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求轨迹方程的十种技法

来源网站:百味书屋 2017-01-10 06:20:17
经典文章

篇一:高中数学求轨迹方程的六种常用技法

求轨迹方程的六种常用技法

轨迹方程的探求是解析几何中的基本问题之一,也是近几年来高考中的常见题型之一。学生解这类问题时,不善于揭示问题的内部规律及知识之间的相互联系,动辄就是罗列一大堆的坐标关系,进行无目的大运动量运算,致使不少学生丧失信心,半途而废,因此,在平时教学中,总结和归纳探求轨迹方程的常用技法,对提高学生的解题能力、优化学生的解题思路很有帮助。本文通过典型例子阐述探求轨迹方程的常用技法。 1.直接法

根据已知条件及一些基本公式如两点间距离公式,点到直线的距离公式,直线的斜率公式等,直接列出动点满足的等量关系式,从而求得轨迹方程。

例1.已知线段AB?6,直线AM,BM相交于M,且它们的斜率之积是

4

,求点M 的轨迹方程。 9

解:以AB所在直线为x轴,AB垂直平分线为y轴建立坐标系,则A(?3,0),B(3,0),设点M的坐标为(x,y),则直线AM的斜率kAM?

yy(x??3),直线BM的斜率kAM?(x?3) 由已知有x?3x?3

yy4

??(x??3) x?3x?39

x2y2

化简,整理得点M的轨迹方程为??1(x??3)

94

练习:1.平面内动点P到点F(10,0)的距离与到直线x?4的距离之比为2,则点P的轨迹方程是 。

????????

2.设动直线l垂直于x轴,且与椭圆x?2y?4交于A、B两点,P是l上满足PA?PB?1的点,求点

2

2

P的轨迹方程。

3. 到两互相垂直的异面直线的距离相等的点,在过其中一条直线且平行于另一条直线的平面内的轨迹是 A.直线 B.椭圆 C.抛物线 D.双曲线 2.定义法

通过图形的几何性质判断动点的轨迹是何种图形,再求其轨迹方程,这种方法叫做定义法,运用定义法,求其轨迹,一要熟练掌握常用轨迹的定义,如线段的垂直平分线,圆、椭圆、双曲线、抛物线等,二是熟练掌握平面几何的一些性质定理。

例2.若B(?8,0),C(8,0)为?ABC的两顶点,AC和AB两边上的中线长之和是30,则?ABC的重心轨迹方程是_______________。

解:设?ABC的重心为G(x,y),则由AC和AB两边上的中线长之和是30可得

2

BG?CG??30?20,而点B(?8,0),C(8,0)为定点,所以点G的轨迹为以B,C 为焦点的椭圆。 所

3

以由2a?20,c?

8可得a?10,b?

?6

x2y2

故?ABC的重心轨迹方程是??1(y?0)

10036

练习:4

.方程?|x?y?2|表示的曲线是 ( ) A.椭圆B.双曲线 C.线段 D.抛物线

3.点差法

圆锥曲线中与弦的中点有关的问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点A(x1,y1),B(x2,y2)的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得x1?x2,y1?y2,x1?x2,y1?y2等关系式,由于弦AB的中点P(x,y)的坐标满足2x?x1?x2,

2y?y1?y2且直线AB的斜率为

y?y,由此可求得弦AB中点的轨迹方程。

x2?x1

x2y2

例3.椭圆??1中,过P(1,1)的弦恰被P点平分,则该弦所在直线方程为_________________。

42

解:设过点P(1,1)的直线交椭圆于A(x1,y1)、B(x2,y2),则有

x12y12x22y22

??1①??1 ② 4242

(x1?x2)(x1?x2)(y1?y2)(y1?y2)

??0

42

而P(1,1)为线段AB的中点,故有x1?x2?2,y1?y2?2

①?②可得所以

(x1?x2)?2(y1?y2)?2y?y11

??0?12??,即kAB??

42x1?x222

所以所求直线方程为y?1??

1

(x?1)化简可得x?2y?3?0 2

2

2

练习:5.已知以P(2,2)为圆心的圆与椭圆x?2y?m交于A、B两点,求弦AB的中点M的轨迹方程。

y2

?1,过点P(1,1)能否作一条直线l与双曲线交于A,B两点,使P 为线段AB的中6.已知双曲线x?2

2

点?

