圆锥曲线复习资料
目录
圆锥曲线复习资料 2
椭双定义 2
焦点三角形 4
通径 7
椭圆焦半径公式 9
弦中点 11
第三定义 13
抛物线定义 15
抛物线焦半径公式 16
定义法求解轨迹方程 18
相关点法求解轨迹方程 21
弦中点法求解轨迹方程 22
解析几何条件翻译 23
圆锥曲线复习资料
椭双定义
椭圆第一定义:平面内与两个定点,的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆。即:
双曲线第一定义:平面内与两个定点,的距离之差的绝对值等于常数(小于)的点的轨迹叫做双曲线。即:
1
配套练习
例题1、点,是椭圆的左焦点,是椭圆上任意一点,则的取值范围是
, B., C. D.
练习1、已知定点,是椭圆的一个焦点,是椭圆上的点,求的最大值 .
例题2、已知双曲线的左右焦点分别为,,定点,点在双曲线的右支上运动,则的最小值等于 .
练习2、若、是双曲线的左右焦点,,,为双曲线上的动点,求的最小值.
焦点三角形
椭圆:①周长
②面积
双曲线:①面积
配套练习
例1.若过椭圆上焦点的直线交椭圆于点,,为椭圆下焦点,则三角形的周长为 .
练1.定义:椭圆上一点与两焦点构成的三角形为椭圆的焦点三角形,已知椭圆的焦距为,焦点三角形的周长为,则椭圆的方程是 .
例2.椭圆与双曲线有公共点,则与双曲线两焦点连线构成三角形的周长为 .
练2.椭圆与双曲线有公共点,则与双曲线的两个焦点连线构成三角形面积为 .
例3.是椭圆上位于轴上方的一点,,是椭圆两焦点,三角形内切圆半径为,则的纵坐标为
A.2 B.4 C. D.
练3.我们把离心率为的椭圆称为“最美椭圆”.已知椭圆为“最美椭圆”,且以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为4,则椭圆的方程为
A. B. C. D.
例4.已知椭圆的焦点、在轴上,它与轴的一个交点为,且△为正三角形,且焦点到椭圆上的点的最短距离为,则椭圆的方程为 .
练4.已知椭圆的半焦距为,原点到经过两点,的直线的距离为,椭圆的长轴长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于,两点,线段的中点为,为椭圆的左焦点,求三角形的面积.
通径
经过椭圆或双曲线的焦点作轴的垂线,与椭圆或双曲线交于点,弦为椭圆或双曲线的通径,通径的长为:
配套练习
例1、椭圆的通径长为_________.
练1.椭圆的通径长为
A. B. C. D.1
例2.已知椭圆的左、右焦点分别为,,过的通径(过焦点垂直于长轴的弦叫做通径),则的内切圆方程为________
练2.双曲线的左、右焦点分别为、,抛物线的准线过且与双曲线的实轴垂直,若抛物线上的任意一点到的距离比它到轴的距离大3,过的直线与双曲线的右支相交于、两点,若弦长等于抛物线的通径长的2倍,且的周长为56,求双曲线和抛物线的方程.
例3.过双曲线的一个焦点的直线与双曲线相交于,两点,当轴时,称线段为双曲线的通径.若的最小值恰为通径长,则此双曲线的离心率的范围为
A., B. C. D.,
练3.过双曲线的一个焦点的直线与双曲线相交于,两点,当轴,称为双曲线的通径.若过焦点的所有焦点弦中,其长度的最小值为,则此双曲线的离心率的范围为
A. B., C., D.,
椭圆焦半径公式
横坐标版焦半径公式:(为点横坐标,点到左焦点距离为,右焦点距离为)
夹角版焦半径公式:(为焦点和准线间的距离,为开口朝向就近定点的夹角)
夹角版焦点弦公式:
配套练习
例1.椭圆的左、右焦点分别为、,点P在椭圆上,则的取值范围为_______.
练1.设、为椭圆的两个焦点,M为C上一点且在第一象限,若为等腰三角形,则M的坐标为_______.
