|PC|=|BA|+|CE|=|AB|+|CA|=6+12=186=|BC|,故由橢圓定義知,點P的軌跡是以B、C為兩焦點的橢圓,以l所在的直線為x軸,以BC的中點為原點,建立坐標系,可求得動點P的軌跡方程為=1(y0)6.解:設P(x0,y0)(x±a),Q(x,y).A1(a,0),A2(a,0).由條件而點P(x0,y0)在雙曲線上,b2x02a2y02=a2b2.即b2(x2)a2()2=a2b2 化簡得Q點的軌跡方程為:a2x2b2y2=a4(x±a).8.解:(1)點F2關于l的對稱點為Q,

12、連接PQ,F2PR=QPR,|F2R|=|QR|,|PQ|=|PF2|又因為l為F1PF2外角的平分線,故點F1、P、Q在同一直線上,設存在R(x0,y0),Q(x1,y1),F1(c,0),F2(c,0).|F1Q|=|F2P|+|PQ|=|F1P|+|PF2|=2a,則(x1+c)2+y12=(2a)2.又得x1=2x0c,y1=2y0. (2x0)2+(2y0)2=(2a)2x02+y02=a2.故R的軌跡方程為:x2+y2=a2(y0)(2)如右圖,SAOB=|OA|·|OB|·sinAOB=sinAOB當AOB=90°時,SAOB最大值為a2.此時弦心距

13、|OC|=.在RtAOC中,AOC=45°,專題一:求曲線的軌跡方程課前自主練習:1如圖1,中,已知,點在軸上方運動,且,則頂點的軌跡方程是圖1 圖2 圖3 圖42如圖2,若圓:上的動點與點連線的垂直平分線交于點,則的軌跡方程是3如圖3,已知點,點在圓上運動,的平分線交于,則的軌跡方程是4與雙曲線有共同的漸近線,且經過點的雙曲線方程為5如圖4,垂直于軸的直線與軸及拋物線分別交于點、,點在軸上,且點滿足,則線段的中點的軌跡方程是幾種常見求軌跡方程的方法:1直接法:由題設所給(或通過分析圖形的幾何性質而得出)的動點所滿足的幾何條件列出等式,再用坐標代替這等式,化簡得曲線的方程,這種方法叫

14、直接法直接法求軌跡方程的一般步驟:建系設點列式代換化簡檢驗;【例1】(1)求和定圓的圓周的距離等于的動點的軌跡方程;(2)過點作圓:的割線,求割線被圓截得弦的中點的軌跡解:(1)設動點,則有或即或故所求動點的軌跡方程為或(2)設弦的中點為,連結,則,化簡得:其軌跡是以為直徑的圓在圓內的一段弧(不含端點)【例2】已知直角坐標平面上一點和圓:,動點到圓的切線長等于圓的半徑與的和求動點的軌跡方程,并說明它表示什么曲線解:如圖,設切圓于,又圓的半徑,由已知設,則,即可化為故所求的軌跡是以點為中心,實軸在軸上的雙曲線的右支,頂點為,如圖【例4】已知定圓的半徑為,定點與圓的圓心的距離為又一動圓過定點,且與

15、定圓相切求動圓圓心的軌跡方程解:以所在的直線為軸,以的中點為原點建立坐標系,如圖當動圓與定圓外切時,;當動圓與定圓外切時,由雙曲線的定義知動圓圓心的軌跡應是以、為兩焦點的雙曲線(外切時為右支,內切時為左支)顯然,又,故所以所求的點軌跡方程是:3動點轉移法:若動點隨已知曲線上的點的變動而變動,且、可用、表示,則將點坐標表達式代入已知曲線方程,即得點的軌跡方程這種方法稱為動點轉移法(或代換法或相關點法)【例5】已知定點、為拋物線,上任意一點,點在線段的中點,當點在拋物線上變動時,求點的軌跡方程解:設點,且設點,則有點是線段的中點由中點坐標公式得:,將此式代入中,并整理得:,即為所求軌跡方程它是一條

16、拋物線4待定系數法:當動點的軌跡是確定的某種曲線時,設出這種曲線的方程,然后列方程,求出所設的參數,進而求出方程如求圓、橢圓、雙曲線以及拋物線的方程常用待定系數法求【例7】若拋物線和以坐標軸為對稱軸、實軸在軸上的雙曲線僅有兩個公共點,又直線被雙曲線截得的線段長等于,求此雙曲線方程解:設所求雙曲線方程為,將代入整理得:拋物線和雙曲線僅有兩個公共點,根據它們的對稱性,這兩個點的橫坐標應相等,因此方程應有等根,即由和得:由弦長公式得:即由得:,雙曲線的方程是5參數法:當動點的坐標、之間的直接關系不易建立時,可適當地選取中間變量,并用表示動點的坐標、,從而動點軌跡的參數方程消去參數,便可得到動點的的軌

17、跡的普通方程,但要注意方程的等價性,即有的范圍確定出、的范圍【例8】拋物線的焦點為,過點作直線交拋物線于不同兩點、,以、為鄰邊作平行四邊形,求頂點的軌跡方程解:設,:,中點為,與聯立得:,為中點,消得:鞏固練習:1平面上和兩相交的定圓(半徑不等)同時相外切的動圓圓心的軌為()(A)橢圓的一部分(B)橢圓(C)雙曲線的一部分(D)雙曲線2已知動點與定點的距離比動點到軸的距離大,則動點的軌跡()(A)拋物線(B)拋物線的一部分(C)拋物線和一射線(D)拋物線和一直線3已知定直線和外一點,過與相切的圓的圓心軌跡是()(A)拋物線(B)雙曲線(C)橢圓(D)直線4一動圓與兩圓和都外切,則動圓圓心軌跡為

18、()(A)圓(B)橢圓(C)雙曲線的一支(D)拋物線5已知橢圓的焦點是、是橢圓上的一個動點如果延長到,使得,那么動點的軌跡是()(A)圓(B)橢圓(C)雙曲線的一支(D)拋物線6已知點、,動點滿足,則點的軌跡是()(A)圓(B)橢圓(C)雙曲線(D)拋物線7與圓外切,又與軸相切的圓的圓心的軌跡方程是()(A)(B)和(C) (D)和8過拋物線的焦點作直線與此拋物線相交于兩點、,則線段中點的軌跡方程為()(A)(B)(C)(D)9過點的直線分別與軸的正半軸和軸的正半軸交于A、B兩點,點與點關于軸對稱,為坐標原點,若,且,則點的軌跡方程是()(A)(B)(C)(D)10已知兩點、,點為坐標平面內的動點,滿足,則動點的軌跡方程為()(A)(B)(C)(D)11與雙曲線有共同的漸近線,且經過點的雙曲線方程是()(A)(B)(C)(D)12設為雙曲線上一動點,為坐標原點,為線段的中點,則點的軌跡方程是13已知,是圓:(為圓心)上一動點,線段的垂直平分線交于,則動點的軌跡方程為14傾斜角為的直線交橢圓于、兩點,則線段中點的軌跡方程是15求焦點在坐標軸上,中心在原點且經過和兩點的橢圓方程16已知雙

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