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时间:2018-10-04
《求轨迹方程题型全归纳》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、求轨迹方程的六种常用方法1.直接法根据已知条件及一些基本公式如两点间距离公式,点到直线的距离公式,直线的斜率公式等,直接列出动点满足的等量关系式,从而求得轨迹方程。例1.已知线段,直线相交于,且它们的斜率之积是,求点的轨迹方程。解:以所在直线为轴,垂直平分线为轴建立坐标系,则,设点的坐标为,则直线的斜率,直线的斜率由已知有化简,整理得点的轨迹方程为练习:1.平面内动点到点的距离与到直线的距离之比为2,则点的轨迹方程是。2.设动直线垂直于轴,且与椭圆交于、两点,是上满足的点,求点的轨迹方程。3.到两
2、互相垂直的异面直线的距离相等的点,在过其中一条直线且平行于另一条直线的平面内的轨迹是( )A.直线B.椭圆C.抛物线D.双曲线112.定义法通过图形的几何性质判断动点的轨迹是何种图形,再求其轨迹方程,这种方法叫做定义法,运用定义法,求其轨迹,一要熟练掌握常用轨迹的定义,如线段的垂直平分线,圆、椭圆、双曲线、抛物线等,二是熟练掌握平面几何的一些性质定理。例2.若为的两顶点,和两边上的中线长之和是,则的重心轨迹方程是_______________。解:设的重心为,则由和两边上的中线长之和是可得,而点
3、为定点,所以点的轨迹为以为焦点的椭圆。所以由可得故的重心轨迹方程是练习:4.方程表示的曲线是( )A.椭圆B.双曲线C.线段D.抛物线3.点差法圆锥曲线中与弦的中点有关的问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得,,,等关系式,由于弦的中点的坐标满足,且直线的斜率为,由此可求得弦中点的轨迹方程。例3.椭圆中,过的弦恰被点平分,则该弦所在直线方程为_________________。解:设过点的直线交椭圆于、,则有①②①②可得11而为线段的中点,故
4、有所以,即所以所求直线方程为化简可得练习:5.已知以为圆心的圆与椭圆交于、两点,求弦的中点的轨迹方程。6.已知双曲线,过点能否作一条直线与双曲线交于两点,使为线段的中点?4.转移法转移法求曲线方程时一般有两个动点,一个是主动的,另一个是次动的。当题目中的条件同时具有以下特征时,一般可以用转移法求其轨迹方程:①某个动点在已知方程的曲线上移动;②另一个动点随的变化而变化;③在变化过程中和满足一定的规律。例4.已知是以为焦点的双曲线上的动点,求的重心的轨迹方程。解:设重心,点,因为则有,故代入得所求轨迹
5、方程 11例5.抛物线的焦点为,过点作直线交抛物线、两点,再以、为邻边作平行四边形,试求动点的轨迹方程。解法一:(转移法)设,∵,∴平行四边形的中心为,将,代入抛物线方程,得,设,则①∴,∵为的中点.∴,消去得,由①得,,故动点的轨迹方程为。解法二:(点差法)设,∵,∴平行四边形的中心为,设,则有①②由①②得③而为的中点且直线过点,所以11代入③可得,化简可得④由点在抛物线口内,可得⑤将④式代入⑤可得故动点的轨迹方程为。练习:7.已知,在平面上动点满足,点是点关于直线的对称点,求动点的轨迹方程。5
6、.参数法求曲线的轨迹方程是解析几何的两个基本问题之一,求符合某种条件的动点的轨迹方程,其实质就是利用题设中的几何条件,通过“坐标互化”将其转化为寻求变量间的关系。在确定了轨迹方程之后,有时题目会就方程中的参数进行讨论;参数取值的变化使方程表示不同的曲线;参数取值的不同使其与其他曲线的位置关系不同;参数取值的变化引起另外某些变量的取值范围的变化等等。例6.过点作直线交双曲线于、两点,已知。(1)求点的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;(2)是否存在这样的直线,使矩形?若存在,求出的方程;若不存在,说明
7、理由。解:当直线的斜率存在时,设的方程为,代入方程,得因为直线与双曲线有两个交点,所以,设,则①设,由得11∴所以,代入可得,化简得即②当直线的斜率不存在时,易求得满足方程②,故所求轨迹方程为,其轨迹为双曲线。(也可考虑用点差法求解曲线方程)(2)平行四边为矩形的充要条件是即③当不存在时,、坐标分别为、,不满足③式当存在时,化简得,此方程无实数解,故不存在直线使为矩形。练习:8.设椭圆方程为,过点的直线交椭圆于点、,是坐标原点,点满足,点的坐标为,当绕点旋转时,求:(1)动点的轨迹方程;(2)的最
8、小值与最大值。9.设点和为抛物线上原点以外的两个动点,且,过作于,求点的轨迹方程。6.交轨法若动点是两曲线的交点,可以通过这两曲线的方程直接求出交点的方程,也可以解方程组先求出交点的参数方程,再化为普通方程。例7.已知是椭圆中垂直于长轴的动弦,、是椭圆长轴的两个端点,求直线和的交点的轨迹方程。解1:(利用点的坐标作参数)令,则而.设与的交点为因为共线,所以因为共线,所以11两式相乘得①,而即代入①得, 即交点的轨迹方程为 解2:(利用角作参数)设,则所以,两式相乘消去即可得所求的点
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