内容正文:
典型圆锥曲线复习专题
圆锥曲线的轨迹方程的求法(专项练习)
高考复习专题:圆锥曲线(含答案)
圆锥曲线的轨迹方程,实质上是点经过运动所形成的几何图形轨迹,是动点按照一定的规律运动形成的。可以利用它的定义或者设参数等方法来求解出圆锥曲线的轨迹方程。圆锥曲线的轨迹方程一直是高考的常考点。
类型一:直接法
1、已知点P是椭圆 + =1上任意一点,过点P作x轴的垂线,垂足为M,则线段PM的中点N(x,y)的轨迹方程为 。
2、已知点P(x,y)到定点M(0, )的距离比它到x轴的距离大,则点P的轨迹C的方程为 。
类型二、定义法
3、已知定点P(-4,0)和定圆Q:x2+y2=8x,动圆M和圆Q外切,且经过点P,则圆心M的轨迹方程
4、已知P是圆A:(x-1)2 +y2=16上的动点,M是线段AP上一点,B(-1,0),且|PM|=|MB|,则点M的轨迹方程为 。
5、已知圆C1:x2+(y+3)2=9和圆C2:x2+(y-3)2=1,动圆M同时与圆C1及圆C2外切,则动圆的圆心M的轨迹方程为 。
类型三、相关点法
6、设A、B分别是直线y=2x和y=-2x上的动点,且满足|AB|=4,则AB的中点M的轨迹方程为 。
7、已知△ABC的顶点B(-3,0),C(1,0),顶点A在抛物线y=x2上运动,则△ABC的重心G的轨迹方程为 。
类型四、利用韦达定理求圆锥曲线的轨迹方程
8、已知椭圆E: + =1的离心率是,其左右顶点分别是A、B,且|AB|=4.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)已知点M、N是椭圆E上异于A、B的不同两点,设点P是以AM为直径的圆O1和以AN为直径的圆O2的另一个交点,记线段AP的中点为Q,若kAMkAN= -1,求动点Q的轨迹方程。
【参考答案】
类型一:直接法
1、【解答】
∵PM⊥x轴,且PM的中点为N(x,y),
∴P(x,2y),
∵P是 + =1上任意一点,
∴ + =1,
即 + =1
2、【解答】
依题意 ①
,
两边平方得
②
两边平方得
整理得,即,可得x2=2y或x=0,
当x=0时,②转化为
∴≤0,
∴,
此时①转化为,
即,
∴
∴P点的轨迹C的方程为x2=2y或x=0(y≤0)
【方法技巧】
利用直接法求动点的轨迹方程的步骤如下:
(1)设点:设所求动点的坐标为(x,y)。
(2)列式:根据题目中的已知条件,列出等量关系。
(3)代换:把已知条件中所列出的等量关系“翻译”成含有x、y的等式,并将其化简整理,这样就可得到曲线的轨迹方程了。
(4)必要的时候,还要根据题目条件说明清楚x、y的取值范围。
(5)注意:如果求的是动点的轨迹,那么不但要求出动点的轨迹方程,还需要说明轨迹是什么曲线。
类型二、定义法
3、【解答】
圆Q化简为(x-4)2+ y2=16,圆心Q(4,0),半径为4,如图:
∵动圆M与圆Q外切,
∴|MQ|=r+4=|MP|+4
∴|MQ|-|MP|=4<|PQ|=8,
根据双曲线定义知,动点M的轨迹是以P、Q为焦点的双曲线的左支,
∵|PQ|=8,即2c=8,
∴c=4,
∵2=4,
∴=2,
∴b== ,
∴M的轨迹方程为 (x≤-2)
4、【解答】
由题意知A(1,0),|PA|=4
∵|PM|=|MB|,
∴|MA|+|MB|=|MA|+|PM|=|PA|=4>|AB|=2
∴点M的轨迹是以A、B为左、右焦点,长轴长为4的椭圆。
∵=2,c=1,∴b=
∴点M的轨迹方程为 + =1
5、【解答】
设动圆M的半径为r,圆C1的半径为r1=3,圆C2的半径为r2=1,圆心C1(0,-3),C2(0,3)
设动圆M与圆C1及圆C2分别外切于点A和点B,
|MA|=|MB|=r
∵|MC1|-|AC1|=|MA|,|MC2|-|BC2|=|MB|
两式相减得:(|MC1|-|AC1|)-(|MC2|-|BC2|)=0
∴|MC1|-|MC2|=|AC1|-|BC2|=3-1=2 < C1C2=6
∴动点M的轨迹是以C1、C2为焦点的双曲线的上支
∵=1,c=3,
∴b2=8,设点M的坐标为(x,y)
∴动圆的圆心M轨迹方程为
【方法技巧】
1、定义法适用于题目条件中可以知道曲线的轨迹类型,从而利用条件把待定系数求出来,使问题得以求解。
2、运用圆锥曲线的定义求轨迹方程,可以从圆锥曲线的第一定义出发,直接写出圆锥曲线的标准方程;或者从圆锥曲线的定义出发,建立符合题意的等量关系式,从而求出动点的轨迹方程。
(1)平面内与两定点F1、F2的距离的和等于常数2a(2a>|F1F2|)的动点的