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专题15图锥曲线中轨迹问题常考4大题型
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题型01直接法求轨迹方程
解I题I策I略
若动点运动的条件是一些已知(或通过分析得出)几何量的等量关系,设动点为(兀丁),根据等量关系,
可转化成含的等式,就是所求点的轨迹方程。
【精选例题】
【例1】已知点川正,0),动点M(x,),)到直线/:4=2a的距离为",且4=&阿百,记M的轨迹为曲
线C.求C的方程;
【答案】工+二=|
42
【详解】动点M(x,y)到直线/”=20的距离为且d=3|M尸|,由题意知
|2应7卜",(”可+V,两边平方整印得f+2/=4,所以曲线C的方程为:+]=1.
【例2】(2023新高考1卷真题)在直角坐标系xQy中,点尸到x轴的距离等于点〃到点((),,的距离,
记动点尸的轨迹为W.(1)求W的方程:
【详解】⑴设P(x,"则3=产+1一;)~,两边同平方化简得),=—+;,故W:y=/+;
【例3】已知点A在),轴右侧,点8,点C的坐标分别为(TO),(1,0),直线AC的斜率之积是3.
(1)求点4的轨迹。的方程;
【答案】=
【详解】(1)设点A(x,y),x>0,因为A3,AC的斜率之积是3,所以上7・一二3(工w1),所以点A的
X4-1X-1
轨迹。的方程为=
【例4】已知平面内点P与两定点2(-2,0),。式2,0)连线的斜率之积等于
4
⑴求点尸的轨迹连同点G,所构成的曲线c的方程;
【答案】⑴点尸的轨迹方程为?+y2=i(xw±2),曲线C的方程为?+),2=l.
【详解】(1)设点P(x,y)为轨迹上任意一点,由题意得xw±2,则即2),
“2),
x-z
22
kpQ-kp6=-----=~v—=--(x*±2),故点P的轨迹方程为土+),=]"工±2),
收股x+2x-2X2-44、,4v7
所以点P的轨迹连同点Q,a所构成的曲线。的方程为二+V=1.
4
【例5】在平面直角坐标系宜射中,A(6,0),8(6,l)点p满足归。=2卢山,则动点尸的运动轨迹方程为
;|咫+2|尸A|的最小值为.
【答案】(X-8)2+/=16而4
【详解】设P",y),由题意可得h-0)2+0-0)2=2"6)2+(。-0)2,
整理得(x-gF+y?=16,故动点P的运动轨迹方程为(x-8y+)J=16,如图所J
示,点P的轨迹为以(8,0)为圆心,4为半径的圆,点B在圆内剖,所以|'一/
\PB\+2\PA\=\PB\+\PO\>\BO\=7(6-O)2+(l-O)2=737,当且仅当P在线段BO上时等号成立,所以
|因十2|上4|的最小值为屈,故答案为:(x-8)2+y2=16;后
【跟踪训练】
1.设圆。:/+),2=4与),轴交于4B两点(人在8的上方),过8作圆O的切线/,若动点P到人的距离
等于P到/的距离,则动点尸的轨迹方程为()
A.x2=SyB.x2=16yC.y2=8xD.y2=16x
【答案】A
【详解】因为圆。:/+),2=4与).轴交「A,R两点(A在8的上方),所以40,2),仇0,-2),又因为过
B作圆。的切线/,所以切线/的方程为y=-2,因为动点尸到A的距离等JW到/的距离,所以动点尸的轨
迹为抛物线,且其焦点为(0⑵,准线为)=-2,所以尸的轨迹方程为/=8,,.故选:A.
2.匆点M(%),)满足方程5J(x-1f+(),-2)2=|3x+4y+12],则点M的轨迹是()
A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线
【答案】D
【详解】由5j(xT)2十(y—2)2_|3x十4y十叫得J(x-1)2十(),-2)2二围叩匕“I,等式左边表示点(*),)和
点(1,2)的距离,等式的右边表示点(X,),)到直线3x+4y+12=。的距离,整个等式表示的意义是点(x,y)到
点(L2)的距离和到直线3x+4y+12=0的距离相等,且点(1,2)不在直线3x+4y+12=0上,所以其轨迹为
抛物线.
