内容正文:
圆锥曲线-交轨(轨迹)法
1.核心原理:有两条(或多条)含同一参数入的动曲线(常为动直线):
C:f(x,y,)=0,C2:f(x,y,2)=0
它们的交点P(x,y)同时在两条曲线上,故坐标同时满足两方程;消去参数入,得到只含
x,y的方程F(x,y)=O,即为交点P的轨迹方程。
总结:两条动曲线,共参、联立、消参,得交点轨迹。
2.标准步骤(4步)
(1)设参:设动点P(x,y),引入公共参数入(如斜率k):
(2)写方程:写出两条动曲线方程
:y=k(x-0.山y=x+a))(参数k
(3)消参:联立两式,用加减/乘除/平方/代入消去入:
例:两式相乘:y2=-(x2-a2)→x2+y2=a2
(4)验范围:剔除增根、限制x,y范围。
3.关键技巧(快速消参)
(1)相乘消参:两直线斜率互为负倒数、对称式,相乘可消k;
(2)相除消参:齐次式、斜率比问题,相除后平方消参:
(3)韦达消参:涉及二次曲线交点,用韦达定理整体代换;
(4)同构变形:两方程结构相似,构造同构式消参。
例1.(2023年新高考卷2)已知双曲线C的左焦点为(-2W5,0),离心率√5
(1)求双曲线C的方程:
(2)记C的左、右顶点分别为A,A两点,过点(-4,0)的直线与C的左支交于M、N两点,
M在第二象限,直线AM与AN交于P,,求证:P在定直线上.
例2.(2025年8省联考)已知椭圆C的离心率为1,左、右焦点分别为F((-1,0),F,(1,0)
(1)求C的方程
(2)已知点M,(1,4),证明:线段FM。的垂直平分线与c恰右一个公共点
(3)设M是平面内动点,且线段M的垂直平分线与C恰有一个公共点,证明:M的
轨迹为圆,并求圆的方程
3:(2021年T8)已知圆C:之+(a>b>0)与抛物线M:yF4有公共焦点
抛物线准线被椭圆截得的弦长为3
(1)求椭圆C的方程
(2)过椭圆C的右焦点作一条斜率为k(k≠0)的直线交椭圆A、B两点,交y轴于点E,
P为AB中点,过点E作直线OP的垂线交OP于点Q,问是否存在一定点H,使得
QH为定值?若存在,求出H的坐标,若不存在,请说明理由。
例4.(2026年成都三诊18题)
已知椭圆C:r
=1的左焦点为F
43
(1)求C的离心率
(2)P(x,),(,≠0)为C上一点,C在P处切线为1
()证明:
l的方程+心=1
43
(ii)设C的右定点为A,l交直线m:x=2于点Q,PA与FQ交于点R,O
为坐标原点,求OR|的最小值
例5.如图,椭圆
$$T _ { i } : \frac { x ^ { 2 } } { m } + \frac { y ^ { 2 } } { n } = 1 \left( m > n > 0 \right) ,$$
$$I _ { 2 } : \frac { x ^ { 2 } } { n } + \frac { y ^ { 2 } } { m } = 1 ,$$
,已知
$$T _ { 1 }$$
右顶点
H(2,0) ,且它们的交点分别为
$$P _ { 1 } \left( 1 , 1 \right) , P _ { 2 } \left( - 1 , 1 \right) , P _ { 3 } \left( - 1 , - 1 \right) , P _ { 4 } \left( 1 , - 1 \right)$$
(1)求
$$T _ { 1 } .$$
$$1 与 T _ { 2 }$$
的标方程
(2)过点
$$P _ { 1 }$$
作直线
MN
$$C _ { 1 }$$
于点
M,
,交
$$T _ { 2 }$$
于点N,设直线
$$P _ { 3 } N$$
的斜率为
$$k _ { 1 } ,$$
直线
$$P _ { 3 } N$$
的斜率为
$$k _ { 2 } ,$$
,则
(上述各点均不重
