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高中数学奥赛系列辅导材料 动点轨迹方程的求法

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:x2 y2 1,动点M到圆C的切线长与MQ的比等于常数 0 (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 MN

MQ ,

22

即 MO ONMQ

x2 y2 1

(x 2) y22 , .

整理得( 2 1)x2 ( 2 1)y2 4 2x (1 4 2) 0,这就是动点M的轨迹方程.

若 1,方程化为x 55,它表示过点(,0)和x轴垂直的一条直线; 44

2 22 2

21 3 2

2,0)为圆心,若λ≠1,方程化为,它表示以(2(x-2) y 2 1 1( 1)2

3 2

12为半径的圆.

二、代入法

若动点M(x,y)依赖已知曲线上的动点N而运动,则可将转化后的动点N的坐标入已知曲线的方程或满足的几何条件,从而求得动点M的轨迹方程,此法称为代入法,一般用于两个或两个以上动点的情况.

例2 (1986年全国)已知抛物线y 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P(x,y),B(x1,y1),由题设,P分线段AB的比

∴ x

2AP 2, PB3 2x11 2y1,y . 1 21 2

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