3.已知4-2,-1),8(2,1),若动点尸满足直线EA与直线心的斜率之积为g,则动点P的轨迹方程为()
22
T+T=tx*±2B'T+Tl,xw土#C.y=l,x±2D.y-=LA±2
【答案】C
【详解】设P(x,y)(xH±2),因为A(—2,-l),8(2J),所以&融=二二/网=?,乂因为直线P4与直线
—2—x2-x
-1-y[-1
总的斜率之积为所以,整理得5■-y2=i(i工±2).故选:c.
-2-x2-x2
4.已知动圆M与直线产-2相切,且与定圆C炉+(),_3『=1外切,那么动圆圆心M的轨迹方程为
【答案】x2=i2y
【详解】解:方法一:由题意知,设M(x,y),则Jf+(y_3)2=卜+2+1|,x2+y2-6y+9=y2+6y+9,
解得V=i2y.
方法二:由题意知,动点M到C(0,3)的距离比到产-2的距离多],则动点M到C(0,3)的距离与到
产-3的距离相等,根据抛物线的定义,产-3为准线,(0,3)为焦点,设抛物线为/=2知,g=3,
P=6,故V=]2y.故答案为:x2=\2y.
5.已知4(-2,0),5(2,0),动点。(X,),)关于x轴的对称点为0,直线AQ与BQ1的斜率之税为
(1)求点。的轨迹C的方程;
【答案】(1)[-丁=](1。±2)
【详解】(1)由题意得Q(x-y),且XH±2,心°=告,即。=三,所以3T三=一1
2
整理得曲线C:5-y2=l(,-±2).
6.(多选题)过椭圆C:9+5=l外一点〃(维,几)作椭圆C的两条切线,切点分别为4B,若直线
QAP8的斜率之积为团(〃?为常数),则点P的轨迹可能是()
A.两条直线B.圆的一部分C.椭圆的一部分D.双曲线的一部分
【答案】BCD
【详解】解:依题意可知直线E4和直线M的斜率存在,设过尸(品,乙)的椭圆的切线方程为
广儿=不—%),
y-y0=k(x-xa)
联立//化简可得:(1+2公)/+44(%-公。)X+2(为一代)『一8=。,取
--+--=1
84
△=16/(为一点0)2_4(1+2&2卜[2(%-6)2-8]=0,即(8—需*2+2/),淌+4-火=0,且有
8-芯。0,毛工±2及,且上式两根分别为%,则上式的判别式
(22、22
△尸4片),:-4(8-目(4-%)=128,+『1卜0,整理得失符合题意,所以
①若m=0,则%=±2(毛工±2&),即尸点的轨迹是直线(两条)的一部分;
②若则为=±当七■/二2夜),即尸点的轨迹是直线(两条)的•部分;若〃件()且,叱;,整
♦1yo-।
J'1!-lIJf'j-8/n—44-8)〃»
m
③当机=一1时,虫M=4-8〃?=I2,轨迹方程可化为片+片=12自工±2五),即尸点的轨迹是圆的一部
分;
④当〃?<一1或一1</〃<0时,8m4>0,4-8/〃>0,且刎4H4-8/〃,由于七。±2及,H.
