求圆锥曲线的轨迹方程讲义-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
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普通
摘要:
该高中数学教学设计聚焦圆锥曲线轨迹方程的六大核心方法,从直接法到交轨法层层递进,构建清晰的知识脉络。通过典例引导与分层练习衔接,以问题链驱动学生思维进阶,形成由浅入深的学习支架。
资料亮点突出,体现数学抽象、逻辑推理与建模意识的核心素养。如定义法求轨迹中巧妙转化几何条件为标准方程,展现数学眼光;点差法处理弦中点问题时运用代数运算揭示内在结构,彰显数学思维;参数法结合动点运动规律建立坐标关系,强化数学语言表达能力。实例丰富且贴近高考命题趋势,既助力学生掌握解题策略,又提升教师课堂效率与教学深度。
内容正文:
第十一节专题:圆锥曲线的轨迹方程
重点题型专练
【1】D
解析:设动圆M的半径为x,依题意:MF=r-1,
点M到定直线x=2的距离为d=r-1,
所以动点M到定点F(-2,0)的距离等于到定直线x=2的距离,
即M的轨迹为以F为焦点,x=2为准线的抛物线,
所以此动圆的圆心M的轨迹方程是y2=-8x,故选:D
【2】A
解析:因为√(x-1)2+y2+Vx+)2+y2=2,表示点Pc,y)到两点
L,0),F(-1,0)的距离之和为2,又|E=2,则点P的轨迹就是线段
R.故选:A
解析:由Q:c+2)2+y2=1,即Q(2,0),半径为1,
O:-2)2+y2=49,即0(2,0),半径为7,
有0=2-(-2)=4<7-1=6,
故圆Q,与圆Q,为内含关系,
设动圆M半径为r,由动圆M与圆O,:(x+2)+y2=1外切,故
MO =1+r,
由动圆M与圆Q,:(-2)2+y2=49内切,故M0=7-,
又圆O与圆Q,为内含关系,故点M在圆Q,内部,故
o=7-=7-r,
Mol+MoJ=7-r+1+r=8>l001,
故动圆圆心M的轨迹为以Q(-2,0)、Q(2,0)为焦点,8为长轴长的椭
圆,则半长轴长为4,半短轴长为√42-22=2√5,故动圆圆心M的轨迹
方程为后1.放答奖为后1
1612
【4】x2=12y
解析:由题意得直线:y=-1,且圆W:x2+(y-3=4
设圆M半径为,则点M到':y=-3与点M到点W的距离相等,都是
r+2,故点M的轨迹是以W为焦点,以'为准线的抛物线,故方程为
x2=12y.故答案为:x2=12y
【5】
421
解析:已知圆V:(x-4)+y2=16圆心W(4,0),半径为4
动圆圆心为P,半径为r,
当两圆外切时:PM=rPW=r+4,所以PM-P=-4:
当两圆内切时:PM=r,PW=r-4,所以PM-PW=4:
即PM-P=4,表示动点P到两定点的距离之差为常数4,符合双曲
线的定义,所以P在以M、N为焦点的双曲线上,且2a=4,2c=8,
6=-云-可-26,所以锁迹方程为:子台1,
【6】--≥刘
解析:由题意可知:圆C的圆心C(-3,0),半径=3,圆C,的圆心
C(3,0),半径5=3,
设动圆半径为r,由条件可得MC=r+3,MC=r+1,即
MC-MC,=2<CC =6,
则根据双曲线的定义可知,点M是以C,C:为左右焦点,以2为实轴长
的双曲线的右支,
则a=1,c=3,可得b2=c2-a2=8,
所以曲线c的方程为2-云=(之
1号1
解析:如图所示:
:P是圆耳上一动点,点F的坐标为(3,0),线段PF,的垂直平分线交
直线PF于点Q,
lOPl=101,0R1-5=051-l0P=1,
P是圆上一动点,∴P=4,∴e-r=4,
.E(3,0),E(-3,0),=6>4,
∴.点Q的轨迹为以F1、F2为焦点的双曲线,且a=2,c=3,得b=√5
点Q的锁迹方为兰号1
解析:2+0+3}+V2+(0-3=45可看作4(,)到(0.3)(0.-3列
的距离之和为45,由于4√5>6,所以点M的轨迹是以(0,3(0,-3)为
焦点,长轴长为45的椭图,即音+号-1
1号+
-=1
解析:因为==x+yi且++-=4,所以
2+0+1+V2+6-=4>2,
所以二在复平面内的轨迹是以(0,-1)和(0,1)为焦点,2a=4为长轴的椭
圆所以:的轨连方程为苦号1微答奖为:号+号1
3+4
【10】二+=1
94
解析:复数=在复平面内所对应点P(,y),
又+5+--6,
2++5可+2+-5可-6,
即点P(,)到点A(0,-√5),和B(0,-√)的距离之和为6,且两定点的
距离为2√5<6,
故点P的运动轨迹是以点A,B为焦点的椭圆,且2a=6,2c=2V5
故b=√a2-c2=2
÷复数:在复平面内所对应点()的轨达方程为:亏+行1
故答案为:。+二1
94
【11】x2+y2=16
解析:设P(x,y),
∴,PM=(-2-x,y),PW=(2-x,-y),因为PM.PW=12,所以
x2-4+y2=12,即x2+y2=16
【12】y2=8x
解析:设P(x,y),圆P的半径为R,由题可知,点P在直线x=-3右侧,
因为圆P与定直线x=-3相切,所以R=x+3
又圆P与圆F外切,所以RPF1+1=Vx-2+y2+1,
所以x+3=-2+y2+1,化简得y2=8x,即E的方程为y2=8x.
