高中數(shù)學(xué)講義微專題70《求點的軌跡方程》講義_第1頁
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1、微專題70 求點的軌跡問題一、基礎(chǔ)知識:1、求點軌跡方程的步驟:(1)建立直角坐標系(2)設(shè)點:將所求點坐標設(shè)為,同時將其他相關(guān)點坐標化(未知的暫用參數(shù)表示)(3)列式:從已知條件中發(fā)掘的關(guān)系,列出方程(4)化簡:將方程進行變形化簡,并求出的范圍2、求點軌跡方程的方法(1)直接法:從條件中直接尋找到的關(guān)系,列出方程后化簡即可(2)代入法:所求點與某已知曲線上一點存在某種關(guān)系,則可根據(jù)條件用表示出,然后代入到所在曲線方程中,即可得到關(guān)于的方程(3)定義法:從條件中能夠判斷出點的軌跡為學(xué)過的圖形,則可先判定軌跡形狀,再通過確定相關(guān)曲線的要素,求出曲線方程。常見的曲線特征及要素有: 圓:平面上到定點

2、的距離等于定長的點的軌跡 直角圓:若,則點在以為直徑的圓上確定方程的要素:圓心坐標,半徑 橢圓:平面上到兩個定點的距離之和為常數(shù)(常數(shù)大于定點距離)的點的軌跡確定方程的要素:距離和,定點距離 雙曲線:平面上到兩個定點的距離之差的絕對值為常數(shù)(小于定點距離)的點的軌跡注:若只是到兩定點的距離差為常數(shù)(小于定點距離),則為雙曲線的一支確定方程的要素:距離差的絕對值,定點距離 拋物線:平面上到一定點的距離與到一定直線的距離(定點在定直線外)相等的點的軌跡確定方程的要素:焦準距:。若曲線位置位于標準位置(即標準方程的曲線),則通過準線方程或焦點坐標也可確定方程(4)參數(shù)法:從條件中無法直接找到的聯(lián)系,

3、但可通過一輔助變量,分別找到與的聯(lián)系,從而得到和的方程:,即曲線的參數(shù)方程,消去參數(shù)后即可得到軌跡方程。二、典型例題:例1:設(shè)一動點到直線的距離到它到點的距離之比為,則動點的軌跡方程是( )A. B. C. D. 思路:設(shè),則可直接利用已知條件列出關(guān)于的等式,化簡即可解:設(shè) 答案:C例2:已知兩定點的坐標分別為,動點滿足條件,則動點的軌跡方程為_思路:通過作圖可得等價的條件為直線的斜率的關(guān)系,設(shè),則,則可通過的斜率關(guān)系得到動點的方程解:若在軸上方,則 代入可得: ,化簡可得:即 若在軸下方,則,同理可得:當時,即為等腰直角三角形,或滿足上述方程所以當在一四象限時,軌跡方程為當在線段上時,同樣滿

4、足,所以線段的方程也為的軌跡方程綜上所述:的軌跡方程為或答案:或例3:已知是拋物線的焦點,是該拋物線上的動點,則線段中點的軌跡方程是( )A. B. C. D. 思路:依題意可得, ,則有,因為自身有軌跡方程,為:,將代入可得關(guān)于的方程,即的軌跡方程: 答案:D例4:已知是拋物線上的焦點,是拋物線上的一個動點,若動點滿足,則的軌跡方程是_思路:考慮設(shè),由拋物線可得:,且,故考慮利用向量關(guān)系得到與的關(guān)系,從而利用代入法將用進行表示,代入到即可解:由拋物線可得:設(shè) 在上 ,將代入可得:,即 答案:例5:在平面直角坐標系中,直線與橢圓交于兩點,且,分別為橢圓的左,右頂點,則直線與的交點所在曲線方程為