例2.已知椭圆的左焦点为F,过F且倾斜角为45°的直线l交椭圆C于A、B两点,则______;若,则=______.
练2.已知椭圆的左焦点为F,过F且斜率为2的直线l交椭圆C于A、B两点,则______.
弦中点
1、椭圆
直线l与椭圆交于A、B两点,M为AB中点,则OM的斜率与AB的斜率满足:
2、双曲线
直线l与双曲线交于A、B两点,M为AB中点,则OM的斜率与AB的斜率满足:
配套练习
例1.若椭圆的动弦斜率为1,则弦中点坐标可能是
A. B., C. D.,
练1.已知双曲线被直线截得的弦,弦的中点为,则直线的斜率为
A.1 B. C. D.2
例2.已知椭圆的一个焦点为,该椭圆被直线所截得弦的中点的横坐标为2,则该椭圆的标准方程为 .
练2.已知中心在原点,焦点在轴上,焦距为4的椭圆被直线截得的弦的中点的横坐标为,则此椭圆的方程为
A. B. C. D.
例3.已知点是椭圆某条弦的中点,则此弦所在的直线的一般方程为 .
练3.直线被双曲线所截得的弦的中点坐标是
A. B. C. D.
第三定义
椭圆
为椭圆上关于原点对称的两点,椭圆上任一点(与不重合)与椭圆上两点的连线的斜率之积为定值:
双曲线
为椭圆上关于原点对称的两点,双曲线上任一点(与不重合)与椭圆上两点的连线的斜率之积为定值:
配套练习
例1、 已知椭圆,,是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆上的动点,且直线,的斜率分别为,,,若的最小值为,则椭圆的离心率为
A. B. C. D.
例2、 已知椭圆,,是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆上任意一点,且直线,的斜率分别为,,若椭圆的离心率为,则的最小值为 .
例3 、已知椭圆上点到点的最大距离为,离心率为.
(1)求此椭圆方程;
(2)若、为椭圆上关于原点的对称的两点,为椭圆上异于、的一点,且、都不垂直于轴,求.
练1、已知,是椭圆上关于原点对称的两点,是该椭圆上不同于,的一点,若直线的斜率的取值范围为,,则直线的斜率的取值范围为
A. B. C. D.
练2、已知椭圆,,是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆上任意一点,且直线,的斜率分别为,,若椭圆的离心率为,则 .
抛物线定义
1、定义:平面内与一个定点和一条定直线(不经过点)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。点叫做抛物线的焦点,直线叫做抛物线的准线。即:
2、方程
例1、已知,为抛物线焦点,为抛物线上动点,则的最小值为
A.5 B.4.5 C.3.5 D.不能确定
练习1、若点的坐标为,点在抛物线上移动,为抛物线的焦点,则的最小值为
A.3 B.4 C.5 D.
抛物线焦半径公式
横坐标版焦半径公式:
开口向右:,
开口向左:
开口向上:
开口向左:
横坐标版焦点弦公式:
夹角版焦半径公式:
(为开口朝向原点的夹角)
夹角版焦点弦公式:
(当焦点弦垂直于对称轴时为通径)
