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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;
(4)用坐标
y
x、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
1
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( )
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F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫
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e
2−1,当0<
e
2<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F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这
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
2
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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e
2−1,当e
2>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,
3
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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(x1,y1);
(2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式{
x1= f ( x , y)
y1= g( x , y)
(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( )
4
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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.
5
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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
,
6
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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.
7
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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 .
8
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