合)
(3)点
$$Q _ { 1 }$$
是
$$T _ { 1 }$$
上的动点,直线
$$Q _ { 1 } P _ { 1 } N _ { 2 }$$
于点
$$Q _ { 2 } ,$$
,直线
$$Q _ { 2 } P$$
$${ T _ { 1 } }$$
于点
$$Q _ { 3 }$$
,直线
$$Q _ { 3 } P _ { 3 }$$
交
$$T _ { 2 }$$
于点
$$Q _ { 4 } ,$$
,直线
$$Q _ { 4 } P _ { 4 }$$
交直线
$$Q _ { 1 } P _ { 1 }$$
于点N,求G的坐标。使得直线
NG
与直线
NH
的斜率之
积为定值
y
N
$$Q _ { 2 }$$
$$P _ { 1 }$$
$$P _ { 2 }$$
$$P _ { 1 }$$
M
$$Q _ { 1 }$$
N
Hx
$$Q _ { 3 }$$
H
$$P _ { 3 }$$
$$P _ { 3 }$$
$$P _ { 4 }$$
$$Q _ { 4 }$$圆锥曲线-交轨(轨迹)法
1.核心原理:有两条(或多条)含同一参数λ的动曲线(常为动直线):
C1:f(x,y,2)=0,C2:f5(x,y,2)=0
它们的交点P(x,y)同时在两条曲线上,故坐标同时满足两方程:消去参数入,得到只含
X,y的方程F(x,y)=O,即为交点P的轨迹方程。
总结:两条动曲线,共参、联立、消参,得交点轨迹。
2.标准步骤(4步)
(D设参:设动点Px,),写引入公共参数入(如斜幸k);
(2)写方程:写出两条动曲线方程
y=k(c-a,凸y三x+a)(参数D
(3)
消参:联立两式,用加减/乘除/平方/代入消去:
例:两式相乘:y2=-(r2-a)→x2+y2=a2
(4)验范围:剔除增根、限制x,y范围。
3.关键技巧(快速消参)
(1)相乘消参:两直线斜率互为负倒数、对称式,相乘可消k:
(2)相除消参:齐次式、斜率比问题,相除后平方消参;
(3)韦达消参:涉及二次曲线交点,用韦达定理整体代换:
(4)同构变形:两方程结构相似,构造同构式消参。
例1.(2023年新高考卷2)已知双曲线C的左焦点为(-2W5,0),离心率V5
(1)求双曲线的方程:
(2)记C的左、右顶点分别为A,4两点,过点(4,0)的直线与C的左支交于M、N两点,
M在第二象限,直线4M与4,N交于P,求证:P在定直线上.
【解析】【分析】(1)利用双曲线性质直接求出a,b与曲线C方程;
(2)分类讨论斜率的两种情况,过x轴上定点(-4,0)的直线可设为x=y-4,联
立双曲线方程,再利用点斜式表达出MA1,NA2方程,联立求其交点,进而结合韦达
定理化简整理求解。
【答案】(1)设双曲线方程为
x y2
61,
又:左焦点F,-25,0,离心率9=5,
可得c=25,a=2,b=c2-a=4.双曲线方程为父y
4161
(2)由(1)知A1-2,0,A22,0,
设Mx1,y1,Nx2,y2,
①若直线MN斜率为O,则此时M、N、P均为定点,可视作点P在定直线上.
②若直线MN斜率不为0,由直线过定点(-4,0),
∴.设MN:x=my-4,
畔×-6=1,整理得:4m2-1y-32my+48=0,
x=my-4
3」
其中A=644m+3>0,y+y42,
”yy2=48
my y2=(y+y2)
2
4m2-1
直线MA,的斜率k=
X1+2
即1此时直线MA的方程为y三x,+2x+2)
同理可得直线MA,的方程为y=2,(X-2)
X2-2
x+2_y2(x1+2)_y2(my-2)_y2-2y2
联立方程可得x-2y(x,-2)y(my,-6)myy2-6y
8+223-2y
204+2)-6y
-9y+3y23
解得x=-1,
即点P在定直线x=-1上运动。
例2.