抛物线焦点三角形面积
例1.直线经过抛物线的焦点,且与抛物线相交于,两点,连接点和坐标原点的直线交抛物线准线于点,则
A.坐标为 B.最小值为4
C.一定平行于轴 D.可能为直角三角形
例2.设点为抛物线的焦点,过点斜率为的直线与抛物线交于,两点(点在第一象限),直线交抛物线的准线于点,若,则下列说法正确的是
A. B.
C. D.的面积为为坐标原点)
例3.已知抛物线上有两点,、,,焦点为,下列选项中是“直线经过焦点”的必要不充分条件的是
A. B. C. D.
定义法求解轨迹方程
圆:
第一定义:平面内一动点到定点的距离为定值的点的轨迹,即();
第二定义(阿波罗尼斯圆):平面内一动点到定点与到定点的距离之比为一定值的点的轨迹,即();
椭圆:
定义:平面内一动点到定点和定点的距离之和为定值的点的轨迹,即();
双曲线:
定义:平面内一动点到定点和定点的距离之差的绝对值为定值的点的轨迹,即;
抛物线:平面内一动点到定点的距离等于到定直线的距离的点的轨迹,即
配套练习
例1、已知动圆与圆外切,同时与圆内切,求动圆圆心的轨迹的方程,并说明它是什么曲线
练1、设圆的圆心为,直线过点且与轴不重合,交圆于两点,过点作的平行线且交于点.证明为定值,并写出点的轨迹方程.
例2、已知圆,直线(与轴不重合)过点交圆于两点,过点作直线的平行线交直线于点.
证明:为定值,并求点的轨迹方程;
练2、已知一动圆与圆、圆都外切,求动圆圆心的轨迹方程.
例3、已知点到点的距离比点到直线的距离小1,求点的轨迹方程.
练3、已知曲线上的任意一点到定点的距离与到定直线的距离相等,求曲线的方程;
相关点法求解轨迹方程
例1、已知点为椭圆上的任意一点,为原点,M满足,求点的轨迹方程.
练1、已知点P在圆上运动,点P在x轴上的投影为Q,动点M满足,求动点M的轨迹方程E;
例2、已知圆,为圆上任一点,为定点,的中点为.求:
动点的轨迹方程;
练2、已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程;
弦中点法求解轨迹方程
弦中点模型
直线与椭圆交于两点,为中点,则有
例1.过点的直线与椭圆相交于,两点,且恰为,中点,则直线的方程为 .
练1、已知椭圆,若直线与椭圆相交于,两点,椭圆内一点是线段的中点,求直线的方程;
解析几何条件翻译
设直线与曲线C相交于点,,点A、B不与原点O重合,点,将下列信息转化为关于的表达式:
1.或,即
2.
3.
4.
.直线MA与直线MB的斜率之和为-1
.锐角
7.为直角
8.为钝角
9.点M在以为直径的圆内为钝角,同8
10.点在以为直径的圆上为直角,同7
11.点在以为直径的圆外为锐角,同6
12.,或垂直与轴
13. 大角对大边,即
14.为直角或,同1
A、B、M三点共线,,,
17.A、B、M三点共线或,即(亦可转化为直线过定点的证明)
18.四边形为平行四边形,即
19.△ABM为等边三角形或AB中点为N,
20.△ABM是以M为顶点的等腰三角形,同3
21.以M为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点同20
22.点M为△OAB的重心
圆锥曲线复习资料
椭双定义
例1.点,是椭圆的左焦点,是椭圆上任意一点,则的取值范围是
A., B., C. D.
【解答】解:,
那么,
所以,
当点位于时,的差最小,其值为
此时,也得到最小值,其值为.
当点位于时,的差最大,其值为此时,
也得到最大值,其值为.
故选:.
练1.已知定点,是椭圆的一个焦点,是椭圆上的点,求的最大值 .
【解答】解:是椭圆的一个焦点,
,
,
椭圆,
根据椭圆的第一定义:
取得最大值时,
即最大,
如图所示:,
当,,共线时取得最大值.
的最大值为:,
故答案为:.
例2.已知双曲线的左右焦点分别为,,定点,点在双曲线的右支上运动,则的最小值等于 11 .
【解答】解:在双曲线的右支上,
,
,又,双曲线右焦点,
(当且仅当、、三点共线时取“” .
故答案为:11.
练2.若、是双曲线的左右焦点,,,为双曲线上的动点,求的最小值.
【解答】解:双曲线,
,,双曲线右焦点为,,
由双曲线定义可得:,
而,
当且仅当、、三点共线时等号成立.
的最小值:.
第23页(共56页)
焦点三角形
例1.若过椭圆上焦点的直线交椭圆于点,,为椭圆下焦点,则三角形的周长为 16 .
