内容正文:
招式八:轨迹问题
轨迹法:1.直接法:如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含x,y的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直接法;
例1、已知直角坐标系中,点Q(2,0),圆C的方程为,动点M到圆C的切线长与的比等于常数,求动点M的轨迹。
【解析】设MN切圆C于N,则。设,则
化简得
(1)
当时,方程为,表示一条直线。
(2)
当时,方程化为表示一个圆。
◎◎如图,圆与圆的半径都是1,. 过动点分别作圆、圆的切线(分别为切点),使得. 试建立适当的坐标系,并求动点的轨迹方程.
【解析】以的中点为原点,所在直线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则
,.
由已知,得.
因为两圆半径均为1,所以
.
设,则
,
即.(或)
评析:
1、用直接法求动点轨迹一般有建系,设点,列式,化简,证明五个步骤,最后的证明可以省略,但要注意“挖”与“补”。
2、求轨迹方程一般只要求出方程即可,求轨迹却不仅要求出方程而且要说明轨迹是什么。
2.定义法:运用解析几何中一些常用定义(例如圆锥曲线的定义),可从曲线定义出发直接写出轨迹方程,或从曲线定义出发建立关系式,从而求出轨迹方程。
例2、已知动圆过定点,且与直线相切,其中.求动圆圆心的轨迹的方程;
【解析】如图,设为动圆圆心,为记为,过点作直线的垂线,
垂足为,由题意知:
即动点到定点与定直线的距离相等,
由抛物线的定义知,点的轨迹为抛物线,其中为焦点,
为准线,所以轨迹方程为;
◎◎ 已知圆O的方程为 x2+y2=100,点A的坐标为(-6,0),M为圆O上任一点,AM的垂直平分线交OM于点P,求点P的方程。
【解析】由中垂线知,故,即P点的轨迹为以A、O为焦点的椭圆,中心为(-3,0),故P点的方程为
◎◎已知A、B、C是直线l上的三点,且|AB|=|BC|=6,⊙O′切直线l于点A,又过B、C作⊙O′异于l的两切线,设这两切线交于点P,求点P的轨迹方程.
【解析】设过B、C异于l的两切线分别切⊙O′于D、E两点, 两切线交于点P.由切线的性质知:|BA|=|BD|,|PD|=|PE|,|CA|=|CE|,故|PB|+|PC|=|BD|+|PD|+|PC|=|BA|+|PE|+|PC|
=|BA|+|CE|=|AB|+|CA|=6+12=18>6=|BC|,故由椭圆定