【13】+2=1
84
折设,曲题e-平怎--+-g
k-4
2
化简符+1,即的方程为+片1.放答为:+子1
【4】于+21回
解析:设P(xyx≠±√2
由wt=》军
y
x+V5x-2=2
整理得号+y1:同。
故动点P的轨迹C的方程为号+y广=1(),
故答案为:号+1
【15】+
16*21
解析:设P(x,y),则C(8y)
由c+0):Pc-0-0,得41Fof=P@,
即4-2+门[-+6-门化简得忘后1
所以点P在椭圆上,即动点P的轨迹方程为亡+上
621
故答案为:+上
【16】(x+6)2+y2=48
解折:设P),因为动点P到点O0)和42,0)的距离之比为互
所以G-0°+0-09
5x2+y2
3
V-2+0-0y2’(x-2y+=4,
即:4x2+4y2=3x2-4x+4)+3y2,
所以x2+y2+12x=12,即(x+6)2+y2=48,
所以点P的轨迹方程是(x+6)2+y2=48
故答案为:(+6)?+y2=48
【17】(x+3+(y+4)=25(在圆C内的一部分)
解析:设P(x,y),根据线段MW的中点为P,则CP⊥W,即CP⊥AP,
所以乎.AP=0,又A(-6-8),C(0,0),AP=(x+6,y+8),⑦=P(xy),
所以x(x+6)+0+8)=0,即(x+3}'+(心+4=25
所以点P的轨迹是以(-3,4)为圆心,半径为5的圆在圆C内的一部分
【181-1
45
解折:设点,),所以M-G-矿+,M到直线x=专的距离
√6-32+y2
由题意得
4
号即+非
所以-+y=6+-8,整理得-号1
49
3》
45
所以点的迹方程为号1
【19】x2=4y
解析:设M红,y),因为动点M到定点A(0,1)与定直线:y=3的距离之
和为4,
可得√F+0-1+y-3非4,
①当y≤3时,有V2+0-1=y+1,化简得x2=4y:
②当y>3时,有√x2+0-12=7-y,化简得x2=-12心-4),
综上所述:点M的轨迹方程为x2=
「4y,y≤3
-12y-4),y>3
【20】y2=4,20
0,x<0
解析:设点P的坐标为(x,y),
因为动点P到定点F(L,0)的距离比到y轴的距离大1,
所以Vx-1+y2=+1
即广=2+州.广-0”动点少筒轨造方为,之0
0,x<0
「4x,x≥0
故答案为:y2
l0,x<0·
【21】x2+心+5a=4a2,0<y≤2-V5)a
解析:如图,以BC所在直线为x轴,以BC的中垂线为y轴,建立平面
直角坐标系,
则(-a,0),c(a,0),A05a,设P(x,y)
因为P=(+a+y2,lc=(x-a+y2,p4=x2+-5a,
而24=P+Pc,
则x2+y-5a=(+a+y2+6-a)+y2,
化简得x2++VBa)=4a2
由题意知0<y≤(么-5)a
所以点P的轨迹方程为++√3a=4a,0<y≤(2-5)a
y本
C
【22】+少
6561
解析:设圆心M的坐标为(x,y),圆的半径为”,点M到1、1,的距离分
别为d、d,
则+13=r2,d+122=r2,得d好-d=52.