mm
〃?一
84=8-4二>8,所以P点的轨迹是椭圆的一部分;
mtn
22
1«»H-4X0Iy0=1
⑤"1O<机时,-----<0,4-8〃?>0,8/?z-44-8/7/表小焦点在丁轴上的双曲线,由于
2m
m
五,所以P点的轨迹是双曲线的一部分.故选:BCD
题型02相关点法求轨迹方程
解I题I策I略
若所求轨迹上的动点P与另一个已知曲线上的动点Q存在着某种联系,可设点P(x,y),用点P的坐标
表示出来点Q,然后代入曲线方程,化简即得所求轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫做相关点法(或
称代入法)
【精选例题】
—3一1-
【例1】已知面积为16的正方形人BCQ的顶点A、8分别在x轴和),轴上滑动,。为坐标原点,OP=W0A+]OB,
则动点尸的轨迹方程是()
92
AKx厂厂卜厂尸]
A.—+—y~=1।DB♦—~+—y'=i1C•—+—y'=1,D.—+—=1
32944884
【答案】B
【详解】设尸《),),不妨令4司,0),8(0,%),正方形的面积为妨,贝!J|AB|=4,则
X;I必2=16,
3..
41X=/X=-X(A.V22
由。尸=;04+;05,可得〈,即{|-3,则竺+(2y)2=16,整理得二+二=1,故选:B
7
421o(37J'94
y=-J2l%=2y、
【例2】设圆/+;/-2》+2»,-2=。的圆心为4,点P在圆上,则心的中点M的轨迹方程是______.
【答案】Y+),2-2X+2),+1=0
【详解】圆f+y2_2x+2y—2=0可化为(x—l)2+(y+l)2=4,则-设M(x,y),P(xo,yo),所以
4-X,
?-X(x=2x-l
;,整理得0c-即P(2x-1,2),+1),将点尸代入圆的方程得
zl±A-V[%=2),+1
~^r~}
(2A_1)2+(2y+1)2-2(2x-l)+2(2y+l)-2=0,
即为Y+y2-2x+2y+l=0.故答案为:x2+y2-2x+2y+\=0.
【例3】圆。:/+),2=4与1轴的两个交点分别为4(-2,0),A,(2,0),点M为圆。上一动点,过用作
上轴的垂线,垂足为N,点R满足NR=3NM求点R的轨迹方程;
【答案】—+/=1
4
【解析】设点加(%,为)在圆/+产=4上,故有其+云=4,设K(x,),),又NR=;NM,可得x=x0,
1
即%=%,%=2y代入尤+尤=4可得/+(2),)2=4,化简得:兰+9=1,故点R的轨迹方程为:
X21
—+y-2=1.
4-
【例4】在直角坐标系中,线段|MN|=4,且两个端点“、N分别在X轴和y轴上滑动.求线段MN
的中点C的轨迹方程;
【答案】X2+/=4
【详解】设M(a,0),N(0力),线段MV的中点C(x,y),因为C为线段MN的中点,
x====T,|MN|=+(0-匕丫=4,+8?=16,即(2x)“+(2yJ=16,得
/+V=4.所以点。的轨迹方程是/+/=4.
22
【例5】己知B,尸2分别为椭圆C:三+二=1的左,右焦点,点尸为椭圆。上的动点,则△PBF2的重
43
心G的轨迹方程为()
A.玲+'=1(羽0)B.葺+)2=1°¥0)C.子+3.犬=1()¥0)D./+浮=1(厚0)
【答案】C
【详解】依题意知后(一1,0),尸2(1,0),设尸(xo,yo),G(x,y)t则由三角形重心坐标公式可得
工二“。一"1r
3X)=3xV229v2
八八,即。,将其代入匕+匕v=1得重心G的轨迹方程为出一+3),2=1(灯0)•故选:C
%+0+0[%=3y434
3
【跟踪训练】
1.当点。在圆/+),2=1上运动时,连接点P与定点Q(4,0),则线段PQ的中点M的轨迹方程为
【答案】(x—2『+),2=;
【详解】设”(x,y),由中点坐标公式可得尸(2.J4,2),),由于P(2x・4,2),)在圆
(2.Y-4)*2+(2y)2=1=(x—2)2+寸=:上运动,所以M的轨迹方程为(X—2)?+y*=;,故答案为:
(x-21+y2=:
2.已知点P为椭圆]+《=1上的任意一点,。为原点,用满足则点M的轨迹方程为
【答案】i£+Z=i.
