《【創(chuàng)新方案】高考數(shù)學(xué) 理一輪突破熱點(diǎn)題型:第8章 第8節(jié) 曲線與方程》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【創(chuàng)新方案】高考數(shù)學(xué) 理一輪突破熱點(diǎn)題型:第8章 第8節(jié) 曲線與方程(4頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第八節(jié) 曲線與方程
考點(diǎn)一
定義法求軌跡方程
[例1] (20xx·鄭州模擬)已知A(-5,0),B(5,0),動(dòng)點(diǎn)P滿足||,||,8成等差數(shù)列.
(1)求點(diǎn)P的軌跡方程;
(2)對(duì)于x軸上的點(diǎn)M,若滿足||·||=2,則稱點(diǎn)M為點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的“比例點(diǎn)”.問:對(duì)任意一個(gè)確定的點(diǎn)P,它總能對(duì)應(yīng)幾個(gè)“比例點(diǎn)”?
[自主解答] (1)由已知得||-||=8,
∴點(diǎn)P的軌跡是以A,B為焦點(diǎn)的雙曲線的右支,且a=4,b=3,c=5,
∴點(diǎn)P的軌跡方程為-=1(x≥4)
(2)設(shè)P(x0,y0)(x0≥4),M(m,0).∵-=1,
∴y=9;又=(-5-x
2、0,-y0),=(5-x0,-y0),
則||||=·= =x-16
又 2=||2=(x0-m)2+(y0)2=x-2mx0+m2-9,
由||||=2得,m2-2mx0+7=0,(*).
所以Δ=4x-28≥36>0,∴方程(*)恒有兩個(gè)不等實(shí)根.
∴對(duì)任意一個(gè)確定的點(diǎn)P,它總能對(duì)應(yīng)2個(gè)“比例點(diǎn)”.
【互動(dòng)探究】
若將本例中的條件“||,||,8”改為“||,||,8”,求點(diǎn)P的軌跡方程.
解:由已知得||-||=8,∴點(diǎn)P的軌跡是以A,B為焦點(diǎn)的雙曲線的左支,且a=4,b=3,∴點(diǎn)P的軌跡方程為-=1(x≤-4).
【方法規(guī)律】
定義法求軌跡方程及其注意
3、點(diǎn)
(1)在利用圓錐曲線的定義法求軌跡方程時(shí),若所求的軌跡符合某種圓錐曲線的定義,則根據(jù)曲線的方程,寫出所求的軌跡方程;
(2)利用定義法求軌跡方程時(shí),還要看軌跡是否是完整的圓、橢圓、雙曲線、拋物線,如果不是完整的曲線,則應(yīng)對(duì)其中的變量x或y進(jìn)行限制.
1.已知A(0,7),B(0,-7),C(12,2),以C為一個(gè)焦點(diǎn)作過A,B的橢圓,則橢圓的另一個(gè)焦點(diǎn)F的軌跡方程是什么?
解:由題意知|AC|=13,|BC|=15,|AB|=14,
又∵|AF|+|AC|=|BF|+|BC|,∴|AF|-|BF|=|BC|-|AC|=2,
故點(diǎn)F的軌跡是以A,B為焦點(diǎn),實(shí)軸長為2的雙曲線的
4、下支.
又c=7,a=1,可得b2=48,故點(diǎn)F的軌跡方程為y2-=1(y≤-1).
2.點(diǎn)P(-3,0)是圓C:x2+y2-6x-55=0內(nèi)一定點(diǎn),動(dòng)圓M與已知圓相內(nèi)切且過點(diǎn)P,求圓心M的軌跡方程.
解:已知圓為(x-3)2+y2=64,其圓心C(3,0),半徑為8,由于動(dòng)圓M過點(diǎn)P,
所以|MP|等于動(dòng)圓的半徑r,即|MP|=r.
又圓M與已知圓C相內(nèi)切,所以圓心距等于半徑之差,即|MC|=8-r.
從而有|MC|=8-|MP|,即|MC|+|MP|=8.
根據(jù)橢圓的定義,動(dòng)點(diǎn)M到兩定點(diǎn)C,P的距離之和為定值8>6=|CP|,
所以動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是橢圓,并且2a=8,a=4;
5、2c=6,c=3;b2=16-9=7,
因此圓心M的軌跡方程為+=1.
考點(diǎn)二
代入法(相關(guān)點(diǎn)法)求軌跡方程
[例2] (1)(20xx·遼寧高考改編) 如圖,橢圓C0:+=1(a>b>0,a,b為常數(shù)),動(dòng)圓C1:x2+y2=t,b
6、(-a,0),A2(a,0),
則直線A1A的方程為y=(x+a),①
直線A2B的方程為y=(x-a).②
由①②得y2=(x2-a2).③
由點(diǎn)A(x1,y1)在橢圓C0上,故+=1.從而y=b2,代入③得-=1(x<-a,y<0).
(2)設(shè)M(x0,0),P(0,y0),N(x,y),
∵⊥,=(x0,-y0),=(1,-y0),
∴(x0,-y0)·(1,-y0)=0,∴x0+y=0.
由=2,得(x-x0,y)=2(-x0,y0),
∴即∴-x+=0,即y2=4x.
故所求的點(diǎn)N的軌跡方程是y2=4x.
