2023年12月3日發(fā)(作者:風(fēng)詩句)
軌跡方程的六種求法整理
求軌跡方程是高考中常見的一類問題.本文對曲線方程軌跡的求法做一歸納,供同學(xué)們參考.
求軌跡方程的一般方法:
1. 直譯法:如果動(dòng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否合乎我們熟知的某些曲線的定義難以判斷,但點(diǎn)P滿足的等量關(guān)系易于建立,則可以先表示出點(diǎn)P所滿足的幾何上的等量關(guān)系,再用點(diǎn)P的坐標(biāo)(x,y)表示該等量關(guān)系式,即可得到軌跡方程。
2. 定義法:如果動(dòng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)規(guī)律合乎我們已知的某種曲線(如圓、橢圓、雙曲線、拋物線)的定義,則可先設(shè)出軌跡方程,再根據(jù)已知條件,待定方程中的常數(shù),即可得到軌跡方程
3. 參數(shù)法:如果采用直譯法求軌跡方程難以奏效,則可尋求引發(fā)動(dòng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的某個(gè)幾何量t,以此量作為參變數(shù),分別建立P點(diǎn)坐標(biāo)x,y與該參數(shù)t的函數(shù)關(guān)系x=f(t), y=g(t),進(jìn)而通過消參化為軌跡的普通方程F(x,y)=0。
4. 代入法(相關(guān)點(diǎn)法):如果動(dòng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)是由另外某一點(diǎn)P'的運(yùn)動(dòng)引發(fā)的,而該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知,(該點(diǎn)坐標(biāo)滿足某已知曲線方程),則可以設(shè)出P(x,y),用(x,y)表示出相關(guān)點(diǎn)P'的坐標(biāo),然后把P'的坐標(biāo)代入已知曲線方程,即可得到動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程。
5. 交軌法:在求動(dòng)點(diǎn)軌跡時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)要求兩動(dòng)曲線交點(diǎn)的軌跡問題,這種問題通常通過解方程組得出交點(diǎn)(含參數(shù))的坐標(biāo),再消去參數(shù)求得所求的軌跡方程(若能直接消去兩方程的參數(shù),也可直接消去參數(shù)得到軌跡方程),該法經(jīng)常與參數(shù)法并用。
6. 待定系數(shù)法:已知曲線是圓,橢圓,拋物線,雙曲線等
一、直接法
把題目中的等量關(guān)系直接轉(zhuǎn)化為關(guān)于x,y,的方程基本步驟是:建系。設(shè)點(diǎn)。列式?;?。說明等,圓錐曲線標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)。
·PB?x2,求點(diǎn)P的軌跡。y2?x?6, 1. 已知點(diǎn)A(?2,,0)B(3,0),動(dòng)點(diǎn)P(x,y)滿足PA2. 2.已知點(diǎn)B(-1,0),C(1,0),P是平面上一動(dòng)點(diǎn),且滿足|PC|?|BC|?PB?CB.
(1)求點(diǎn)P的軌跡C對應(yīng)的方程;
(2)已知點(diǎn)A(m,2)在曲線C上,過點(diǎn)A作曲線C的兩條弦AD和AE,且AD⊥AE,判斷:直線DE是否過定點(diǎn)?試證明你的結(jié)論.
(3)已知點(diǎn)A(m,2)在曲線C上,過點(diǎn)A作曲線C的兩條弦AD,AE,且AD,AE的斜率k1、k2滿足k1·k2=2.求證:直線DE過定點(diǎn),并求出這個(gè)定點(diǎn).
解:(1)設(shè)P(x,y)代入|PC|?|BC|?PB?CB得 二、定義法
(x?1)2?y2?1?x,化簡得y2?4x.
利用所學(xué)過的圓的定義、橢圓的定義、雙曲線的定義、拋物線的定義直接寫出所求的動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程,這種方法叫做定義法.這種方法要求題設(shè)中有定點(diǎn)與定直線及兩定點(diǎn)距離之和或差為定值的條件,或利用平面幾何知識(shí)分析得出這些條件.