254
【详解】设点M(x,,,),由OM=《OP得点月(2x,2y),而点夕为稀圆1+J=1上的任意一点,广是得
22516
萼+等=】,整理得:i£+r=i,所以点〃的轨迹方程是尤+£=i.故答案为:"i+£=i
2516254254254
I9
3.已知点尸为圆V+V=18上一动点,PQ_Lx轴于点Q,若动点M满足OM=§OP+:OC,求动点例的轨
迹C的方程:
【答案】4+—=i
182
【详解】解:设知(乂),),「(/,),0),则。(%,0),可得OM=(x,y),»=(%%),@2=(%0),由
I9I
OM=-OP+-OQ,所以(k,y)=(七,§%),化简得用=乂%=3),,因为x;+为2=18,代入可得
x2+9y2=18,即二+工=1,即为M的轨迹C的方程为《+£=1.
182182
4.已知点P在抛物线f=2),上,/?(0,1),连接RP并延长至。,使得AP=PQ,记点。的轨迹为曲线C
(1)求。的方程;
V2
【答案】(1)),=、-1
【详解】(1)设尸(%,比),Q(.2),因为点P在抛物线f=2),上,所以片=2%①.
°-2'x2
因为RP=PQ,所以尸为/?Q的中点,即②,将②代入①中可得C的方程为y=2-l.
犷修,4
5.长为10的线段的两个端点A,B分别在x轴和),轴上滑动,则线段A5的中点M的轨迹方程为()
C./=16xD.x2+y2=25
【答案】D
【详解】由题意,若4兀,0)1(0,%),则/2+%2=]0(),.•.设M(x,y),即X4,y普,有
%=2x,),o=2y,J(2x)2+Q),)2=100,得f+y?=25.故选:D.
题型03利用定义法求轨迹方程
解I题I策I略
熟记焦点的特征:①关于坐标轴对称的点;②标记为F的点;③圆心;④题上提到的定点等等.当看到
以上的标志的时候要想到曲线的定义,把曲线和满足焦点特征的点连起来结合曲线定义求解轨迹方
程.注意求出轨迹方程后,也要注意范围.
【精选例题】
【例1】一动圆夕过定点M(0,6),且与已知圆N:/+(),+6)2=36相切,则动圆圆心P的轨迹方程是
()
A.—+^-=1B.亡+±=1C.--^-=1D.=1
927927927927
【答案】D
【详解】圆N:V+(y+6)2=36的圆心N(0,-6),半径为6,当动圆P与圆N相外切时,则
\PN\=\PM\-^,即|PN|—|PM|=6当动圆P与圆N相内切时,因为定点M(0,6)在留N外,所以只能是
圆2内切于动圆尸,所以|PM|=|PN|+6,即|PN|-|PMk-6综上所述:=又
6<|MN|=12,所以动点。的轨迹是以M(0,6)、N(0,-6)为焦点的双曲线,因为为=6,2c=12,所以
a=3,c=6,所以//=/一/=36-9=27,
所以动圆圆心P的轨迹方程是上-.故选:D
927
【例2】已知圆G:(x+3『+y2=9,圆g:(x—3『+),2=i,若动圆E与G,C?都外切,则圆心石的轨迹
方程为.
【答案】x2-^-=l(x>l)
【详解】圆G:(x+3『+y2=9的圆心为C1—3,0),半径"=3;圆G:"<)?+V=1的圆心为G0,。),
半径〃=1,由于动圆E与圆,,C2都外切,设动圆E的半径为,则|曰力=「+3,|£。2|=r+1,所以
忸。卜|日以=3-1=2<|。£|,所以E点的轨迹是以G,G为焦点的双曲线的右支,设方程为
,-3=l(a>0,b>0),则a=l,c=3,b=Jc2—4=20,所以£的轨迹方程为f一《=1).故答案为:
x~/=叱1)-
【例3】已知ABC的顶点4(-6,0),8(6,0),若,A8C的内切圆圆心在直线x=3上,则顶点。的轨迹方
程是
39B犬-1
Ak)广,「尸y1/、八
A.---J=lC.------=l(x>J)
927279927v7
【答案】C
【详解】如图,|明=网=9,|BF|=|BE|=3,|CD|=|CF|,所以
|。|-|制=9-3=6.根据双曲线定义,所求轨迹是以人,B为焦点、,实轴长为6的
2
双曲线的右支(除去右顶点),方程为土-就=1">3>故选:C.
