1、第八章 平面解析几何 第八节 曲线与方程最新考纲考情索引核心素养1.了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系.2.了解解析几何的基本思想和利用坐标法研究几何问题的基本方法3.能够根据所给条件选择适当的方法求曲线的轨迹方程.2017全国卷,T202016全国卷,T202016全国卷,T201.直观想象2.数学运算1曲线与方程一般地,在直角坐标系中,如果某曲线C(看作点的集合或适合某种条件的点的轨迹)上的点与一个二元方程f(x,y)0的实数解建立了如下的关系:(1)曲线上点的坐标都是这个_(2)以这个方程的解为坐标的点都是_那么,这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线方程的解曲线上的点2求动点
2、轨迹方程的一般步骤(1)建立适当的坐标系,用有序实数对(x,y)表示曲线上任意一点M的坐标(2)写出适合条件p的点M的集合PM|p(M)(3)用坐标表示条件p(M),列出方程_(4)化方程f(x,y)0为最简形式(5)说明以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上f(x,y)03两曲线的交点设曲线C1的方程为F1(x,y)0,曲线C2的方程为F2(x,y)0,则C1、C2的交点坐标即为方程组_的实数解若此方程组_,则两曲线无交点F1(x,y)0,F2(x,y)0无解1“曲线C是方程f(x,y)0的曲线”是“曲线C上的点的坐标都是方程f(x,y)0的解”的充分不必要条件2曲线的交点与方程组的关系(1
3、)两条曲线交点的坐标是两个曲线方程的公共实数解,即两个曲线方程组成的方程组的实数解(2)方程组有几组实数解,两条曲线就有几个交点;方程组无实数解,两条曲线就没有交点1概念思辨判断下列结论的正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)f(x0,y0)0是点P(x0,y0)在曲线f(x,y)0上的充要条件()(2)方程x2xyx的曲线是一个点和一条直线()(3)动点的轨迹方程和动点的轨迹是一样的()(4)方程y x与xy2表示同一曲线()解析:对于(2),由方程得x(xy1)0,即x0或xy10,所以方程表示两条直线,错误;对于(3),前者表示方程,后者表示曲线,错误;对于(4),曲线y x是曲线xy
4、2的一部分,错误答案:(1)(2)(3)(4)2教材衍化(1)(人A选修21P37T3改编)已知点F14,0,直线l:x14,点B是l上的动点若过点B垂直于y轴的直线与线段BF的垂直平分线交于点M,则点M的轨迹是()A双曲线 B椭圆C圆D抛物线(2)(人A选修21P35例1改编)曲线C:xy2上任一点到两坐标轴的距离之积为_(3)(人A选修21P37A组T4改编)已知O方程为x2y24,过M(4,0)的直线与O交于A,B两点,则弦AB中点P的轨迹方程为_解析:(1)由已知|MF|MB|,根据抛物线的定义知,点M的轨迹是以点F为焦点,直线l为准线的抛物线(2)在曲线xy2上任取一点(x0,y0)
5、,则x0y02,该点到两坐标轴的距离之积为|x0|y0|x0y0|2.(3)根据垂径定理知,OPPM,所以P点轨迹是以OM为直径的圆且在O内的部分以OM为直径的圆的方程为(x2)2y24,它与O的交点为(1,3)结合图形可知所求轨迹方程为(x2)2y24(0 x1)答案:(1)D(2)2(3)(x2)2y24(0 x2.根据双曲线的定义,点Q的轨迹是以C(2,0),A(2,0)为焦点,实轴长为2的双曲线由c 2,a1,得b21,因此点Q的轨迹方程为x2y21.条件迁移若将典例中的条件“圆C的方程(x2)2y24”改为“圆C的方程(x2)2y216”,其他条件不变,求点Q的轨迹方程解:由(x 2
6、)2y216知圆心C(2,0),半径r4.因为MQ AP0,AP2AM,所以QM垂直平分AP,连接AQ,则|AQ|QP|,所以|QC|QA|QC|QP|r4.根据椭圆定义,点Q的轨迹是以C(2,0),A(2,0)为焦点,长轴长为4的椭圆由c 2,a2,得b 2.因此点Q的轨迹方程为x24 y221.定义法求轨迹方程的方法、关键及注意点1求轨迹方程时,若动点与定点、定线间的等量关系满足圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义,则可直接根据定义先确定轨迹类型,再写出其方程2关键:理解解析几何中有关曲线的定义是解题关键3利用定义法求轨迹方程时,还要看所求轨迹是否是完整的圆、椭圆、双曲线、抛物线,如果不是完整的
7、曲线,则应对其中的变量x或y进行限制变式训练(2019广东七校联考)已知圆的方程为x2y24,若抛物线过定点A(0,1),B(0,1),且以该圆的切线为准线,则抛物线焦点的轨迹方程是()A.x23 y241(y0)B.x24 y231(y0)C.x23 y241(x0)D.x24 y231(x0)解析:过点A、B、O(O为坐标原点)分别向抛物线的准线作垂线,垂足分别为A1,B1,O1,设抛物线的焦点为F(x,y),则|FA|AA1|,|FB|BB1|,所以|FA|FB|AA1|BB1|,因为O为AB的中点,所以|AA1|BB1|2|OO1|4,所以|FA|FB|42|AB|,故点F的轨迹是以A
8、、B为焦点的椭圆,可知其方程为x23 y24 1,又点F不能在y轴上,故所求轨迹方程为 x23 y24 1(x0),故选C.答案:C考点3 相关点(代入)法求轨迹方程(讲练互动)典例体验(2019合肥质检)如图所示,抛物线E:y22px(p0)与圆O:x2y28相交于A,B两点,且点A的横坐标为2.过劣弧AB上动点P(x0,y0)作圆O的切线交抛物线E于C,D两点,分别以C,D为切点作抛物线E的切线l1,l2,l1与l2相交于点M.(1)求p的值;(2)求动点M的轨迹方程解:(1)由点A的横坐标为2,可得点A的坐标为(2,2),代入y22px,解得p1.(2)由(1)知抛物线E:y22x.设C
9、 y212,y1,D y222,y2,y10,y20,切线l1的斜率为k,则切线l1:yy1kxy212,代入y22x,得ky22y2y1ky210,由0,解得k1y1,所以l1的方程为y1y1xy12,同理l2的方程为y1y2xy22.联立y1y1xy12,y1y2xy22,解得xy1y22,yy1y22.易知CD的方程为x0 xy0y8,其中x0,y0满足x20y208,x02,2 2,由y22x,x0 xy0y8,得x0y22y0y160,则y1y22y0 x0,y1y216x0,代入xy1y22,yy1y22,可得M(x,y)满足x 8x0,yy0 x0,可得x08x,y08yx,代入
10、x20y208,并化简,得x28 y21,考虑到x02,2 2,知x4,2 2,所以动点M的轨迹方程为 x28 y21,x4,2 2“相关点法”求轨迹方程的基本步骤1设点:设被动点坐标为(x,y),主动点坐标为(x1,y1)2求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式x1f(x,y),y1g(x,y).3代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程变式训练(2019怀化调研)已知F1、F2分别为椭圆C:x24 y23 1的左、右焦点,点P是椭圆C上的动点,则PF1F2的重心G的轨迹方程为()A.x236y2271(y0)B.4x29 y21(y0)C.9x24 3y21(y0)Dx243y21(y0)解析:依题意知F1(1,0),F2(1,0),设P(x0,y0)(y00),G(x,y),则由三角形重心坐标公式可得xx0113,yy03,即x03x,y03y,代入椭圆C:x24 y23 1,得重心G的轨迹方程为9x24 3y21(y0),故选C.答案:C