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專題26求動點軌跡方程微點5參數法求動點的軌跡方程專題26求動點軌跡方程微點5參數法求動點的軌跡方程【微點綜述】在高考和數學競賽中有關求動點的軌跡方程題屢見不鮮,就大的范圍來說,求曲線的軌跡方程不外乎直接法與間接(設參消參)法兩種,然而有不少軌跡方程是很難用直接法來求解的,而是需要借助于參數才能間接得以解決.如果動點的流動坐標間不便直接聯系時,可考慮選取參數作橋,先建立參數方程,然后消參得普通方程.一、參數法求動點的軌跡方程有時不容易得出動點應滿足的幾何條件,也無明顯的相關點,但卻較容易發現(或經分析可發現)該動點常常受到另一個變量(角度,斜率,比值,解距或時間等)的制約,即動點坐標中的分別隨另一變量的變化而變化,我們稱這個變量為參數,由此建立軌跡的參數方程,這種方法叫參數法(或設參消參法),如果需要得到軌跡的普通方程,只要消去參數即可,在選擇參數時,選用的參變量可以具有某種物理或幾何性質,如時間,速度,距離,角度,有向線段的數量,直線的斜率及點的橫縱坐標等,也可以沒有具體的意義,還要特別注意選定的參變量的取值范圍對動點坐標取值范圍的影響.二、參數法求動點的軌跡方程一般步驟第一步,選擇坐標系,設動點坐標;第二步,分析軌跡的已知條件,選定參數(選擇參數時要考慮,既要有利于建立方程又要便于消去參數);第三步,建立參數方程;第四步,消去參數得到普通方程;第五步,討論并判斷軌跡.常用的消參方法有:代人消參,加減消參,整體代換法,三角消參法()等.要特別注意:消參前后變量的取值范圍不能改變.三、參數法求動點的軌跡方程應用舉例利用參數求動點軌跡方程,關鍵是如何合理地選擇參數,以及使用參數求動點軌跡方程還應注意哪些間題.(一)如何選擇參數求動點軌邊方程利用參數是求動點軌跡的重要方法,而參數選擇的恰當與否,直接影響著解題速度和解題質量.若考察軌跡上點的變動因素,通常可取點的坐標或角度或有向線段作為參數;若所求的軌跡上的點可看作經過某定點的直線束上的點,常以直線束的斜率為參數.1.以點的坐標為參數1.已知過點的直線與圓相交于、兩點,若,則點的軌跡方程是A. B.C. D.2.已知拋物線,定點為拋物線上任意一點,點在線段上,且有,當點在拋物線上變動時,求點的軌跡方程.2.以直線的傾斜角為參數3.如圖,給出定點A(a,0)(a>0)和直線l:x=-1.B是直線l上的動點,∠BOA的角平分線交AB于C.求點C的軌跡方程,并討論方程表示的曲線類型與a值的關系.3.以直線斜率為參數4.如圖,設點A和B為拋物線上原點以外的兩個動點,已知,.求點M的軌跡方程,并說明它表示什么曲線.5.過拋物線()的頂點作兩條互相垂直的弦、,求弦的中點的軌跡方程.(二)注意事項用參數法則求動點軌跡方程,要注意其方程的完各性和純粹性.1.完備性6.等邊,(定長),,兩點分別在軸和軸上運動,求動點的軌跡方程.2.純粹性7.當在內變動時,求拋物線頂點的軌跡.運用參數法則求軌跡方程,應根據參數的取值范圍,求出動點坐標的取值范圍,才能確定其軌跡,否則,不能保證軌跡的純悴性.小結:從上面的典型實例及解析中,我們可以看出,適當運用參數法求動點軌跡方程具有間接、迂回、化繁為簡的優點,應用十分廣泛.選擇參數的幾點注意事項:(1)點的坐標、角、直線斜率等均可選作參數,且選擇的參數越少越好;(2)所選參數最好能表示所有與動點有關的點的坐標或直線方程;(3)若選擇了一個參數,則必須且只需列兩個方程,然后消去參數,即可得到動點軌跡方程;若選擇了兩個參數,則必須且只需列三個方程,然后消去參數,即可得到動點軌跡方程;也就是說,若選擇了個參數,則必須且只需列個方程,然后消去這個參數,即可得到動點軌跡方程.(2023·肥城市教學研究中心)8.已知線段是圓的一條動弦,為弦的中點,,直線與直線相交于點,下列說法正確的是(