【解答】解:由椭圆知,所以,
根据椭圆的定义,可得,
,
,
的周长为.
故答案为:16.
练1.定义:椭圆上一点与两焦点构成的三角形为椭圆的焦点三角形,已知椭圆的焦距为,焦点三角形的周长为,则椭圆的方程是 .
【解答】解:由题意可知:焦点,,
则,,
由椭圆的定义可知:,
焦点三角形周长,
则,
,
椭圆的标准方程为:,
故答案为:,
例2.椭圆与双曲线有公共点,则与双曲线两焦点连线构成三角形的周长为 24 .
【解答】解:由已知得椭圆与双曲线具有共同的焦点,,
由椭圆定义可知:,
故与双曲线两焦点的距离之和为14,
又,
因此与双曲线两焦点连线构成三角形的周长为.
故答案为:24.
练2.椭圆与双曲线有公共点,则与双曲线的两个焦点连线构成三角形面积为 3 .
【解答】解:由双曲线可得,,
所以可得可得双曲线的左右焦点,,
联立消整理可得,
解得:,
所以,
故答案为:3.
例3.是椭圆上位于轴上方的一点,,是椭圆两焦点,三角形内切圆半径为,则的纵坐标为
A.2 B.4 C. D.
【解答】解:椭圆中,,,
,可得焦点坐标为,.
根据椭圆的定义,可得,,
设△的圆心为,
△的内切圆半径为,
,
又设的纵坐标为,可得,
,解得,即的纵坐标为4.
故选:.
练3.我们把离心率为的椭圆称为“最美椭圆”.已知椭圆为“最美椭圆”,且以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为4,则椭圆的方程为
A. B. C. D.
【解答】解:由已知,得,故,
,即,
,得,故,
所以椭圆的方程为.
故选:.
例4.已知椭圆的焦点、在轴上,它与轴的一个交点为,且△为正三角形,且焦点到椭圆上的点的最短距离为,则椭圆的方程为 .
【解答】解:椭圆与轴的一个交点为,且△为正三角形,可得,
再由焦点到椭圆上的点的最短距离为,则,而,
所以,可得,即,,,
所以椭圆的方程为:;
故答案为:.
练4.已知椭圆的半焦距为,原点到经过两点,的直线的距离为,椭圆的长轴长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于,两点,线段的中点为,为椭圆的左焦点,求三角形的面积.
【解答】解:(1)经过两点,的直线为:,即,
由已知原点到直线的距离,
可得,又,
所以,,
所以椭圆的标准方程为:;
(2)由(1)可得,
设,,,,
由题意可得,,
代入,作差可得,
可得,即直线的斜率,
所以直线的方程为,即,
所以到直线的距离;
联立,整理可得:,
可得,,
所以弦长,
所以.
通径
例1.椭圆的通径长为 3 .
【解答】解:由椭圆,可得,,
所以椭圆的通径长:.
故答案为:3.
练1.椭圆的通径长为
A. B. C. D.1
【解答】解:由椭圆的方程,,
所以椭圆的通径长:.
故选:.
例2.已知椭圆的左、右焦点分别为,,过的通径(过焦点垂直于长轴的弦叫做通径),则的内切圆方程为 .
【解答】解:设内切圆的半径为,
椭圆,
其中,,,则,
与轴垂直,
则有,,
解得:,,
的周长,
其面积,
由内切圆的性质可知,有,解得.
圆心横坐标为,即圆心坐标为,,
则的内切圆方程是,
故答案为:.
练2.双曲线的左、右焦点分别为、,抛物线的准线过且与双曲线的实轴垂直,若抛物线上的任意一点到的距离比它到轴的距离大3,过的直线与双曲线的右支相交于、两点,若弦长等于抛物线的通径长的2倍,且的周长为56,求双曲线和抛物线的方程.
【解答】解:依题可知抛物线的焦点为,所以,
抛物线上的任意一点到的距离比它到轴的距离大3,
由抛物线的定义可知,,所以,
所以抛物线的方程为,
其通径长为,从而,
由双曲线的定义可知,,,
所以,
所以的周长为,
解得,又因为,所以,
所以双曲线的方程为.
