内容正文:
专题九 圆锥曲线中的轨迹问题
圆锥曲线中的轨迹问题是高考热点,在高考中常常涉及此类问题且位于难题的位置.本专题以圆锥曲线中的具体问题入手,通过对解决方法进行总结辨析,使学生能够根据问题的条件寻找与设计更合理、更简捷的运算途径,并引导学生发现这类问题所具有的更一般性规律.
1.直击高考
例题1.(2019全国Ⅰ,21题)已知点A,B关于坐标原点O对称,,过点A,B且与直线相切.
若A在直线上,求的半径;
是否存在定点P,使得当A运动时,为定值?并说明理由.
【分析】
本题考查了直线与圆的关系和抛物线的定义,考查了曲线轨迹方程的求法,属于难题.
由条件知点M在线段AB的中垂线上,设圆的方程为的方程为,然后根据圆与直线相切和圆心到直线的距离,半弦长和半径的关系建立方程组即可;
设M的坐标为,然后根据条件得到圆心M的轨迹方程为,根据抛物线的定义即可得到定点.
思维升华
此类问题常考察圆锥曲线的的方程及其性质,直线方程的几种形式,直线与圆锥曲线的位置关系,弦长公式等。该类问题的解题思路是“联立方程消元”、“点差法”、“设而不求”、“判别式法”等。在解题过程中要根据题目灵活选择方法。
【答案】解:过点A,B且A在直线上,
点M在线段AB的中垂线上,
设的方程为:,则
圆心到直线的距离,
又,在中,
,
即
又与相切,
由解得或
的半径为2或6;
存在点p,使得当A运动时,为定值,
理由如下:线段AB为的一条弦,圆心M在线段AB的中垂线上,
设点M的坐标为,则,
与直线相切,,
,
,
的轨迹是以为焦点为准线的抛物线,
,
当为定值时,则点P与点F重合,即P的坐标为,
存在定点使得当A运动时,为定值.
例2.(2019全国Ⅱ,19题)已知点,,动点满足直线AM与BM的斜率之积为记M的轨迹为曲线C.
求C的方程,并说明C是什么曲线;
过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,轴,垂足为E,连结QE并延长交C于点G.
证明:是直角三角形;
求面积的最大值.
【答案】解:由题意得,
整理得曲线C的方程:,
曲线C是焦点在x轴上不含长轴端点的椭圆;
设,则,
,,
直线QE的方程为:,
与联立消去y,
得,
,
,
,
,
把代入上式,
得,
,
,故为直角三角形;
令,则,
利用“对勾”函数在的单调性可知,
时取等号,
此时,
故面积的最大值为.
【解析】此题考查了直接