1、 若動(dòng)圓與圓(x?2)?y?4外切且與直線x=2相切,則動(dòng)圓圓心的軌跡22方程是
1 解:如圖,設(shè)動(dòng)圓圓心為M,由題意,動(dòng)點(diǎn)M到定圓圓心(-2,0)的距離等于它到定直線x=4的距離,故所求軌跡是以(-2,0)為焦點(diǎn),直線x=4為準(zhǔn)線的拋物線,并且p=6,頂點(diǎn)是(1,0),開口向左,所以方程是y??12(x?1).選(B).
2、一動(dòng)圓與兩圓x?y?1和x?y?8x?12?0都外切,則動(dòng)圓圓心軌跡為
22222MO?r?1,解:如圖,設(shè)動(dòng)圓圓心為M,半徑為r,則有MC?r?2,動(dòng)點(diǎn)M到兩定點(diǎn)的距離之差MC?MO?1.為1,由雙曲線定義知,其軌跡是以O(shè)、C為焦點(diǎn)的雙曲線的左支
3、在△ABC中,BC?24,AC,AB上的兩條中線長度之和為39,求△ABC的重心的軌跡方程.
解:以線段BC所在直線為x軸,線段BC的中垂線為y軸建立直角坐標(biāo)系,如圖1,M2為重心,則有BM?CM??39?26.
3
∴M點(diǎn)的軌跡是以B,C為焦點(diǎn)的橢圓,
其中c?12,a?13.∴b?a2?c2?5.
x2y2
∴所求△ABC的重心的軌跡方程為??1(y?0).
16925注意:求軌跡方程時(shí)要注意軌跡的純粹性與完備性.
22
4、設(shè)Q是圓x+y=4上動(dòng)點(diǎn)另點(diǎn)A(3。0)。線段AQ的垂直平分線l交半徑OQ于點(diǎn)P(見圖2-45),當(dāng)Q點(diǎn)在圓周上運(yùn)動(dòng)時(shí),求點(diǎn)P的軌跡方程.
解:連接PA ∵l⊥PQ,∴|PA|=|PQ|.又P在半徑OQ上.∴|PO|+|PQ|=2.
由橢圓定義可知:P點(diǎn)軌跡是以O(shè)、A為焦點(diǎn)的橢圓.
2 5、已知ΔABC中,?A,?B,?C所對應(yīng)的邊為a,b,c,且a>c>b,a,c,b成等差數(shù)列,|AB|=2,求頂點(diǎn)C的軌跡方程
解:|BC|+|CA|=4>2,由橢圓的定義可知,點(diǎn)C的軌跡是以A、B為焦點(diǎn)的橢圓,其長軸為4,焦距為2, 短軸長為23,
x2y2??1,
∴橢圓方程為43又a>b, ∴點(diǎn)C在y軸左側(cè),必有x<0,而C點(diǎn)在x軸上時(shí)不能構(gòu)成三角形,故x≠─2,
x2y2??1(─2 6、一動(dòng)圓與圓x?y?6x?5?0外切,同時(shí)與圓x?y?6x?91?0內(nèi)切,求動(dòng)圓圓心M的軌跡方程,并說明它是什么樣的曲線。 解析:(法一)設(shè)動(dòng)圓圓心為M(x,y),半徑為R,設(shè)已知圓的圓心分別為O1、O2, 將圓方程分別配方得:(x?3)?y?4,(x?3)?y?100, 當(dāng)① 當(dāng)② 將①②兩式的兩邊分別相加,得|O1M|?|O2M|?12, 即③ 移項(xiàng)再兩邊分別平方得: 22222222M與O1相切時(shí),有|O1M|?R?2 M與O2相切時(shí),有|O2M|?10?R y P O2 x (x?3)2?y2?(x?3)2?y2?12 O1 2(x?3)2?y2?12?x ④ 兩邊再平方得:3x?4y?108?0, 22x2y2??1, 整理得3627x2y2??1,軌跡是橢圓。 所以,動(dòng)圓圓心的軌跡方程是3627(法二)由解法一可得方程(x?3)?y?(x?3)?y?12, 由以上方程知,動(dòng)圓圓心M(x,y)到點(diǎn)O1(?3,0)和O2(3,0)的距離和是常數(shù)12,所以點(diǎn)M的軌跡是焦點(diǎn)為O1(?3,0)、O2(3,0),長軸長等于12的橢圓,并且橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上, ∴2c?6,2a?12,∴c?3,a?6, ∴b?36?9?27, 22222x2y2??1。 ∴圓心軌跡方程為3627 3 三、相關(guān)點(diǎn)法 此方法適用于動(dòng)點(diǎn)隨已知曲線上點(diǎn)的變化而變化的軌跡問題. 