题意可得:d=2-+24,=3-2+到,即
V13
13
(3x-2y+3(2✉-3y+2
-=25
13
13
化简得2+2x+1-y=65.即区+二1
6565
故答米为:任+少-二1
6565
x2+6x-20
【23】y=2
解析:设动点的坐标(x,y),点P坐标
(x),A=(x-2y)P☑=(2-x,),
因为A0=2P4,所以x-2=2(2-x),y-0=2(0-y)
代入=1,--(1,整理得7宁+6-20
所以动点2的轨迹方程为y=子产+6x-20。
故答案为:y=
x2+6x-20
2
【1+号1
解析:设点M,),
由O函-丽得点P2,2),面点P为椭圆5+长1上的任意一点,
2516
于是得2g+2以=1,整理得:4+二=1,
25
16
254
所以点的轨连方精是行+片1.放答米为:三+片1
【2s1号+1
解析:设P(x,y),A(m,n),则B(,0)
因为P=A,则亚=函,
3
则0)m-),可
om-
,1
解为即46
y=3”
因为点A在圆产+y=9上,则+9y=9,即+少=1,
9
【261+后l
解析:设A2x),B(,-2:),M,)
因为业为出的中点则色产写)小放=兰,5-5,
2
又因为4=6-x'+(2x+2,)广=16,所以y2+4x=16,即
+后1,所以点N的铁法方智为:+后山
16
【21+r1
解折:双线方程为)广一子1,从而其新近线方程为,-主互
2
设A(,B(2),线段AB的中点M,),
从而2y=另+y2=
26-),2x=x+5=5(%-为),
由51A8卡V得5V区-x广+,-y)=E25,
所以25+W5时=,即+=1,
则M的轨迹C的方程为£,
94+2=1
【1号+1
解析:设P(x,y),不妨令A(x,0),B(0,y)
正方形ABCD的面积为16,则AB=4,则x2+2=16,
由o丽=+丽,可得{
3
=2=2y
则)+=16,能得若+
94
【29】x2+9y2=10≠0)
解折:只民分别为椭圆8号+广1的左、右焦
点,F(-2√2,0),E(2√2,0)
设G(x,),P(m,n),G点是三角形P耳瓦的重心
k-
-2W5+2W5+m
则
3
=0+0+n
3
又P是椭圆E上一动点,
x)
9
(3}=1,即x2+9y2=1,又G点是三角形PR的重
心,y≠0,所以点G的轨迹方程为x2+9y2=1(y≠0)
【30】5x2+y2=36(x≠0且y≠0)
解析:设点N(心,),因为=6,所以有x。2+y。2=36,因为
成-5o吸,所以有5怎w.由随意可
知:40,5
%),N0,因为M与4不重合,V与N不重合,所
以0且%0,画+哪(誓小(9小
设7儿功.因为厅=画+网,所以有=-5=%,而
x。2+y。2=36,所以5x2+y2=36,又因为x。≠0且y。≠0,
故答案为:5x2+y2=36(x≠0且y≠0)。
【31】(①)证明见解析,:(2)三+=(≠0)
解析:(1)由题意可知A(0,V2),A(0,-√2)
设点P(。),显然
42
4
22”
k=5x52行为定值
x。
A
(2)设点Q(x,y),x≠0,
Q41叫,由于%≠反,k%=-6
%-2
∴Q4的方程:y=-
%-2+5@.
41PAk4=-
%+迈
%+及-5②
“叫的方程:y=-。
由O②联立可得:x=公-2.-立
X。
2'
代入①可得y=
。一×8-2+5=-+5+5=-y
%-。
即点空网
低点P小满是孚学1
42
:代入可得二+=1点9的轨迹方程为:二+=1≠)
2
解析:设点P(。),先证明椭圆G在点P处的切线方程为
+=1.
86
+=1
联立
86
,可得x2-2x。x+x6=0,△=4x-4x=0
6
=1
故椭圆C,在点P处的切线方程为女+岁=1
86
设点M(,片),再证圆C2在点M处的切线方程为xx+yy=24
当直线OM的斜率存在且不为零时,=立,圆C,在点M处的切线
X.
斜率为正=立
圆C,在点M处的切线方程为y-y,=-王(-x),即
x,x+y=x+y2=24
当直线OM的斜率不存在且为零时,在点M处的切线满足上式。
设点(s2·),则圆C在点N处的切线方程为x,x+2y=24
a小西偎
∴点M、N的坐标满足方程x+y=24,
故直线W的方程为r+y=24
由于直线r+心=24与直线g+y=1重合,
86
即直线x+ny=24与直线3xx+4y=24重合,
4%,知
m=3x。
3
4
由于点P在桃同6上则营+营1,即受+纪1
86
因此点Q的锐述方程为芳+名1.
【3】+4y=0(
解析:设弦的两个端点分别为P(x,),Q(x22),P9的中点为
M(,y).
则号+对10,号+片=1②
2
2
0②得:,支+-为)=0
2
为+五+当(0+y)归0
又x+x=2x,y+y,=2y,4-五=2,x+4y=0.
x1-x2
由于弦中点轨迹在已知椭圆内,
x+4y=0
故斜率为2的平行弦中点的轨迹方程:x+4y=0(号≤x≤
【34】3x2+4y2-3x-4y=0
解折:设4(),弦AB的中点F6),则臣5=2
%+y2=2y1
+生=1
将A,B代入椭圆方程得
3
+生=1
43
两式相减得伍+6-++--0,
3
所以6+2心-)-0
2
3
x2y(-y2
当x≠,时,2
3(x-x2)
20字学
因为=ka,所以业=y-
整理得3x2+4y2-3x-4y=0(x≠1):
当5=x时,则直线AB方程为x=1,代入椭圆方程解得
4}引
所以F(1.0)满足上述方程,故点F的轨迹方程3x2+4y2-3x-4y=0.
【35】=-(5<x<)
解析:设斜率为;的直线方程为y=宁+6,与椭圆的交点为
A(少),B(2y)
设中点坐标为小.烟学号学之
X-X2
2
+=
所以
4
32
,两式相减可符任-西+过(-为,+)。
+
4
+山-.+,即y=月
4
X1-x2
由于在椭圆内部,由
日得号+s+62-1=0,
2
所以△=2-2(62-1)=0时,即b=反直线与椭圆相切,
此时由子5x+1=0解符x=5或x=万,
所以-√5<x<2
所求得轨迹方程为=三(5<x<2)
故答案为:y=-(5<x<万)
【36】(x-62-y2=4
解折:-y=2,即号号1,放(20叭.32o0叭,设
M(x,y),A(x乃),B(x22).