4.转移法

转移法求曲线方程时一般有两个动点,一个是主动的,另一个是次动的。 当题目中的条件同时具有以下特征时,一般可以用转移法求其轨迹方程: ①某个动点P在已知方程的曲线上移动; ②另一个动点M随P的变化而变化; ③在变化过程中P和M满足一定的规律。

x2y2

??1上的动点,求?F1F2P的重心G 的轨迹方程。 例4. 已知P是以F1,F2为焦点的双曲线

169

解:设 重心G(x,y),点 P(x0,y0),因为F1(?4,0),F2(4,0)

?4?4?x0?x???x?3x?3则有?, 故?0代入

0?0?yy?3y?0?y??3?

2

x2y2

0?0?1 得所求轨迹方程 169

9x2

?y2?1(y?0) 16

例5.抛物线x?4y的焦点为F,过点(0,?1)作直线l交抛物线A、B两点,再以AF、BF为邻边作平行四边形AFBR,试求动点R的轨迹方程。

解法一:(转移法)设R(x,y),∵F(0,1),∴平行四边形AFBR的中心为P(,将y?kx?1,代入抛物线方程,得x?4kx?4?0, 设A(x1,y1),B(x2,y2),则

2

xy?1

),

22

???16k2?16?0?|k|?1????

??x1?x2?4k ① ?x1?x2?4k

?????x1x2?4?x1x2?4

2

x12?x2(x1?x2)2?2x1x2

∴y1?y2???4k2?2,

44

?xx1?x2

??2k??x?4k?22

∵P为AB的中点.∴?,消去k得 ??2

?y?1?y1?y2?2k2?1?y?4k?3?2?2x2?4(y?3),由①得,|x|?4,故动点R的轨迹方程为x2?4(y?3)(|x|?4)。

解法二:(点差法)设R(x,y),∵F(0,1),∴平行四边形AFBR的中心为P(,设A(x1,y1),B(x2,y2),则有

xy?1

),

22

x12?4y1 ①x22?4y2 ②

由①?②得(x1?x2)(x1?x2)?4(y1?y2)?x1?x2?4kl ③

y?1

?1

xy?3

而P为AB的中点且直线l过点(0,,所以x1?x2?2??x,kl?代入③可得?1)?

x2x2

x2?12y?32

,化简可得x?4y?12?y?④ x?4?

4x

由点P(,

xy?1xy?1

)在抛物线口内,可得()2?4??x2?8(y?1)⑤

2222

x2?12

将④式代入⑤可得x?8(?1)?x2?16?|x|?4

4

2

故动点R的轨迹方程为x?4(y?3)(|x|?4)。

2

????????

练习:7.已知A(?1,0),B(1,4),在平面上动点Q满足QA?QB?4,点P是点Q关于直线y?2(x?4)的

对称点,求动点P的轨迹方程。

5.参数法

求曲线的轨迹方程是解析几何的两个基本问题之一,求符合某种条件的动点的轨迹方程,其实质就是利用题设中的几何条件,通过“坐标互化”将其转化为寻求变量间的关系。在确定了轨迹方程之后,有时题目会就方程中的参数进行讨论;参数取值的变化使方程表示不同的曲线;参数取值的不同使其与其他曲线的位置关系不同;参数取值的变化引起另外某些变量的取值范围的变化等等。

????????????

例6.过点M(?2,0)作直线l交双曲线x?y?1于A、B两点,已知OP?OA?OB。

2

2

(1)求点P的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;

(2)是否存在这样的直线l,使OAPB矩形?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由。 解:当直线l的斜率存在时,设l的方程为y?k(x?2)(k?0),代入方程x?y?1, 得(1?k)x?4kx?4k?1?0

因为直线l与双曲线有两个交点,所以1?k?0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则

2

2

2

2

2

22

4k24k2?1

x1?x2?,x1x2?2① 2

1?kk?1

k?4k24k

y1?y2?k(x1?2)?k(x2?2)?k(x1?x2)?4k??4k?

1?k21?k2

????????????4k24k

设P(x,y),由OP?OA?OB 得(x,y)?(x1?x2,y1?y2)?(,) 22

1?k

1?k

?4k24xx??

1?k2x4k?y

∴? 所以?k,代入y?可得,化简得 y?2

xy1?k24k?1?()y?y?1?k2?

x2?y2?4x?0即(x?2)2?y2?4②

当直线l的斜率不存在时,易求得P(?4,0)满足方程②,故所求轨迹方程为(x?2)?y?4(y?0),其轨迹为双曲线。(也可考虑用点差法求解曲线方程)

2

2

????????

