文档内容
第12讲 圆锥曲线中的轨迹方程
(5 类核心考点精讲精练)
1. 5年真题考点分布
5年考情
考题示例 考点分析 关联考点
2024年新I卷,第11题,6分 求平面轨迹方程 由方程研究曲线的性质
2024年新Ⅱ卷,第5题,5分 求平面轨迹方程 无
由导数求函数的最值 (不含参)
2023年新I卷,第22题,12分 求平面轨迹方程 基本(均值)不等式的应用
求直线与抛物线相交所得弦的弦长
2021年新I卷,第21题,12分 求双曲线的轨迹方程 双曲线中的定值问题
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是新高考卷的常考内容,设题不定,难度中等或偏难,分值为5-17分
【备考策略】1.理解、掌握圆锥曲线的定义
2.会用方法求解轨迹方程的相关计算
【命题预测】本节内容是新高考卷的常考内容,小题和大题都会作为载体命题,同学们要会结合公式运算,
需强化训练复习
知识讲解求轨迹方程的5种常用方法
1 直接法: 直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法通常叫做直
接法。
2 定义法: 如果能够确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程,这种求轨
迹方程的方法叫做定义法。
3 相关点法: 用动点 M 的坐标 x,y 表示相关点 P 的坐标 (x 、y ) ,然后代入点 P的坐标
0 0
(x 、y ) 所满足的曲线方程,整理化简便得到动点 Q 轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫做相关点
0 0
法。(用未知表示已知,带入已知求未知)
4 参数法: 当动点坐标 x、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找 x、y 与某一变数 t 的关系,
再消去参变数 t ,得到方程,即为动点的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫做参数法。
5 交轨法: 将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程,这种求
轨迹方程的方法叫做交轨法。
考点一、 直接法求轨迹方程
1.(2023·全国·统考高考真题)在直角坐标系 中,点 到 轴的距离等于点 到点 的距离,记
动点 的轨迹为 .
(1)求 的方程;
2.(辽宁·高考真题)已知点 、 ,动点 满足 ,则点 的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
3.(湖北·高考真题)设过点 的直线分别与x轴的正半轴和y轴的正半轴交于A,B两点,点Q与
点P关于y轴对称,O为坐标原点,若 且 ,则点P的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
4.(江苏·高考真题)如图所示,圆 与圆 的半径都是1, ,过动点 分别作圆 、圆 的
切线 ( 为切点),使得 ,试建立适当的坐标系,并求动点 的轨迹方程.5.(2021·浙江·统考高考真题)已知 ,函数 .若 成
等比数列,则平面上点 的轨迹是( )
A.直线和圆 B.直线和椭圆 C.直线和双曲线 D.直线和抛物线
1.(2020·全国·高考真题)在平面内,A,B是两个定点,C是动点,若 ,则点C的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.抛物线 D.直线
2.(24-25高二上·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 .
3.(23-24高二上·陕西宝鸡·期中)已知点 , ,若动点 满足 ,则动点
的轨迹方程为 .
4.(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.
5.(2024·浙江温州·一模)动点 到定点 的距离与 到定直线 : 的距离的比等于
,则动点 的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
考点二、 定义法求轨迹方程
1.(重庆·高考真题)如图,M(-2,0)和N(2,0)是平面上的两点,动点P满足:(Ⅰ)求点P的轨迹方程;
(Ⅱ)设d为点P到直线l: 的距离,若 ,求 的值.
2.(重庆·高考真题)如图, 和 是平面上的两点,动点P满足: .
(1)求点P的轨迹方程;
(2)若 ,求点P的坐标.
3.(江西·高考真题)设动点P到两定点 和 的距离分别为 和 , ,且存在常
数 ,使得 .
(1)证明:动点P的轨迹C为双曲线,并求出C的方程;
(2)如图,过点 的直线与双曲线C的右支交于 两点.问:是否存在 ,使 是以点B为直角顶
点的等腰直角三角形?若存在,求出 的值;若不存在,说明理由.1.(2023高三·全国·专题练习)已知动点 的坐标满足方程 ,则动点M的
轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.以上都不对
2.(23-24高二上·四川凉山·期末)已知点 , ,动点 满足条件 ,则动点
的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
3.(2024高三·全国·专题练习)若动点P(x,y)满足方程 ,则动点P的轨
迹方程为( )
A. B. C. D.
4.(2023·湖北·一模)如图,已知椭圆C的中心为原点O,F(-5,0)为C的左焦点,P为C上一点,满足|
OP|=|OF|且|PF|=6,则椭圆C的方程为( )
A. B.
C. D.
5.(20-21高二上·安徽宿州·期末)在 中,已知 , 且 的周长为16,则顶点
的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.6.(22-23高二·全国·课堂例题)若点 满足方程 ,则动点M的轨
迹方程为( )
A. B. C. D.
7.(2024·湖南长沙·二模)已知圆N: ,直线 ,圆M与圆N外切,且与直线
相切,则点M的轨迹方程为 .
