第3课时 与圆有关的轨迹问题
1.已知圆C:(x-a)2+(y-b)2=1过点A(1,0),则圆C的圆心的轨迹是( )
A.点 B.直线
C.线段 D.圆
2.已知Rt△ABC的斜边为AB,且A(-1,0),B(3,0),则直角顶点C的轨迹方程为( )
A.(x-1)2+y2=4
B.x2+(y-1)2=4
C.(x-1)2+y2=4(x≠3,且x≠-1)
D.x2+(y-1)2=4(x≠3,且x≠-1)
3.古希腊数学家阿波罗尼奥斯的著作《圆锥曲线论》中给出了圆的另一种定义:平面内,到两个定点A,B的距离之比是常数λ(λ>0,λ≠1)的点M的轨迹是圆.若两定点A,B的距离为3,动点M满足MA=2MB,则点M的轨迹围成区域的面积为( )
A.π B.2π
C.3π D.4π
4.已知线段AB的端点B的坐标为(4,3),端点A在圆x2+y2=4上运动,则线段AB的中点M的轨迹所围成图形的面积为( )
A.4π B.π
C.π D.
5.已知等腰三角形ABC的底边BC对应的顶点是A(4,2),底边的一个端点是B(3,5),则底边另一个端点C的轨迹方程是( )
A.(x-4)2+(y-2)2=10
B.(x+4)2+(y-2)2=10
C.(x-4)2+(y-2)2=10(x≠3,x≠5)
D.(x+4)2+(y-2)2=10(x≠3,x≠5)
6.(多选)如果点P的坐标(x,y)满足以下方程,则点P的轨迹是圆的有( )
A.x2+y2=0
B.x2+y2-2x+4y+6=0
C.x2+y2+2ax-b2=0(ab≠0)
D.(θ为参数,r≠0)
7.(2024·连云港月考)已知圆O:x2+y2=4及一点P(-1,0),Q在圆O上运动一周,PQ的中点M形成轨迹C,则轨迹C的方程为 .
8.圆x2+y2=8内有一点P(2,-1),AB为过点P的弦,则AB的中点Q的轨迹方程为 .
9.已知平面上到两直线y=x与y=kx的距离平方和为1的点的轨迹是一个圆,则实数k= .
10.在定圆x2+y2=R2内,作长度为定值2l(l<R)的弦,求弦中点的轨迹方程.
11.方程|x|-1=所表示的曲线是( )
A.一个圆 B.两个圆
C.半个圆 D.两个半圆
12.(多选)已知A,B是平面内两个定点,且AB=6,则满足下列条件的动点P的轨迹为圆的是( )
A.PA+PB=6 B.·=-1
C.PA=2PB D.PA2+PB2=18
13.存在如下结论:平面内到两定点距离之比等于已知数的动点轨迹为直线或圆.现已知在平面直角坐标系中A(-2,0),B(2,0),动点P满足PA=λPB(λ>0),若点P的轨迹为一条直线,则λ= ;若λ=2,则点P的轨迹方程为 .
14.已知点M(-2,0),N(1,0),点P(x,y)满足PM=2PN.
(1)求点P(x,y)的轨迹方程;
(2)求PM+PN的最大值.
15.已知点M在圆x2+y2+8x=0上运动,N(4,0),A(1,6),点P为线段MN中点.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)已知B(-3,-3),C(3,-3),求PA2+PB2+PC2的最大值.
第3课时 与圆有关的轨迹问题
1.D 由圆C的方程知,圆心C的坐标为(a,b),半径r=1,因为A(1,0)为圆C上一点,所以AC==1,即(a-1)2+b2=1,所以圆心C的轨迹是以点A为圆心,以1为半径的圆.
2.C 设AB的中点为D,由中点坐标公式,得D(1,0).由直角三角形的性质,知CD=AB=2.由圆的定义,知动点C的轨迹是以D(1,0)为圆心,以2为半径长的圆(因为A,B,C三点不共线,所以应除去与x轴的交点).设C(x,y),则直角顶点C的轨迹方程为(x-1)2+y2=4(x≠3,且x≠-1).
3.D 以点A为原点,直线AB为x轴建立平面直角坐标系(图略),则可取B(3,0).设M(x,y),依题意有=2,化简整理得,x2+y2-8x+12=0,即(x-4)2+y2=4,故点M的轨迹为圆,该圆的面积为4π.