综上所述,双曲线的方程为,
抛物线的方程为.
例3.过双曲线的一个焦点的直线与双曲线相交于,两点,当轴时,称线段为双曲线的通径.若的最小值恰为通径长,则此双曲线的离心率的范围为
A., B. C. D.,
【解答】解:当经过焦点的直线与双曲线的交点在同一支上,
可得双曲线的通径最小,令,可得,
即有最小值为;
当直线与双曲线的交点在两支上,可得直线的斜率为0时,
即为实轴,最小为.
由题意可得,
即为,
即有,
则离心率,,
故选:.
练3.过双曲线的一个焦点的直线与双曲线相交于,两点,当轴,称为双曲线的通径.若过焦点的所有焦点弦中,其长度的最小值为,则此双曲线的离心率的范围为
A. B., C., D.,
【解答】解:当经过焦点的直线与双曲线的交点在同一支上,
可得双曲线的通径最小,令,可得,
即有最小值为;
当直线与双曲线的交点在两支上,可得直线的斜率为0时,
即为实轴,最小为.
由题意可得,
即为,
即有,
则离心率,.
故选:.
椭圆焦半径公式
例1 椭圆的左、右焦点分别为、,点P在椭圆上,则的取值范围为_______.
【解析】由题意,,,,设,其中,
则,,所以
练1 设、为椭圆的两个焦点,M为C上一点且在第一象限,若为等腰三角形,则M的坐标为_______.
【解析】为等腰三角形,
点在M第一象限,且,
又,所以,故只能,
设,由椭圆焦半径公式知,
解得:,代入椭圆方程得,故
例2 已知椭圆的左焦点为F,过F且倾斜角为45°的直线l交椭圆C于A、B两点,则______;若,则=______.
【解析】如图,设,则
由焦点弦公式,,
由焦半径公式,,
,所以.
练2 已知椭圆的左焦点为F,过F且斜率为2的直线l交椭圆C于A、B两点,则______
【解析】设直线l的倾斜角为,则,所以,
由焦点弦公式,.
弦中点
例1.若椭圆的动弦斜率为1,则弦中点坐标可能是
A. B., C. D.,
【解答】解:设,,,,,,
,,,.
由,①
,②
①②整理可得:,
即,
,又,
故选:.
练1.已知双曲线被直线截得的弦,弦的中点为,则直线的斜率为
A.1 B. C. D.2
【解答】解:设,,,,由题意可得,,
代入双曲线的方程:,作差可得,
可得,
即直线的斜率为1,
故选:.
例2.已知椭圆的一个焦点为,该椭圆被直线所截得弦的中点的横坐标为2,则该椭圆的标准方程为 .
【解答】解:因为椭圆的一个焦点为,所以该椭圆的焦点在纵轴上,
因此可设该椭圆的标准方程为:,且,
设该椭圆被直线所截得弦为,设,,,,
把代入直线方程中,得,即的中点坐标为,
因此有,,
由,
因为,在椭圆上,
所以有,②①,得,
由,,
所以该椭圆的标准方程为,
故答案为:.
练2.已知中心在原点,焦点在轴上,焦距为4的椭圆被直线截得的弦的中点的横坐标为,则此椭圆的方程为
A. B. C. D.
【解答】解:由直线与椭圆的中点的横坐标可得纵坐标,
即弦的中点坐标为,设交点,,,,
由直线的方程可知,,,
设椭圆的方程为,
将交点的坐标代入,作差可得,
所以可得,
所以,
即,
由题意可得,即,
而,
所以,,
所以椭圆的方程为:,
故选:.
例3.已知点是椭圆某条弦的中点,则此弦所在的直线的一般方程为 .
【解答】解:设过的直线与椭圆的交点为,,,,由题意可得,,
代入椭圆的方程:,整理可得:,
可得,
即直线的斜率,
所以直线的方程为:,整理可得:,
故答案为:.
