高考系列圆锥曲线综合题解答与训练.docVIP

一、动点轨迹方程的求法 一、直接法 按求动点轨迹方程的一般步骤求，其过程是建系设点，列出几何等式，坐标代换，化简整理，主要用于动点具有的几何条件比较明显时． 例1（1994年全国）已知直角坐标平面上点Q（2，0）和圆C：，动点M到圆C的切线长与的比等于常数（如图），求动点M的轨迹方程，说明它表示什么曲线． 解：设M（x，y），直线MN切圆C于N， 则有 ， 即 ， ． 整理得，这就是动点M的轨迹方程． 若，方程化为，它表示过点和x轴垂直的一条直线； 若λ≠1，方程化为，它表示以为圆心，为半径的圆． 二、代入法 若动点M（x，y，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，当点B在抛物线上变动时，求点P的轨迹方程，并指出这个轨迹为哪种曲线． 解：设，由题设，P分线段AB的比， ∴ 解得. 又点B在抛物线上，其坐标适合抛物线方程， ∴ 整理得点P的轨迹方程为 其轨迹为抛物线． 例3.如图，在Rt△ABC中，∠BAC=90°，A（—，1）、B（，1），S△ABC=（平方单位），动点P在曲线E（y≥1）上运动，若曲线E过点C且满足|PA|+|PB|的值为常数.（Ⅰ）求曲线E的方程；（Ⅱ）设直线l的斜率为1，若直线l与曲线E有两个不同的交点P、Q，求线段PQ的中点M的轨迹方程. （Ⅰ）解：∵|AB|=2，S△ABC=|AC|·|AB|=，∴|AC|=1.但|BC|2=|AC|2+|AB|2，从而|BC|=3 .又|PA|+|PB|=|AC|+|BC|=42，∴P点在以A、B为焦点，半长轴为a=2，半焦距为c=,半短轴为b=的椭圆E（y≥1）上. ∴曲线E的方程为 （Ⅱ）设直线l：y=x+m ,代入E的方程，消x ,可得3y2-2(m+2)y +m2-2 =0 .令f(x)= 3y2-2(m+2)y +m2-2 .方程f(y)=0，有两个不小于1，且不相等的实根时，有 解之，得. 设PQ的中点为M（x ,y ），P、Q两点的坐标分别为P（x1 ,y1）,Q（x2 ,y2）, 将m=3y-2代入y=x+m得 y =即为M点的轨迹方程. 三、定义法 若动点运动的规律满足某种曲线的定义，则可根据曲线的定义直接写出动点的轨迹方程．此法一般用于求圆锥曲线的方程，在高考中常填空、选择题的形式出现． 例4 （1986年广东）若动圆与圆外切且与直线x=2相切，则动圆圆心的轨迹方程是 （A） （B） （C） （D） 解：如图，设动圆圆心为M，由题意，动点M到定圆圆心（－2，0）的距离等于它到定直线x=4的距离，故所求轨迹是以（－2，0）为焦点，直线x=4为准线的抛物线，并且p=6，顶点是（1，0），开口向左，所以方程是．选（B）． 例5 （1993年全国）一动圆与两圆和都外切，则动圆圆心轨迹为 （A）抛物线 （B）圆 （C）双曲线的一支 （D）椭圆 解：如图，设动圆圆心为M，半径为r，则有 动点M到两定点的距离之差为1，由双曲线定义知，其轨迹是以O、C为焦点的双曲线的左支，选（C）． 四、参数法 若动点P（x，yx与y之间的关系不易直接找到，而动点变化受到另一变量的制约，则可求出x、y关于另一变量的参数方程，再化为普通方程． 例6（1994年上海）设椭圆中心为原点O，一个焦点为F（0，1），长轴和短轴的长度之比为t． （A）求椭圆的方程； （2）设经过原点且斜率为t的直线与椭圆在y轴右边部分的交点为Q，点P在该直线上，且，t变化时，求点P的轨迹方程，并说明轨迹是什么图形． 解：（1）设所求椭圆方程为 由题意得 解得 所以椭圆方程为 ． (2)设点解方程组 得 由和得 其中t＞1． 消去t，得点P轨迹方程为 和． 其轨迹为抛物线在直线右侧的部分和抛物线在直线在侧的部分． 五、交轨法 一般用于求二动曲线交点的轨迹方程．其过程是选出一个适当的参数，求出二动曲线的方程或动点坐标适合的含参数的等式，再消去参数，即得所求动点轨迹的方程． 例7 （1985年全国）已知两点以及一条直线：y=x，设长为的线段AB在直线上移动，求直线PA和QB交点M的轨迹方程． 解：PA和QB的交点M（x，y）随A、B的移动而变化，故可设，则 PA： QB： 消去t，得 当t=－2，或t=－1时，PA与QB的交点坐标也满足上式，所以点M的轨迹方程是 以上是求动点轨迹方程的主要方法，也是常用方法，如果动点的运动和角度有明显的关系，还可考虑用复数法或极坐标法求轨迹方程．但无论用何方法，都要注意所求轨迹方程中变量的取值范围． 试题练习 1已知直角坐标系中，点Q（2，0），圆C的方程为，动点M到圆C的切线长与的比等于常数，求动点M的轨迹。 解：设MN切圆C于N，则。设,则