轨迹方程

轨迹方程

一、复习目标
1、熟悉求曲线方程的两类问题:一是动点变动的根本原因,二是动点变动的约束条件
2、熟练掌握求曲线方程的常用方法:定义法、代入法、待定系数法、参数法等,并能灵活应用。
二.课前热身
1.到顶点 和定直线 的距离之比为 的动点的轨迹方程是
2.直线 与椭圆 交于P、Q两点,已知 过定点(1,0),则弦PQ中点的轨迹方程是
3.已知点P是双曲线 上任一点,过P作 轴的垂线,垂足为Q,则PQ中点M的轨迹方程是
4.在 中,已知 ,且 成等差数列,则C点轨迹方程为
三.例题探究
例1.设动直线 垂直于 轴,且与椭圆 交于 两点,P是 上满足 的点,求点P的轨迹方程。

例2.如图,在 中, 平方单位,动点P在曲线E 上运动,若曲线E过点C且满足 的值为常数。
(1)求曲线E的方程;
(2)设直线 的斜率为1,若直线 与曲线E有两个不同的交点Q、R,求线段QR的中点M的轨迹方程。


例3.如图所示,过椭圆E: 上任一点P,作右准线 的垂线PH,垂足为H。延长PH到Q,使HQ=
(1)当P点在E上运动时,求点Q的轨迹G的方程;
(2)当 取何值时,轨迹G是焦点在平行于 轴的直线上的椭圆?证明这些焦点都在同一个椭圆 上,并写出椭圆的方程;
(3)当 取何值时,轨迹G是一个圆?判断这个圆与椭圆 的右准线 的位置关系。

例4.设椭圆方程为 ,过点 的直线 交椭圆于点A、B,O是坐标原点,点P满足 点N的坐标为 ,当 绕点M旋转时,求:
(1)动点P的轨迹方程;
(2) 的最小值与最大值。

四.方法点拨
例1用直接法:若曲线上的动点满足的条件是一些几何量的等量关系,则只需直接把这种关系“翻译”成关于动点的坐标 的方程。经化简所得同解的最简方程,即为所求轨迹方程。其一般步骤为:建系――设点――列式――代换――化简――检验。
例2用圆锥曲线的定义求方程。如果题目中的几何条件能够满足圆、椭圆、双曲线,抛物线的第一、二定义,则直接利用曲线定义写出其轨迹方程。
例3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”将其转化为变量间的关系。在确定了轨迹方程之后,有时需要对方程中的参数进行讨论,因为参数取值的变化会使方程表示不同的曲线,会使其与其他曲线的位置关系不同,会引起另外某些变量取值范围的变化。
例4本题是运用参数法求的轨迹。当动点P的坐标 之间的直接关系不易建立时,可适当地选取中间变量 ,并用 表示动点P的坐标 ,从而得到动点轨迹的参数方程 ,消去参数 ,便可得到动点P的轨迹普通方程。其中应注意方程的等价性,即由 的范围确定出 范围。


冲刺强化训练(15)
1.若点M(x,y)满足 ,则点M的轨迹是(  )
  A.圆     B.椭圆     C.双曲线     D抛物线.
2.点M为抛物线 上的一个动点,连结原点O与动点M,以OM为边作一个正方形MNPO,则动点P的轨迹方程为(  )
  A.    B.    C.    D.
3.方程 化简的结果是(  )
  A.   B.   C. D.
4.一动圆M与两定圆 均外切,则动圆圆心M的轨迹方程是_______________.
5.抛物线 关于直线 对称的曲线方程是__________.
6.椭圆C与椭圆 关于直线 对称,椭圆C的方程是( )
  A.      B. 
 C.       D.  
7.下列四个命题:
 ⑴圆 关于点A(1,2)对称的曲线方程是 ;
 ⑵以点(2,-3)和点(2,1)为焦点的椭圆方程可以是 ;
 ⑶顶点在原点,对称轴为坐标轴且过点(?4,?3)的抛物线方程只能是 ;
 ⑷双曲线 右支上一点P到左准线的距离为18,则P点到右焦点的距离为 ;
 以上正确的命题是_______.(将正确命题的序号都填上)
8.对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件①焦点在 轴上;②焦点在 轴上;③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离为6;④抛物线的通径长为5;⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1)。能使这抛物线的方程是 的条件是       (要求填写合适条件的序号)

9.求经过定点 , 以 轴为准线,离心率为 的椭圆下方的顶点的轨迹方程。

10.设曲线C: 和直线 .
 ⑴记 与C的两个交点为A、B,求线段AB中点的轨迹方程;
⑵若线段AB上的点Q满足 ,求点Q的轨迹方程;
⑶在点Q的轨迹上是否存在点Q0,使得经过曲线C的焦点的弦被点Q0平分?证明你的结论.

参考答案
【课前热身】
1. (提示:设动点 ,则 。);
2. ; 3. (提示:设 ,则 将 代入双曲线方程得 。); 4. (提示: 到AB的距离之和为8。)
【例题探究】
例1.解析设P点的坐标为 ,则由方程 得 , A、B两点的坐标分别为 又
即 ,又直线 与椭圆交于两点,所以 所以点P的轨迹方程为 。
例2.解析(1) , 又 ,从而 ,所以
点在以A、B为焦点,长半轴 ,半焦距 ,短半轴 的椭圆 上, 曲线E的方程为
(2)设直线 ,代入E的方程,消 ,
可得
所以有 解之得 设 的中点为 两点的坐标分别为 ,
,将 得 所以 即为M点的轨迹方程。
例3.解析(1)由 右准线 设
则由 ,得
且 , = ,故有 ,即 为所求点 的轨迹G的方程。
(2)当 ,即 时,轨迹G是焦点在平行于 轴的直线上的椭圆,设其焦点 ,则 消去 得
(3)当 ,即 时,轨迹G为圆,其方程为: 即 又 的右准线 即
圆心G到准线 的距离为 此时G与 相交。
例4.解析:(1)直线 过点 ,当斜率存在时,设其斜率为 ,则 的方程为 记 由题设可得点A、B的坐标 是方程组 的解,消去 得 于是 ,设点P的坐标为 ,则 消去参数 得 ①当 不存在时,A、B中点为坐标原点(0,0),也满足方程①,所以点P的轨迹方程为 。
(3)由点P的轨迹方程知 即
又 故
当 时, 取得最小值为 ;
当 时, 取得最大值为 。

[冲刺强化训练15]
1、 ;  2、 ;  3、 ;
4、 解析:应用圆锥曲线的定义,注意只有一支.
5、 ;  6、A注意焦点所在位置的变化。
7、②④;      8、②⑤
9、解:(1) (2)直线m恰为准线,定值即为离心率e.
(3) 当|PA|=|PB|时,|PA|•|PB|最大。此时点P的坐标为

10、略解:(1)设AB中点M ,联立方程组得: ,则 ,消云k得 ,注意到△>0,∴ ,得
∴AB中点的轨迹方程是 .
(2)点Q的轨迹方程是 ,是一条线段(无端点).
(3)曲线C的焦点F ,设过F的直线方程为 ,与曲线C的方程联立,得弦的中点的横坐标为 ,解得 .
①当 时,弦的中点的纵坐标 ;②当 时,弦的中点的纵坐标 .综上,存在点 ,使得经过曲线C的焦点的弦被点Q0平分.