8.(2024·河南濮阳·模拟预测)在平面直角坐标系 中,点F的坐标为 ,以线段FP为直径的圆与
圆 相切,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
9.(2024·陕西西安·模拟预测)在直角坐标系 中,点 到点 距离与点 到直线 距离的差
为-1,记动点 的轨迹为 .
(1)求 的方程;
(2)设点 的横坐标为 .
(i)求 在点 处的切线的斜率(用 表示);
(ii)直线 与 分别交于点 .若 ,且 时,求直线 的斜率的取值范围(用
表示).
10.(22-23高二上·浙江金华·期中)已知椭圆C: =1( )的右焦点F的坐标为 ,且
椭圆上任意一点到两点的距离之和为4.
(1)求椭圆C的标准方程
(2)过右焦点F的直线l与椭圆C相交于P,Q两点,点Q关于x轴的对称点为 ,试问 的面积是否
存在最大值?若存在求出这个最大值;若不存在,请说明理由.
考点三、 相关点法求轨迹方程
1.(2024·全国·高考真题)已知曲线C: ( ),从C上任意一点P向x轴作垂线段PP',
为垂足,则线段PP'的中点M的轨迹方程为( )
A. ( ) B. ( )C. ( ) D. ( )
2.(上海·高考真题)点 与圆 上任一点连线的中点的轨迹方程是
A.
B.
C.
D.
3.(全国·高考真题)设P为双曲线 上一动点,O为坐标原点,M为线段 的中点,则点M的
轨迹方程为 .
4.(陕西·高考真题)如图,设P是圆 上的动点,点D是P在x轴上投影,M为 上一点,
且 .
(1)当P在圆上运动时,求点M的轨迹C的方程;
(2)求过点 且斜率为 的直线被C所截线段的长度.
1.(23-24高三下·重庆·期中)长为2的线段 的两个端点 和 分别在 轴和 轴上滑动,则点 关于
点 的对称点 的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三下·江西·开学考试)已知面积为 的正方形 的顶点 、 分别在 轴和 轴上滑动,
为坐标原点, ,则动点 的轨迹方程是( )
A. B.C. D.
3.(2023高三·全国·专题练习)已知点P为椭圆 上的任意一点,O为原点,M满足 ,
则点M的轨迹方程为 .
4.(2022高三·全国·专题练习)已知 , ,当 时,线段 的中点
轨迹方程为 .
5.(2023·吉林长春·模拟预测)已知斜率为 的动直线与椭圆 交于 两点,线段 的中点
为 ,则 的轨迹长度为 .
考点 四 、 参数法求轨迹方程
1.(全国·高考真题)在平面直角坐标系xOy中,已知圆P在x轴上截得线段长为2 ,在y轴上截得线段长
为2 .
(1)求圆心P的轨迹方程;
(2)若P点到直线y=x的距离为 ,求圆P的方程.
2.(·辽宁·高考真题)设椭圆方程为 ,过点 的直线l交椭圆于点A,B,O是坐标原点,
点P满足 ,点N的坐标为 ,当l绕点M旋转时,求:
(1)动点P的轨迹方程;
(2) 的最小值与最大值.
1.(23-24高三上·重庆·阶段练习)已知圆 与圆 内切,且圆 与直线 相切,则圆
的圆心的轨迹方程为 .
2.(21-22高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知圆 : 和圆 : ,动圆M同时
与圆 及圆 外切,则动圆的圆心M的轨迹方程为 .
3.(2023·河南·模拟预测)已知抛物线 的焦点 到准线的距离为2,直线与抛物线 交于 两点,过点 作抛物线 的切线 ,若 交于点 ,则点 的轨迹方程为
.
考点 五 、 交轨法求轨迹方程
1.(全国·高考真题)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知两点 ,若点C满足
,其中 , ,且 ,则点C的轨迹方程为
A. B.
C. D.
2.(湖南·高考真题)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,过点 的动直线与双曲线相交
于 两点.
(1)若动点 满足 (其中 为坐标原点),求点 的轨迹方程;
(2)在 轴上是否存在定点 ,使 · 为常数?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
3.(福建·高考真题)如图,P是抛物线 上一点,直线l过点P且与抛物线C交于另一点Q.
