高三复习理科学案曲线与方程 联系客服

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曲线与方程

导学目标: 了解曲线的方程与方程的曲线的对应关系.

自主梳理

1.曲线的方程与方程的曲线

在直角坐标系中,如果某曲线C(看作点的集合或适合某种条件的点的轨迹)上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:

(1)__________________都是这个方程的______.

(2)以这个方程的解为坐标的点都是________________,那么,这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线.

2.平面解析几何研究的两个主要问题

(1)根据已知条件,求出表示平面曲线的方程; (2)通过曲线的方程研究曲线的性质. 3.求曲线方程的一般方法(五步法)

求曲线(图形)的方程,一般有下面几个步骤:

(1)建立适当的坐标系,用有序实数对(x,y)表示________________________; (2)写出适合条件p的点M的集合P=____________; (3)用坐标表示条件p(M),列出方程f(x,y)=0; (4)化方程f(x,y)=0为________;

(5)说明以化简后的方程的解为坐标的点都在________. 自我检测 1.(2011·湛江月考)已知动点P在曲线2x2-y=0上移动,则点A(0,-1)与点P连线中点的轨迹方程是( )

A.y=2x2 B.y=8x2 C.2y=8x2-1 D.2y=8x2+1

2.一动圆与圆O:x2+y2=1外切,而与圆C:x2+y2-6x+8=0内切,那么动圆的圆心P的轨迹是( )

A.双曲线的一支 B.椭圆 C.抛物线 D.圆 3.(2011·佛山模拟)已知直线l的方程是f(x,y)=0,点M(x0,y0)不在l上,则方程f(x,y)-f(x0,y0)=0表示的曲线是( )

A.直线l B.与l垂直的一条直线 C.与l平行的一条直线 D.与l平行的两条直线

→→

4.若M、N为两个定点且|MN|=6,动点P满足PM·PN=0,则P点的轨迹是( ) A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线

22

5.(2011·江西)若曲线C1:x+y-2x=0与曲线C2:y(y-mx-m)=0有四个不同的交点,则实数m的取值范围是( )

3333

A.(-,) B.(-,0)∪(0,)

33333333

C.[-,] D.(-∞,-)∪(,+∞)

3333

探究点一 直接法求轨迹方程

例1 动点P与两定点A(a,0),B(-a,0)连线的斜率的乘积为k,试求点P的轨迹方程,并讨论轨迹是什么曲线.

→→

变式迁移1 已知两点M(-2,0)、N(2,0),点P为坐标平面内的动点,满足|MN||MP|+→→MN·NP=0,则动点P(x,y)的轨迹方程为______________.

探究点二 定义法求轨迹方程 例2 (2011·包头模拟)已知两个定圆O1和O2,它们的半径分别是1和2,且|O1O2|=4.动圆M与圆O1内切,又与圆O2外切,建立适当的坐标系,求动圆圆心M的轨迹方程,并说明轨迹是何种曲线.

aa

-,0?,C?,0?,且满足条件变式迁移2 在△ABC中,A为动点,B、C为定点,B??2??2?

1

sin C-sin B=sin A,则动点A的轨迹方程是( )

22

16x16y2A.2-=1 (y≠0) a15a216y216x2

B.2-2=1 (x≠0) a3a2

16x16y2C.2-=1 (y≠0)的左支 a15a216x216y2

D.2-2=1 (y≠0)的右支 a3a

探究点三 相关点法(代入法)求轨迹方程

例3 如图所示,从双曲线x2-y2=1上一点Q引直线x+y=2的垂线,垂足为N.求线段QN的中点P的轨迹方程.

变式迁移3 已知长为1+2的线段AB的两个端点A、B分别在x轴、y轴上滑动,P

2→→

是AB上一点,且AP=PB.求点P的轨迹C的方程.

2

分类讨论思想的应用

例 (12分)

过定点A(a,b)任作互相垂直的两直线l1与l2,且l1与x轴交于点M,l2与y轴交于点N,如图所示,求线段MN的中点P的轨迹方程.

