s曲线与方程
程序:①设主动点坐标为( x 0 , y0),从动点坐标为(x,y) ②找到主动点坐标与从动点坐标之间的两个等式关 系,即 x 0 , y0 与x,y之间的关系 ③从两个等式中消去x 0 , y0 ,所得的关于x,y的等式就 是从动点轨迹方程 简称: ①设坐标②找等式③消参数
参数法求曲线方程
• 例4 在平面直角坐标系中, A O(0,0) (1,0)B(2,2)若点C满足, OC OA t (OB OA) 其中 t R 求点C轨迹方程
3x y 2 x 3 y 2 1 所以 2 2 2 2 3x y 2 x 3 y 2 1 故所求轨迹方程为 2 2
2 2
课堂小结 想一想:今天在课堂上你学到了什么?
求曲线的方程常用的几种方法
(1)直接法 (2)定义法
(3)相关点法
(4)参数法
课后作业:
1.已知点Q是曲线
yx
2 上的动点,点A
的坐标为(1,0),求线段QA的中点P的轨迹
方程. 2.若直线y=kx+b交抛物线
2
x y 于A、
B两点,已知|AB|= 4 5,线段AB的中点纵
坐标等于-5,求k,b的值.
2 x x1 2 y y1 2 0 联立,得 ,解得 y y1 x x1 3x y 2 x1 2 y x 3y 2 1 , 由Q在双曲线上, 2 2 2 2 2 x y 知x -y =1,可得 1 1 1
2
学后反思
本题运用了参数法求轨迹.当动点P的坐标x、y之
间的直接关系不易建立时,可适当地选取中间变量t,并用t表
x f t 示动点的坐标x、y,从而得到动点轨迹的参数方程 y g t
消去参数t,便可得到动点P的轨迹方程.其中应注意方程的等
价性和参数t与动点P(x,y)关系的密切性.
设P(x,y),则
1 2 x 2 k 2 k y 2 1 k k
…
(1) (2)
…
由(2) 2 (1),得 y 2 x 8即 y 2 x 8
2
2
2
故线段AB的中点P的轨迹方程为 y 2 x 8
解 设C(x,y)
OC x, y OA t (OB OA) ( 1 t, 2t)
x 1 t y 2t 消去 t , 得
点C的轨迹方程为2x-y-2=0
[点评]
用参数法求轨迹方程时,一要
选好参数,将动点的横、纵坐标表示成参 数的形式;二要掌握消参的技巧.
请做下面变式练习,并思考此种题目解题程序
变式训练
1 将例3中条件改为若 AM 2MQ , 求M
的轨迹方程.
2 改为:求椭圆关于点(3,4)对称的曲 线方程
总结:相关点法的判别与程序
判别:看题目是否具有下列两个条件 【1】有主动点和从动点两种动点 【2】主动点在已知曲线上运动
求轨迹方程
高二数学组 崔建欣
学习如几何曲线 幸福似小数循环.
教学目标:
1、知识与能力:会求各种曲线的方程 2、过程与方法:会用直接法、相关点法、 定义法求曲线的方程
3、情感态度与价值观:培养合作探讨、 勇于创新的精神,渗透事物之间等价转 化的辩证唯物主义观点
重点:会用相关点法求曲线的轨迹方程
难点:灵活运用各种方法求轨迹方程
变式训练
3. 点P是圆 x 4 y 1 4上的动点,O
2 2
是坐标原点,求线段OP的中点Q的轨迹.
y 解:做简图如图 2 2 圆 x 4 y 1 4 x 4 2cos (θ为参数) 的参数方程为 0 y 1 2sin
定义法求曲线方程
学案例 2 已知圆 C1: (x +3)2+y2=1 和圆 C2: (x -3)2 +y2=9,动圆 M 同时与圆 C1 与圆 C2 相外切,求动圆圆 心 M 的轨迹方程.
• [解析] 如图所示,设动圆 M与圆C1及圆C2分别外切于点 A和B,根据两圆外切的充要条 件,得 • |MC1|=r+1 • |MC2|=r+3
连接QO,可知,QO为 F1 F2 M 的中位线
故 QO 1 MF2 4 ,所以点Q的轨迹是以O为圆心,4为
半径的圆。其方程为 x 2 y 2 16
2
相关点代入法求曲线的方程 2 x 2 例3 已知x轴上一定点A(1,0),Q为椭圆 y 1 上一动点,求线段AQ中点M的轨迹方程 4 解 设M(x,y) Q(x0, y0 )
学后反思 当动点所满足的条件本身就是一些几 何量的等量关系或这些几何条件简单明了易于表 达时,只要将这种关系“翻译”成含x、y的等式 就能得到曲线的轨迹方程,这种求轨迹方程的方 法称之为直接法,也叫直译法.