(2)平行四边OPAB为矩形的充要条件是OA?OB?0即x1x2?y1y2?0 ③

当k不存在时,A、B

坐标分别为(?

、(?2,,不满足③式

222

当k存在时,x1x2?y1y2?x1x2?k(x1?2)k(x2?2)?(1?k)x1x2?2k(x1?x2)?4k

(1?k2)(1?4k2)2k2?4k2k2?12??2?4k?0化简得2?0,

1?k2k?1k?1

此方程无实数解,故不存在直线l使OPAB为矩形。

y2

练习:8.设椭圆方程为x??1,过点M(0,1)的直线l交椭圆于点A、B,O是坐标原点,点P满足

4

2

111

(?),点N的坐标为(,),当l绕点M旋转时,求: 222

(1)动点P的轨迹方程; (2)|NP|的最小值与最大值。 ?

9.设点A和B为抛物线y?4px(p?0)上原点O以外的两个动点,且OA?OB,过O作OM?AB于M,求点M的轨迹方程。

6.交轨法:若动点是两曲线的交点,可以通过这两曲线的方程直接求出交点的方程,也可以解方程组先求出交点的参数方程,再化为普通方程。

x2y2??1中垂直于长轴的动弦,A、B是椭圆长轴的两个端点,例7.已知MN是椭圆求直线MA和NB22ab

2

的交点P的轨迹方程。

解1:(利用点的坐标作参数)令M(x1,y1),则N(x1,?y1)

而A(?a,0),B(a,0).设AM与NB的交点为P(x,y) 因为A,M,P共线,所以

y2

yyyy

因为N,B,P共线,所以???

x?ax1?ax?ax1?a

y2b2(a2?x2)x2y22????1即y1?两式相乘得①, 而代入①

2222222x?ax1?aaab

b2x2y2???1 得, 即交点P的轨迹方程为 22222x?aaab

x2

解2: (利用角作参数)设M(acos?,bsin?),则N(acos?,?bsin?)

所以

yybsin?bsin?

,两式相乘消去? ???

x?aacos??ax?aacos??a

x2y2

??1。 即可得所求的P点的轨迹方程为 22ab

练习:10.两条直线ax?y?1?0和x?ay?1?0(a??1)的交点的轨迹方程是___ ______。

总结归纳

1.要注意有的轨迹问题包含一定隐含条件,也就是曲线上点的坐标的取值范围.由曲线和方程的概念可知,在求曲线方程时一定要注意它的“完备性”和“纯粹性”,即轨迹若是曲线的一部分,应对方程注明x的取值范围,或同时注明x,y的取值范围。

2.“轨迹”与“轨迹方程”既有区别又有联系,求“轨迹”时首先要求出“轨迹方程”,然后再说明方程的轨迹图形,最后“补漏”和“去掉增多”的点,若轨迹有不同的情况,应分别讨论,以保证它的完整性。

篇二:几种常见求轨迹方程的方法

几种常见求轨迹方程的方法

1.直接法 由题设所给(或通过分析图形的几何性质而得出)的动点所满足的几何条件列出等式,再用坐标代替这等式,化简得曲线的方程,这种方法叫直接法.

例1:

(1)求和定圆x2+y2=k2的圆周的距离等于k的动点P的轨迹方程;

(2)过点A(a,o)作圆O∶x2+y2=R2(a>R>o)的割线,求割线被圆O截得弦的中点的轨迹.

对(1)分析: 动点P的轨迹是不知道的,不能考查其几何特征,但是给出了动点P的运动规律:|OP|=2R或|OP|=0.

解:设动点P(x,y),则有|OP|=2R或|OP|=0. 即x2+y2=4R2或x2+y2=0. 故所求动点P的轨迹方程为x2+y2=4R2或x2+y2=0.

对(2)分析: 题设中没有具体给出动点所满足的几何条件,但可以通过分析图形的几何性质而得出,即圆心与弦的中点连线垂直于弦,它们的斜率互为负倒数.由学生演板完成,

解答为: 设弦的中点为M(x,y),连结OM, 则OM⊥AM. ∵kOM·kAM=-1, 其轨迹是以OA为直径的圆在圆O内的一段弧(不含端点).