则M=(x+2,y),FA=(玉1+2,y1),FB=(2+2,y2),F0=(2,0),
自孤+系+充化
即5+x4
+y:=y
于是AB的中点坐标为
当A8不与x轴垂直时,立=
2
%之g)小
又因为A,B两点在双曲线上,所以x-y=2,-y=2,
两式相减得(,-x)x+x2)=(-乃2)y,+2),即
(区,-x2x-4)=(3-2)y
将=产g-)代入上式化简得--产=4。
当AB与x轴垂直时,x=x2=2,求得M80),也满足上述方程。
综上所述:点M的轨迹方程是c-6)2-y2=4.
31苦+r=
解折:令=5caa7=血6,所以方to8=由0,故
+=o0+血0=1,进而兰+产1,益答米为:兰+1
【38
28
=1
解析:因为A(2cos0,4sim0),B(2sin0,-4cos0),
所以AB中点坐标为(2im0+2c0s04s血0-4cos9
2
2
(sin+cos0,2sin0-2cos0)
设点(x,y)为线段AB的中点轨迹上任一点的坐标,
下=如0+c0s0
x=sin0+cos
ly=2smn0-2cos0'
=sine-cose
(2
2+y2
=(m8+cos0旷+(m0-cos0}2=2,
即当R队线服的中点载连方程为宁·三1,
故答案为:亡+卫=1
28
【39】x-2y=0
解析:圆x2+y2-4-2y+32-4=0化为(x-2)2+0y-t)2=22+4,它
表示以(2t,)为圆心,√22+4为半径的圆,
设圆心坐标为化),于是得=2(:为参数),消去t得:x-2y=0,
y=t
所以所求圆心轨迹方程是x-2y=0.故答案为:x-2y=0
【40】y=x(1-x)(0≤x≤1)
解析:设D0,m0≤m≤1),则EL,1-m),
所以直线AD的方程为x+之=1,
1
直线DB的方程为:y=1-m)x,设G(x,),
则由+之=1
可得=m
y=(1-m)x
y=(1-m)m
消去m可得y=(1-x)x(0≤x≤1).
【41】x2+y2-x=0(x≠0)
解析:联立:x=my+1与C:x2+y2=4得:(m2+1y2+2y-3=0,
设A(),B(x2,乃2),M(。y%)
3
则+
2m2
x1+x2=my+y2)+2=-
*1*22
m2+1
6当51
故。=乃+业=-m
2m2+1
1
m)
所以点M的坐标为m+m+'
+0,y=-m
令x=
两武相除可得:m=子
代入x=中,消去m可得,+y-=0
由于x≠0,故y≠0,即去除原点,
则点M的轨迹方程为:x2+y2-x=0(x≠0)
【42】4x2+y2-y=0
解析:直线l过点M(O,),点M在椭圆内部,所以直线1总与椭圆相交
当1的斜率存在时,设斜率为k,则1的方程为y=x+1.
「y=a+1
联立直线与椭圆的方程
+公1
4
消去y得(4+k2)x2+2-3=0,
2
设A6,)、8),则+不,=4+F,
则月+y2=+)+2=4+
8
于是@+(生(4)
2
-①
设点P的坐标为(x,y),则
4+2
y=
由①:②得k=
y
-,代入②整理得4x2+y2-y=0③
当1的斜率不存在时,A、B中点为坐标原点(0,0),也满足方程③,
所以点P的轨迹方程为4x2+2-y=0.
【43】y2=p(x-2p)
解析:设直线OA的斜率为(+0),则直线O阳的斜幸为号
:直线OA的方程为y=x,
联立方程=:
x=
2p
)=2r·解得,
2
,即429,22).
2p
k
同理可得B(2p2,-2pk).