)A.弦的中點軌跡是圓B.直線的交點在定圓上C.線段長的最大值為D.的最小值9.已知定點和拋物線,若過點P的直線l與拋物線有兩個不同的交點A、B,求線段AB的中點M的軌跡方程.10.如圖,橢圓(,為常數),動圓,,點分別為的左,右頂點,與相交于四點,求直線與直線交點的軌跡方程.11.已知拋物線:的焦點為,平行于軸的兩條直線分別交于兩點,交的準線于兩點.(Ⅰ)若在線段上,是的中點,證明;(Ⅱ)若的面積是的面積的兩倍,求中點的軌跡方程.(2023·廣東海珠·高二期末)12.已知點,,為直線上的兩個動點,且,動點滿足,(其中為坐標原點),求動點的軌跡的方程.(2023·貴州·二模(理))13.在平面直角坐標系中,橢圓的中心在坐標原點,焦點在坐標軸上,點和點為橢圓上兩點,,為橢圓上異于點的兩點,若直線與的斜率之和為,求線段中點的軌跡方程.14.已知橢圓的左?右焦點分別為、,且點在橢圓上.(1)求橢圓的標準方程;(2)設直線與橢圓交于兩個不同的點、,點為坐標原點,則當的面積最大時,求線段的中點的軌跡方程.15.在平面直角坐標系中,,,是滿足的一個動點.求垂心的軌跡方程.(2023·遼寧撫順·高二期末)16.已知,是拋物線上兩個不同的點,的焦點為.已知點,記直線的斜率分別為,且,當直線過定點,且定點在軸上時,點在直線上,滿足,求點的軌跡方程.17.設橢圓中心為原點O,一個焦點為F(0,1),長軸和短軸的長度之比為t.(1)求橢圓的方程;(2)設經過原點且斜率為t的直線與橢圓在y軸右邊部分的交點為Q,點P在該直線上,且,當t變化時,求點P的軌跡方程,并說明軌跡是什么圖形.專題26求動點軌跡方程微點5參數法求動點的軌跡方程專題26求動點軌跡方程微點5參數法求動點的軌跡方程【微點綜述】在高考和數學競賽中有關求動點的軌跡方程題屢見不鮮,就大的范圍來說,求曲線的軌跡方程不外乎直接法與間接(設參消參)法兩種,然而有不少軌跡方程是很難用直接法來求解的,而是需要借助于參數才能間接得以解決.如果動點的流動坐標間不便直接聯系時,可考慮選取參數作橋,先建立參數方程,然后消參得普通方程.一、參數法求動點的軌跡方程有時不容易得出動點應滿足的幾何條件,也無明顯的相關點,但卻較容易發現(或經分析可發現)該動點常常受到另一個變量(角度,斜率,比值,解距或時間等)的制約,即動點坐標中的分別隨另一變量的變化而變化,我們稱這個變量為參數,由此建立軌跡的參數方程,這種方法叫參數法(或設參消參法),如果需要得到軌跡的普通方程,只要消去參數即可,在選擇參數時,選用的參變量可以具有某種物理或幾何性質,如時間,速度,距離,角度,有向線段的數量,直線的斜率及點的橫縱坐標等,也可以沒有具體的意義,還要特別注意選定的參變量的取值范圍對動點坐標取值范圍的影響.二、參數法求動點的軌跡方程一般步驟第一步,選擇坐標系,設動點坐標;第二步,分析軌跡的已知條件,選定參數(選擇參數時要考慮,既要有利于建立方程又要便于消去參數);第三步,建立參數方程;第四步,消去參數得到普通方程;第五步,討論并判斷軌跡.常用的消參方法有:代人消參,加減消參,整體代換法,三角消參法()等.要特別注意:消參前后變量的取值范圍不能改變.