[答案] (1)-=1(x<-a,y<0)
【方法
7、規(guī)律】
代入法(相關(guān)點(diǎn)法)適用的軌跡類型及使用過程
動(dòng)點(diǎn)所滿足的條件不易得出或轉(zhuǎn)化為等式,但形成軌跡的動(dòng)點(diǎn)P(x,y)卻隨另一動(dòng)點(diǎn)Q(x′,y′)的運(yùn)動(dòng)而有規(guī)律地運(yùn)動(dòng),而且動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡方程為給定的或容易求得的,則可先將x′,y′表示成關(guān)于x,y的式子,再代入Q的軌跡方程,整理化簡即得動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程.
已知長為1+的線段AB的兩個(gè)端點(diǎn)A、B分別在x軸、y軸上滑動(dòng),P是AB上一點(diǎn),且=,求點(diǎn)P的軌跡C的方程.
解:設(shè)A(x0,0),B(0,y0),P(x,y),由題意知=,
又=(x-x0,y),=(-x,y0-y),所以x-x0=-x,y=(y0-y),
得x0=x,y0=
8、(1+)y.
因?yàn)閨AB|=1+,即x+y=(1+)2,所以2+[(1+)y]2=(1+)2,
化簡得+y2=1.
高頻考點(diǎn)
考點(diǎn)三 直接法求點(diǎn)的軌跡方程
1.直接法求點(diǎn)的軌跡方程是求軌跡方程的一種重要方法,也是高考考查的重要內(nèi)容.
2.直接法求點(diǎn)的軌跡方程,在高考中有以下兩個(gè)命題角度:
(1)明確給出等式,求軌跡方程;
(2)給出已知條件,尋找題設(shè)中的等量關(guān)系,求軌跡方程.
[例3] 已知?jiǎng)狱c(diǎn)P(x,y)與兩定點(diǎn)M(-1,0),N(1,0)連線的斜率之積等于常數(shù)λ(λ≠0).
(1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程;
(2)試根據(jù)λ的取值情況討論軌跡C的形狀.
9、
[自主解答] (1)由題設(shè)知直線PM與PN的斜率存在且均不為零,所以kPM·kPN=·=λ,整理得x2-=1(λ≠0,x≠±1).
即動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程為x2-=1(λ≠0,x≠±1).
(2)①當(dāng)λ>0時(shí),軌跡C為中心在原點(diǎn)、焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線(除去頂點(diǎn));
②當(dāng)-1<λ<0時(shí),軌跡C為中心在原點(diǎn)、焦點(diǎn)在x軸上的橢圓(除去長軸的兩個(gè)端點(diǎn));
③當(dāng)λ=-1時(shí),軌跡C為以原點(diǎn)為圓心、1為半徑的圓(除去點(diǎn)(-1,0),(1,0));
④當(dāng)λ<-1時(shí),軌跡C為中心在原點(diǎn)、焦點(diǎn)在y軸上的橢圓(除去短軸的兩個(gè)端點(diǎn)).
直接法求軌跡方程的常見類型及解題策略
(1)題目給出等量關(guān)系
10、,求軌跡方程.可直接代入即可得出方程.
(2)題中未明確給出等量關(guān)系,求軌跡方程.可利用已知條件尋找等量關(guān)系,得出方程.
在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)B與點(diǎn)A(-1,1)關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱,P是動(dòng)點(diǎn),且直線AP與BP的斜率之積等于-.求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程.
解:因?yàn)辄c(diǎn)B與點(diǎn)A(-1,1)關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱,所以點(diǎn)B的坐標(biāo)為(1,-1).
設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),由題設(shè)知直線AP與BP的斜率存在且均不為零,
則·=-,化簡得x2+3y2=4(x≠±1).
故動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為x2+3y2=4(x≠±1).
———————————[課堂歸納——通法領(lǐng)悟]———————————————
11、—
1個(gè)主題——坐標(biāo)法求軌跡方程
通過坐標(biāo)法,由已知條件求軌跡方程,通過對(duì)方程的研究,明確曲線的位置、形狀以及性質(zhì)是解析幾何需要完成的兩大任務(wù),是解析幾何的核心問題,也是高考的熱點(diǎn)之一.
3種方法——求軌跡方程的三種常用方法
明確求軌跡方程的適用條件是求軌跡方程的關(guān)鍵.
(1)定義法:求軌跡方程時(shí),應(yīng)盡量利用幾何條件探求軌跡的類型,應(yīng)用定義法,這樣可以減少運(yùn)算量,提高解題速度.
(2)代入法(相關(guān)點(diǎn)法):當(dāng)所求動(dòng)點(diǎn)P(x,y)是隨著另一動(dòng)點(diǎn)Q(x′,y′)(稱之為相關(guān)點(diǎn))而運(yùn)動(dòng),且相關(guān)點(diǎn)Q滿足一曲線方程時(shí),就可用代入法求軌跡方程.此時(shí)應(yīng)注意:代入法求軌跡方程是將x′,y′表示成關(guān)于x,y的式子,同時(shí)要注意x′,y′的限制條件.
(3)直接法:如果動(dòng)點(diǎn)滿足的幾何條件本身是一些幾何量(如距離與角等)的等量關(guān)系,或這些幾何條件簡單明了且易于表達(dá),就可運(yùn)用直接法求軌跡方程.
在運(yùn)用直接法求軌跡方程時(shí)要注意:化簡方程的過程中有時(shí)破壞了方程的同解性,此時(shí)要補(bǔ)上遺漏點(diǎn)或刪除多余的點(diǎn),這是不可忽視的.