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求轨迹方程的常用方法(例题及变式)名师制作优质教学资料

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求轨迹方程的常用方法:

题型一 直接法

此法是求轨迹方程最基本的方法,根据所满足的几何条件,将几何条件{M|P(M)}直接翻译成x,y的形式f(x,y)?0,然后进行等价变换,化简f(x,y)?0,要注意轨迹方程的纯粹性和完备性,即曲线上没有坐标不满足方程的点,也就是说曲线上所有的点适合这个条件而毫无例外(纯粹性);反之,适合条件的所有点都在曲线上而毫无遗漏(完备性)。 例1 过点A(2,3)任作互相垂直的两直线AM和AN,分别交x,y轴于点M,N,求线段

MN中点P的轨迹方程。

解:设P点坐标为P(x,y),由中点坐标公式及M,N在轴上得M(0,2y),

N(2x,0)(x,y?R)

?AM?AN ?kAM?kAN??1 ?0?32y?3???1(x?1),化简得4x?6y?13?0(x?1)

2x?20?23当x?1时,M(0,3),N(2,0),此时MN的中点P(1,)它也满足方程4x?6y?13?0,

2所以中点P的轨迹方程为4x?6y?13?0。 变式1

已知动点M(x,y)到直线l:x?4的距离是它到点N(1,0)的距离的2倍。 (1) 求动点M的轨迹C的方程;

(2) 过点P(0,3)的直线m与轨迹C交于A,B两点。若A是PB的中点,求直线m的斜

率。

题型二 定义法

圆锥曲线定义所包含的几何意义十分重要,应特别重视利用圆锥曲线的定义解题,包括用定义法求轨迹方程。

例2 动圆M过定点P(?4,0),且与圆C:x?y?8x?0相切,求动圆圆心M的轨迹方程。

解:根据题意||MC|?|MP||?4,说明点M到定点C、P的距离之差的绝对值为定值,故点M的轨迹是双曲线。 ?2a?4

22?a?2,c?4 ?b?c2?a2?12

x2y2??1 故动圆圆心M的轨迹方程为

412变式2

BC?24,AC,AB上的两条中线长度之和为39,在△ABC中,求△ABC的重心的轨迹方程.

解:以线段BC所在直线为x轴,线段BC的中垂线为y轴建立直角坐标系,如图1,M为

2重心,则有BM?CM??39?26.

3∴M点的轨迹是以B,C为焦点的椭圆,

其中c?12,a?13.∴b?a2?c2?5.

x2y2??1(y?0) ∴所求△ABC的重心的轨迹方程为

16925

题型三 相关点法

此法的特点是动点M(x,y)的坐标取决于已知曲线C上的点(x',y')的坐标,可先用x,y来表示x',y',再代入曲线C的方程f(x,y)?0,即得点M的轨迹方程。

例3 如图,从双曲线x2?y2?1上一点Q引直线x?y?2的垂线,垂足为N,求线段QN的中点P的轨迹方程

分析:从题意看动点P的相关点是Q,Q在双曲线上运动,所以本题适合用相关点法。 解:设动点P的坐标为(x,y),点Q的坐标为(x1,y1),则点N的坐标为(2x?x1,2y?y1)

?N在直线x?y?2上, ?2x?x1?2y?y1?2…①

又?PQ垂直于直线x?y?2,

?y?y1?1,即x?y?y1?x1?0…②

x?x131?x?x?y?1??122由①②解得?…③

13?y?x?y?11?22?又点Q在双曲线x?y?1上,?x1?y1?1…④

2222③代入④,得动点P的轨迹方程为2x2?2y2?2x?2y?1?0

0)C(1,0),顶点A在抛物线y?x2上运动,求△ABC的重变式3已知△ABC的顶点B(?3,,心G的轨迹方程.

?3?1?x0?x?,?x?3x?2, ①??03解:设G(x,y),A(x0,y0),由重心公式,得?又∴?y?y?0,?y0?3y. ②?3?2∵A(x0,y0)在抛物线y?x2上,∴y0?x0. ③

将①,②代入③,得3y?(3x?2)2(y?0),

4即所求曲线方程是y?3x2?4x?(y?0).

3

题型四 参数法

选取适当的参数,分别用参数表示动点坐标x,y,得出轨迹的参数方程,消去参数,即得其普通方程,选参数时必须首先充分考虑到制约动点的各种因素,然后在选取合适的参数,因为参数不同,会导致运算量的不同,常见的参数有截距、角度、斜率、线段长度等。

?????????,OP?例4已知线段AA??2a,直线l垂直平分AA?于O,在l上取两点P,P?,使有向线段OP?????????·OP??4,求直线AP与A?P?的交点M的轨迹方程. 满足OP解:如图2,以线段AA?所在直线为x轴,以线段AA?的中垂线为y轴建立直角坐标系.

设点P(0,t)(t?0), ?4? 则由题意,得P??0,?.

?t?t4由点斜式得直线AP,A?P?的方程分别为y?(x?a),y??(x?a).

ata两式相乘,消去t,得4x2?a2y2?4a2(y?0). 这就是所求点M的轨迹方程.

y2O是坐标原点,?1,变式4设椭圆方程为x?过点M(0,1)的直线l交椭圆于点A,B,

42l上的动点P满足OP?111(OA?OB),点N的坐标为(,),当l绕点N旋转时,求: 222(1)动点P的轨迹方程;(2)|NP|的最小值与最大值.

分析:(1)设出直线l的方程,与椭圆方程联立,求出x1?x2,y1?y2,进而表示出点P坐

求轨迹方程的常用方法(例题及变式)名师制作优质教学资料

求轨迹方程的常用方法:题型一直接法此法是求轨迹方程最基本的方法,根据所满足的几何条件,将几何条件{M|P(M)}直接翻译成x,y的形式f(x,y)?0,然后进行等价变换,化简f(x,y)?0,要注意轨迹方程的纯粹性和完备性,即曲线上没有坐标不满足方程的点,也就是说曲线上所有的点适合这个条件而毫无例外(纯粹性);反之,适合条件的所有点都在曲线上而毫无遗漏(完备性
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