由中点坐标公武得名+是小,即
,消去正得
_B-pk
=
y2=p(x-2p)∴.点M的轨迹方程为y2=p(r-2P)
【44】y2=x-3
解析:设直线AB的方程为y=(x-1),设A(y),B(x)
联立2=4
产{=代-)得-(2+4x+=0,
得5+52#2+合
2
所以A3中点的横坐标为1+名,纵坐标为)y=+子-是
即+后)将:换成得N1+2业,-2,
22
得aw的中点三的壁标为:安+r片小】
=1++
即{
,得y2=x-3,
【45】y=2x(x>8或x<0)
解析:由焦点F到准线的距离为2,可得抛物线C:x2=4y·
由产=4y可得y=
4
设在浮)处的切线方程为y-手(-)
4
联立y-上=-x),解A=2-6+王=0→k-
4
2
2=4y
所似在)处的切线方程为兰产-).即兰手
同理在点,享)处的切线方程为y=号-至
24
x=+
「
y=
联立
2
2,即M玉+型】
2”4
y=24
4
x2=4y
联立直线与抛物线方程:=(-4),消去y得-46+1=0,
由题△=162-64k>0→k>4或k<0
由韦达定理,x+x2=4,x2=16,,
得M(2k,4),其中飞>4或k<0,故点M的轨迹方程为:y=2x(x>8或
x<0).故答案为:y=2x(>8或x<0)
【46】x=-a
解析:设点A(xy)、B(2),
若直线AB与x轴重合,则直线AB与抛物线y2=2Px只有一个交点,不
合乎题意
设直线AB的方程为x=+a,联立
x=w+a,可得
ly'=2px
y2-2py-2pa=0,
△=4m2p2+8pa>0,由韦达定理,可得片+%2=2p,yy2=-2pa,
显然抛物线y2=2x在点A处切线斜率存在且不为0,
设其方程为y-八=2p)
[y:=2px
一足,消去x并整理,解
y-=*-2p
△=4y02-8y,k+4p2=0→k=2
抛物线户2匹在点A处切线方程为y-方名
=m+
2
同理抛物线y2=2r在点B处切线方程为,y=Pr+空
2
=px+
2
而≠2,由
=r+
,解得x=-a,y=当+
2
2
于是得两条切线的交点在直线x=一a上,
又y=当+立eR,所以两条切线的交点的轨迹方程为x=-口
2
故答案为:x=-a
【47】y=-1
解折:设以小引引
易得F(0,1),由题意知直线MW的斜率一定存在,
则设直线W的方程为y=+1(化eR),
联立4,得x2=4-4=0
△>0,所以x+x2=4k,x不2=-4.
设切线的方程为y-王=收-5),
联立少三-解△=-6+4=0=
4
x2=4y
所以在M,4
处的切战方程为y-手-小,即
同理可得切线名的方程为y受一享②
解得x=当+玉=2业,
2
代入①得,y=-王五+五正-线=1
22
44
所以点P的轨迹方程为y=1.
【48】x=4
解析:根据题意可得A(-2,0),F(2,0),设直线
l:x=y+1,E(x1,%),F(x2,y2)),
+y-1消去x得:++2网-3-0
x=y+1
联立方程{x2
2m
3
.+y2=-
m+4=m+4
根据翘意可得省线42:y产2+2),9取:y-2)
x2-2
y+
联立方程
,解得
2-
x=
-4yy+2y-6y2=-4+26y+,)-8y2
-y-32
-(y+y2)-22
,为+2=
2m
m+4水=-
3
m+4
-=4
∴.P点的轨迹方程为x=4
【o1++
解析:联立两直线得
心+=x2,将这两式相乘,消去参数m得
y=-m(+2)
y+1)=-(+2x-2)
117
即+y+y-4=0,可得轨迹方程为++)=子
1217
故答案为:++2)4
【50】2x2+y2=1(x≠0).
解折:令少=么+1,6少=子-1
则直线{的斜率女=上,直线马的斜率女,=-是,所以←女,=-2
易知1过定点A(0,1),1,过定点B(0,-1).
令与,的交点为P(x,),因为飞,飞存在,所以x≠0,
所以飞=二1,飞=
x
所以k=2.中2,整理得22+y=1,
所以交点P的轨迹方程为2x2+y2=1(≠0).
【51)-号=1(x*)
2
解折:由椭圆号+二1方程可知:a=2,则4-2,0,820)。
4+2
设6e(2,则e6w小,则孚受1,
线A的方程为:本。+,直线0的方程
为:y=
-66-2),
x0-2
两式相乘可得y=二-,
x。-4
2
以直线AP与直线B0的交点M的轨迹方程是4-,=1(x≠±2
M
解析:设A(,y)B(x,-),又4(-a,0),A2(a,0),
则直线44的方程为y=(k+)①:直线48的方程为
x+a
产-a.@
由①②得:y2=-
-@
由点4)在椭圆C,上可得:三+答-1
方=)代入@得号三<@0
32
9
【539】(-8+=a
解析:设直线AB:y=(-),A(,),B(),
2+=1
联立直线与椭圆方程43
消去y
=k(-)
得:(3+42)x2-82x+42-12=0,
8k2
4k2-12
则+水3中证,码=3计4胶
:+五=4
42-3北)
P的坐标为3+护3+小直线OPy=
③,
直线AB方程y=(-)中令x=0得y=-k,E的坐标为(0,-),
因为直线吧LOP.心2的直线方程为少华x-卡@
将@0联立相柔得到+子,即〔-司+广产云
3