多角度审题 要求点P坐标,必须先求M、N两点,这样就要求直线l1、l2,又l1、l2

过定点且垂直,只要l1的斜率存在,设一参数k1即可求出P点坐标,再消去k1即得点P轨迹方程.

【答题模板】

解 (1)当l1不平行于y轴时,设l1的斜率为k1,则k1≠0.因为l1⊥l2,

1

所以l2的斜率为-,

k1

l1的方程为y-b=k1(x-a),①

1

l2的方程为y-b=-(x-a),②

k1

b

在①中令y=0,得M点的横坐标为x1=a-,[4分]

k1a

在②中令x=0,得N点的纵坐标为y1=b+,[6分]

k1abx=-,22k1

设MN中点P的坐标为(x,y),则有

bay=+,22k1a

消去k1,得2ax+2by-a2-b2=0 (x≠).③[8分]

2ab?(2)当l1平行于y轴时,MN中点为??2,2?,其坐标满足方程③.

综合(1)(2)知所求MN中点P的轨迹方程为2ax+2by-a2-b2=0.[12分] 【突破思维障碍】

引进l1的斜率k1作参数,写出l1、l2的直线方程,求出M、N的坐标,求出点P的坐标,得参数方程,消参化为普通方程,本题还要注意直线l1的斜率是否存在.

【易错点剖析】

???

ab?当AM⊥x轴时,AM的斜率不存在,此时MN中点为??2,2?,易错点是把斜率不存在的ab?情况忽略,因而丢掉点??2,2?.

1.求轨迹方程的常用方法:(1)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,易于表达成含x,y的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直接法.用直接法求动点轨迹的方程一般有建系设点,列式,代换,化简,证明五个步骤,但最后的证明可以省略.(2)定义法:运用解析几何中一些常用定义(例如圆锥曲线的定义),可从曲线定义出发直接写出轨迹方程,或从曲线定义出发建立关系式,从而求出轨迹方程.(3)代入法:动点所满足的条件不易表达或求出,但形成轨迹的动点P(x,y)却随另一动点Q(x′,y′)的运动而有规律的运动,且动点Q的轨迹为给定或容易求得,则可先将x′,y′表示为x、y的式子,再代入Q的轨迹方程,然后整理得P的轨迹方程,代入法也称相关点法.(4)参数法:求轨迹方程有时很难直接找出动点的横坐标、纵坐标之间的关系,则可借助中间变量(参数),使x、y之间建立起联系,然后再从所求式子中消去参数,得出动点的轨迹方程.

2.本节易错点:(1)容易忽略直线斜率不存在的情况;(2)利用定义求曲线方程时,应考虑是否符合曲线的定义.

(满分:75分)

一、选择题(每小题5分,共25分)

1.已知椭圆的焦点是F1、F2,P是椭圆的一个动点,如果M是线段F1P的中点,则动点M的轨迹是( )

A.圆 B.椭圆 C.双曲线的一支 D.抛物线 2.(2011·唐山模拟)已知A、B是两个定点,且|AB|=3,|CB|-|CA|=2,则点C的轨迹为( )

A.双曲线 B.双曲线的一支 C.椭圆 D.线段

→→

3.长为3的线段AB的端点A、B分别在x轴、y轴上移动,AC=2CB,则点C的轨迹是( )

A.线段 B.圆 C.椭圆 D.双曲线

4.(2011·银川模拟)如图,圆O:x+y=16,A(-2,0),B(2,0)为两个定点.直线l是圆O的一条切线,若经过A、B两点的抛物线以直线l为准线,则抛物线焦点所在的轨迹是( )

A.双曲线 B.椭圆 C.抛物线 D.圆

22xy

5.已知F1、F2是椭圆+=1的两个焦点,平面内一个动点M满足|MF1|-|MF2|=2,

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则动点M的轨迹是( )

A.双曲线 B.双曲线的一个分支 C.两条射线 D.一条射线

2

2