3° 当k<-1时,点P的轨迹是焦点在y轴上的椭圆(除去A、B两点). 变式迁移1 y2=-8x
→→→
解析 由题意:MN=(4,0),MP=(x+2,y),NP=(x-2,y), →→→→∵|MN||MP|+MN·NP=0,
22
∴42+02·?x+2?2+y2+(x-2)·4+y·0=0,
2
移项两边平方,化简得y=-8x.
例2 解题导引 (1)由于动点M到两定点O1、O2的距离的差为常数,故应考虑是否符合双曲线的定义,是双曲线的一支还是两支,能否确定实轴长和虚轴长等,以便直接写出其方程,而不需再将几何等式借助坐标转化;
(2)求动点的轨迹或轨迹方程时需注意:“轨迹”和“轨迹方程”是两个不同的概念,前者要指出曲线的形状、位置、大小等特征,后者指方程(包括范围).
解
如图所示,以O1O2的中点O为原点,O1O2所在直线为x轴建立平面直角坐标系.由|O1O2|=4,
得O1(-2,0)、O2(2,0). 设动圆M的半径为r,则
由动圆M与圆O1内切,有|MO1|=r-1; 由动圆M与圆O2外切,有|MO2|=r+2. ∴|MO2|-|MO1|=3<4.
3
∴点M的轨迹是以O1、O2为焦点,实轴长为3的双曲线的左支.∴a=,c=2,∴b2
2
7
=c2-a2=. 4
4x24y2
∴点M的轨迹方程为-=1 (x<0).
97
1
变式迁移2 D [∵sin C-sin B=sin A,由正弦定理得到
2
11
|AB|-|AC|=|BC|=a(定值).
22
a
∴A点轨迹是以B,C为焦点的双曲线右支,其中实半轴长为,焦距为|BC|=a.
4
a?2?a?2316x216y2?∴虚半轴长为 ?2?-?4?=4a,由双曲线标准方程得为a2-3a2=1 (y≠0)的右
支.]
例3 解题导引 相关点法也叫坐标转移(代入)法,是求轨迹方程常用的方法.其题目特征是:点A的运动与点B的运动相关,且点B的运动有规律(有方程),只需将A的坐标转移到B的坐标中,整理即可得点A的轨迹方程.
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-x1
?
联立①②解得?13
y=?2x+2y-1.
1
31
x1=x+y-1,
22
又点Q在双曲线x2-y2=1上, 2∴x1-y21=1.④
③代入④,得动点P的轨迹方程是 2x2-2y2-2x+2y-1=0.
③
变式迁移3 解 设A(x0,0),B(0,y0),P(x,y),
2→→→→
AP=PB,又AP=(x-x0,y),PB=(-x,y0-y),
2
22
所以x-x0=-x,y=(y0-y)
222
得x0=?1+?x,y0=(1+2)y.
2??
22
因为|AB|=1+2,即x0+y20=(1+2),
2
所以??1+?x?2+[(1+2)y]2=(1+2)2,
2????2xx222
化简得+y=1.∴点P的轨迹方程为+y=1.
22
课后练习区 1.B [
x2y2
如图所示,由题知|PF1|+|PF2|=2a(设椭圆方程为2+2=1,其中a>b>0).
ab
连接MO,由三角形的中位线可得
|F1M|+|MO|=a (a>|F1O|),则M的轨迹为以F1、O为焦点的椭圆.]
2.B [A、B是两个定点,|CB|-|CA|=2<|AB|,所以点C轨迹为双曲线的一支.] 3.C [设C(x,y),A(a,0),B(0,b),则a2+b2=9,① →→
又AC=2CB,所以(x-a,y)=2(-x,b-y),
a=3x,??即?3②
b=y,??2
22y代入①式整理可得x+=1.] 4
4.B [
设抛物线的焦点为F,因为A、B在抛物线上,
所以由抛物线的定义知,A、B到F的距离AF、BF分别等于A、B到准线l的距离AM、BN(如图所示),
于是|AF|+|BF|=|AM|+|BN|.
过O作OR⊥l,由于l是圆O的一条切线,所以四边形AMNB是直角梯形,OR是中位线,
故有|AF|+|BF|=|AM|+|BN| =2|OR|=8>4=|AB|.
根据椭圆的定义知,焦点F的轨迹是一个椭圆.] 5.D [因为|F1F2|=2,|MF1|-|MF2|=2, 所以轨迹为一条射线.] 6.4π
解析 设P(x,y),由题知有:(x+2)2+y2=4[(x-1)2+y2],整理得x2-4x+y2=0,配方