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专题 14 平面中的轨迹方程问题
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题型01 直接法...........................................................................................................................................................1
题型02 定义法...........................................................................................................................................................2
题型03 相关点法.......................................................................................................................................................4
题型04 交轨法...........................................................................................................................................................5
题型 01 直接法
【解题规律·提分快招】
1、曲线方程的定义
一般地,如果曲线 与方程 之间有以下两个关系:
①曲线 上的点的坐标都是方程 的解;
②以方程 的解为坐标的点都是曲线 上的点.
此时,把方程 叫做曲线 的方程,曲线 叫做方程 的曲线.
2、求曲线方程的一般步骤
(1)建立适当的直角坐标系(如果已给出,本步骤省略);
(2)设曲线上任意一点的坐标为 ;
(3)根据曲线上点所适合的条件写出等式;
x、y
(4)用坐标 表示这个等式,并化简;
(5)确定化简后的式子中点的范围.
上述五个步骤可简记为:建(建系)设(设点)现(限制条件)代(代点)化(化简).
3、直接法
如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含
的等式,就可得到轨迹方程,且要注意等量关系中的限制条件(三角形、斜率等)
【典例训练】
一、单选题
1.(2024·山东泰安·一模)在平面内, 是两个定点, 是动点,若 ,则点 的轨迹为( )
A.椭圆 B.抛物线 C.直线 D.圆
2.(24-25高三上·全国·课后作业)已知两定点 ,动点 满足
,则点 的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高三上·全国·课后作业)已知 是坐标原点,点 满足 ,且
,则点 的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
二、填空题
4.(24-25高三上·吉林通化·期中)在 中, , , ,则点 的轨迹方程为
.
5.(24-25高三上·上海·随堂练习)在平面直角坐标系xOy中,动点P关于x轴对称的点为Q,且
,则点P的轨迹方程为 .
题型 02 定义法
【解题规律·提分快招】
1、椭圆定义
如果动点 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。
①第一定义:平面内与两个定点F,F 的距离之和等于常数(大于|FF|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫
1 2 1 2
做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
②第二定义:平面内一动点到定点与定直线的距离之比等于常数e (0<e<1) ,则该动点的轨迹为椭圆,
该常数为椭圆离心率,定点为焦点,定直线为该焦点对应的准线。
③椭圆第三定义:A,B为关于原点对称的两个定点,一动点到 A,B两点的斜率之积为常数e2−1,当0<
e2<1时,该动点的轨迹为椭圆。
2、双曲线定义
①第一定义:平面内与两个定点F,F 的距离的差的绝对值等于常数(小于|FF|)的点的轨迹叫做双曲线.这
1 2 1 2
两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距
②第二定义:平面内一动点到定点与定直线的距离之比等于常数e (e>1) ,则该动点的轨迹为双曲线,该常数为双曲线离心率,定点为焦点,定直线为该焦点对应的准线。
③第三定义:A,B为关于原点对称的两个定点,一动点到 A,B两点的斜率之积为常数e2−1,当e2>1
时,该动点的轨迹为双曲线。
3、抛物线定义
平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点 F叫做抛物线的
焦点,直线l叫做抛物线的准线.
注意:
(1)定直线l不经过定点F.
(2)定义中包含三个定值,分别为一个定点,一条定直线及一个确定的比值.
【典例训练】
一、单选题
1.(24-25高三上·重庆沙坪坝·期末)点 的坐标分别是 ,直线 相交于点 ,且
它们的斜率之积是 ,则点 的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三上·四川绵阳·期中)已知 , ,直线 相交于点 ,且直线 与直
线 的斜率之积为1,则点 的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高三上·福建福州·阶段练习)已知动点 到点 的距离比它到直线 的距离大1,则
动点 的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高三上·河南南阳·阶段练习)动点 与定点 的距离和 到定直线 的距离
的比是常数 ,则动点 的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高三上·湖南邵阳·阶段练习)一动圆 过定点 ,且与已知圆 : 外切,则动圆圆心 的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高三上·黑龙江·期中)已知圆 和圆 ,若动圆P与这
两圆一个内切一个外切,该动圆圆心P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
题型 03 相关点法
【解题规律·提分快招】
如果动点 的运动是由另外某一点 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 ,用 表示出相关点 的坐标,然后把 的坐标代入已知曲线方程,即
可得到动点 的轨迹方程。
“相关点法”求轨迹方程的基本步骤
(1)设点:设被动点坐标为(x,y),主动点坐标为(x,y);
1 1
{x =f(x,y)
(2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式 1
y =g(x,y)
1
(3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程.