9
【例4】已知圆M:(x+3)2+/=|6外一点N(3,0),点P是圆上任意一点,线段
NP的垂直平分线/和直线交于点Q,则点Q的轨迹方程为()
R犬><1r2v2
aD.------=IC.—+—=1D.—+
44-16201673627
【答案】A
【详解】圆M的圆心为“(-3,0),半径厂=4,由于线段NP的垂直平分线/交直线叱「Q,所以
0=|例,
所以II刎-|QM||=||QHTQM|=r=4v|的V|,所以。点的轨迹是双曲线,且
°=3,2〃=4,〃=22=后二7=&,所以。点的轨迹方程为三-工=1.故选:A
45
【例5】(多选题)已知点P为定圆。上的动点,点A为圆。所在平面上的定点,线段4〃的中垂线交直线
OF于点Q,则点。的轨迹可能是()
A.一个点B.直线C.椭圆D.双曲线
【答案】ACD
【详解】分以下几种情况讨论:设定圆。的半径为R,①当点A在圆。上,连接04,则|04|二|。4,所以
点。在线段4,的中乖线上,由中垂线的性质可知|4。=|尸乂因为点Q是线段4,的中垂线与OP的公
共点,此时点。与点O重合,此时,点。的轨迹为圆心。:故A正确:
②当点A在圆。内,且点A不与圆心。重合,连接A。,由中垂线的性质可得|Q4|=|QP|,所以,
\Q^+\Q(j\=\QO\+\QP\=\OP\=R>\O^t此时,点。的粒迹是以点人,0为焦点,且长轴长为R的椭圆,
故C正确;③当点A在圆。外:连接AQ,由中垂线的性质可得|QA|二|QP|,所以,
^QA\-\Q0\=||QP|-|CO||=\OP\=R<\OA\,此时,点Q的轨进是以点A,O为焦点、,旦实轴长为R的双曲
线.故D正确.故选:ACD.
【跟踪训练】
1.已知动圆户过点N(-2,0),且与圆M:(x-2『+),2=8外切,则动圆。圆心P(M),)的轨迹方程为
【答案】f一)/=2,(x<-V2)
【详解】定圆的圆心为"(2,0),与N(-2,0)关于原点对称,设动圆P的半径为,则有干用二厂,因为与
圆“:(X-2)*234+)2=8外切,所以|尸闸=2啦+>即pMTPN|=2夜<|MN|=4,所以点尸的轨迹是以
M,N为焦点的双曲线的左支,贝!c=2,b—=2,所以轨迹方程为工-工=|,
22
垃),即/一),2=2,-及).故答案为:x2-/=2,(x<-V2)
2.已知圆M与圆。:(x+5/+V=25和圆。2:(x-5『+);=9一个内切一个外切,则点M的轨迹方程为
【详解】当圆M与圆C]内切,与圆。2外切时,|MCj=九一5,|m。2|=3+3,当圆M与圆C]外切,与圆
G内切时,|MG|=%+5,|必?2|=%-3,所以||MG|一|MG||二8<|GG|=1。,点M的轨迹为双曲线,设
轨迹方程为二-£=1,2a=8,c=5,则a=4,迁尺币=3所以轨迹方程为1-4=1・故答案为:
ab~169
3=L
169
3.在平面直角坐标系中,已知圆M:(.r+2『+y2=]2,点N(2,0),。是圆M上任意一点,线段NQ的垂
直平分线与直线MQ相交于点设点。的轨迹为曲线E,则曲线E的方程为.