(1)若直线l与过点P的切线垂直,求线段PQ中点M的轨迹方程;
(2)若直线l不过原点且与x轴交于点S,与y轴交于点T,试求 的取值范围.
1.(江西·高考真题)设点 在直线 上,过点P作双曲线 的两条切线,切点为A、B,定点 .
(1)过点A作直线 的垂线,垂足为N,试求 的重心G所在的曲线方程;
(2)求证A、M、B三点共线.
2.(全国·高考真题)已知点 到两个定点 、 距离的比为 ,点 到直线 的距离为 .
求直线 的方程.
3.(2023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.(2022高三·全国·专题练习)已知点A(1,0),直线l:y=2x-4,点R是直线l上的一点,若 ,
则点P的轨迹方程为( )
A.y=-2x B.y=2x C.y=2x-8 D.y=2x+4
2.(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
3.(2024·河南新乡·二模)已知N是圆 上的动点,点M满足 ,记M的轨迹为
E,则( )
A.E是与圆O相切的一条直线 B.E是半径为5的圆
C.E上的点到原点O的距离的最大值为8D.E与圆O相切
4.(2024·湖南·模拟预测)已知点 ,点 ,动点M满足直线AM,BM的斜率之积为4,则动
点M的轨迹方程为( )A. B.
C. D.
5.(23-24高三上·山东枣庄·期末)已知 的两个顶点 的坐标分别是 ,且 所在
直线的斜率之积等于 ,则( )
A.当 时,顶点 的轨迹是焦点在 轴上的椭圆,并除去 两点
B.当 时,顶点 的轨迹是焦点在 轴上的椭圆,并除去 两点
C.当 时,顶点 的轨迹是焦点在 轴上的双曲线,并除去 两点
D.当 时,顶点 的轨迹是焦点在 轴上的双曲线,并除去 两点
6.(2024·贵州贵阳·三模)过点 的直线 与圆 相交于不同的两点M,N,则线
段MN的中点 的轨迹是( )
A.一个半径为10的圆的一部分 B.一个焦距为10的椭圆的一部分
C.一条过原点的线段 D.一个半径为5的圆的一部分
二、多选题
7.(2024·海南·模拟预测)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 的轨迹为双曲线
C.若 ,则点 的轨迹为一条直线
D.若 ,则点 的轨迹为圆
三、填空题
8.(2024·江苏南通·二模)已知抛物线 ,过点 的直线与抛物线交于 , 两点,则线段
中点 的轨迹方程为 .
9.(2024·湖南益阳·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知点 ,若 为平面上的一个动点
且 ,则点 运动所形成的曲线的方程为 .
四、解答题
10.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知A,B两点的坐标分别是 ,直线AM,BM相交于点
M,且直线AM的斜率与直线BM的斜率的差是 ,记点M的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程.
(2)将曲线C向上平移4个单位得到曲线E,已知斜率为3的直线l与曲线E有两个不同的交点 且满足
,求直线l的方程.
一、单选题
1.(2024·河南信阳·模拟预测)已知椭圆C: 的下顶点为A,斜率不为0的直线 与C交于B,D
两点,记线段 的中点为E,若 ,则( )
A.点E在定直线 上 B.点E在定直线 上
C.点E在定直线 上 D.点E在定直线 上
2.(2024·山东济南·模拟预测)在平面直角坐标系 中,已知 ,动点 满足
,且 ,则下列说法正确的是( )
A.点 的轨迹为圆 B.点 到原点最短距离为2
C.点 的轨迹是一个正方形 D.点 的轨迹所围成的图形面积为24
3.(2024·四川宜宾·三模)已知抛物线C: ,过动点P作两条相互垂直的直线,分别与抛物线C相
切,则点P的轨迹是( )
A.一条抛物线 B.一个圆 C.一条直线 D.一段线段
4.(2024·安徽·模拟预测)已知 , 为圆 : 上的动点,且动点 满足: ,
记 点的轨迹为 ,则( )
A. 为一条直线 B. 为椭圆
C. 为与圆 相交的圆 D. 为与圆 相切的圆
二、多选题
5.(2024·福建泉州·模拟预测)在平面直角坐标系 中,已知 是动点.下列命
题正确的是( )
A.若 ,则 的轨迹的长度等于2
B.若 ,则 的轨迹方程为
C.若 ,则 的轨迹与圆 没有交点D.若 ,则 的最大值为3
三、填空题
6.(2024·福建泉州·模拟预测)已知 为坐标原点,矩形 的顶点A,C在抛物线 上,则顶点
B的轨迹方程为 .
