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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(:221=++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。

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.针对练习一、客观题1.平面内到点(0,1)A 、(1,0)B ( )A .椭圆B .一条射线C .两条射线D .一条线段2.平面上动点P 到定点)0,1(F 的距离比P 到y 轴的距离大1,则动点P 的轨迹方程为( )A .22y x =B .24y x =C .22y x =或{00y x =≤D .24y x =或{00y x =≤ 3.已知抛物线的方程为22(0)y px p =>,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M 关于点A (1, 1)对称, 则点N 的轨迹方程为( )A .28x y =B .2(2)8(2)x y -=-C .2(2)8(2)y x -=--D .2(2)8(2)y x -=- 4.动点P 在抛物线221y x =+上移动,则点P 与点(0,1)A -连线中点M 轨迹方程是_____________.5.一动点P 到点F (2,0)的距离比它到y 轴的距离大2,则点P 的轨迹方程是 .二、解答题6.动圆M 过定点P (-4,0),且与圆C :x 2 + y 2-8x = 0相切,求动圆圆心M 的轨迹方程。

、、、7.已知抛物线2y = 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.8.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,点),(n S n n 在直线21121+=x y 上,数列{b n }满足*)(0212N n b b b n n n ∈=+-++,b 3=11,且{b n }的前9项和为153.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)设)12)(112(3--=n n n b a c ,记数列{c n }的前n 项和为T n ,求使不等式57k T n >对一切n∈N *都成立的最大正整数k 的值.19.(本题满分14分)已知点C(1,0),点A 、B 是⊙O: x 2+y 2=9上任意两个不同的点, 且满足0=⋅BC AC ,设P 为弦AB 的中点。

(1)求点P 的轨迹T 的方程;(2)试探究在轨迹T 上是否存在这样的点:它到直线x=-1的距离恰好等于到点C 的距离?若存在,求出这样的点的坐标;若不存在,说明理由.20、(本题满分14分)过点),0(a A 作直线交圆M :1)2(22=+-y x 于点B 、C ,在BC 上取一点P ,使P 点满足:AC AB λ=,)(,R PC BP ∈=λλ(1)求点P 的轨迹方程;(2)若(1)的轨迹交圆M 于点R 、S ,求MRS ∆面积的最大值。

一、知识概要:1. 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。

2. 直接法: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。

二、基本训练:1、已知∆ABC 的一边BC 的长为6,周长为16,则顶点A 的轨迹是什么?答: .2、若(5,0),(5,0)||||8A B MA MB --=且, 则点M 的轨迹方程是.(注意区别轨迹与轨迹方程两概念)三、例题:例1、两根杆分别绕着定点A和B (AB = 2a) 在平面内转动,并且转动时两杆保持相互垂直, 求两杆交点的轨迹方程.例3、过点(2,0)M -,作直线l 交双曲线221x y -=于A 、B 不同两点,已知OP OA OB =+。

(1)、求点P 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线。

(2)、是否存在这样的直线,使||||?OP AB =若存在,求出l 的方程;若不存在,说明理由。

解:(1)、设直线l 的方程为(2)y k x =+,代入221x y -=得2222(1)4410k x k x k ----=, 当1k ≠±时,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则212241k x x k +=-,2122411k x x k +=- 212122244(2)(2)411k k k y y k x k x k k k+=+++=+=-- 设(,)P x y ,由OP OA OB =+,则212122244(,)(,)(,)11k k x y x x y y k k =++=-- ∴224141k x k ky k ⎧=⎪⎪-⎨⎪=⎪-⎩,解之得x k y = (0)k ≠ 再将x k y =代入241k y k=-得22(2)4x y +-=……………………(1) 当0k =时,满足(1)式; 当斜率不存在是,易知(4,0)P -满足(1)式,故所求轨迹方程为22(2)4x y +-=,其轨迹为双曲线;当1k =±时,l 与双曲线只有一个交点,不满足题意。

(2)||||OP AB =,所以平行四边形OAPB为矩形,OAPB 为矩形的充要条件是0OA OB =,即12120x x y y +=。

当k 不存在时,A 、B 坐标分别为(-,(2,-,不满足上式。

又212121212(2)()x x y y x x k x x +=+++2222222(1)(41)244011k k k k k k k ++=-+=-- 化简得:22101k k +=-,此方程无实数解,故不存直线l 使OAPB 为矩形。

点评:平面向量和平面解析几何是新老教材的结合点,也是近几年高考常考查的热点,解此类题应注重从向量积的定义和向量的加减法的运算入手,还应该尽量联系向量与解析几何的共同点,综合运用解析几何知识和技巧,使问题有效解决。

课外作业:1.已知椭圆的焦点是F 1、F 2,P 是椭圆上的一个动点,如果延长F 1P 到Q ,使得|PQ |=|PF 2|,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.如图,已知圆B :(x+1)2+y 2=16及点A(1,0),C 为圆B上任意一点,则线段AC 的垂直平分l 与线段CB 的交点P 的轨迹方程是 .3.已知ABC ,A(3,0),B(-3,0),且三边长|AC|、|AB|、|BC|依次成等差数列,则顶点C 的轨迹方程是 .6*.△ABC 中,A 为动点,B 、C 为定点,B (-2a ,0),C (2a ,0),且满足条件sin C -sin B =21sin A , 则动点A 的轨迹方程为 .8. (06全国Ⅰ)在平面直角坐标系x oy 中,有一个以(10,3F -和(23F 为焦点、离心率为32的椭圆,设椭圆在第一象限的部分为曲线C ,动点P 在C 上,C 在点P 处的切线与x , y 轴的交点分别为A 、B ,且向量OM OA OB =+。

求点M 的轨迹方程.9.如图, 过A(-1,0),斜率为k 的直线l 与抛物线C:24y x =交于P 、Q 两点,若曲线C 的焦点F 与P 、Q 、R 三点按图中顺序构成平行四边形,求点R 的轨迹方程。

一、知识概要:代入法(相关点法)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。

二、基本训练:1、双曲线2219xy-=有动点P,F1, F2是曲线的两个焦点,求△PF1F2的重心M的轨迹方程。

例2、已知定点A ( 3, 0 ),P是圆x 2 + y2 = 1上的动点,∠AOP的平分线交AP于M,求M点的轨迹。

解:如图,设M ( x , y )、P ( x 1 , y 1 )。

由于OM平分∠AOP,故M 分AP 的比为:λ = ||||||||AM OA MP OP == 3 由定比分点公式,得113303,1313x y x y ++==++, 即1143()3443x x y y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,由于x 1 2 + y 1 2 = 1,故 22434[()]()1343x y -+=,即 2239()416x y -+=。

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