【54】a2y2+b2(2-c)=0
解析:(1)当ka=0时,M(0,0)
(2)当ka不存在时,M(c,0)
(3)当AB斜率存在且不等于0时,设A(xy),B(x,乃2),则
两式相减化简得:
-,+
63
G-司+,即。.如=
设上e=t,则w=-
62
48:y=-c以oMy=2.两式相乘得:y+6(-)=0
显然(0,0),e,0)也满足上式,所以M的轨迹为a2y2+b2(x2-cx=0
解析:显然,kp存在且不为0,设kAP=k2=k,则lgy=,故
ye=4k,即(4,4)
又a0,则兰
进面兰-0。
又由椭圆中的“重径定理”烟:如。=会-一寻
两直线方程相乘,得y2=-x(:-1)
化简得(+片
12
即点在司+上
【56】x2+y2-2px=0(x≠0)
解折:设0Ay=么,则o8:y=-
{亿符4号同理a0-2)
y=2px
1+k
+2t
1-1-F
2
4:42名-e)点器
2
2pkk
2pk k
y-2t-11-2)0
而OP:y=
1-2
..②
=1-F6-2p@
,P为AB与OP的交点,联立①②
=
1-2
x(2)
①×②消去k,
y2=-(x-2p)x,∴.x2+y2-2px=0(x≠0),即为所求
【57】x2+y2=3
解析:设点P(xy。),
①当两条切线斜率均存在时,设其中一条切线为y=(x-x。)+y。,另一
条为y=k(x-x。)+y。
联立方程
+y2=1
2
,消去P得
y=k(-x。)+
〔e+}+26+6-a广-10,
÷46-,广-e+号-点广-0
脚-e+w+-0
则5,与是方料引++0-)0的同个不等实银
转0
1-
又,两条切线相互垂直,
.kk2=-1,
:
=-1
整理得x。2+2=3,
即点P的轨迹方程为x2+y2=3,
②当两条切线中有一条斜率不存在时,即A、B两点分别位于椭圆长轴
与短轴的端点,
P的坐标为(2,,把点P(巨代入x2+2=3亦成立
综上所述,点P的轨迹方程为:x2+y2=3。
【58】x2+y2-4x=0(x≠0)
解析:解:易得直线OA,OB的斜率存在,设OA,OB的直线方程分别为
4
X=
x=0
直线OA和抛物线联立得
y=kx
解得
a或
,所以
y2=4x
=0
以4为直径的图的图心为侣引,半径为))
所以以4为鱼轻的圆的方程为会合)(-)-(侣)+
所-门-到-餐
})
所以2(x2+y2)-4x-4=0①
同理,以是代替:可得以O8为直径的圆的方程为
x2+y2-4k2x+4y=0②,
①+②得(1+2)x2+y2-4x=0
1+2≠0,x2+y2-4x=0,
所以以QA,OB为直径的两圆的另一交点的轨迹方程
x2+y2-4x=0(x≠0)
【59】x2-y2+2x-2y+8=0
解析:如图所示,,点A、B在直线y=x上,设点A、B、M的坐标分别为
(a,a),(b,b),(x,y),其中b>a.
当y≠2时,由P(-2,2)、A(a,a)、M(,)三点共线,
舟号子解出a得
少*4@,
由(0,2)、B(b,b)、M(x,)三点共线
得六。户2解出6得
少+2:②
由条件4=5,得V2(仍-a)=V5.b=a+1.③,
由0、②、③式得2x一=2+y
+1
x-y+2x-y+4
整理得x2-y2+2x-2y+8=0.
当y=2时,两直线PA和QB的交点M与点P(-2,2)或点Q(0,2)重合,
得点P和点Q的坐标都满足方程x2-y2+2x-2y+8=0.
故x2-y2+2x-2y+8=0就是点M的轨迹方程.
1
【60】x2+y2-5x-12y=0,其中-3<x<3
解析:[方法一]:直接法
设弦AB的中点M的坐标为M(x,y),连接OP、OM,则OM⊥AB
在△OMP中,由勾股定理有x2+y2+(x-5)2+0-12)}=169,而Mx,)
在圆内,
所以弦AB的中点M的轨迹方程为x2+y2-5x-12y=0(-3<x<3)
[方法2]:定义法
因为M是AB的中点,所以OM⊥AB,所以点M的轨迹是以OP为直
径的题园心为(仔可,半径为Q
2
2
,所以该圆的方程
,化简得x2+y2-5x-12y=0(-3<x<3)
[方法3]:交轨法
易知过P点的割线的斜率必然存在,设过P点的割线的斜率为?,
则过P点的割线方程为:y-12=(x-5)
:OMLAB且过原点,∴.OM的方程为y=-x
这两条直线的交点就是M点的轨迹.两方程相乘消去k,化简,
得:x2+y2-5x-12y=0,
其中-3<x<3.
[方法4]:参数法
设过P点的割线方程为:y-12=(x-5),它与圆x2+y2=9的两个交点
为A、B,
AB的中点为M,设M(x,y),A(s),B(2y2)
由亿6-+12可得.+K+22-5+2-5-9=0,所
x2+y2=9
以,3+,=
22-,即有x=型,y消去2,
1+22
1+2
可求得M点的轨迹方程为:x2+y2-5x-12y=0,-3<x<3.
[方法5]:点差法
设M(x,y6A(x),B(x2y2),则x+x2=2x,y+y2=2y.
,x2+2=9,x+y=9.两式相减,整理,得
(x2-x,x2+x)-(32-)+y2)=0
所以=十五。-三,即为AB的斜率,
面心的制学又时我示为子兰三化筒并整理行
x2+y2-5x-12y=0
其中-3<x<3.