三、參數法求動點的軌跡方程應用舉例利用參數求動點軌跡方程,關鍵是如何合理地選擇參數,以及使用參數求動點軌跡方程還應注意哪些間題.(一)如何選擇參數求動點軌邊方程利用參數是求動點軌跡的重要方法,而參數選擇的恰當與否,直接影響著解題速度和解題質量.若考察軌跡上點的變動因素,通常可取點的坐標或角度或有向線段作為參數;若所求的軌跡上的點可看作經過某定點的直線束上的點,常以直線束的斜率為參數.1.以點的坐標為參數1.已知過點的直線與圓相交于、兩點,若,則點的軌跡方程是A. B.C. D.2.已知拋物線,定點為拋物線上任意一點,點在線段上,且有,當點在拋物線上變動時,求點的軌跡方程.2.以直線的傾斜角為參數3.如圖,給出定點A(a,0)(a>0)和直線l:x=-1.B是直線l上的動點,∠BOA的角平分線交AB于C.求點C的軌跡方程,并討論方程表示的曲線類型與a值的關系.3.以直線斜率為參數4.如圖,設點A和B為拋物線上原點以外的兩個動點,已知,.求點M的軌跡方程,并說明它表示什么曲線.5.過拋物線()的頂點作兩條互相垂直的弦、,求弦的中點的軌跡方程.(二)注意事項用參數法則求動點軌跡方程,要注意其方程的完各性和純粹性.1.完備性6.等邊,(定長),,兩點分別在軸和軸上運動,求動點的軌跡方程.2.純粹性7.當在內變動時,求拋物線頂點的軌跡.運用參數法則求軌跡方程,應根據參數的取值范圍,求出動點坐標的取值范圍,才能確定其軌跡,否則,不能保證軌跡的純悴性.小結:從上面的典型實例及解析中,我們可以看出,適當運用參數法求動點軌跡方程具有間接、迂回、化繁為簡的優點,應用十分廣泛.選擇參數的幾點注意事項:(1)點的坐標、角、直線斜率等均可選作參數,且選擇的參數越少越好;(2)所選參數最好能表示所有與動點有關的點的坐標或直線方程;(3)若選擇了一個參數,則必須且只需列兩個方程,然后消去參數,即可得到動點軌跡方程;若選擇了兩個參數,則必須且只需列三個方程,然后消去參數,即可得到動點軌跡方程;也就是說,若選擇了個參數,則必須且只需列個方程,然后消去這個參數,即可得到動點軌跡方程.(2023·肥城市教學研究中心)8.已知線段是圓的一條動弦,為弦的中點,,直線與直線相交于點,下列說法正確的是(

)A.弦的中點軌跡是圓B.直線的交點在定圓上C.線段長的最大值為D.的最小值9.已知定點和拋物線,若過點P的直線l與拋物線有兩個不同的交點A、B,求線段AB的中點M的軌跡方程.10.如圖,橢圓(,為常數),動圓,,點分別為的左,右頂點,與相交于四點,求直線與直線交點的軌跡方程.11.已知拋物線:的焦點為,平行于軸的兩條直線分別交于兩點,交的準線于兩點.(Ⅰ)若在線段上,是的中點,證明;(Ⅱ)若的面積是的面積的兩倍,求中點的軌跡方程.(2023·廣東海珠·高二期末)12.已知點,,為直線上的兩個動點,且,動點滿足,(其中為坐標原點),求動點的軌跡的方程.(2023·貴州·二模(理))13.在平面直角坐標系中,橢圓的中心在坐標原點,焦點在坐標軸上,點和點為橢圓上兩點,,為橢圓上異于點的兩點,若直線與的斜率之和為,求線段中點的軌跡方程.14.已知橢圓的左?右焦點分別為、,且點在橢圓上.(1)求橢圓的標準方程;(2)設直線與橢圓交于兩個不同的點、,點為坐標原點,則當的面積最大時,求線段的中點的軌跡方程.15.在平面直角坐標系中,,,是滿足的一個動點.求垂心的軌跡方程.(2023·遼寧撫順·高二期末)16.已知,是拋物線上兩個不同的點,的焦點為.已知點,記直線的斜率分別為,且,當直線過定點,且定點在軸上時,點在直線上,滿足,求點的軌跡方程.17.