【考點(diǎn)梳理】1.曲線與方程的定義 一般地,在直角坐標(biāo)系中,如果某曲線C上的點(diǎn)與一個(gè)二元方程f(x,y)=0的實(shí)數(shù)解建立如下的對(duì)應(yīng)關(guān)系: 2.求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程的基本步驟 【考點(diǎn)突破】考點(diǎn)一、直接法求軌跡方程 例1已知△ABC的頂點(diǎn)B(0,0),C(5,0),AB邊上的中線長(zhǎng)|CD|=3,則頂點(diǎn)A的軌跡方程為________. [解析] 設(shè)A(x,y),由題意可知Dx2,y2. [類題通法] 通常將步驟簡(jiǎn)記為建系設(shè)點(diǎn)、列式、代換、化簡(jiǎn)、證明這五個(gè)步驟,但最后的證明可以省略,如果給出了直角坐標(biāo)系則可省去建系這一步,求出曲線的方程后還需注意檢驗(yàn)方程的純粹性和完備性。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] [解析] 因?yàn)辄c(diǎn)B與點(diǎn)A(-1,1)關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱, 考點(diǎn)二、相關(guān)點(diǎn)(代入)法求軌跡方程 例2設(shè)F(1,0),M點(diǎn)在x軸上,P點(diǎn)在y軸上,且MN―→=2MP―→,PM―→⊥PF―→,當(dāng)點(diǎn)P在y軸上運(yùn)動(dòng)時(shí),求點(diǎn)N的軌跡方程[解析] 設(shè)M(x0,0),P(0,y0),N(x,y),∵PM―→⊥PF―→,PM―→=(x0,-y0),PF―→=(1,-y0), ∴(x0,-y0)·(1,-y0)=0, ∴x0+y20=0. 由MN―→=2MP―→,得(x-x0,y)=2(-x0,y0), ∴x-x0=-2x0,y=2y0,即x0=-x,y0=12y, ∴-x+y24=0,即y2=4x故所求的點(diǎn)N的軌跡方程是y2=4x[類題通法] 代入法求軌跡方程的四個(gè)步驟 (1)設(shè)出所求動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)P(x,y) (2)尋找所求動(dòng)點(diǎn)P(x,y)與已知?jiǎng)狱c(diǎn)Q(x′,y′)的關(guān)系 (3)建立P,Q兩坐標(biāo)間的關(guān)系,并表示出x′,y′ (4)將x′,y′代入已知曲線方程中化簡(jiǎn)求解[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 如圖,已知P是橢圓x24+y2=1上一點(diǎn),PM⊥x軸于點(diǎn)M.若PN―→=λNM―→ (1)求N點(diǎn)的軌跡方程; (2)當(dāng)N點(diǎn)的軌跡為圓時(shí),求λ的值 [解析] (1)設(shè)點(diǎn)P,點(diǎn)N的坐標(biāo)分別為P(x1,y1),N(x,y), 則M的坐標(biāo)為(x1,0),且x=x1, ∴PN―→=(x-x1,y-y1)=(0,y-y1), NM―→=(x1-x,-y)=(0,-y), 由PN―→=λNM―→得(0,y-y1)=λ(0,-y). ∴y-y1=-λy,即y1=(1+λ)y. ∵P(x1,y1)在橢圓x24+y2=1上, 則x214+y21=1, ∴x24+(1+λ)2y2=1, 故x24+(1+λ)2y2=1即為所求的N點(diǎn)的軌跡方程(2)要使點(diǎn)N的軌跡為圓,則(1+λ)2=14, 解得λ=-12或λ=-32. ∴當(dāng)λ=-12或λ=-32時(shí),N點(diǎn)的軌跡是圓 考點(diǎn)三、定義法求軌跡方程 例3已知圓M:(x+1)2+y2=1,圓N:(x-1)2+y2=9,動(dòng)圓P與圓M外切并且與圓N內(nèi)切,圓心P的軌跡為曲線C.求C的方程 [解析] 由已知得圓M的圓心為M(-1,0),半徑r1=1; 由橢圓的定義可知,曲線C是以M,N為左、右焦點(diǎn),長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為2,短半軸長(zhǎng)為3的橢圓(左頂點(diǎn)除外),其方程為 x24+y23=1(x≠-2) 【變式1】將本例的條件“動(dòng)圓P與圓M外切并且與圓N內(nèi)切”改為“動(dòng)圓P與圓M、圓N都外切”,求圓心P的軌跡方程 [解析] 由已知得圓M的圓心為M(-1,0),半徑r1=1; 所以|PM|-|PN|=(R+r1)-(R+r2)=r1-r2=-2, 所以點(diǎn)P的軌跡方程為y=0(x<-2) 【變式2】把本例中圓M的方程換為:(x+3)2+y2=1,圓N的方程換為:(x-3)2+y2=1,求圓心P的軌跡方程 [解析] 由已知條件可知圓M和N外離,所以|PM|=1+R,|PN|=R-1, 其方程為x2-y28=1(x>1) 【變式3】在本例中,若動(dòng)圓P過圓N的圓心,并且與直線x=-1相切,求圓心P的軌跡方程 [解析] 由于點(diǎn)P到定點(diǎn)N(1,0)和定直線x=-1的距離相等, 點(diǎn)P的軌跡是以N(1,0)為焦點(diǎn),以x軸為對(duì)稱軸、開口向右的拋物線, 故其方程為y2=4x [類題通法] [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] [解析] (1)證明:因?yàn)閨AD|=|AC|,EB∥AC, (2)由圓A方程(x+1)2+y2=16,知A(-1,0).又B(1,0), |
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