第十一节 专题:求圆锥曲线的轨迹方程
227
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▍知识点1:直接法求轨迹方程
当动点直接与已知条件发生联系时,在设出曲线上动点的坐标为后,可根据题设条件将普通语言运用基本公式(如两点间距离公式、点到直线的距离公式、斜率公式等)变换成表示动点坐标间的关系式(等式),从而得到轨迹方程.
[对应练习:题型1]
▍知识点2:定义法求轨迹方程
若动点运动的几何条件满足某种已知曲线的定义(如圆、椭圆、双曲线、抛物线),可以设出其标准方程,然后用待定系数法求解,这种求轨迹方程的方法称为定义法.
[对应练习:题型2]
▍知识点3:代入法(相关点法)求轨迹方程
如果动点的运动是由另外某一点的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出,用表示出相关点的坐标,然后把的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点的轨迹方程.
[对应练习:题型3]
▍知识点4:点差法求轨迹方程
圆锥曲线中与弦的中点有关的轨迹问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得,,,等关系式,由于弦的中点的坐标满足,且直线的斜率为,由此可求得弦中点的轨迹方程.
[对应练习:题型4]
▍知识点5:参数法求轨迹方程
动点的运动主要是由于某个参数的变化引起的,且所求轨迹的动点的坐标之间的关系不易找到,也没有相关信息可用时,可先考虑将,用一个或几个参数来表示,消去参数得轨迹方程,此法称为参数法.参数法中常选变角、变斜率等为参数,然后用这个参数表示动点的坐标,即,再消参.
[对应练习:题型5]
▍知识点6:交轨法
交轨法一般用于求两动曲线交点的轨迹方程.该问题常用参数法和交轨法进行处理,交轨法是对参数方程法的一种优化,参数方程法是联立两个曲线方程,解出交点的参数方程,然后再消参求出轨迹,而交轨法是直接把两个曲线方程中的参数消去,得到轨迹方程.所以用交规法求动点轨迹方程时,不一定非要求出交点坐标,只要能消掉参数,得出点的两个坐标间的关系即可.
[对应练习:题型6]
▍练题型 定义法求轨迹方程 1
【典例▪1】一个动圆与定圆:相内切,且与定直线相切,则此动圆的圆心M的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【练习▪2】(2024·全国高二专题)平面直角坐标系中点满足,则点的轨迹为( )
A.线段 B.圆 C.椭圆 D.不存在
【练习▪3】已知动圆与圆外切,与圆内切;则动圆圆心的轨迹方程为 .
【练习▪4】(24·长沙)已知圆N:,直线,圆M与圆N外切,且与直线相切,则点M的轨迹方程为 .
【练习▪5】一动圆过定点,且与已知圆:相切,则动圆圆心的轨迹方程是_______________.
【练习▪6】(2024·河南)已知圆, ,动圆与圆,均外切,则圆心的轨迹方程为______________.
【练习▪7】已知是圆上的一动点,点,线段的垂直平分线交直线于点,则点的轨迹方程为______________.
【练习▪8】如果点M(x,y)在运动过程中,总满足关系式,那么点M的轨迹方程为______________.
【练习▪9】设复数满足,在复平面内对应的点为,则在复平面内的轨迹方程为 .
【练习▪10】(2023·辽宁)已知,则复数在复平面内所对应点的轨迹方程为 .
▍练题型 直接法求轨迹方程 2
【典例▪11】已知两点,,点P满足,求点P的轨迹方程.
【练习▪12】已知圆:,动圆与圆外切,且与定直线相切,设动点的轨迹为.求的方程.
【练习▪13】曲线C上任意一点P到点F(2,0)的距离与它到直线x=4的距离之比等于,求曲线C的轨迹方程.
【练习▪14】已知点A,B,P是平面内的一个动点,直线PA与PB的斜率之积是,求动点P的轨迹方程.
【练习▪15】已知点和直线l:x=8,过动点P作PQ⊥l,垂足为Q,且.求动点P的轨迹方程.
【练习▪16】已知平面上的动点到点和的距离之比为,求点的轨迹方程.
【练习▪17】(2024·贵州三模)过点的直线与圆相交于不同的两点,求线段的中点的轨迹方程.
【练习▪18】设动点M到定点的距离与它到直线的距离之比为,求点M的轨迹方程.
【练习▪19】动点到定点与定直线的距离之和为4,求点的轨迹方程.
【练习▪20】平面上动点到定点的距离比到轴的距离大,求动点的轨迹方程.
【练习▪21】在边长为的正内有一动点P,已知,求点P的轨迹方程.
【练习▪22】(2023·全国高三专题练习)已知两条直线和,有一动圆与及都相交,并且、被截在圆内的两条弦长分别是26和24,求动圆圆心的轨迹方程.
▍练题型 相关点法求轨迹方程 3
【典例▪23】已知点是曲线上任意一点,,连接并延长至,使得,求动点Q的轨迹方程.
【练习▪24】点P为椭圆上的任意一点,O为原点,M满足,求点M的轨迹方程.
【练习▪25】已知点是圆上的动点,过点作轴,垂足为,点在线段上,且,求点的轨迹方程.
【练习▪26】设分别是直线和上的动点,且满足,求的中点的轨迹方程.