若動(dòng)點(diǎn)P(x,y)隨已知曲線上的點(diǎn)Q(x0,y0)的變動(dòng)而變動(dòng),且x0、y0可用x、y表示,則將Q點(diǎn)坐標(biāo)表達(dá)式代入已知曲線方程,即得點(diǎn)P的軌跡方程.這種方法稱為相關(guān)點(diǎn)法(或代換法). 1、已知拋物線y2=x+1,定點(diǎn)A(3,1)、B為拋物線上任意一點(diǎn),點(diǎn)P在線段AB上,且有BP∶PA=1∶2,當(dāng)B點(diǎn)在拋物線上變動(dòng)時(shí),求點(diǎn)P的軌跡方程. 分析解:設(shè)點(diǎn)P(x,y),且設(shè)點(diǎn)B(x0,y0)∵BP∶PA=1∶2,且P為線段AB的內(nèi)分點(diǎn). x2?y2?1有動(dòng)點(diǎn)P,F(xiàn)1,F2是曲線的兩個(gè)焦點(diǎn),求?PF1F2的重心M的軌2、雙曲線9跡方程。 解:設(shè)P,M點(diǎn)坐標(biāo)各為P(x1,y1),M(x,y),∴在已知雙曲線方程中a?3,b?1,∴c?9?1?10 ∴已知雙曲線兩焦點(diǎn)為F1(?10,0),F2(10,0), ∵?PF1F2存在,∴y1?0 ?x1?(?10)?10x???x1?3x?3由三角形重心坐標(biāo)公式有?,即? 。 y?3y?1?y?y1?0?0?3?∵y1?0,∴y?0。 (3x)2?(3y)2?1(y?0) 3、已知點(diǎn)P在雙曲線上,將上面結(jié)果代入已知曲線方程,有94 即所求重心M的軌跡方程為:x?9y?1(y?0)。 22x22?y=1上一動(dòng)點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),M為線段OP4、(2001上海,3)設(shè)P為雙曲線4的中點(diǎn),則點(diǎn)M的軌跡方程是 。 解析:設(shè)P(x0,y0) ∴M(x,y) x0y04x2,y? ∴2x=x0,2y=y(tǒng)0∴∴x?-4y2=1?x2-4y2=1 422 5、已知△ABC的頂點(diǎn)B(?3,,0)C(1,0),頂點(diǎn)A在拋物線y?x2上運(yùn)動(dòng),求△ABC的重心G的軌跡方程. ?3?1?x0?x?,?x?3x?2, ①?0?3 解:設(shè)G(x,y),A(x0,y0),由重心公式,得? ∴?y?y?0,?y0?3y. ②?3?2 又∵A(x0,y0)在拋物線y?x2上,∴y0?x0. ③ 將①,②代入③,得3y?(3x?2)2(y?0), 4 即所求曲線方程是y?3x2?4x?(y?0). 3 四、參數(shù)法 如果不易直接找出動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)之間的關(guān)系,可考慮借助中間變量(參數(shù)),把x,y聯(lián)系起來.若動(dòng)點(diǎn)P(x,y)的坐標(biāo)x與y之間的關(guān)系不易直接找到,而動(dòng)點(diǎn)變化受到另一變量的制約,則可求出x、y關(guān)于另一變量的參數(shù)方程,再化為普通方程. OP?1、已知線段AA??2a,直線l垂直平分AA?于O,在l上取兩點(diǎn)P,P?,使有向線段OP,·OP??4,求直線AP與A?P?的交點(diǎn)M的軌跡方程. 滿足OP 解:如圖2,以線段AA?所在直線為x軸,以線段AA?的中垂線為y軸建立直角坐標(biāo)系. ?4? 設(shè)點(diǎn)P(0,t)(t?0), 則由題意,得P??0,?. ?t? 由點(diǎn)斜式得直線AP,A?P?的方程分別為t4y?(x?a),y??(x?a). ata 兩式相乘,消去t,得4x2?a2y2?4a2(y?0).這就是所求點(diǎn)M的軌跡方程. 評析:參數(shù)法求軌跡方程,關(guān)鍵有兩點(diǎn):一是選參,容易表示出動(dòng)點(diǎn);二是消參,消參的途徑靈活多變. 