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求轨迹方程常用的几种方法
一、直接法
动点运动的条件是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,可直接列出动点(x,y)的关系式,从而求得轨迹方程,此法称为直接法,它是求轨迹方程最基本的方法。
例1. 设A、B两点的坐标是,若,求动点M的轨迹方程。
例2.求与两定点距离的比为1:2的点的轨迹方程。
例3.在直角△ABC中,斜边是定长,求直角顶点C的轨迹方程。
用直接法求动点轨迹的方程一般有建系、设点、列式、代换、化简、证明六个步骤,但最后的证明可以省略。
二、定义法
若题设中动点的性质满足解析几何中一些常用定义(例如圆锥曲线的定义),可从曲线定义出发直接写出轨迹方程,或从曲线定义出发建立关系式,进而求出轨迹方程,此法称为定义法。
例4. 已知动点A(3,0)和定圆C:,动圆和圆C相外切,并且过定点A,求动圆圆心P的轨迹方程。
例5. 点M到点F(4,0)的距离比它到直线的距离小1,求点M的轨迹方程。
三、代入法
如果动点P依赖于已知曲线上另一动点Q而运动,而点Q的坐标可用点P坐标来表示,则可利用点Q的轨迹方程,间接地求得点P的轨迹方程,此法称为代入法(又称转移法)
例6. 已知,第三个顶点C在曲线上移动,求的重心G的轨迹方程。
例7. 抛物线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)与抛物线交于A、B两点,动点C在抛物线上,求△ABC重心P的轨迹方程。
例8:已知一条长为6的线段两端点A、B分别在、轴上滑动,点M在线段AB上,且,求动点M的轨迹方程。
四、参数法
根据给定的条件,恰当地选择参数,建立曲线的参数方程,然后消去参数,得到动点轨迹的普通方程,此法称为参数法。
例9. 已知椭圆,求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程。
例10.过不在坐标轴上的定点M,的动直线交两坐标轴于点A、B,过A、B作坐标轴的垂线交于点P,求交点P的轨迹方程。
五、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方程,此为交轨法。
例5. 已知是椭圆的长轴,CD是垂直于的椭圆的弦,求直线与AD的交点P的轨迹方程。
1. 一动圆与圆外切,且和直线相切,求动圆圆心的轨迹方程。
(答案:)
2. 一动点和定直线的距离等于这点和定点P(5,0)的距离的,求动点的轨迹方程。
(答案:)
3. 设直线(其中b为定值,k随意变动)和圆相交,求所截弦的中点的轨迹方程。
(答案:)
4. 边长为a的正三角形PAB的顶点A、B分别在y轴和x轴上移动,使点P按逆时针方向移动,求点P的轨迹方程。
(答案:)
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