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求曲线的轨迹方程是解析几何的两个基本问题之一,其实质就是利用题设中的几何条件,用“坐标化”将其转化为寻求变量间的关系.这类问题除了考查对圆锥曲线的定义\性质等基础知识的掌握外,还充分考查了各种数学思想方法及一定的推理和运算能力,因此这类问题成为高考命题的热点.
一、直接法
将动点满足的几何条件或等量关系,直接坐标化,列出等式化简即得动点轨迹方程.
例1:已知A、B为两定点,动点M到A与到B的距离比为常数λ,求点M的轨迹方程,并注明轨迹是什么曲线.
解:建立坐标系如图所示,设|AB|=2a,则A(-a,0),B(a,0).
设M(x,y)是轨迹上任意一点.
二、定义法
若动点轨迹的条件符合某一基本曲线的定义(如椭圆、双曲线、抛物线、圆等),则可用定义直接探求.
例2:某检验员通常用一个直径为2cm和一个直径为1cm的标准圆柱,检测一个直径为3cm的圆柱,为保证质量,有人建议再插入两个合适的同号标准圆柱,问这两个标准圆柱的直径为多少?
分析本题考查“定义法”求曲线的轨迹方程及将实际问题转化为数学问题的能力.
解:设直径为3,2,1的三圆圆心分别为O、A、B,问题转化为求两等圆P、Q,使它们与⊙O相内切,与⊙A、⊙B相外切.
建立如图所示的坐标系,并设⊙P的半径为r,则
|PA| |PO|=(1 r) (15-r)=2.5
∴点P在以A、O为焦点,长轴长为2.5的椭圆上,
當然,求轨迹方程时,一定要注意轨迹的纯粹性和完备性,注意去“杂”、“补漏”;同时还要注意区别“轨迹”与“轨迹方程”是两个不同的概念.
一、直接法
将动点满足的几何条件或等量关系,直接坐标化,列出等式化简即得动点轨迹方程.
例1:已知A、B为两定点,动点M到A与到B的距离比为常数λ,求点M的轨迹方程,并注明轨迹是什么曲线.
解:建立坐标系如图所示,设|AB|=2a,则A(-a,0),B(a,0).
设M(x,y)是轨迹上任意一点.
二、定义法
若动点轨迹的条件符合某一基本曲线的定义(如椭圆、双曲线、抛物线、圆等),则可用定义直接探求.
例2:某检验员通常用一个直径为2cm和一个直径为1cm的标准圆柱,检测一个直径为3cm的圆柱,为保证质量,有人建议再插入两个合适的同号标准圆柱,问这两个标准圆柱的直径为多少?
分析本题考查“定义法”求曲线的轨迹方程及将实际问题转化为数学问题的能力.
解:设直径为3,2,1的三圆圆心分别为O、A、B,问题转化为求两等圆P、Q,使它们与⊙O相内切,与⊙A、⊙B相外切.
建立如图所示的坐标系,并设⊙P的半径为r,则
|PA| |PO|=(1 r) (15-r)=2.5
∴点P在以A、O为焦点,长轴长为2.5的椭圆上,
當然,求轨迹方程时,一定要注意轨迹的纯粹性和完备性,注意去“杂”、“补漏”;同时还要注意区别“轨迹”与“轨迹方程”是两个不同的概念.