■重慶市第一中學(xué)高二(4)班 朱健坤 (指導(dǎo)老師:黃正衛(wèi))
軌跡方程的探求是解析幾何中的基本問題之一。解答這類問題,要善于總結(jié)知識之間的相互聯(lián)系?,F(xiàn)就這類問題的解題方法和心得總結(jié)如下。
已知兩點(diǎn)M(-2,0),N(2,0),點(diǎn)P為坐標(biāo)平面內(nèi)的動點(diǎn),滿足,求動點(diǎn)P的軌跡方程。
分析:題目給出了點(diǎn)P坐標(biāo)滿足的關(guān)系,直接把條件轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)即可。
解:設(shè)P(x,y),由題意得:
故動點(diǎn)P的軌跡方程為y2=-8x。
已知兩定點(diǎn)A(-2,0),B(1,0),如果動點(diǎn)P滿足條件|PA|=2|PB|,則點(diǎn)P的軌跡所包圍的圖形的面積等于多少?
解:由題意得,|PA|2=4|PB|2。
設(shè)P的坐標(biāo)為P(x,y),則:
(x+2)2+y2=4[(x-1)2+y2]。
故(x-2)2+y2=4。
故點(diǎn)P的軌跡為圓,半徑r=2,面積S=4π。
如圖1,已知圓M:(x+1)2+y2=8,點(diǎn)N(1,0),點(diǎn)A是圓M上任意一點(diǎn),點(diǎn)P在直線MA上,且的軌跡方程。
圖1
解:設(shè)NA中點(diǎn)為Q。
由中垂線的性質(zhì)得:PA=PN。
PM+PN=MA=22>|MN|=2。
故點(diǎn)P的軌跡為橢圓,a=2,c=1。
如果點(diǎn)P(x,y)的運(yùn)動是隨著另一點(diǎn)Q(x0,y0)(Q的軌跡已知或可求)運(yùn)動而運(yùn)動的,可用x,y把x0,y0表示出來,再代入Q的軌跡方程中,從而求得P的軌跡方程。
如圖2所示,已知P(4,0)是圓x2+y2=36內(nèi)的一點(diǎn),A、B是圓上兩動點(diǎn),且滿足∠APB=90°,R為AB的中點(diǎn),求矩形APBQ的頂點(diǎn)Q的軌跡方程。
解:設(shè)R(x0,y0)。
RP2=(x0-4)2+y20。RO2=x20+y20。
36=RP2+RO2。
x20+y20-4x0-10=0。
設(shè)Q(x,y),則:
圖2
故Q的軌跡方程為x2+y2=56。
此法是選用恰當(dāng)?shù)膮?shù)(如k,θ等),分別將x,y表示出來再求解。過拋物線y2=2px的頂點(diǎn)O作兩條互相垂直的弦OA、OB,再以O(shè)A、OB為鄰邊作矩形AOBM,如圖3,求點(diǎn)M的軌跡方程。
解:如圖3所示,由題意及有關(guān)知識得:
圖3
消去k得y2=2px-8p2。
故點(diǎn)M的軌跡方程為y2=2px-8p2。
這類問題常含雙元參數(shù),求解時(shí)常將兩式相乘,然后整體代換。
解:如圖4所示。
A1(-2,0),A2(2,0)。