2.定义法 利用所学过的圆的定义、椭圆的定义、双曲线的定义、抛物线的定义直接写出所求的动点的轨迹方程,这种方法叫做定义法.这种方法要求题设中有定点与定直线及两定点距离之和或差为定

值的条件,或利用平面几何知识分析得出这些条件. 直平分线l交半径OQ于点P,当Q点在圆周上运动时,求点P的轨迹方程. 分析: ∵点P在AQ的垂直平分线上, ∴|PQ|=|PA|. 又P在半径OQ上. ∴|PO|+|PQ|=R,即|PO|+|PA|=R. 故P点到两定点距离之和是定值,可用椭圆定义 写出P点的轨迹方程. 解:连接PA ∵l⊥PQ,∴|PA|=|PQ|. 又P在半径OQ上. ∴|PO|+|PQ|=2. 由椭圆定义可知:P点轨迹是以O、A为焦点的椭圆.

3.相关点法 若动点P(x,y)随已知曲线上的点Q(x0,y0)的变动而变动,且x0、y0可用x、y表示,则将Q点坐标表达式代入已知曲线方程,即得点P的轨迹方程.这种方法称为相关点法(或代换法).

例3 已知抛物线y2=x+1,定点A(3,1)、B为抛物线上任意一点,点P在线段AB上,且有BP∶PA=1∶2,当B点在抛物线上变动时,求点P的轨迹方程. 分析: P点运动的原因是B点在抛物线上运动,因此B可作为相关点,应先找出点P与点B的联系. 解:设点P(x,y),且设点B(x0,y0) ∵BP∶PA=1∶2,且P为线段AB的内分点.

4.待定系数法 求圆、椭圆、双曲线以及抛物线的方程常用待定系数法求.

例4 已知抛物线y2=4x和以坐标轴为对称轴、实轴在y轴上的双曲 曲线方程. 分析: 因为双曲线以坐标轴为对称轴,实轴在y轴上,所以可设双曲线方 ax2-4b2x+a2b2=0 ∵抛物线和双曲线仅有

两个公共点,根据它们的对称性,这两个点的横坐标应相等,因此方程ax2-4b2x+a2b2=0应有等根. ∴△=1664-4Q4b2=0,即a2=2b. (以下由学生完成) 由弦长公式得: 即a2b2=4b2-a2.

篇三:求轨迹方程的常用方法(经典)

求轨迹方程的常用方法

(一)求轨迹方程的一般方法:

1. 待定系数法:如果动点P的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,待定方程中的常数,即可得到轨迹方程,也有人将此方法称为定义法。

2. 直译法:如果动点P的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点P满足的等量关系易于建立,则可以先表示出点P所满足的几何上的等量关系,再用点P的坐标(x,y)表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。

3. 参数法:如果采用直译法求轨迹方程难以奏效,则可寻求引发动点P运动的某个几何量t,以此量作为参变数,分别建立P点坐标x,y与该参数t的函数关系x=f(t),y=g(t),进而通过消参化为轨迹的普通方程F(x,y)=0。

4. 代入法(相关点法):如果动点P的运动是由另外某一点P'的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出P(x,y),用(x,y)表示出相关点P'的坐标,然后把P'的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点P的轨迹方程。

5.几何法:若所求的轨迹满足某些几何性质(如线段的垂直平分线,角平分线的性质等),可以用几何法,列出几何式,再代入点的坐标较简单。

6:交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现要求两动曲线交点的轨迹问题,这灯问题通常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数求得所求的轨迹方程(若能直接消去两方程的参数,也可直接消去参数得到轨迹方程),该法经常与参数法并用。

(二)求轨迹方程的注意事项:

1. 求轨迹方程的关键是在纷繁复杂的运动变化中,发现动点P的运动规律,即P点满足的等量关系,因此要学会动中求静,变中求不变。

?x?f(t) 2.轨迹方程既可用普通方程F(x,y)?0表示,又可用参数方程(t为参数) ??y?g(t)

来表示,若要判断轨迹方程表示何种曲线,则往往需将参数方程化为普通方程。

3. 求出轨迹方程后,应注意检验其是否符合题意,既要检验是否增解,(即以该方程的某些解为坐标的点不在轨迹上),又要检验是否丢解。(即轨迹上的某些点未能用所求的方程表示),出现增解则要舍去,出现丢解,则需补充。检验方法:研究运动中的特殊情形或极端情形。