【答案】--/=1.
3
【详解】因为尸在线段NQ的垂直平分线上,所以归0=|"|,所以
||PAf|-|PN||=\PM\-|Pe||=r=2x/3<|A«V|=4,由双曲线的定义知点尸的轨迹是以M,N为焦点,2G为实
轴长的双曲线,则。=2,〃=得〃=1,所以曲线E的方程为故答案为:t_y2=i
4J多选题)已知线段BC的长度为4,线段AA的长度为〃?,点。、G满足4。=。。,OGMC=0,且
G点在直线A8上,若以8c所在直线为x轴,8c的中垂线为了轴建立平面直角坐标系,则()
A.当机=4时,点G的轨迹为圆
B.当4<加48时,点G的轨迹为椭圆,且椭圆的离心率取值范围为
C.当〃?=2应时,点G的轨迹为双曲线,该双曲线的离心率为、5
D.当〃7=2时,点G的轨迹为双曲线,该双曲线的渐近线方程为),=±瓜
【答案】BCD
【详解】根据题意可知:点A的轨迹为以3为圆心,半径为机的圆B,点。为线段AC的中点,点G为线
段AC的中垂线与直线48的交点,则|GA|=|GC|,当〃?=4时,线段AC为圆3的弦,则AC的中垂线过圆
心B,点G即点8,故A错误;当4cm48时,如图1,点G在线段上,连接GC,
图1
则|GC|+|GM=|GA|+|GB|=|AB|=/n,.•.点G的轨迹为以B,C为焦点,长轴长为由的椭圆,即
c41、
则椭圆的离心率e=-=—w-A,故B正确:当m=2近时,过点。作圆3的切线,切点为P,
amL2y
若点A在劣弧PQ(不包括端点P,Q)上,如图2,点G在84的延长线上,连接GC,
图2
则|GB|—|Gq=|G@—|GA|=|AB|=2五,.•.点G的轨迹为以8,C为焦点,长轴长为盟的双曲线的右半支:
若点A在优弧PQ(不包括端点P,Q)上,如图3,点G在A8的延长线上,连接GC,
则|GC|TGB|=|G4|TGM=|AB|=2加,.•.点G的轨迹为以9,C为焦点,长轴长为,〃的双曲线的左半支,
c2
则点G的轨迹为双曲线,.,.4=&,c=2,则双曲线的离心率为e=?=&=应,故C正确;当m=2时,
过点C作圆。的切线,切点、为M,N,若点A在劣弧MN(不包括端点M,N)上,如图4,点G在84
的延长线上,连接GC,
贝犷64一|8-|64一|例—,4—2,.•.点G的轨迹为以iC为焦点,长轴长为用的双曲线的右半支;
若点A在优弧MN(不包括端点M,N)上,如图5,点G在A5的延长线上,连接GC,
则|GCHGB|=|G4|TGB|=MB|=2,.•.点G的轨迹为以8,C为焦点,长轴长为机的双曲线的左半支,
则点G的轨迹为双曲线,.•.a=i,c=2)=V?二7=6,渐近线方程为y=±gx=土/r,DE确;故选:
BCD.
5.已知圆M:(x+3『+)?=16,N(3,0),过点N的直线/与圆M交于A8两点,过点N作M4的平行线交
直线MB于点P.
(1)求点?的轨迹£的方程;
【答案】(l)'^——=l(y^());
5
AM//NP,:.ZMAB=ZBNP,ZMBA=NPBN=NBNP,:.\P或4PN\,即\PM\-\PN\=\A^=4,当
AB互换位置时,|削一1尸时|=4,当直线/与“轴重合时无法作出NP//AM,故P不在“轴上,,点P
在以M,N为焦点的双曲线上,且2G=4,c=3,b=y/5,故点P的轨迹E的方程为?一《=l(y=0);
题型04参数法(交轨法)求轨迹方程
解I题I策I略
在求动点的轨迹方程时,存在一种求解两动曲线交点的轨迹问题,这类问题常常可以先解方程组得出交
点(含参数)的坐标,再消去参数得出所求轨迹的方程,该方法经常与参数法并用,和参数法一样,通
常选变角、变斜率等为参数
【精选例题】
[例1]已知抛物线C:—=2〃.\,(户>0)的焦点户到准线的距离为2,直线/:),=太(犬-4)与抛物线。交于
忆。两点,过点P,Q作抛物线C的切线44,若44交于点M,则点M的轨迹方程为.
