欧阳术创编 2024.02.02 欧阳美创编 2024.02.02
求与圆有关的轨迹方程
时间:2024.02.02 创作:欧阳术 [概念与规律]
求轨迹方程的基本方法。
(1)直接法:这是求动点轨迹最基本的方法,在建立坐标系后,直接根据等量关系式建立方程。
(2)转移法(逆代法):这方法适合于动点随已知曲线上点的变化而变化的轨迹问题,其步骤是: 设动点M(x,y),已知曲线上的点为N(x0,y0),
求出用x,y表示x0,y0的关系式,
将(x0,y0)代入已知曲线方程,化简后得动点的轨迹方程。 (3)几何法:这种方法是根据已知图形的几何性质求动点轨迹方程。
(4)参数法:这种方法是通过引入一个参数来沟通动点(x,y)中x,y之间的关系,后消去参数,求得轨迹方程。
(5)定义法:这是直接运用有关曲线的定义去求轨迹方程。 [讲解设计]重点和难点
例1 已知定点A(4,0),点B是圆x2+y2=4 上的动点,点P分AB的比为2:1,求点P的轨迹方程。
例2 自A(4,0)引圆x2+y2=4的割线ABC,求弦BC中点P的轨迹方程。
方法一:(直接法)设P(x,y),连接OP,则OP⊥BC, 当x≠0时,kOP·kAP=-1,即即x2+y2-4x=0. ①
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当x=0时,P点坐标(0,0)是方程①的解,
∴BC中点P的轨迹方程为x2+y2-4x=0(在已知圆内的部分).
方法二:(定义法)
由方法一知OP⊥AP,取OA中点M,则M(2,0),|PM|=|OA|=2,
由圆的定义知,P的轨迹方程是(x-2)2+y2=4(在已知圆内的部分).
例3 已知直角坐标平面上的点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),求动点M的轨迹方程,并说明它表示什么曲线。
设直线MN切圆于N,则动点M组成的集合是:P={M||MN|=|MQ|}∵圆的半径|ON|=1,∴|MN|2=|MO|2-|ON|2=|MO|2-1, 设点M的坐标为(x,y),则 整理得(x-4)2+y2=7.∴动点M的轨迹方程是(x-4)2+y2=7.它表示圆,该圆圆心的坐标为(4,0),半径为 例4 如图,已知两条直线l1:2x-3y+2=0,l2:3x-2y+3=0,有一动圆(圆心和半径都在变化)与l1,l2都相交,并且l1与l2被截在圆内的两条线段的长度分别是26和24,求圆心M的轨迹方程。
?
设动圆的圆心为M(x,y),半径为r,点M到直线l1,l2的距离分别为d1和d2.
由弦心距、半径、半弦长间的关系得,
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即
消去r得动点M满足的几何关系为即
=25.
=25,
化简得(x+1)2-y2=65.此即为所求的动圆圆心M的轨迹方程.
练习与作业
221、 已知:点P是圆x?y?16上的一个动点,点A是x轴上的定点,坐标为(12,0),当P点在圆上运动时,求线段PA的中点M的轨迹方程
2、 已知点A(-1,0)与点B(1,0),C是圆x2+y2=1上的动点,连接BC并延长到D,使|CD|=|BC|,求AC与OD(O为坐标原点)的交点P的轨迹方程。
223、 求与y轴相切,且与圆x?y?4x?0也相切的圆P的圆心的轨迹方程
22224、 由点P分别向两定圆C1:(x?2)?y?1及圆C2:(x?2)?y?4所引切线段长度之比为1:2,求点P的轨迹方程
5、已知与C:x2?y2?2x?2y?1?0相切的直线l交x轴、y轴于A、B两点,O为坐标原点,OA?a,OB?b?a?2,b?2?. (1)求证:?a?2??b?2??2;(2)求线段AB中点P的轨迹
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