四、解答题
7.(2024·河北石家庄·二模)已知 为平面上一个动点, 到定直线 的距离与到定点 距离的
比等于 ,记动点 的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)过点 的直线 与曲线 交于 , 两点,在 轴上是否存在点 ,使得 为定值?若存在,求出
该定值;若不存在,请说明理由.
8.(2024·全国·模拟预测)在平面直角坐标系 中,已知 是 轴上的动点, 是平面内的动点,线段
的垂直平分线交 轴于点 ,交 于点 ,且 恰好在 轴上,记动点 的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程
(2)过点 的直线 与曲线 交于 两点,直线 与直线 分别交于点 ,设线段 的
中点为 ,求证:点 在曲线 上.
9.(2024·广东广州·模拟预测)将 上各点的纵坐标变为原来的 倍(横坐标不变),所得曲线
为 .记 ,过点 的直线与 交于不同的两点 ,直线 , 与 分别交于点 .
(1)求 的方程;
(2)设直线 , 的倾斜角分别为 , ( , ),求 的值.
10.(2024·安徽合肥·三模)已知动点 与定点 的距离和 到定直线 的距离的比为常数 ,
其中 ,且 ,记点 的轨迹为曲线 .
(1)求 的方程,并说明轨迹的形状;
(2)设点 ,若曲线 上两动点 均在 轴上方, ,且 与 相交于点 .当
时,
(ⅰ)求证: 为定值
(ⅱ)求动点 的轨迹方程.11.(2024·陕西安康·模拟预测)已知抛物线 的准线方程为 ,直线l与C交于
A,B两点,且 (其中O为坐标原点),过点O作 交AB于点D.
(1)求点D的轨迹E的方程;
(2)过C上一点 作曲线E的两条切线分别交y轴于点M,N,求 面积的最小值.
12.(2024·四川宜宾·三模)已知椭圆E: 的左右焦点分别为 , ,过焦点 斜率为 的直
线 与椭圆E交于A,B两点,过焦点 斜率为 的直线 与椭圆E交于C,D两点,且 .
(1)求直线 与 的交点N的轨迹M的方程;
(2)若直线OA,OB,OC,OD的斜率分别为 , , , ,问在(1)的轨迹M上是否存在点P,
满足 ,若存在,求出点P坐标;若不存在,说明理由.
13.(2024·全国·模拟预测)已知双曲线 : ( , )的渐近线方程为 ,过
的左焦点 且垂直于一条渐近线的直线分别交两条渐近线于点 , ( , 在 轴同侧),且
.
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)探究圆 : 上是否存在点 ,使得过 作双曲线 的两条切线 , 互相垂直,
并说明理由.
14.(2024·河北沧州·模拟预测)已知圆 ,圆 .若动圆S与圆 、
圆 都内切,记动圆S的圆心的轨迹为C.
(1)求轨迹C的方程;
(2)已知 ,过点 的直线l与C交于P,Q两点,直线AP,AQ分别交直线 于M,N,设线
段MN的中点为G,判断点G是否在轨迹C上,并说明理由.
15.(2024·广东深圳·模拟预测)在平面直角坐标系中,过直线 上任一点 作该直线的垂线 ,
,线段 的中垂线与直线 交于点 .
(1)当 在直线 上运动时,求点 的轨迹 的方程;
(2)过 向圆 引两条切线,与轨迹 的另一个交点分别
①判断:直线 与圆 的位置关系,并说明理由;
②求 周长的最小值.1.(2024·全国新Ⅰ卷·高考真题)(多选)设计一条美丽的丝带,其造型 可以看作图中的曲线C的一部分.
已知C过坐标原点O.且C上的点满足:横坐标大于 ,到点 的距离与到定直线 的距离之
积为4,则( )
A. B.点 在C上
C.C在第一象限的点的纵坐标的最大值为1 D.当点 在C上时,
2.(全国·统考高考真题)在平面内,A,B是两个定点,C是动点,若 ,则点C的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.抛物线 D.直线
3.(江苏·高考真题)已知两点M(-2,0),N(2,0),点P为坐标平面内的动点,满足
,则动点P(x,y)的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
4.(上海·高考真题)直角坐标平面 中,若定点 与动点 满足 ,则点 的轨迹
方程是
5.(四川·高考真题)如图,动点 到两定点 、 构成 ,且 ,设动点
的轨迹为 .
(1)求轨迹 的方程;
(2)设直线 与 轴交于点 ,与轨迹 相交于点 ,且 ,求 的取值范围.