,.
先根据直线与椭圆联立的方程13x?723x?36?8?0求出方程的两根x1,x2,它们分别是
2A,B的横坐标.
再根据焦半径从而求出
AF1?a?ex1,BF1?a?ex2,
AB?AF1?BF1.
三、轨迹方程相关题目
0?,且在定圆B:例6、 已知动圆P过定点A??3,x?3??2?y2?64的内部与其相内切,求动
圆圆心P的轨迹方程.
分析:关键是根据题意,列出点P满足的关系式.
解:如图所示,设动圆P和定圆B内切于点M.动点P到两定点,
0?距离之和恰好等于定圆半径, 0?和定圆圆心B?3,即定点A??3,即
PA?PB?PM?PB?BM?8.∴点P的轨迹是以A,B为两焦点,
22x2y2??1. 半长轴为4,半短轴长为b?4?3?7的椭圆的方程:
167x2?y2?1, 例7、 已知椭圆2(1)求过点P??11?,?且被P平分的弦所在直线的方程; ?22?(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;
1?引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程; (3)过A?2,(4)椭圆上有两点P、Q,O为原点,且有直线OP、OQ斜率满足kOP?kOQ1??,
2,.
求线段PQ中点M的轨迹方程.
分析:此题中四问都跟弦中点有关,因此可考虑设弦端坐标的方法.
解:设弦两端点分别为M?x1,y1?,N?x2,y2?,线段MN的中点R?x,y?,则
(1)将x?11y?y21,y?代入⑤,得1??, 22x1?x22(2)故所求直线方程为: 2x?4y?3?0. ⑥ 将⑥代入椭圆方程x?2y?2得6y222?6y?1?0, 4??36?4?6?(2)将
1?0符合题意,2x?4y?3?0为所求. 4y1?y2(椭圆内部分) ?2代入⑤得所求轨迹方程为:x?4y?0.
x1?x2y1?y2y?1代入⑤ ?x1?x2x?222(3)将
得所求轨迹方程为: x?2y?2x?2y?0.(椭圆内部分)
2x12?x22?y12?y2?2, ⑦, (4)由①+②得:
2??将③④平方并整理得
2x12?x2?4x2?2x1x2, ⑧,
,.
2y12?y2?4y2?2y1y2, ⑨
4x2?2x1x2?4y2?2y1y2?2, ⑩ 将⑧⑨代入⑦得:
4再将
??1y1y2??x1x2代入⑩式得:
22 2x?x1x2?4y?2??2?1?x1x2??2, ?2?y2?1. 即 x?122例8、 知圆x2?y2?1,从这个圆上任意一点P向y轴作垂线段,求线段中点M的轨迹. 解:4x2?y2?1.
说明:此题是利用相关点法求轨迹方程的方法,具体做法:首先设动点的坐标为(x,y), 设已知轨迹上的点的坐标为(x0,y0),然后根据题目要求,使x,y与x0,y0建立等式关系,
从而由这些等式关系求出x0和
y0代入已知的轨迹方程,就可以求出关于x,y的方程,
化简后即我们所求的方程.这种方法是求轨迹方程的最基本的方法,必须掌握.
x2y2??1所截得的线段的中点,求直线l的方程. 例9、 已知P(4,2)是直线l被椭圆
369分析:“设而不求”法
解:方法一:设所求直线方程为y?2?k(x?4).代入椭圆方程, 整理 (4k?1)x?8k(4k?2)x?4(4k?2)?36?0 ①
222 设直线与椭圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),则x1、x2是①的两根, ∴x1?x2?8k(4k?2) 24k?1∵P(4,2)为AB中点, ∴4?1x1?x24k(4k?2)k???,.
224k2?1∴所求直线方程为x?2y?8?0.
,.
方法二:(点差法)设直线与椭圆交点A(x1,y1),B(x2,y2). ∵P(4,2)为AB中点,∴x1?x2?8,y1?y2?4. 又∵A,B在椭圆上,∴x122222?4y1?36,x2?4y2?36两式相减得
222(x1?x2)?4(y1?y2)?0,
即(x1?x2)(x1?x2)?4(y1?∴
y2)(y1?y2)?0.
y1?y2?(x1?x2)1???.
x1?x24(y1?y2)2∴直线方程为x?2y?8?0.
方法三:(数形结合)设所求直线与椭圆的一个交点为A(x,y),另一个交点B(8?x,4?y). ∵A、B在椭圆上,∴x?4y?36 ①。
22 (8?x)?4(4?y)?36 ②
22从而A,B在方程①-②的图形x?2y?8?0上,而过A、B的直线只有一条,∴直线方程为x?2y?8?0.
说明:直线与圆锥曲线的位置关系是重点考查的解析几何问题,“设而不求”的方法是处理此类问题的有效方法. 四、探索问题及其他
x2y2?1,试确定m的取值范围,使得对于直线l:y?4x?m,椭例10、 已知椭圆C:?43圆C上有不同的两点关于该直线对称. 分析:若设椭圆上
A,B两点关于直线l对称,则已知条件等价于:(1)直线AB?l;(2)弦AB的中点M在l上.
利用上述条件建立m的不等式即可求得m的取值范围.
解:(法1)设椭圆上A(x1,y1),B(x2,y2)两点关于直线l对称,
,.
直线AB与l交于M(x0,y0)点. ∵l的斜率kl?4, ∴设直线AB的方程为
1y??x?n.
41?y??x?n,??4由方程组消去y得 ?22?x?y?1,?3?413x2?8nx?16n2?48?0 ①。
8n. 13x?x24n112n?于是x0?1,y0??x0?n?, 2134134n12n,). 即点M的坐标为(1313∴x1?x2?∵点M在直线y?4x?m上,
4n?m. 1313m. ② 解得n??4∴n?4?将式②代入式①得13x2?26mx?169m2?48?0 ③
∵A,B是椭圆上的两点,
∴??(26m)?4?13(169m?48)?0.
22解得?213213. ?m?1313(法2)同解法1得出n??13413m,∴x0?(?m)??m, 4134113113y0??x0?m???(?m)?m??3m,即M点坐标为(?m,?3m).
4444∵A,B为椭圆上的两点, ∴M点在椭圆的内部,
(?m)2(?3m)2??1. ∴
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