高二数学 上学期曲线和方程巧用直接法求轨迹方程综述

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巧用直接法求轨迹方程

用直接法求轨迹方程就是根据轨迹的条件,能够直接找到动点坐标之间的关系,从而得到所求的轨迹方程.其步骤为:建立坐标系,写出动点P(x,y)的坐标,然后根据已知条件写出等式,得出x、y之间的关系,化简后即得所求的轨迹方程,而已知条件是指题设的要求,有时要借助平面几何的有关定理,分析出数量关系.

一、代入题设中的已知等式

若动点的规律由题设中的已知等式明显给出,则采用直接将数量关系代数化的方法求其轨迹.

例1 动点P(x,y)到两定点A(-3,0)和B(3,0)的距离的比等于2(即的轨迹方程?

解:∵|PA|=(x?3)2?y2,|PB|?|PA|?2),求动点P|PB|(x?3)2?y2

(x?3)2?y2|PA|?2?(x?3)2?y2?4(x?3)2?4y2 ?2得代入

|PB|(x?3)2?y2化简得(x-5)2+y2=16,轨迹是以(5,0)为圆心,4为半径的圆. 二、列出符合题设条件的等式

有时题中无坐标系,需选定适当位置的坐标系,再根据题设条件列出等式,得出其轨迹方程. 例2 动点P到一高为h的等边△ABC两顶点A、B的距离的平方和等于它到顶点C的距离平方,求点P的轨迹?

解 以C为原点,AB上的高线CD所在直线为x轴建立直角坐标系

设动点P(x,y),则A(h,h3),B(h,?h3)列出等式

PA2?PB2?PC2?(x?h)2?(y?化简得(x?2h)?y?22h3)2?(x?h)2?(y?h3)2?x2?y2

42h 3三、运用有关公式

有时要运用符合题设的有关公式,使其公式中含有动点坐标,并作相应的恒等变换即得其轨迹方程. 例3 △ABC的两顶点是B(-3,0),(3,0),两底角B、C之和恒为135°,求第三顶点A的轨迹方程.

解 ∵∠B+∠C=135°,∴∠P=45°,kPB?yy,kPC? x?3x?3yy?tg45??x?3x?3yy1??代入二直线交角公式

x?3x?3

?6yx2?9?y2

化简得x?(y?3)?18(y?0)或x?(y?3)?18(y?0)

轨迹是两条优弧,B、C两点是轨迹的极限点. 四、借助平几中的有关定理和性质

有时动点规律的数量关系不明显,这时可借助平面几何中的有关定理、性质、勾股定理、垂径定理、中线定理、连心线的性质等等,从而分析出其数量的关系,这种借助几何定理的方法是求动点轨迹的重要2222方法.

例4 一条线段AB的长等于2a,两个端点A和B分别在x轴和y轴上滑动,求AB中点P的轨迹方程?

解 由平几的中线定理:在直角三角形AOB中,OM=

12AB?12?2a?a, ?x2?y2?a,x2?y2?a2

M点的轨迹是以O为圆心,a为半径的圆周.


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