5 2、設(shè)橢圓中心為原點(diǎn)O,一個(gè)焦點(diǎn)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(shè)經(jīng)過原點(diǎn)且斜率為t的直線與橢圓在y軸右邊部分的交點(diǎn)為Q,點(diǎn)P在該直線上,且OPOQ?tt2?1,當(dāng)t變化時(shí),求點(diǎn)P的軌跡方程,并說明軌跡是什么圖形. ?a2?b2?1,yx?解:(1)設(shè)所求橢圓方程為2?2?1(a>b>0).由題意得?a解得 ab??t,?b22?2t2a?2.??t?1所以橢圓方程為t2(t2?1)x2?(t2?1)y2?t2. ??b2?1.?t2?1??t2(t2?1)x12?(t2?1)y12?t2,(2)設(shè)點(diǎn)P(x,y),Q(x1,y1),解方程組?得 ?y1?tx1,1?t??x?,x?x???12??2(t?1)OPOPx2???或?tt2?1和?由得???2tOQOQxt1?y??y?.,?y??12??2?2(t?1)???其中t>1.消去t,得點(diǎn)P軌跡方程為x?2t2t22, ,2222y(x?)和x2??y(x??).其2222軌跡為拋物線x?22222y在直線x?y在直線右側(cè)的部分和拋物線x??222x??2在側(cè)的部分. 2x2y23、已知雙曲線2?2=1(m>0,n>0)的頂點(diǎn)為A1、A2,與y軸平行的直線l交雙曲線mn于點(diǎn)P、Q 求直線A1P與A2Q交點(diǎn)M的軌跡方程; yMA1oA2Px Q解設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(x1,y1),則Q點(diǎn)坐標(biāo)為(x1,-y1),又有A1(-m,0),A2(m,0),則A1P的方程為 6 y=y1(x?m) x1?m ① A2Q的方程為 y=-y1(x?m) x1?m22 ② ①×②得 y2=-y12x1?m(x2?m2) ③ x1y1n222又因點(diǎn)P在雙曲線上,故2?2?1,即y1?2(x1?m2). mnmx2y2代入③并整理得2?2=1 此即為M的軌跡方程 mn224、設(shè)點(diǎn)A和B為拋物線 y2=4px(p>0)上原點(diǎn)以外的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),已知OA⊥OB,OM⊥AB,求點(diǎn)M的軌跡方程,并說明它表示什么曲線 解法一 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),M(x,y) (x≠0) 直線AB的方程為x=my+a 由OM⊥AB,得m=-y xyA由y2=4px及x=my+a,消去x,得y2-4pmy-4pa=0 (y1y2)22?a所以y1y2=-4pa, x1x2= 2(4p)所以,由OA⊥OB,得x1x2 =-y1y2 所以a?4pa?a?4p 故x=my+4p,用m=-2oNMBxy代入,得x2+y2-4px=0(x≠0) x故動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程為x2+y2-4px=0(x≠0),它表示以(2p,0)為圓心,以2p為半徑的圓,去掉坐標(biāo)原點(diǎn) 解法二 設(shè)OA的方程為y?kx,代入y2=4px得A(2p2p,) k2k1x,代入y2=4px得B(2pk2,?2pk) kk(x?2p),過定點(diǎn)N(2p,0), ∴AB的方程為y?21?k則OB的方程為y??由OM⊥AB,得M在以O(shè)N為直徑的圓上(O點(diǎn)除外) 故動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程為x2+y2-4px=0(x≠0),它表示以(2p,0)為圓心,以2p為半徑的圓,去掉坐標(biāo)原點(diǎn) 解法三 設(shè)M(x,y) (x≠0),OA的方程為y?kx, 7 2p2p,) k2k1則OB的方程為y??x,代入y2=4px得B(2pk2,?2pk) k代入y2=4px得A(由OM⊥AB,得 M既在以O(shè)A為直徑的圓 x?y?222p2px?y?0……①上, k2k2又在以O(shè)B為直徑的圓 x?y?2pkx?2pky?0……②上(O點(diǎn)除外), 22①?k+②得 x2+y2-4px=0(x≠0) 故動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程為x2+y2-4px=0(x≠0),它表示以(2p,0)為圓心,以2p為半徑的圓,去掉坐標(biāo)原點(diǎn) 25、過點(diǎn)A(-1,0),斜率為k的直線l與拋物線C:y2=4x交于P,Q兩點(diǎn).