• [点评] 1.直接法求轨迹方程是常用的基本方法, 大多数题目可以依据文字叙述的条件要求,直接“翻 译”列出等式整理可得. • 2 直接法步骤是:建系设点、列等式、代 换、化简、证明“五步法”.在解题时,根据题意, 正确列出方程是关键,还要注意最后一步,如果有不 符合题意的特殊点要加以说明.一般情况下,求出曲 线方程后的证明可以省去.
[点评] 因为直线PM和直线MQ的斜率都存 在,所以在①中,x≠±2,但在②中却有x= ±2,此时点P(2,2)和Q(-2,0)在方程②的曲线 上,其原因是从①到②是非等价变形,x的范围 扩大了
• 练习2 已知动圆M与圆C1:(x+4)2+y2=2外 切,与圆C2:(x-4)2+y2=2内切,求动圆圆心 M的轨迹方程.
课后作业 1. 已知点Q是曲线 y x2 ,上的动点,点A的坐
标为(1,0),求线段QA的中点P的轨迹方程.
与抛物线相交于A、B两点,求线段AB的中点P的轨迹方程 解析: 由题意知,两直线的斜率都存在. . 设直线OA的斜率为k,则OA:y=kx,OB:y 1 x
y kx 由 2 y 4x
k
4 4 得A 2, k k
1 y x 得 2 同理由 B 4k , 4k k y2 4x
2
所以 点M轨迹方程为 2 1 2 x- 2 4 y 1
点评: 在这个题目中,有两个动点Q,M,其中Q为主 动点,M为从动点;主动点Q在已知曲线上运 y 动。也就是说这种问题的辨别特征是: Q 【1】有主动点和从动点两种动点 M 【2】主动点在已知曲线上运动 A • 这种根据已知动点的轨迹方程,求另外一点 的轨迹方程的方法称为代入法或相关点法. • 一般地,定比分点问题,对称问题或能转化 为这两类的轨迹问题,都可用相关点法 .
QPx来自所以点P的坐标为(4+2cosθ,1+2sinθ) 设Q点的坐标为(x,y)
由中点坐标公式得
x 2 cos 1 y sin 2
化简得 ( x 2)2 ( y 1 )2 1 2
变式训练
4. 过抛物线 y 2 4 x 的顶点O引两条互相垂直的直线分别
• 练习1 点M与已知点P(2,2)连线的斜率是 它与点Q(-2,0)连线的斜率的2倍,求点M的轨 迹方程.
[误解] 设点 M 的坐标为(x ,y), y-2 y 由已知可得 =2× , ① x +2 x -2 化简整理得,点 M 的轨迹方程为 xy+2x -6y+4=0. ②
[正解] 设点 M 的坐标为(x ,y), 当 x =2 时,直线 PM 的斜率不存在; 当 x =-2 时,直线 MQ 的斜率不存在,均不合题意; y-2 y 当 x ≠±2 时,由已知得 =2× , x +2 x -2 化简整理得,点 M 的轨迹方程为 xy+2x -6y+4=0(x ≠±2).
2 2 2
• 练3 过双曲线x2-y2=1上一动点Q引直线x +y=2的垂线,垂足为M,求线段QM的中点P 的轨迹方程.
• • • • [分析] 题目中的Q,M均为动点,因而其 中点P也为动点,由条件中的中点和垂直关 系可得到坐标关系,最后将坐标代入曲线 方程,即得到QM中点P的轨迹方程.
[解析] 设 QM 中点为 P(x ,y),Q(x 1,y1),由中点关系 得: M 点坐标为(2x -x 1,2y-y1). ∴2x -x 1+2y-y1=2. 又 QM 垂直于直线 x +y=2, y-y1 ∴ =1 即 y-y1=x -x 1. x -x 1 ② ①
x2 y2 已知 F1、F2是椭圆 16 9 1 的两个焦点,P是 椭圆上任意一点,从任一焦点引F1 PF2 的外角平分线
的垂线,垂足为Q,求点Q的轨迹方程。 M Q 解:如图
F1
P
y
0
F2
x
延长F1Q 交 F2 P 的延长线于点M,可得 F1 PM 为等腰三 角形,故F1 P PM ,所以F2 M F2 P PM F2 P F1 P 2a 8
4 4 思考:若将例1中 改为 9 9
2 2
结果是什么?
x y 1( x 6) 36 16
结论:平面内的动点到两定点A1 (a,0), A2 (a,0) 的斜率
乘积等于常数的点的轨迹叫做椭圆或双曲线. 其中两定点分别为椭圆或双曲线的顶点.
当常数大于-1小于0时为椭圆;当常数大于0时为双曲线.
• [点评] (1)本题是用定义法求动点的轨迹方 程,当判断出动点的轨迹是双曲线的一支,且 可求出a、b时,直接根据定义写出其标准方 程,而无需用距离公式写出方程,再通过复杂 的运算进行化简. • (2)由于动点M到两定点C2、C1的距离的差 为常数,而不是差的绝对值为常数,因此,其 轨迹只能是双曲线的一支.这一点要特别注 意!