設橢圓中心為原點O,一個焦點為F(0,1),長軸和短軸的長度之比為t.(1)求橢圓的方程;(2)設經過原點且斜率為t的直線與橢圓在y軸右邊部分的交點為Q,點P在該直線上,且,當t變化時,求點P的軌跡方程,并說明軌跡是什么圖形.參考答案:1.B【詳解】設,,過點的直線為,由得,直線代入得則,即,,所以故選B2.分析:設、,利用定比分點公式求點坐標與點坐標間數量關系,根據點在拋物線上求的軌跡方程.【詳解】設、,則,①,②在拋物線上,,把①②代入得,化簡得,即,軌跡為拋物線.3.答案見解析【解析】記B(-1,b)(b∈R),易知直線OA和OB的方程分別為y=0和y=-bx,設點C(x,y),(0≤x<a),根據OC平分∠AOB,利用點C到OA?OB距離相等得到,再根據點C在直線AB上,由,求出b,代入上式化簡求解.【詳解】依題意,記B(-1,b)(b∈R),則直線OA和OB的方程分別為y=0和y=-bx.設點C(x,y),則有0≤x<a,由OC平分∠AOB,知點C到OA?OB距離相等.由點到直線的距離公式得又因為點C在直線AB上,所以,因為,所以,代入上式得,整理得y2[(1-a)x2-2ax+(1+a)y2]=0,若y≠0,則(1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0<x<a);若y=0,則b=0,∠AOB=π,點C的坐標為(0,0),滿足上式.綜上得點C的軌跡方程為(1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0≤x<a).(i)當a=1時,軌跡方程化為y2=x(0≤x<1).表示拋物線弧段;(ii)當a≠1時,軌跡方程為當0<a<1時,方程表示橢圓弧段;當a>1時,方程表示雙曲線一支的弧段.【點睛】方法點睛:求軌跡方程的常用方法1.直接法:根據題目條件,直譯為關于動點的幾何關系,再利用解析幾何有關公式(兩點距離公式、點到直線距離公式、夾角公式等)進行整理、化簡,即把這種關系“翻譯”成含x,y的等式就得到曲線的軌跡方程了.2.定義法:若動點軌跡滿足已知曲線的定義,可先設定方程,再確定其中的基本量,求出動點的軌跡方程.3.相關點法:當動點是隨著另一動點(稱之為相關點)而運動的,如果相關點所滿足的條件是明顯的,或是可分析的,這時我們可以用動點坐標表示相關點坐標,根據相關點所滿足的方程即可求得動點的軌跡方程.4.,M的軌跡是以為圓心,以為半徑的圓,去掉坐標原點.分析:設出點的坐標,根據給出的兩個垂直關系,得到各個坐標間的關系,消去參數得到軌跡方程,并去掉不符合的點.【詳解】設,的斜率分別為.所以由,得由點在上,得直線方程由,得直線方程設點,則滿足②、③兩式,將②式兩邊同時乘,并利用③式整理得由③、④兩式得由①式知,∴因為是原點以外的兩點,所以.所以點M的軌跡方程為,的軌跡是以為圓心,以為半徑的圓,去掉坐標原點.5.分析:根據題意求的坐標,再利用消參法求點的軌跡方程.【詳解】設直線的斜率為,則直線的斜率為.∵直線OA的方程為,聯立方程,解得,即,同理可得.由中點坐標公式得,即,消去得∴點的軌跡方程為6.分析:過點作軸于,設為參數,利用表示點的坐標,消參即可.【詳解】如圖①,過點作軸于,設為參數,動點的坐標為,由,,得,,即參數方程為,消去參數,得.若以此結論作為點的軌跡方程是不完備的.原因是:以上解法只考慮,,的排列順序按順時針方向,如果,,排列順序按逆時針方向,仍以與軸正向夾角為參數,如圖②虛線形,則軌跡的參數方程為,消去參數,得.