若曲線C的焦點(diǎn)F與P,Q,R三點(diǎn)按如圖順序構(gòu)成平行四邊形PFQR,求點(diǎn)R的軌跡方程; 解:要求點(diǎn)R的軌跡方程,注意到點(diǎn)R的運(yùn)動(dòng)是由直線l的運(yùn)動(dòng)所引起的,因此可 以探求點(diǎn)R的橫、縱坐標(biāo)與直線l的斜率k的關(guān)系.然而,點(diǎn)R與直線l并無直接聯(lián)系.與l有直接聯(lián)系的是點(diǎn)P、Q,通過平行四邊形將P、Q、R這三點(diǎn)聯(lián)系起來就成為解題的關(guān)鍵. 由已知l:y?k(x?1),代入拋物線C:y2=4x的方程,消x得: k2y?y?k?0∵ 直線l交拋物線C于兩點(diǎn)P、Q∴ 4?k??0解得?4???1?k2?0??1?k?0或0?k?1 設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),R(x,y),M是PQ的中點(diǎn),則由韋達(dá)定理可知: yM2?x??1My1?y222??k??,將其代入直線l的方程,得? 2k?y?2M?k?∵ 四邊形PFQR是平行四邊形, ∴ RF中點(diǎn)也是PQ中點(diǎn)M. 4?x?2x?x??3MF2??k∴? ?y?2y?4M?k?又k?(?1,0)?(0,1) ∴ xM?(1,??).∴ 點(diǎn)R的軌跡方程為y2?4(x?3),x?1. 8 6、垂直于y軸的直線與y軸及拋物線y2=2(x–1)分別交于點(diǎn)A和點(diǎn)P,點(diǎn)B在y軸上且點(diǎn)A分OB的比為1:2,求線段PB中點(diǎn)的軌跡方程 解:點(diǎn)參數(shù)法 設(shè)A(0,t),B(0,3t),則P(t2/2 +1, t), ?t2?1?1?(t2?2)1?x?2設(shè)Q(x,y),則有?,消去t得:y2=16(x–) 242?3t?t?2t?y?2?點(diǎn)評:本題采用點(diǎn)參數(shù),即點(diǎn)的坐標(biāo)作為參數(shù)在求軌跡方程時(shí)應(yīng)分析動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的原因,找出影響動(dòng)點(diǎn)的因素,據(jù)此恰當(dāng)?shù)剡x擇參數(shù) 7、過雙曲線C:x2─y2/3=1的左焦點(diǎn)F作直線l與雙曲線交于點(diǎn)P、Q,以O(shè)P、OQ為鄰邊作平行四邊形OPMQ,求M的軌跡方程 解:k參數(shù)法 當(dāng)直線l的斜率k存在時(shí),取k為參數(shù),建立點(diǎn)M軌跡的參數(shù)方程設(shè)M(x,y),P(x1,y1), Q(x2,y2),PQ的中點(diǎn)N(x0,y0), l: y=k(x+2), 代入雙曲線方程化簡得:(3─k2)x2─4k2x─4k2─3=0,依題意k≠?3, ∴3─k2≠0,x1+x2=4k2/(3─k2), ∴x=2x0=x1 +x2=4k2/(3─k2), y=2y0=2k(x0+2)=12k/(3─k2), ?4k2x??2(x?2)2y2?3?k??1 ∴?, 消去k并整理,得點(diǎn)M的軌跡方程為:412?y?12k?3?k2?