5、_思路:由橢圓可得:,從而可確定線與的方程。,若聯(lián)立方程解,則形式較為復(fù)雜不易化簡,觀察兩條直線方程的特點,可發(fā)現(xiàn)若兩邊相乘,有平方差的特點,且與橢圓相交,則關(guān)于軸對稱,有。所以兩方程左右兩邊分別相乘可得:,再利用滿足橢圓方程,消去等式中的即可解:由橢圓可知:,設(shè)交點坐標。與橢圓相交于 關(guān)于軸對稱考慮直線與的方程:由可得: 同理可得: 可得: 由在橢圓上可得:,代入可得:,整理后可得:答案:小煉有話說:本題消元的方法比較特殊,是抓住了兩直線中某些地方具備平方差公式的特點,從而兩式相乘,再進行代入消元。例6:若動圓過定點且和定圓 外切,則動圓圓心的軌跡方程是_思路:定圓的圓心為,觀察到恰好與關(guān)于

6、原點對稱,所以考慮點軌跡是否為橢圓或雙曲線,設(shè)動圓的半徑為,則有,由兩圓外切可得,所以,即距離差為定值,所以判斷出的軌跡為雙曲線的左支,則,解得,所以軌跡方程為答案:小煉有話說:本題從所給條件中的對稱定點出發(fā),先作一個預(yù)判,從而便可去尋找符合定義的要素,即線段的和或差。要注意本題中,所以軌跡為雙曲線的一支。例7:是圓的圓心為,是圓內(nèi)一定點,為圓周上任一點,線段的垂直平分線與的連線交于點,則的軌跡方程為( )A. B. C. D. 思路:可得,發(fā)現(xiàn)剛好與均在軸上且關(guān)于原點對稱,從而聯(lián)想到雙曲線或橢圓的焦點,觀察幾何性質(zhì)可得:由的中垂線可得,從而考慮,即到的距離和為定值5,從而判斷出其軌跡為橢圓,

7、可得,則,所以橢圓方程為:答案:C例8:已知直線與拋物線交于兩點,且,其中為坐標原點,若于,則點的軌跡方程為( )A. B. C. D. 思路:先處理條件可得由為鄰邊的平行四邊形對角線相等,所以該四邊形為矩形。即,設(shè),即,聯(lián)立直線與拋物線方程并利用韋達定理可得,從而可得直線過定點,結(jié)合圖像性質(zhì)可得,則的軌跡為以為直徑的圓,軌跡方程為 解:,且為為鄰邊的平行四邊形對角線 該四邊形為矩形,即設(shè), 聯(lián)立方程:,消去可得: ,由可得 ,即直線過定點 即 的軌跡為以為直徑的圓則該圓的圓心為,半徑 軌跡方程為 答案:B例9:過點作圓的割線,交圓于兩點,在線段上取一點,使得,求點的軌跡解:設(shè)點,直線的斜率為

8、由可得: ,聯(lián)立方程:,消去可得:代入可得:即,而代入可得:化簡可得:,因為在圓內(nèi)所以點的軌跡是直線被圓截得的弦例10:如圖所示,點在圓上運動,軸,點在的延長線上,且 (1)求點的軌跡方恒,并求當為何值時,的軌跡表示焦點在軸上的橢圓(2)當時,在(1)中所得曲線記為,已知直線,是上的動點,射線(為坐標原點)交曲線于點,又點在上且滿足,求點的軌跡方程解:(1)思路:自身有軌跡方程,且條件中所求的點與點存在聯(lián)系(),所以考慮利用代入法求軌跡方程。設(shè),然后利用向量關(guān)系找到的坐標與坐標的聯(lián)系,從而代入到所在的方程便得到關(guān)于的等式,即的軌跡方程設(shè) 軸 由在上可知:,代入可得:即 當時,的軌跡表示焦點在軸上的橢圓(2)思路:由(1)可知曲線方程為,從而題目中的點均有方程。設(shè)所求點,則可考慮尋找的坐標與之間的聯(lián)系。本題共線是關(guān)鍵點,因為在這條線上的點,其與點距離的比值即為橫縱坐標的比值。所以先從入手,題目中沒有的比例,則不妨設(shè),進而得到與的聯(lián)系:,再尋找的聯(lián)

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