4.求轨迹方程还有整体法等其他方法。在此不一一缀述。

课前热身:

x2y2

1. P是椭圆=1上的动点,过P作椭圆长轴的垂线,垂足为M,则PM中点的轨迹?95

中点的轨迹方程为:( )【答案】:B

x2y242y2x242x2y2

?1B、?y?1 C、??1 D、? A、x? 9595920365

x242【解答】:令中点坐标为(x,y),则点P 的坐标为(x,2y)代入椭圆方程得?y?1,选B 95

2. 圆心在抛物线y?2x(y?0)上,并且与抛物线的准线及x轴都相切的圆的方程是 2

A x?y?x?2y?221?0 4

2B x2?y2?x?2y?1?0 2C x2?y2?x?2y?1?0 D x?y?x?2y?1?0【答案】:D 4

a2a21,a),则由题意可得a??,解得a?1,则圆的方程为【解答】:令圆心坐标为(222

x2?y2?x?2y?1?0,选D 4

3: 一动圆与圆O:x2?y2?1外切,而与圆C:x2?y2?6x?8?0内切,那么动圆的圆心M的轨迹是:

A:抛物线B:圆 C:椭圆 D:双曲线一支【答案】:D

【解答】令动圆半径为R,则有??|MO|?R?1,则|MO|-|MC|=2,满足双曲线定义。故选D。 |MC|?R?1?

4: 点P(x0,y0)在圆x2+y2=1上运动,则点M(2x0,y0)的轨迹是 ( )

A.焦点在x轴上的椭圆 B. 焦点在y轴上的椭圆

C. 焦点在y轴上的双曲线 D. 焦点在X轴上的双曲线

x??x?2x0x2?x0??y2?1,选A 【解】:令M的坐标为(x,y),则???2代入圆的方程中得4?y?y0?y?y?0

名师点题一:用定义法求曲线轨迹

求曲线轨迹方程是解析几何的两个基本问题之一,求符合某种条件的动点轨迹方程,其实质就是利用题设中的几何条件,通过坐标互化将其转化为寻求变量之间的关系,在求与圆锥曲线有关的轨迹问题时,要特别注意圆锥曲线的定义在求轨迹中的作用,只要动点满足已知曲线定义时,通过待定系数法就可以直接得出方程。

例1:已知?ABC的顶点A,B的坐标分别为(-4,0),(4,0),C 为动点,且满足

5sinB?sinA?sinC,求点C的轨迹。 4

55【解析】由sinB?sinA?sinC,可知b?a?c?10,即|AC|?|BC|?10,满足椭44

圆的定义。令椭圆方程为x2

a'2?y2b'2?1,则a'?5,c'?4?b'?3,则轨迹方程为

x2y2

??1(x??5),图形为椭圆(不含左,右顶点)。 259

【点评】熟悉一些基本曲线的定义是用定义法求曲线方程的关键。

(1) 圆:到定点的距离等于定长

(2) 椭圆:到两定点的距离之和为常数(大于两定点的距离)

(3) 双曲线:到两定点距离之差的绝对值为常数(小于两定点的距离)

(4) 到定点与定直线距离相等。

【变式1】: 1:已知圆的圆心为M1,圆

一动圆与这两个圆外切,求动圆圆心P的轨迹方程。

解:设动圆的半径为R,由两圆外切的条件可得:。 ,的圆心为M2,。

∴动圆圆心P的轨迹是以M1、M2为焦点的双曲线的右支,c=4,a=2,b2=12。 故所求轨迹方程为

2:一动圆与圆O:x2?y2?1外切,而与圆C:x2?y2?6x?8?0内切,那么动圆的圆心M的轨迹是:

A:抛物线B:圆 C:椭圆 D:双曲线一支

【解答】令动圆半径为R,则有??|MO|?R?1,则|MO|-|MC|=2,满足双曲线定义。故选D。

?|MC|?R?1

二:用直译法求曲线轨迹方程

此类问题重在寻找数量关系。

例2: 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 设M点的坐标为(x,y) 由平几的中线定理:在直角三角

形AOB中,OM=11AB??2a?a, 22

?x2?y2?a,x2?y2?a2

M点的轨迹是以O为圆心,a为半径的圆周.

【点评】此题中找到了OM=1AB这一等量关系是此题成功的关键所在。一般直译法有2

下列几种情况:

1)代入题设中的已知等量关系:若动点的规律由题设中的已知等量关系明显给出,则采用直接将数量关系代数化的方法求其轨迹。

2)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。

3)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。

4)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方法

.