【典例训练】
一、单选题
1.(24-25高三上·广东·开学考试)在平面直角坐标系中,将圆 上所有点的横坐标伸长到原
来的2倍,纵坐标缩短为原来的 ,则得到的新曲线的曲线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三上·福建莆田·期末)在圆 上任取一点P,过点P作x轴的垂线段 ,D为垂足,
M是线段 上的点,且 ,当点P在圆上运动时,则点M的轨迹方程是( )A. + =1(y ) B. + =1(y )
C. + =1(y ) D. + =1(y )
3.(24-25高三上·海南·阶段练习)已知椭圆 的短轴的两个端点分别为 、 , 为椭圆上一动
点,则 的重心 的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
4.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)如图, 轴,垂足为 ,点 在 的延长线上,且
,当点 在圆 上运动时,点 的轨迹方程为 .
5.(23-24高三上·山东烟台·阶段练习)已知定点B(3,0),点A在圆x2+y2=1上运动,∠AOB的平分线
交线段AB于点M,则点M的轨迹方程是 .
题型 04 交轨法
【解题规律·提分快招】
求两曲线的交点轨迹时,可由方程直接消去参数,或者先引入参数来建立这些动曲线的联系,然后消去参数来
得到轨迹方程,称之交轨法.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轨迹方程,也可
以解方程组先求出交点坐标的参数方程,再化为普通方程.
【典例训练】
一、单选题
1.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)在平面直角坐标系 中, ,动点 和 分别位
于 正半轴和负半轴上,若 ,则 和 的交点 的轨迹方程为( )
A. B.C. D.
2.(2024高三上·全国·专题练习)设 是椭圆 与x轴的两个交点, 是椭圆上垂直于
的弦的端点,则直线 与 交点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
3.(2024高三·全国·专题练习)已知 是椭圆 中垂直于长轴的动弦, 是椭圆
长轴的两个端点,则直线 和 的交点 的轨迹方程为 .
一、单选题
1.(24-25高三上·福建福州·期末)已知 两点的坐标分别是 ,直线 相交于点 ,且
它们的斜率之和是2,则点 的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
2.(2024高三·全国·专题练习)若动点 满足方程 ,则动点P的轨
迹方程为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·广西南宁·开学考试)已知 , ,在x轴上方的动点M满足直线AM的斜率
与直线BM的斜率之积为2,则动点M的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高三上·山东菏泽·期中)已知曲线 ,从曲线上任意一点P向y轴作垂线,垂足为 ,且 ,则点N的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高三上·黑龙江鸡西·期中)当点 在圆 上运动时,它与定点 相连,则线段PQ
的中点 的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
6.(2024·广西·模拟预测)已知 , 分别为 轴、 轴上的动点,若以线段 为直径的圆过点 ,
则线段 的中点 的轨迹方程为( ).
A. B.
C. D.
7.(23-24高三上·江苏南通·阶段练习)已知等腰 底边两端点的坐标分别为 , ,则
顶点A的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
8.(24-25高三上·贵州铜仁·阶段练习)在平面直角坐标系 中,已知点 , , 是一个
动点,则下列说法正确的是( )
A.若 ,则点 的轨迹为椭圆
B.若 ,则点 的轨迹为圆
C.若 ,则点 的轨迹为双曲线
D.若 ,则点 的轨迹为一条线段
9.(24-25高三上·河北·期中)已知圆 ,点 ,点 在圆 上运动,线段 的中垂线与
交于点 ,则点 的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.10.(2024·辽宁·模拟预测)已知 是椭圆 的长轴上的两个顶点,点 是椭圆上异于长轴
顶点的任意一点,点 与点 关于 轴对称,则直线 与直线 的交点 所形成的轨迹为( )
A.双曲线 B.抛物线
C.椭圆 D.两条互相垂直的直线
二、填空题
11.(24-25高三上·山西晋城·期中)已知平面内点 , ,平面内满足 的动点
的轨迹方程为 .(化简成最简形式)
12.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)已知点 是椭圆的一个焦点,且椭圆经过 ,
两点,则椭圆的另一个焦点 的轨迹方程为 .
13.(24-25高三上·河北承德·期中)过曲线C上一点P作圆 的两条切线,切点分别为A,B,若
,则曲线C的方程为 .
14.(24-25高三上·黑龙江黑河·阶段练习)已知 分别是直线 和 上的两个动点,线段
的长为 , 是 的中点,则动点 的轨迹方程是 .
15.(24-25高三上·山西·期末)在平面直角坐标系 中,已知点 , 在椭圆 :
上,且直线 , 的斜率之积为 ,则 中点的轨迹方程为 .
16.(23-24高三上·四川成都·期中)关于直线 ,有下列说法:
①对任意 ,直线 不过定点;
②平面内任给一点,总存在 ,使得直线 经过该点;
③当 时,点 到直线 的距离最小值为 ;
④对任意 ,且有 ,则直线 与 的交点轨迹为一直线.
其中正确的是 .