綜上,所求的動點的軌跡方程為.7.分析:將原式配方,得頂點坐標,將參數方程化為普通方程,最后再注明的范圍即可.【詳解】將原式配方得,,設點的坐標為,則,消去參數,得,即.由于原參數方程中的取值范圍是,而普通方程中的取值范圍是,兩者范圍不一致,所以對于原參數方程的普通方程應為.8.ACD分析:設,,由已知結合垂徑定理求得的軌跡判斷;聯立兩直線方程消去判斷;由選項、及兩圓的位置關系判斷;由數量積運算結合選項求得數量積的最小值判斷.【詳解】對于選項A:設,因為,為弦的中點,所以.而,半徑為,則圓心到弦的距離為.又圓心,所以,即弦中點的軌跡是圓,故選項A正確;對于選項B:由,消去可得,得,選項B不正確;對于選項C:由選項A知,點的軌跡方程為:,又由選項B知,點的軌跡方程為:,所以,線段,故選項C正確;對于選項D:,故,由選項C知,,所以,故選項D正確.故選:.9.(或)分析:由題意,設出點的坐標以及直線方程,聯立方程,由根的判別式以及韋達定理,表示出中點坐標,消去斜率,可得答案.【詳解】設點M的坐標為,點A的坐標為,點B的坐標為.顯然,直線l的斜率存在,故設直線l的方程為,由,得:,,解得:或,則,,而,因此點M的坐標為,,消去參數k,得:.由或,得:或.綜上,點M的軌跡方程(或).10.分析:表示出直線和直線的方程后可得;結合點在橢圓上,可整理得到所求軌跡方程.【詳解】設,,又,,則直線的方程為…①;直線的方程為…②;由①②得:…③;由點在橢圓上可得:,,代入③得:.11.(Ⅰ)見解析;(Ⅱ).分析:設的方程為.(Ⅰ)由在線段上,又;(Ⅱ)設與軸的交點為(舍去),.設滿足條件的的中點為.當與軸不垂直時.當與軸垂直時與重合所求軌跡方程為.【詳解】由題設,設,則,且.記過兩點的直線為,則的方程為(Ⅰ)由于在線段上,故,記的斜率為的斜率為,則,所以(Ⅱ)設與軸的交點為,則,由題設可得,所以(舍去),.設滿足條件的的中點為.當與軸不垂直時,由可得.而,所以.當與軸垂直時,與重合,所以,所求軌跡方程為【點睛】本題考查了1.拋物線定義與幾何性質;2.直線與拋物線位置關系;3.軌跡求法.12.分析:根據題意將動點的坐標設出,垂直轉化為對應的向量數量積為0,再轉化平行條件從而得到動點的軌跡方程.【詳解】設、、,則,,,由,得,且點、均不在軸上,故,且,.由,得,即.由,得,即.∴,∴動點的軌跡的方程為:.13.分析:根據點與,可得橢圓方程,設直線的方程,聯立直線與橢圓,可得的坐標,同理可得,進而可得點的參數方程,消參即可得軌跡方程.【詳解】設橢圓方程為,因為點和點為橢圓上兩點,所以,解得,所以橢圓方程為,即,設直線的斜率為,直線的方程為,即,與橢圓聯立方程,得,即,點的橫坐標為,縱坐標為,即點的坐標為,因為直線與的斜率之和為,直線的斜率為,同理,可得點的坐標,點的坐標為,點的參數方程為:(為參數)消去參數得點的軌跡方程,由,解得,,點的軌跡方程.14.(1);(2).分析:(1)根據已知條件可得出關于、的方程組,解出這兩個量的值,由此可得出橢圓的標準方程;(2)設點、、,將直線的方程與橢圓的方程聯立,列出韋達定理,利用三角形的面積公式結合基本不等式可求得的面積的最大值,利用等號成立得出,利用為線段的中點,結合中點坐標公式以及韋達定理化簡得出,代入等式,化簡可得點的軌跡方程.【詳解】(1)由題意知,解得,故橢圓的方程為;(2)設、、,由得,,由韋達定理可得,,點

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