當(dāng)k不存在時(shí),點(diǎn)M(─4,0)在上述方程的曲線上,故點(diǎn)M的軌跡方程為: (x?2)2y2??1 412點(diǎn)評:本題用斜率作為參數(shù),即k參數(shù)法,k是常用的參數(shù)設(shè)點(diǎn)P、Q的坐標(biāo),但沒有求出P、Q的坐標(biāo),而是用韋達(dá)定理求x1+x2,y1+y2,從整體上去處理,是處理解析幾何綜合題的常見技巧 8、(06遼寧,20)已知點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)(x1x2?0)是拋物線y?2px(p?0)上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),O是坐標(biāo)原點(diǎn),向量OA,OB滿足OA?OB?OA?OB.設(shè)圓C的方程為 2x2?y2?(x1?x2)x?(y1?y2)y?0 (I) 證明線段AB是圓C的直徑; (II)當(dāng)圓C的圓心到直線X-2Y=0的距離的最小值為解析:(I)證明1: 2225時(shí),求p的值。 5OA?OB?OA?OB,?(OA?OB)2?(OA?OB)2 22OA?2OA?OB?OB?OA?2OA?OB?OB 9 整理得: OA?OB?0?x1?x2?y1?y2?0 設(shè)M(x,y)是以線段AB為直徑的圓上的任意一點(diǎn),則MA?MB?0 22即(x?x1)(x?x2)?(y?y1)(y?y2)?0整理得:x?y?(x1?x2)x?(y1?y2)y?0 故線段AB是圓C的直徑 (II)解法1:設(shè)圓C的圓心為C(x,y),則 x1?x2?x???2??y?y1?y2??2y12y22y?2px1,y2?2px2(p?0)?x1x2? 4p2212y12y22又因x1?x2?y1?y2?0?x1?x2??y1?y2??y1?y2? 4p2x1?x2?0,?y1?y2?0?y1?y2??4p2 x?x1?x2yy111?(y12?y22)?(y12?y22?2y1y2)?12?(y2?2p2) 24p4p4pp22所以圓心的軌跡方程為y?px?2p 設(shè)圓心C到直線x-2y=0的距離為d,則 12(y?2p2)?2y||x?2y||y2?2py?2p2||(y?p)2?p2|pd??? ?555p5p|當(dāng)y=p時(shí),d有最小值pp25,由題設(shè)得?p?2. ?555五、交軌法 一般用于求二動(dòng)曲線交點(diǎn)的軌跡方程.其過程是選出一個(gè)適當(dāng)?shù)膮?shù),求出二動(dòng)曲線的方程或動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)適合的含參數(shù)的等式,再消去參數(shù),即得所求動(dòng)點(diǎn)軌跡的方程. 1、 已知兩點(diǎn)P(?2,2),Q(0,2)以及一條直線?:y=x,設(shè)長為2的線段AB在直線?上移動(dòng),求直線PA和QB交點(diǎn)M的軌跡方程. 解:PA和QB的交點(diǎn)M(x,y)隨A、B的移動(dòng)而變化,故可設(shè)A(t,t),B(t?1,t?1),則PA:y?2?t?2(x?2)(t??2),t?2QB:y?2?t?1x(t??1).t?1消去t,得x2?y2?2x?2y?8?0.當(dāng)t=-2,或t=-1時(shí),PA與QB的交點(diǎn)坐標(biāo)也滿足上式,所以點(diǎn)M的軌跡方程是x?y?2x?2x?2y?8?0. 221 0 以上是求動(dòng)點(diǎn)軌跡方程的主要方法,也是常用方法,如果動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和角度有明顯的關(guān)系,還可考慮用復(fù)數(shù)法或極坐標(biāo)法求軌跡方程.但無論用何方法,都要注意所求軌跡方程中變量的取值范圍. 2、自拋物線y2=2x上任意一點(diǎn)P向其準(zhǔn)線l引垂線,垂足為Q,連結(jié)頂點(diǎn)O與P的直線和連結(jié)焦點(diǎn)F與Q的直線交于R點(diǎn),求R點(diǎn)的軌跡方程. 解:設(shè)P(x1,y1)、R(x,y),則Q(-∴OP的方程為y=11,y1)、F(,0), 22 ① y1x, x1 1). 