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专题:解析几何中的动点轨迹问题

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x2y2A.??1

94x2y2C.??1

94二、填空题

y2x2B.??1

94y2x2D.??1

943. △ABC中,A为动点,B、C为定点,B(-

1aa,0),C(,0),且满足条件sinC-sinB=sinA,

222则动点A的轨迹方程为_________.

4. 高为5 m和3 m的两根旗杆竖在水平地面上,且相距10 m,如果把两旗杆底部的坐标分别确定为A(-5,0)、B(5,0),则地面观测两旗杆顶端仰角相等的点的轨迹方程是_________.

三、解答题 5. 已知A、B、C是直线l上的三点,且|AB|=|BC|=6,⊙O′切直线l于点A,又过B、C作⊙O′异于l的两切线,设这两切线交于点P,求点P的轨迹方程.

x2y26. 双曲线2?2=1的实轴为A1A2,点P是双曲线上的一个动点,引A1Q⊥A1P,A2Q⊥A2P,A1Qab与A2Q的交点为Q,求Q点的轨迹方程.

x2y27. 已知双曲线2?2=1(m>0,n>0)的顶点为A1、A2,与y轴平行的直线l交双曲线于点P、

mnQ.

(1)求直线A1P与A2Q交点M的轨迹方程;

(2)当m≠n时,求所得圆锥曲线的焦点坐标、准线方程和离心率.

x2y28. 已知椭圆2?2=1(a>b>0),点P为其上一点,F1、F2为椭圆的焦点,∠F1PF2的外角平分

ab线为l,点F2关于l的对称点为Q,F2Q交l于点R.

(1)当P点在椭圆上运动时,求R形成的轨迹方程;

(2)设点R形成的曲线为C,直线l:y=k(x+2a)与曲线C相交于A、B两点,当△AOB的面积

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取得最大值时,求k的值.

解析与答案

一、1.解析:∵|PF1|+|PF2|=2a,|PQ|=|PF2|, ∴|PF1|+|PF2|=|PF1|+|PQ|=2a,

即|F1Q|=2a,∴动点Q到定点F1的距离等于定长2a,故动点Q的轨迹是圆. 答案:A

2.解析:设交点P(x,y),A1(-3,0),A2(3,0),P1(x0,y0),P2(x0,-y0) ∵A1、P1、P共线,∴

y?y0y ?x?x0x?3y?y0y? x?x0x?322∵A2、P2、P共线,∴

x0y093yx2y2解得x0=,y0?,代入得??1,即??1

xx9494答案:C

11二、3.解析:由sinC-sinB=sinA,得c-b=a,

2216x216y2aa?1(x?). ∴应为双曲线一支,且实轴长为,故方程为2?42a3a216x216y2a?1(x?) 答案:2?24a3a4.解析:设P(x,y),依题意有

5(x?5)2?y2?3(x?5)2?y2,化简得P点轨迹方程为4x+4y22

-85x+100=0.

22

答案:4x+4y-85x+100=0

三、5.解:设过B、C异于l的两切线分别切⊙O′于D、E两点,两切线交于点P.由切线的性质知:|BA|=|BD|,|PD|=|PE|,|CA|=|CE|,故|PB|+|PC|=|BD|+|PD|+|PC|=|BA|+|PE|+|PC|

=|BA|+|CE|=|AB|+|CA|=6+12=18>6=|BC|,故由椭圆定义知,点P的轨迹是以B、C为两焦点的椭圆,以l所在的直线为x轴,以BC的中点为原点,建立坐标系,可求得动点P的轨迹方程为

x2y2?=1(y≠0) 81726.解:设P(x0,y0)(x≠±a),Q(x,y). ∵A1(-a,0),A2(a,0).

y0?y??x0??x(x0??a)?x?ax?a??1??0 得?由条件? x2?a2y0?y??y0???1y???x?ax0?a而点P(x0,y0)在双曲线上,∴bx0-ay0=ab.

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222222

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x2?a2222

即b(-x)-a()=ab

y2

2

2

化简得Q点的轨迹方程为:ax-by=a(x≠±a).

7.解:(1)设P点的坐标为(x1,y1),则Q点坐标为(x1,-y1),又有A1(-m,0),A2(m,0), 则A1P的方程为:y=

22224

y1(x?m) x1?my1(x?m) x1?m ①

A2Q的方程为:y=- ②

①×②得:y=-

2

y1222x1?m(x2?m2)

22 ③

x1y1n222又因点P在双曲线上,故2?2?1,即y1?2(x1?m2).

mnmx2y2代入③并整理得2?2=1.此即为M的轨迹方程.

mn(2)当m≠n时,M的轨迹方程是椭圆.