(2025年8省联考)已知椭圆C的离心率为2,左、右焦点分别为
F(-1,0),F,1,0)
(1)求C的方程
(2)
已知
M,,4,证明:线段FM,的垂直平分线与c拾右-个公共点
(3)
设M是平面内动点,且线段
M
的垂直平分线与C恰有一个公共点,证明:M
的轨迹为圆,并求圆的方程
,、、C:2+b2《白O)
且c=la=2.b=5
c+
-=1
曲线C:43
(2)设FM,的中点P,则P(0,2)k=2则线段FM,的垂直平分线
y=-
2+2
x2,y2
2t+2
=1
直线
与曲线43联立,化解可得x2-2x+1=0△=0
所以线段F,的垂直平分线与C恰右个公共点
③设FM的中点H,先求H的轨迹H是直线M与线段FM,
的垂直平分线的交点。
意线
的垂直平分线与曲线C右个交点,设交点为G(,%),设乃>0,则
2x
3
4
h*
2
4
4
s、
30
4■
4yo
切线斜率
1-4
同理:当%<0
时
4y%
3(x-x0
切线方
y-%40
即为3x,x+4%y=12
当人=0时.直线3r+4W=12也符合题意
设直线FM:4r-3y=t,且过,(l,0)
所以t=-4,
则直线M.4r-3x,y=4%
联立3xx+4%y=12
(1)与4%-3y=4%(2)消去参数%(
+父=1
43)
(1)的平方加上(2)的平方得到9x2+16,2x2+y)=36+4,2
则H的轨迹:r+y2=4
设M红,则3(号+学=4
则M轨迹:(《-+y=16
C:
例3.(2021年T8)己知椭圆
a+6=a>b>0
与揽物线M:=4水有公共焦
点,抛物线准线被椭圆截得的弦长为3
(1)求椭圆C的方程
k(1≠0)
(2)过椭圆c的右焦点作一条斜率为
的直线交椭圆A、B两点,交y轴于点
E,P为AB中点,过点E作直线OP的垂线交OP于点Q,问是否存在一定点H,使
得QH为定值?若存在,求出H的坐标,若不存在,请说明理由。
(2)利用点差法等于斜率关系,再求Q的轨迹
【解析】
2b2
c=1
=3
(1)由已知
a
则0=2,b2=3
x2 y2
=1
椭圆c:43
y+y2
飞ak=五.2=2-22
2)设1,yB,bPx,)
x1-x32+2x2-x2
2
/G
2-E+空-0kk=-}
由”得到
43
4
lay=(r-)则50,oy=
4x:y=
联立花消参,P的轨迹
2=-x2+3
即-+r
64
g,
OH=3
则
例4.(2026年成都三诊18题)已知椭圆4'3的左焦点为F
(1)求C的离心率
(2)
Po,)b(0≠0)为C上一点,C在P处切线为
+=l
()证明:1的方程43
(i)设C的右定点为A,I交直线m:x=2于点Q,PA与FO交于点R,0
为坐标原点,求OR的最小值
解析:()证明:椭圆的切线方程,关键:确定切线斜率,利用导数的几何意义(只有函
数定义)
()目标确定R的轨迹,直线PA与直线FQ相交,消去“参数”
()设
Px%)%>0.则
2x
一4
2
4
4
t=_V3
3X0
4
4yo
切线斜率
V1-4
k=-3
,同理:当%<0
时
4y0
y-y
3(x-x)
4 yo
Xox+yoy=1
切线方程
即为43
-2,k4=
()
02,2二k0二2y
七-2
2(x+)y=2x-2)
Iro:y=
2%
x,-2
则R轨迹
2x+1x-2)x-1,2
1of=+g=g-+x2比+分+
4
时,
4
制5,知.前兰名=烟>≥0.的r,无+兰-1.已r右顶点
m n
n m
H2,0),且它们的交点分别为,1,乃(-1,),P(-1-1),P1,-)
D求「与「的标准方程
(2)过点B作直线M交于点L,交于点N设直线PM的斜率为:,直线N
k2
的斜率为人?,则片(上述各点均不重合)
(3)点9是「上的动点,直线交「2于点,直线交「于点0,直线2交
「2于点Q,直线QP交直线于点N,求G的坐标。使得直线NG与直线MH的斜率之
积为定值
1
P
M
0
P
e
解析
(2)考察椭圆第三性质应用,本质“点差法”
3)目标求N轨迹,利用2问构造斜率关系得到斤与4关系。
r+3y=1
3x2-1
[答案](1)
44
44
(2)设M(,6,N6,0
心
41
3
骨
k=9
由于w=p,N所以
③9020,(G,⅓00&,4,N,)
k=k阳=--h二1y-1
x-1x2-1x-1
4=6a=515-」
x2+1x3+1
k3=kn
。=+14+1
x3+1x+1
&。
由(2)知水e-3
k=3→5=-1-30+D=2-1-365+-2-1-3+0
kper
为2-1+1为2-1++1x32+1+y2-1
(比例性
质)
y2-1-3
÷5+1
k2-3
1+五百1+6
3+k
七2+1
k21-k
同理:东h2=-3
飞=3→k=4+1-3x-0-+1-3:-0-+1-3x-)
x4+1y4-1x4+1+y4-1x4-1+y4+1
y4+1-3
=41
k4-3
1+y+11+k
飞、专3
x4-1
Γ1+k4
同理:
kka=-青
1→6=当0-4
k2二-3kp2
x3+13(y3+1)1+3k3
k4-3-1
k-1=1+k
-1
飞=3+1+流1+3丽-2
所以1k。
1+k4
3+y-1
x-1=
-1
1-y可y+!-2
则x-1x-1
得到N的轨迹:y=(x-2)5r-6
y
=-2
x-2
65
又
x-2
所以
5
cg50