高考数学中求轨迹方程的常见方法
一、直接法 当所求动点的要满足的条件简单明确时,直接按“建系设点、列出条件、代入坐标、整理化简、限制说明”五个基本步骤求轨迹方程, 称之直接法.
例1 已知点
、
动点
满足
,则点
的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线 解:
. 由条件,
,
,整理得
,此即点
的轨迹方程,所以
的
轨迹为抛物线,选D.
二、定义法
定义法是指先分析、说明动点的轨迹满足某种特殊曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线等)的定义或特征,再求出该曲线的相关参量,从而得到轨迹方程.
例2 已知
,
中,,求顶点
、
、
的对边分别为、、,若
C 的中点为原
,
A O B x ,
y 依次构成等差数列,且
的轨迹方程.
解:如右图,以直线点建立直角坐标系. 由题意,即
为轴,线段
构成等差数列,,又
,
的轨迹为椭圆的左半部分.在此椭圆中,
,故的轨迹方程为.
三、代入法
当题目中有多个动点时,将其他动点的坐标用所求动点足的条件或轨迹方程中,整理即得到动点
例3 如图,从双曲线
的垂线,垂足为
解:设
,求线段,则
的坐标
来表示,再代入到其他动点要满
的轨迹方程,称之代入法,也称相关点法、转移法. 上一点
引直线
的轨迹方程. .
y P Q N O x 的中点
在直线上, ① 又得即.②
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联解①②得.又点在双曲线上,,化简整理得:
,此即动点的轨迹方程.
四、几何法
几何法是指利用平面几何或解析几何知识分析图形性质,发现动点的运动规律和要满足的条件,从而得到动点的轨迹方程.
例4 已知点方程.
解:由平面几何知识可知,当即为
的中点
,半径为
为直角三角形时,点
,方程为
的轨迹是以
为直径的圆.此圆的圆心. 故
的轨迹方程为
、
,过
、
作两条互相垂直的直线和
,求和
的交点
的轨迹
.
五、参数法
参数法是指先引入一个中间变量(参数),使所求动点的横、纵坐标求式子中消去参数,得到间的直接关系式,即得到所求轨迹方程.
例5 过抛物线轨迹方程.
解:设
,直线
的斜率为
,则直线
的斜率为
.直线OA的方程为
,
(
)的顶点
作两条互相垂直的弦
、
间建立起联系,然后再从所
,求弦的中点的
由解得,即,同理可得.
由中点坐标公式,得,消去,得,此即点的轨迹方程.
六、交轨法
求两曲线的交点轨迹时,可由方程直接消去参数,或者先引入参数来建立这些动曲线的联系,然后消去参数来得到轨迹方程,称之交轨法.
例6 如右图,垂直于轴的直线交双曲线
于
y M P A1 O A2 N 的交点
的轨迹方程,并指出轨迹的形状.
x 、两点,为双曲线的左、右顶点,求直线与
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解:设及,又,可得
直线的方程为①;直线的方程为②.
①×②得③. 又,代入③得
,化简得
圆心、为半径的圆;当
时,点
,此即点的轨迹是椭圆.
的轨迹方程. 当时,点的轨迹是以原点为
高考动点轨迹问题专题讲解
(一)选择、填空题
1.( )已知
、
是定点,
,动点
满足
,则动点
的轨迹是 (A)
椭圆 (B)直线 (C)圆 (D)线段 2.( )设
,
,
的周长为36,则
的顶点
的轨迹方程是
(A)() (B)()
(C)() (D)()
3.与圆外切,又与轴相切的圆的圆心轨迹方程是 ;
4.P在以
、为焦点的双曲线上运动,则的重心G的轨迹方程是 ;
5.已知圆C:内一点,圆C上一动点Q, AQ的垂直平
分线交CQ于P点,则P点的轨迹方程为 .
6.△ABC的顶点为、,△ABC的内切圆圆心在直线上,则顶
点C的轨迹方程是 ;()
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变式:若点为双曲线的右支上一点,、分别是左、右焦点,则△的内切圆圆心
的轨迹方程是 ; 推广:若点
为椭圆
上任一点,
、
分别是左、右焦点,圆
与线段
的延长线、线段
及轴分别相切,则圆心的轨迹是 ;
7.已知动点
到定点
的距离比到直线
的距离少1,则点的轨迹方程是
.
8.抛物线
的一组斜率为的平行弦的中点的轨迹方程是 .
()
9.过抛物线的焦点作直线与抛物线交于P、Q两点,当此直线绕焦点旋转时,弦
中点的轨迹方程为 .
解法分析:解法1 当直线的斜率存在时,
设PQ所在直线方程为
与抛物线方程联立,
消去得 .
设,,中点为,则有
消得.
当直线的斜率不存在时,易得弦的中点为,所求方程. 故所求轨迹方程为. 解法2 设
,
,
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也满足
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