1、微专题70 求点的轨迹问题一、基础知识:1、求点轨迹方程的步骤:(1)建立直角坐标系(2)设点:将所求点坐标设为,同时将其他相关点坐标化(未知的暂用参数表示)(3)列式:从已知条件中发掘的关系,列出方程(4)化简:将方程进行变形化简,并求出的范围2、求点轨迹方程的方法(1)直接法:从条件中直接寻找到的关系,列出方程后化简即可(2)代入法:所求点与某已知曲线上一点存在某种关系,则可根据条件用表示出,然后代入到所在曲线方程中,即可得到关于的方程(3)定义法:从条件中能够判断出点的轨迹为学过的图形,则可先判定轨迹形状,再通过确定相关曲线的要素,求出曲线方程。常见的曲线特征及要素有: 圆:平面上到定点
2、的距离等于定长的点的轨迹 直角圆:若,则点在以为直径的圆上确定方程的要素:圆心坐标,半径 椭圆:平面上到两个定点的距离之和为常数(常数大于定点距离)的点的轨迹确定方程的要素:距离和,定点距离 双曲线:平面上到两个定点的距离之差的绝对值为常数(小于定点距离)的点的轨迹注:若只是到两定点的距离差为常数(小于定点距离),则为双曲线的一支确定方程的要素:距离差的绝对值,定点距离 抛物线:平面上到一定点的距离与到一定直线的距离(定点在定直线外)相等的点的轨迹确定方程的要素:焦准距:。若曲线位置位于标准位置(即标准方程的曲线),则通过准线方程或焦点坐标也可确定方程(4)参数法:从条件中无法直接找到的联系,
3、但可通过一辅助变量,分别找到与的联系,从而得到和的方程:,即曲线的参数方程,消去参数后即可得到轨迹方程。二、典型例题:例1:设一动点到直线的距离到它到点的距离之比为,则动点的轨迹方程是( )A. B. C. D. 思路:设,则可直接利用已知条件列出关于的等式,化简即可解:设 答案:C例2:已知两定点的坐标分别为,动点满足条件,则动点的轨迹方程为_思路:通过作图可得等价的条件为直线的斜率的关系,设,则,则可通过的斜率关系得到动点的方程解:若在轴上方,则 代入可得: ,化简可得:即 若在轴下方,则,同理可得:当时,即为等腰直角三角形,或满足上述方程所以当在一四象限时,轨迹方程为当在线段上时,同样满
4、足,所以线段的方程也为的轨迹方程综上所述:的轨迹方程为或答案:或例3:已知是抛物线的焦点,是该抛物线上的动点,则线段中点的轨迹方程是( )A. B. C. D. 思路:依题意可得, ,则有,因为自身有轨迹方程,为:,将代入可得关于的方程,即的轨迹方程: 答案:D例4:已知是抛物线上的焦点,是抛物线上的一个动点,若动点满足,则的轨迹方程是_思路:考虑设,由抛物线可得:,且,故考虑利用向量关系得到与的关系,从而利用代入法将用进行表示,代入到即可解:由抛物线可得:设 在上 ,将代入可得:,即 答案:例5:在平面直角坐标系中,直线与椭圆交于两点,且,分别为椭圆的左,右顶点,则直线与的交点所在曲线方程为
5、_思路:由椭圆可得:,从而可确定线与的方程。,若联立方程解,则形式较为复杂不易化简,观察两条直线方程的特点,可发现若两边相乘,有平方差的特点,且与椭圆相交,则关于轴对称,有。所以两方程左右两边分别相乘可得:,再利用满足椭圆方程,消去等式中的即可解:由椭圆可知:,设交点坐标。与椭圆相交于 关于轴对称考虑直线与的方程:由可得: 同理可得: 可得: 由在椭圆上可得:,代入可得:,整理后可得:答案:小炼有话说:本题消元的方法比较特殊,是抓住了两直线中某些地方具备平方差公式的特点,从而两式相乘,再进行代入消元。例6:若动圆过定点且和定圆 外切,则动圆圆心的轨迹方程是_思路:定圆的圆心为,观察到恰好与关于
6、原点对称,所以考虑点轨迹是否为椭圆或双曲线,设动圆的半径为,则有,由两圆外切可得,所以,即距离差为定值,所以判断出的轨迹为双曲线的左支,则,解得,所以轨迹方程为答案:小炼有话说:本题从所给条件中的对称定点出发,先作一个预判,从而便可去寻找符合定义的要素,即线段的和或差。要注意本题中,所以轨迹为双曲线的一支。例7:是圆的圆心为,是圆内一定点,为圆周上任一点,线段的垂直平分线与的连线交于点,则的轨迹方程为( )A. B. C. D. 思路:可得,发现刚好与均在轴上且关于原点对称,从而联想到双曲线或椭圆的焦点,观察几何性质可得:由的中垂线可得,从而考虑,即到的距离和为定值5,从而判断出其轨迹为椭圆,
7、可得,则,所以椭圆方程为:答案:C例8:已知直线与抛物线交于两点,且,其中为坐标原点,若于,则点的轨迹方程为( )A. B. C. D. 思路:先处理条件可得由为邻边的平行四边形对角线相等,所以该四边形为矩形。即,设,即,联立直线与抛物线方程并利用韦达定理可得,从而可得直线过定点,结合图像性质可得,则的轨迹为以为直径的圆,轨迹方程为 解:,且为为邻边的平行四边形对角线 该四边形为矩形,即设, 联立方程:,消去可得: ,由可得 ,即直线过定点 即 的轨迹为以为直径的圆则该圆的圆心为,半径 轨迹方程为 答案:B例9:过点作圆的割线,交圆于两点,在线段上取一点,使得,求点的轨迹解:设点,直线的斜率为
8、由可得: ,联立方程:,消去可得:代入可得:即,而代入可得:化简可得:,因为在圆内所以点的轨迹是直线被圆截得的弦例10:如图所示,点在圆上运动,轴,点在的延长线上,且 (1)求点的轨迹方恒,并求当为何值时,的轨迹表示焦点在轴上的椭圆(2)当时,在(1)中所得曲线记为,已知直线,是上的动点,射线(为坐标原点)交曲线于点,又点在上且满足,求点的轨迹方程解:(1)思路:自身有轨迹方程,且条件中所求的点与点存在联系(),所以考虑利用代入法求轨迹方程。设,然后利用向量关系找到的坐标与坐标的联系,从而代入到所在的方程便得到关于的等式,即的轨迹方程设 轴 由在上可知:,代入可得:即 当时,的轨迹表示焦点在轴上的椭圆(2)思路:由(1)可知曲线方程为,从而题目中的点均有方程。设所求点,则可考虑寻找的坐标与之间的联系。本题共线是关键点,因为在这条线上的点,其与点距离的比值即为横纵坐标的比值。所以先从入手,题目中没有的比例,则不妨设,进而得到与的联系:,再寻找的联系,结合条件可知,从而用即可表示出与的联系(而不用再设字母):。所以可以用代入法分别将两组关系代入至直线与椭圆方程,再消去即可得到的轨迹方程解:由(1)可得曲线方程为:设 设 由线段比例可得: 由同理可得: 分别在直线与椭圆上 ,代入可得:,化简可得:的轨迹方程为: