1、1轨迹方程的求法一、知识复习轨迹方程的求法常见的有(1)直接法;(2)定义法;(3)待定系数法(4)参数法(5)交轨法;(6)相关点法注意:求轨迹方程时注意去杂点,找漏点.一、知识复习例 1:点 P(3,0)是圆 x2+y26x55=0 内的定点,动圆 M 与已知圆相切,且过点P,求圆心 M 的轨迹方程。2例 2、如图所示,已知 P(4,0)是圆 x2+y2=36 内的一点,A、B 是圆上两动点,且满足APB=90,求矩形 APBQ 的顶点 Q 的轨迹方程.解:设 AB 的中点为 R,坐标为( x,y),则在 RtABP 中,|AR|=| PR|.又因为 R 是弦 AB 的中点,依垂径定理:在
2、 RtOAR 中,|AR|2=|AO|2|OR| 2=36(x 2+y2)又|AR |=|PR|= )4(所以有(x4) 2+y2=36(x 2+y2),即 x2+y24x10=0因此点 R 在一个圆上,而当 R 在此圆上运动时,Q 点即在所求的轨迹上运动.设 Q(x,y), R(x1,y1),因为 R 是 PQ 的中点,所以 x1= ,20,41y代入方程 x2+y24x10=0,得10=0)(4(x整理得:x 2+y2=56,这就是所求的轨迹方程.3例 3、如图, 直线 L1 和 L2 相交于点 M, L1L2, 点 N L1. 以 A, B 为端点的曲线段 C上的任一点到 L2 的距离与
3、到点 N 的距离相等. 若AMN 为锐角三角形, |AM|= , |AN| 17= 3, 且|BN|=6. 建立适当的坐标系,求曲线段 C 的方程. 解法一:如图建立坐标系,以l 1为x轴,MN的垂直平分线为y轴,点O 为坐标原点。依题意知:曲线段C是以点N为焦点,以l 2为准线的抛物线的一段,其中 A,B 分别为C的端点。设曲线段C 的方程为 ,)0,(),02yxpyBA其中x A,xB分别为A,B的横坐标, P=|MN|。)2(92)(173|,1| )0(2(AApxxNMp得由所 以由,两式联立解得 。再将其代入式并由p0解得pA4214AAxp或因为AMN是锐角三角形,所以 ,故舍
4、去Ax22Axpp=4,x A=1由点B在曲线段C上,得 。42|pBNx4综上得曲线段C的方程为 )0,41(82yxy解法二:如图建立坐标系,分别以l 1、l 2为轴,M 为坐标原点。作AE l1,ADl 2,BFl 2垂足分别为E、D、F设A(x A, yA)、 B(xB, yB)、N(x N, 0)依题意有)0,63)(28 0,|,()6| 4| | 2| 32 22222yxyCyxx PyPNBEAMxDDyANEx BABNA的 方 程故 曲 线 段 属 于 集 合上 任 一 点 则 由 题 意 知是 曲 线 段设 点 为 锐 角 三 角 形 故 有由 于5例 4、已知两点 以
5、及一条直线 :y=x,设长为 的线段 AB 在直线 上移动,)2,0(,(QP2求直线 PA 和 QB 交点 M 的轨迹方程解:PA 和 QB 的交点 M(x,y)随 A、B 的移动而变化,故可设 ,)1,(),tBtA则 PA: QB:),2(2tty ).1(2txy消去 t,得 .08yx当 t=2,或 t=1 时,PA 与 QB 的交点坐标也满足上式,所以点 M 的轨迹方程是.yxyx6例 5、设点 A 和 B 为抛物线 y2=4px(p0) 上原点以外的两个动点,已知OA OB, OMAB ,求点 M 的轨迹方程,并说明它表示什么曲线 .解法一:设 M(x,y),直线 AB 的方程为
6、 y=kx+b由 OMAB,得 k=由 y2=4px 及 y=kx+b,消去 y,得 k2x2+(2kb4p)x+b 2=0所以 x1x2= , y1y2= ,kp4由 OAOB,得 y1y2=x 1x2所以 = , b=4kp kp42故 y=kx+b=k(x4p), 得 x2+y24px=0(x0)故动点 M 的轨迹方程为 x2+y24px=0(x0),它表示以(2p,0) 为圆心,以 2p 为半径的圆,去掉坐标原点.7解法二:设 A(x1,y1),B(x2,y2),M(x,y)依题意,有 121212214xyxyxyp得(y 1y 2)(y1+y2)=4p(x1x 2)若 x1x 2,
7、则有 ,得 y12y22=16p2x1x2 代入上式21214x有 y1y2=16p 2 代入,得 代入,得 所以yxyp214 pyxyp442112121214)(ypxy即 4pxy 12=y(y1+y2)y 12y 1y2 、代入上式,得 x2+y24px=0(x0)当 x1=x2 时,ABx 轴,易得 M(4p,0)仍满足方程.故点 M 的轨迹方程为 x2+y24px=0(x0)它表示以 (2p,0)为圆心,以 2p 为半径的圆,去掉坐标原点.|8轨 迹 方 程(练习 1)1(08 、山东文 22)已知曲线 : 所围成的封闭图形的面积为1C|10)xyab,曲线 的内切圆半径为 ,记
8、 为以曲线 与坐451C25321C标轴的交点为顶点的椭圆(1)求椭圆 的标准方程;2(2)设 是过椭圆 中心的任意弦, 是线段 的AB2LAB垂直平分线, 是 上异于椭圆中心的点ML若 ( 为坐标原点),当点 在椭圆 上|O| 2C运动时,求点 的轨迹方程; 若 是 与椭圆 的交点,求 的面积的最小值L2CAMB9解:(1) 由题意得 2453ab4522ba,椭圆方程: 154xy(2)若 AB 所在的斜率存在且不为零,设AB 所在直线方程为 ykx(k0),A( )Ayx,由2154,xyk 222004545AAkxyk,222()|AOy设 M(x,y),由|MO|OA|(0) |M
9、O|2 2|OA|2 220(1)45kxy因为 L 是 AB 的垂直平分线,所以直线 L 的方程为 y k ,代入上式有:1,由 ,222220(1)0()4545xxyyxy02yx22540xy当 k0 或不存时,上式仍然成立.,综上所述,M 的轨迹方程为 , ( 0) 2245xy当 k 存在且 k 0 时, |OA|2 222004545AAkxyk, 220(1)Ak由 2154xyk22 25MMxykk, 22(1)|kO 2222110()()454kkOA010 22219| 0OABOM|OBA940 ,|SM |当且仅当 45k 254k 2 时,即 k 1 时等号成立当 ;140059AMBk,当 k 不存在时, 2ABS综上所述, 的面积的最小值为 409