【练习▪27】双曲线的两个焦点分别为、,双曲线的两条渐近线分别为直线,若点、分别在上,且满足,求线段的中点的轨迹方程.
【练习▪28】已知面积为16的正方形ABCD的顶点A、B分别在x轴和y轴上滑动,O为坐标原点, ,求动点P的轨迹方程.
【练习▪29】已知分别为椭圆的左、右焦点,是椭圆E上一动点,G点是三角形的重心,求点G的轨迹方程.
【练习▪30】设平面直角坐标系中,O为原点,N为动点, ,,过点M作轴于点,过点N作轴于点,M与不重合,N与不重合,设,求点T的轨迹方程.
【练习▪31】已知椭圆的上、下顶点分别为,点是椭圆上异于的动点,记分别为直线的斜率.点满足.
(1)证明:是定值,并求出该定值;
(2)求动点的轨迹方程.
【练习▪32】如图,为椭圆上的动点,过作椭圆的切线交圆于、,过、作切线交于,求的轨迹方程.
▍练题型 点差法求轨迹方程 4
【典例▪33】已知椭圆,求斜率为的平行弦中点的轨迹方程.
【练习▪34】已知椭圆的弦所在直线过点,求弦中点的轨迹方程.
【练习▪35】已知椭圆,求该椭圆所有斜率为的弦的中点的轨迹方程.
【练习▪36】已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点的动直线与双曲线相交于两点.若动点满足(为坐标原点),求点的轨迹方程.
▍练题型 参数法求轨迹方程 5
【典例▪37】平面上一动点C的坐标为,则点C的轨迹E的方程为 .
【练习▪38】,,当时,线段的中点轨迹方程为 .
【练习▪39】方程(t为参数)所表示的圆的圆心轨迹方程是 .
【练习▪40】(2017·北京高二)已知正方形的四个顶点分别为,,,,点, 分别在线段,上运动,且,设与交于点,求点的轨迹方程.
【练习▪41】已知与圆的两个交点分别为A、,弦的中点为,求点的轨迹方程.
【练习▪42】设椭圆方程为,过点的直线l交椭圆于点A,B, O是坐标原点,点P满足,当l绕点M旋转时,求动点P的轨迹方程.
【练习▪43】过抛物线()的顶点作两条互相垂直的弦、,求弦的中点的轨迹方程.
【练习▪44】已知拋物线,过其焦点作两条相互垂直且不平行于轴的直线,分别交抛物线于点和点的中点分别为,求线段的中点的轨迹方程.
【练习▪45】已知抛物线的焦点到准线的距离为2,直线与抛物线交于两点,过点作抛物线的切线,若交于点,求点的轨迹方程.
【练习▪46】直线在轴上的截距为且交抛物线于、两点,点为抛物线的顶点,过点、分别作抛物线对称轴的平行线与直线交于、两点.分别过点、作抛物线的切线,求两条切线的交点的轨迹方程.
【练习▪47】已知抛物线的焦点为F,过点F的直线与C交于M,N两点,过点M,N分别作C的切线,,两切线交于点P,求点P的轨迹方程.
【练习▪48】(22·西安模拟)已知椭圆C:,经过定点斜率不为0的直线l交C于E,F两点,A,B分别为椭圆C的左,右两顶点.求直线AE与BF的交点P的轨迹方程.
▍练题型 交轨法求轨迹方程 6
【典例▪49】(2023·贵州高三统考期末)已知直线,,当任意的实数m变化时,求直线与的交点的轨迹方程.
【练习▪50】求两动直线与的交点的轨迹方程.
【练习▪51】已知椭圆,点A,B分别是它的左、右顶点,一条垂直于x轴的动直线l与椭圆相交于P,Q两点,求直线与直线的交点的轨迹方程.
【练习▪52】如图,椭圆(),动圆,,点分别为的左,右顶点,与相交于四点,求直线与直线交点的轨迹方程.
【练习▪53】过椭圆的右焦点作一条斜率为的直线交椭圆于,两点,交轴于点, 为弦的中点,过点作直线的垂线交于点,求点的轨迹方程.
【练习▪54】已知椭圆, 过椭圆的右焦点作直线,交椭圆与,两点. 是的中点, 求的轨迹.
【练习▪55】过椭圆的左顶点作直线与椭圆相交,另一交点为,点是的中点,点在直线上,且,求直线与直线的交点的轨迹方程.
【练习▪56】(2023·高三专题)抛物线, 为坐标原点,、在抛物线上,且,过作交于,求点轨迹方程.
【练习▪57】已知椭圆C:,若动点P为椭圆C外一点,且过点P的椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程.
【练习▪58】(2024·全国高三专题)已知抛物线,过顶点的两弦互相垂直,求以为直径的两圆的另一交点的轨迹方程.
【练习▪59】(2021·全国高三专题)已知点、以及直线,设长为的线段在直线l上移动(如图所示),求直线和的交点M的轨迹方程.
【练习▪60】(2023·全国高三专题)由圆外一点引圆的割线交圆于两点,求弦AB的中点M的轨迹方程.(请分别用直接法、定义法、交轨法、参数法、点差法进行求解)
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