22y2x222由①②得x1=,y1=,代入y=2x,可得y=-2x+x. 1?2x1?2x 六、待定系數(shù)法 FQ的方程為y=-y1(x- ② 當(dāng)曲線(圓、橢圓、雙曲線以及拋物線)的形狀已知時(shí),一般可用待定系數(shù)法解決. 1、已知A,B,D三點(diǎn)不在一條直線上,且A(?2,0),B(2,0),AD?2, 1AE?(AB?AD). 2(1)求E點(diǎn)軌跡方程; (2)過A作直線交以A,B為焦點(diǎn)的橢圓于M,N兩點(diǎn),線段MN的中點(diǎn)到y(tǒng)軸的距 離為4,且直線MN與E點(diǎn)的軌跡相切,求橢圓方程. 51 解:(1)設(shè)E(x,y),由AE?(AB?AD)知E為BD中點(diǎn),易知D(2x?2,2y). 2 又AD?2,則(2x?2?2)2?(2y)2?4. 即E點(diǎn)軌跡方程為x2?y2?1(y?0); (2)設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),中點(diǎn)(x0,y0). x2y2 由題意設(shè)橢圓方程為2?2?1,直線MN方程為y?k(x?2). aa?4 ∵直線MN與E點(diǎn)的軌跡相切, ∴2kk2?1?1,解得k??3. 33(x?2)代入橢圓方程并整理,得4(a2?3)x2?4a2x?16a2?3a4?0, 3x1?x2a2?? ∴x0?, 22(a2?3) 將y??1 1 a24x2y242 又由題意知x0??,即 ?,解得a?8.故所求的橢圓方程為??1.22(a?3)58452、已知圓C1的方程為(x-2)2+(y-1)2=x2a2?y2b220,橢圓C2的方程為3=1(a>b>0),C2的離心率為2,如果C1與C2相交于2A、B兩點(diǎn),且線段AB恰為圓C1的直徑,求直線AB的方程和橢圓C2的方程. y2x22.解:由e=,可設(shè)橢圓方程為2?2=1,又設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),則x1+x2=4,y1+y2=2, 22bb又x122b2?y12b2?1,x222b2?y22b2=1,兩式相減,得x12?x222b2?y12?y22b2=0, 即(x1+x2)(x1-x2)+2(y1+y2)(y1-y2)=0.化簡得代入橢圓方程得3x2-12x+18-2b2=0. 有Δ=24b2-72>0,又|AB|=y1?y2=-1,故直線AB的方程為y=-x+3, x1?x224b2?722020,得2?,解得b2=8. ?2(x1?x2)?4x1x2?9332x2y2故所求橢圓方程為=1. ?168x2y23、已知直線y??x?1與橢圓2?2?1(a?b?0)相交于A、B兩點(diǎn),且線段AB的中ab點(diǎn)在直線l:x?2y?0上. (1)求此橢圓的離心率; (2 )若橢圓的右焦點(diǎn)關(guān)于直線l的對稱點(diǎn)的在圓x?y 22?4上,求此橢圓的方程. ?y??x?1,?講解:(1)設(shè)A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(x1,y1),B(x2,y2).則由?x2 得 y2?2?2?1b?a(a2?b2)x2?2a2x?a2?a2b2?0, 根據(jù)韋達(dá)定理,得 2a22b2,y1?y2??(x1?x2)?2?2, x1?x2?222a?ba?ba2b2,2 ∴線段AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為(2). 22a?ba?b1 2 a22b2?2?0,?a2?2b2?2(a2?c2)?a2?2c2 故橢圓的離心 由已知得222a?ba?b率為e?2 . 2 (2)由(1)知b?c,從而橢圓的右焦點(diǎn)坐標(biāo)為F(b,0), 設(shè)F(b,0)關(guān)于直線l:x?2y?0的對稱點(diǎn)為(x0,y0),則解得 x0?y0?01x?by???1且0?2?0?0, x0?b22234b且y0?b 553242222由已知得 x0?y0?4,?(b)?(b)?4,?b?4 55x2y2??1 . 故所求的橢圓方程為841 3
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