(ⅰ)当m>n时,焦点坐标为(±m?n,0),准线方程为x=±

22m2m?n22,离心率

m2?n2e=;

m(ⅱ)当m<n时,焦点坐标为(0,±

m?n),准线方程为y=±

22n2n?m22,离心率

n2?m2e=.

n8.解:(1)∵点F2关于l的对称点为Q,连接PQ, ∴∠F2PR=∠QPR,|F2R|=|QR|,|PQ|=|PF2| 又因为l为∠F1PF2外角的平分线,故点F1、P、Q在同一直线上,设存在R(x0,y0),Q(x1,y1),F1(-c,0),F2(c,0).

222

|F1Q|=|F2P|+|PQ|=|F1P|+|PF2|=2a,则(x1+c)+y1=(2a).

x1?c?x?0??2 又??y?y10?2?得x1=2x0-c,y1=2y0.

222222

∴(2x0)+(2y0)=(2a),∴x0+y0=a.

222

故R的轨迹方程为:x+y=a(y≠0)

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a21(2)如右图,∵S△AOB=|OA|·|OB|·sinAOB=sinAOB

2212

当∠AOB=90°时,S△AOB最大值为a.

2此时弦心距|OC|=

|2ak|1?k2.

在Rt△AOC中,∠AOC=45°,

?|OC||2ak|23??cos45??,?k??. |OA|a1?k223

Part 4 高考中的动点轨迹问题

uuuuruuuruuuuruuur1.已知两点M(?1,0)、N(1,0),点P为坐标平面内的动点,满足|MN|?|NP|?MNgMP,求动点

P 的轨迹方程.

2.已知动点P到定点F的轨迹C的方程.

?2,0的距离与点P到定直线l:x?22的距离之比为?2,求动点P2x2y23.已知椭圆C1:2?2?1(a?b?0)的右焦点F2与抛物线C2:y2?4x的焦点重合,椭圆C1与

ab|PF2|?抛物线C2在第一象限的交点为P,

5.圆C3的圆心T是抛物线C2上的动点, 圆C3与y轴3交于M,N两点,且|MN|?4,求椭圆C1的方程.

4.已知点F?0,1?,直线l:y??1,P为平面上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为Q,且

uuuruuuruuuruuurQPgQF?FPgFQ,求动点P的轨迹C的方程.

5.在平面直角坐标系xOy中,已知圆心在第二象限,半径为22的圆C与直线y?x相切于坐标

x2y2?1与圆C的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为10,求圆C的方程. 原点O,椭圆2?a9x2y226.设b?0,椭圆方程为2?2?1,抛物线方程为x?8(y?b).如图6所示,过点F(0,b?2)2bb作x轴的平行线,与抛物线在第一象限的交点为G,已知抛物线在点G的切线经过椭圆的右焦点

F1,求满足条件的椭圆方程和抛物线方程.

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7.已知椭圆G的中心在坐标原点,长轴在x轴上,离心率为

223,两个焦点分别为F1和F2,椭圆2G上一点到F1和F2的距离之和为12.圆Ck:x?y?2kx?4y?21?0(k?R)的圆心为点Ak,求椭圆G的方程.

28.已知曲线C:y?x与直线l:x?y?2?0交于两点A(xA,yA)和B(xB,yB),且xA?xB.记曲

线C在点A和点B 之间那一段L与线段AB所围成的平面区域(含边界)为D.设点P(s,t)是L上的任一点,且点P与点A和点B均不重合.若点Q是线段AB的中点,试求线段PQ的中点M的轨迹方程.

x2y239.已知双曲线C:2?2?1(a?0,b?0)的离心率为3,右准线方程为x?,求双曲线C

ab3的方程.

10.已知椭圆C的中心为直角坐标系xOy的原点,焦点在x轴上,它的一个项点到两个焦点的距离分别是7和1(1)求椭圆C的方程(2)若P为椭圆C的动点,M为过P且垂直于x轴的直线上的点,

OPOM,求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线. ?e (e为椭圆C的离心率)

rrrr11.设m?R,在平面直角坐标系中,已知向量a?(mx,y?1),向量b?(x,y?1),a?b,动点

M(x,y)的轨迹为E,求轨迹E的方程,并说明该方程所表示曲线的形状.

y2x2512.已知双曲线C的方程为2?2?1(a?0,b?0),离心率e?,顶点到渐近线的距离为

ab225,求双曲线C的方程. 513.已知抛物线x?2py?p?0?上一点A?m,4?到其焦点的距离为

217,求抛物线方程. 414.已知椭圆的中心在原点,一个焦点是F(2,0),且两条准线间的距离为?(??4),求椭圆的方程.

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精品文档x2y2A.??194x2y2C.??194二、填空题y2x2B.??194y2x2D.??1943.△ABC中,A为动点,B、C为定点,B(-1aa,0),C(,0
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