练3.直线被双曲线所截得的弦的中点坐标是
A. B. C. D.
【解答】解:联立,得.
设直线被双曲线所截得的弦的两端点分别为,,,,
则,,即中点的横坐标为,代入,可得中点的纵坐标为,
则直线被双曲线所截得的弦的中点坐标是.
故选:.
第三定义
例1.已知椭圆,,是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆上的动点,且直线,的斜率分别为,,,若的最小值为,则椭圆的离心率为
A. B. C. D.
【解答】解:设,,,,,
则,.
又、、都在椭圆上,
,,
,
.
,即.
又.
,即,
,即,
,即,
.
故选:.
例2.已知椭圆,,是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆上任意一点,且直线,的斜率分别为,,若椭圆的离心率为,则的最小值为 1 .
【解答】解:设,,,
则有,,
两式相减得,,
则有,
由于椭圆的离心率为,
则,即有,
即有,
即有,
,
则有.
当且仅当,取得最小值1.
故答案为:1.
例3.已知椭圆上点到点的最大距离为,离心率为.
(1)求此椭圆方程;
(2)若、为椭圆上关于原点的对称的两点,为椭圆上异于、的一点,且、都不垂直于轴,求.
【解答】解:(1),
,
,即,
椭圆方程可表示为:,
设,则,
,
当时,取到最大值,
,即,
椭圆方程为:;
(2)依题意,设,,,
则,,
两式相减得:,
,
又,,
.
练1.已知,是椭圆上关于原点对称的两点,是该椭圆上不同于,的一点,若直线的斜率的取值范围为,,则直线的斜率的取值范围为
A. B. C. D.
【解答】解:设,,由题意可得,,,,
则,作差可得:,
,
所以,
又因为率,,所以,,
所以,
所以,,
故选:.
练2.已知椭圆,,是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆上任意一点,且直线,的斜率分别为,,若椭圆的离心率为,则 .
【解答】解:椭圆的离心率为,可得,
可得,
设,,,
可得,,
相减可得,
即有.
故答案为:.
抛物线定义
例1.已知,为抛物线焦点,为抛物线上动点,则的最小值为
A.5 B.4.5 C.3.5 D.不能确定
【解答】解:如图所示,过作准线,垂足为.
则,
当且仅当,,三点共线时,取得最小值为,
故选:.
练1.若点的坐标为,点在抛物线上移动,为抛物线的焦点,则的最小值为
A.3 B.4 C.5 D.
【解答】解:抛物线的焦点的坐标是 1,0 ;
设点在准线上的射影为,则根据抛物线的定义可知
要求取得最小值,即求取得最小
当,,三点共线时最小,为
故选:.
抛物线焦半径公式
例1.直线经过抛物线的焦点,且与抛物线相交于,两点,连接点和坐标原点的直线交抛物线准线于点,则
A.坐标为 B.最小值为4
C.一定平行于轴 D.可能为直角三角形
【解答】解:对选项,,,,即,故错误;
对选项,设直线方程为,,,,,
联立抛物线得,则,
,
两式相乘得,,
当且仅当时等号成立,故,故正确;
对选项,,
令,则,故,因为,故一定平行于轴,故正确;
对选项,因为,故不为直角;
两式作差得,故,
即,
,故不为直角,同理
故不为直角,故错误,
故选:.
例2.设点为抛物线的焦点,过点斜率为的直线与抛物线交于,两点(点在第一象限),直线交抛物线的准线于点,若,则下列说法正确的是
A.
B.
C.
D.的面积为为坐标原点)
【解答】解:如图,
设,,,,
,,
,,
,,
又,
,解得,故选项不正确;
由上述分析可知,,,,
又容易知,,
则,,,故成立,故选项正确;
,故选项正确;
,故选项不正确.
故选:.