【变式2】: 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

求动点P的轨迹方程?

22【解答】∵|PA|=(x?3)?y,|PB|?|PA|,?2)|PB|(x?3)2?y2 (x?3)2?y2|PA|?2?(x?3)2?y2?4(x?3)2?4y2 代入?2得|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.

三:用参数法求曲线轨迹方程

此类方法主要在于设置合适的参数,求出参数方程,最后消参,化为普通方程。注意参数的取值范围。

例3.过点P(2,4)作两条互相垂直的直线l1,l2,若l1交x轴于A点,l2交y轴于B点,求线段AB的中点M的轨迹方程。

【解析】

分析1:从运动的角度观察发现,点M的运动是由直线l1引发的,可设出l1的斜率k作为参数,建立动点M坐标(x,y)满足的参数方程。

解法1:设M(x,y),设直线l1的方程为y-4=k(x-2),(k≠0) 由l1?l2,则直线l2的方程为y?4??1(x?2) k

4,0), k

24?), l2与y轴交点B的坐标为(0,k ?l1与x轴交点A的坐标为(2?

∵M为AB的中点, 4?2???1?2x???2k ??(k为参数) 2?4??k?2?1y??2k?

消去k,得x+2y-5=0。

另外,当k=0时,AB中点为M(1,2),满足上述轨迹方程;

当k不存在时,AB中点为M(1,2),也满足上述轨迹方程。

综上所述,M的轨迹方程为x+2y-5=0。

分析2:解法1中在利用k1k2=-1时,需注意k1、k2是否存在,故而分情形讨论,能否避开讨论呢?只需利用△PAB为直角三角形的几何特性: |MP|?1|AB| 2

解法2:设M(x,y),连结MP,则A(2x,0),B(0,2y),

∵l1⊥l2,∴△PAB为直角三角形 由直角三角形的性质,|MP|?

?(x?2)?(y?4)?221|AB| 21(2x)2?(2y)2 2

化简,得x+2y-5=0,此即M的轨迹方程。

分析3::设M(x,y),由已知l1⊥l2,联想到两直线垂直的充要条件:k1k2=-1,即可列出轨迹方程,关键是如何用M点坐标表示A、B两点坐标。事实上,由M为AB的中点,易找出它们的坐标之间的联系。

解法3:设M(x,y),∵M为AB中点,∴A(2x,0),B(0,2y)。

又l1,l2过点P(2,4),且l1⊥l2

∴PA⊥PB,从而kPA·kPB=-1,而kPA?

?4?0,k2?2xPB?4?2y 2?044?2y??1,化简,得x?2y?5?0 2?2x2

注意到l1⊥x轴时,l2⊥y轴,此时A(2,0),B(0,4)

中点M(1,2),经检验,它也满足方程x+2y-5=0

综上可知,点M的轨迹方程为x+2y-5=0。

【点评】

1)解法1用了参数法,消参时应注意取值范围。解法2,3为直译法,运用了kPA·kPB

1=-1,|MP|?|AB|这些等量关系。。 2

用参数法求解时,一般参数可选用具有某种物理或几何意义的量,如时间,速度,距离,角度,有向线段的数量,直线的斜率,点的横,纵坐标等。也可以没有具体的意义,选定参变量还要特别注意它的取值范围对动点坐标取值范围的影响

【变式3】过圆O:x2 +y2= 4 外一点A(4,0),作圆的割线,求割线被圆截得的弦BC的中点M的轨迹。

解法一:“几何法”

设点M的坐标为(x,y),因为点M 是弦BC的中点,所以OM⊥BC,

22 2所以|OM | +|MA|=|OA| , 即(x2 +y2)+(x -4)2 +y2 =16

化简得:(x-2)2+ y2 =4................................①

由方程 ① 与方程x2 +y2= 4得两圆的交点的横坐标为1,所以点M的轨迹方程为 (x-2)2+ y2 =4 (0≤x<1)。所以M的轨迹是以(2,0)为圆心,

2为半径的圆在圆O内的部分。

解法二:“参数法”

设点M的坐标为(x,y),B(x1,y1),C(x2,y2)直线AB的方程为y=k(x-4),

由直线与圆的方程得(1+k2)x2 -8k2x +16k2-4=0...........(*),

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