【答案】y=2x(x>8或xvO)
【详解】由焦点户到准线的距离为2,可得抛物线Cf=4y.由/="可得夕=《,故y'=J,故在
42
尸,舅处的切线方程为yg="_内),即),吟_亨,同理在点Q卜J)处的切线方程为
至i
2-V-3+W
*^24
n2即M(二号,炉)联立直线与抛物线方程:
一-
=2i
4垩
y-
24
x:=4y
消去y得/一4米+16k=0,由题4=16公一64%>0=k>4或〃<0.由韦达定理,
),二攵(工一4)
玉+工2=4后小w=16太,得M(2£4Z),其中k>4或2<0,故点M的轨迹方程为:y=2x(x>8或xv。).
故答案为:),=2,1(.1>8或1<0)
【例2】设方程1+产2(m+3)x+2(1-W)y+16w<7/«2+9=0,若该方程表示一个圆,求m的取值范围
及圆心的软迹方程.
【答案】nie\-^+oo\y=4(x-3)2-l,xe(1,+oo).
k6y6
【详解】配方得[大十3)]?十卜十(1-4〃/)『二1十6/〃,若该方程表示圆,则有1+6〃?>0,得,',+r).
6
x=/〃+3,1
由标准方程知圆心的轨迹方程为1)2一消去加,得y=4(.r-3)2-l.由〃?€(_[+8),得
y=4/n-16
1717
x=〃?+3e(丁,+co).故所求的轨迹方程是y=4(x-3)2-l,xe(—,-K»).
66
22
【例3】已知椭圆二+二=1,点4,3分别是它的左、右顶点,一条垂直于x轴的动直线/与椭圆相交
84
于P,Q两点,当宜线/与椭圆相切于点八或点“时,看作P,。两点重合于点八或点4,求直线A"与宜
线5。的交点M的轨迹方程.
【答案】--^-=1
84
22
【详解】设尸(・%,%),则。(“稣),则本+卷=1,因为4-2屈0),BQ&O),当七。±2近时,所以直
线AP的方程为:)'=;1金*+2&)直线BQ的方程为:丁=含%。-2&),所以
丁=二^(犬-8),又火=4(1—$)=次/,所以旷2=^^,即上一上=],当/=±2夜肘,
x0—o82284
M(±2&,0)也符合上式,所以直线AP与直线4Q的交点M的轨迹方程是三-二=1.
84
【跟踪训练】
1.设椭圆方程为/+二=1,过点MOM)的直线/交椭圆于点A,B,。是坐标原点,点P满足
4
-1——
OP=-(OA+OB),当/绕点M旋转时,求动点。的轨迹方程;
【答案】4x2+/-y=0
【详解】直线/过点M9D,点用在椭圆内部,所以直线,总与椭圆相交.当/的斜率存在时,设斜率为
y=匕+1
则/的方程为广质+1.联立直线与椭圆的方程、2+亡_[,消去y得(4+公卜2+2日-3=0,设
A(X,yJ、3(库丁2),则5+七=-±73',则,+%=%(西+电)+2=71?,于是
f十代一।K,
0P=■!■(0A+08)=•曾,—^.
2I22)(4+&24+&2J
,=/①-4x
设点P的坐标为(元),),则7,由①©得女=—,代入②整理得4/+/一),=0③
4+K
当/的斜率不存在时,A、B中点为坐标原点(0,0),也满足方程③,所以点P的轨迹方程为
4x:+y2-y=0.