例3.已知抛物线上有两点,、,,焦点为,下列选项中是“直线经过焦点”的必要不充分条件的是
A. B. C. D.
【解答】解:设直线的方程为,
则直线交轴于点,且抛物线的焦点的坐标为,,
将直线的方程与抛物线的方程联立,得,
得,
则,,
对于,
即,解得或,
所以“,”是“直线经过焦点”的必要不充分条件;
对于,
解得,
所以“”是“直线经过焦点”的必要不充分条件;
对于,得,
此时直线过抛物线的焦点,
所以“”是“直线经过焦点”的充要条件;
对于
,
化简得,得,
所以“”是“直线经过焦点”的必要不充分条件.
故选:.
定义法求解轨迹方程
例1.已知动圆与圆外切,同时与圆内切.
(Ⅰ)求动圆圆心的轨迹的方程,并说明它是什么曲线;
【解答】解:设动圆的半径为,
由动圆与圆外切可知:,
由动圆与圆,内切可知:,
则,
所以动圆的轨迹是以,,为焦点,长轴长为10,焦距为8的椭圆,
动圆圆心的轨迹方程为.
练1.设圆的圆心为,直线过点且与轴不重合,交圆于,两点,过点作的平行线且交于点.证明为定值,并写出点的轨迹方程.
【解答】证明:因为,,
所以,
所以,
所以,
又圆的标准方程为,
所以,
所以,
由题设,,
所以,
由椭圆的定义可得点的轨迹方程为.
例2.已知圆,直线(与轴不重合)过点交圆于、两点,过点作直线的平行线交直线于点.
(1)证明:为定值,并求点的轨迹方程;
【解答】解:(1)圆可化为,点,
因为,所以,
因为,所以,所以,
所以点在以、为焦点,实轴为2的双曲线上,
设双曲线的方程为,所以,解得,
所以点的轨迹方程为;
练2.已知一动圆与圆、圆都外切.
(1)求动圆圆心的轨迹方程;
【解答】解:(1)由题意设动圆半径为,则,,,
故圆心的轨迹是以为焦点的双曲线的左支(去掉顶点),
其方程为.
例3.已知点到点的距离比点到直线的距离小1.
(1)求点的轨迹方程;
【解答】解:(1)由题可知,点到点的距离与到直线的距离相等,
所以动点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,
点的轨迹方程为:.
练3.已知曲线上的任意一点到定点的距离与到定直线的距离相等.
(Ⅰ)求曲线的方程;
【解答】解:(1)曲线上任意一点到点的距离与到直线的距离相等.
曲线的轨迹是以为焦点的抛物线,且,
曲线的方程为;
相关点法求解轨迹方程
例1.已知点为椭圆上的任意一点,为原点,满足,求点的轨迹方程.
【解答】解:设,,,
由,得,所以,,
因为,在椭圆上,
所以点的轨迹的方程为.
练1.已知点在圆上运动,点在轴上的投影为,动点满足.
(1)求动点的轨迹方程;
【解答】解:(1)设,,,
由,得,即,
轴,,
点,在圆上,,即,
可得动点的轨迹的方程为;
例2.已知圆,为圆上任一点,为定点,的中点为.求:
(1)动点的轨迹方程;
【解答】解:(1)设,,,
为定点,的中点为,
,得,
圆,为圆上任一点,
,即,
动点的轨迹方程为;
练2.已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动.
(1)求线段的中点的轨迹方程;
【解答】解:(1)设,,,由中点公式得,,则,,
因为在圆上,所以,即,
所以线段的中点的轨迹方程为.
弦中点法求解轨迹方程
例1.过点的直线与椭圆相交于,两点,且恰为,中点,则直线的方程为 .
【解答】解:椭圆,化简为,设,,,,则,
恰为,中点,,,
,,在椭圆上,
,①
,②
②①得:,即,
又,故.
则直线的方程为,即.
故答案为:.
练1.已知椭圆.
(1)若直线与椭圆相交于,两点,椭圆内一点是线段的中点,求直线的方程;
【解答】解:(1)设,,,,
由题意可得,,
将,的坐标代入椭圆的方程,作差可得,
可得,
所以直线的方程为,
即;