2.已知抛物线C:y2=4x,直线/过点P(0,l).若/与。交于A,B两点,点。在线段48上,且
露爵求点。的轨迹方程
【答案】y=2x,(0<x<l且xW])
【详解】解法一:设。(乂)。,A(.T],y),网声,必),不妨令王<工2,
火工。4—2火1
•・•直线/与抛物线C有两个交点,・・・{Ay八,,攵<1,且女工0,玉+X,=F-,
A=-I6A+I6>Ok~k~
.\AP\|AQ|X]X-Xj2$x,1k、2c
x=
由\DDI=iT^F,得―=x----x-,*'--7-=―r,,y=---+1=---,,y=2x.
\PB\\QB\%,2~x,+x22-k2-k2-k
*.*A<1,且AHO,,0vxvl,且xwg,.,•点Q的轨迹方程为y=2大(0<x<l,且xw;).
解法二:设Q(x,y),A(4,y),巴与必),不妨令百<W,
女工04-2kI
•・•直线/与抛物线C有两个交点,・・・JA=T6Z+[6>0'且4工3玉+务=下一,^2=^2-
•・•点Q在线段A8上,设掰=需=丸,则P4=/IP8,AQ=AQBf
X=2X.X,Ik2
x-x,=A(X2-X)&+4?-k2-k2-k
•:/cl,且々HO,.•.Ovxvl,且x=•二点Q的轨迹方程为y=2x(0<x<l,且
x=A/6+7in-4()
3.在直角坐标系X0y中,直线乙的参数方程为ia为参数),直线A的参数方程为•m
y=—kt
I2
(m为参数),设4与4的交点为产,当女变化时,尸的轨迹为曲线G.
求曲线C1的普通方程;
【答案】4+4=1,
63
X=y/b+t
【详解】解:因为直线4的参数方程为(,为参数),消去参数,得直线4的普通方程为
),=胪1,
),二;女[一6)①,
x=m-\!b
消去参数加得直线,2的普通方程为丁=-:1+#)②,设
直线4的参数方程为m(机为参数)
产一工
消去火得丁=-3卜2-6)即曲线G的普通方程为
P(D),
("0);
4.已知椭圆C:接+总=1(4>力>0)的离心率为乎,且经过“11用,经过定点了(1,0)斜率不为0的直
线/交。于E,广两点,A,8分别为椭圆C的左,右两顶点.
(1)求椭圆C的方程;(2)设直线AE与3r的交点为P,求,点的轨迹方程.
'3=2
a~24=2
【详解】⑴根据题意可得。2=护+。2,解得《b=\・•・求椭圆。的方程为工+V=i
4
L2=1C=yf3
[片+正
y=4(x+2)
(2)根据题意可得直线A氏y=9(x+2),BF:丁=右"-2)联立方程,解得
y=-2)
/、2Ai
2(4+3_
=4,”点的轨迹方程为x=4
&-42
5.已知椭圆[十二二].〉〃〉。)的离心率为叵,
且经过点A(2,0).
ab2
(I)求椭圆的标准方程;(II)设0为椭圆的中心,点。(一2,0),过点4的动直线/交椭圆于另一点
B,直线/上的点C满足OB.OC=4,求直线8。与OC的交点P的轨迹方程.
22
【答案】⑴?+5=1(2)x2+y+2x=0(x^0)
【分析】(1)利用椭圆C:/=心0)的离心率为孝,且经过点M(2,0),可求椭圆的
几何量,从而可求椭圆方程;(2)直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理,求得B点坐标,结合
O6・OC=4求出C的坐标,写出BD、OC的直线方程,利用消守法求轨迹.
【解析】(1)因为椭圆的离心率e=£=正,且。=2,所以c=J5.
a2
乂/=。2-。2=2.故椭圆的标准方程为上+上=1.
42
(2)设直线/的方程为x=)+21当,存在时,由题意/工0
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