4.C 设线段AB的中点M(x,y),A(x0,y0),则即因为端点A在圆x2+y2=4上运动,所以+=4,即(2x-4)2+(2y-3)2=4,整理得:(x-2)2+(y-)2=1,所以点M的轨迹是圆心为(2,),半径为r=1的圆.所以该圆的面积为S=πr2=π.故选C.
5.C 设C(x,y),由AB==,得(x-4)2+(y-2)2=10,又点A,B,C组成三角形,所以点C不能在直线AB上,易得直线AB的方程为y=-3x+14,若C点在直线AB上,则C(x,-3x+14),由AC==,得x=3或x=5,故x≠3且x≠5,故选C.
6.CD 对A,由圆的标准方程可知,r2≠0,所以方程x2+y2=0不表示圆,A错误;对B,由x2+y2-2x+4y+6=0,得(x-1)2+(y+2)2=-1<0,可知该方程不表示圆,B错误;对C,由x2+y2+2ax-b2=0,得(x+a)2+y2=a2+b2,因为ab≠0,所以a≠0,b≠0,所以a2+b2>0,由圆的标准方程可知,该方程表示圆心为(-a,0),半径为的圆,C正确;对D,由(θ为参数,r≠0),得(x-a)2+(y-b)2=r2cos2θ+r2sin2θ=r2,因为r≠0,所以r2>0,该方程表示圆心为(a,b),半径为|r|的圆,D正确.故选C、D.
7.(x+)2+y2=1 解析:设M(x,y),则Q(2x+1,2y),因为Q在圆x2+y2=4上,所以(2x+1)2+4y2=4,即(x+)2+y2=1,所以轨迹C的方程是(x+)2+y2=1.
8.x2+y2-2x+y=0 解析:设AB的中点为Q(x,y),若AB的斜率不存在,则Q(2,0),若AB的斜率为0,则Q(0,-1),若AB的斜率存在且不为0,则AB的斜率为k=,又OQ⊥AB,所以kOQ·k=-1,即·=-1,整理得x2+y2-2x+y=0,点(2,0),(0,-1)也满足,所以点Q的轨迹方程为x2+y2-2x+y=0.
9.-1 解析:设此点的坐标为(x,y),则依题意有()2+()2=1,化简得(+)x2+(+)·y2-(+1)xy=1,此方程要表示圆,则+1=0,且=,解得k=-1.
10.解:设坐标原点为O,长度为定值2l(l<R)的弦的中点为A,A为动点,
则OA垂直于长度为定值2l(l<R)的弦,故OA=为定值,
故弦中点的轨迹是以O为圆心,以OA=为半径的圆,
故弦中点的轨迹方程为x2+y2=R2-l2.
11.D 由题意,得
即
或故原方程表示两个半圆.
12.BC PA+PB=6=AB,显然P的轨迹是线段AB,故A错误;以AB中点O为原点,建立平面直角坐标系,设A(-3,0),B(3,0),设P(x,y),则=(-3-x,-y),=(3-x,-y),已知·=-1,则x2+y2=8,所以点P的轨迹是圆,故B正确;由两点间距离公式得PA=,PB=,代入PA=2PB中化简得x2-10x+y2+9=0,即(x-5)2+y2=16,故P的轨迹是圆,故C正确;代入PA2+PB2=18中化简得x2+y2=0,显然P的轨迹是一个点,故D错误.故选B、C.
13.1 x2+y2-x+4=0
解析:设P(x,y),由PA=λPB(λ>0),可得=λ,两边平方,整理得点P的轨迹方程为(1-λ2)x2+(1-λ2)y2+4(1+λ2)x+4-4λ2=0.若点P的轨迹为一条直线,则解得λ=1或λ=-1(舍去).若λ=2,则点P的轨迹方程为3x2+3y2-20x+12=0,即x2+y2-x+4=0.
14.解:(1)由PM=2PN可知,
=2,化简得(x-2)2+y2=4,
即点P(x,y)的轨迹为以C(2,0)为圆心,半径为2的圆,方程为(x-2)2+y2=4.
(2)由题意可知,PN=PM,
所以PM+PN=PM,
点M(-2,0)在圆外,所以PM的最大值为MC+r=4+2=6,
所以PM+PN的最大值为×6=9.
15.解:(1)设点P(x,y),M(x0,y0),因为P为MN中点,
所以于是有
因为点M在圆x2+y2+8x=0上运动,
所以++8x0=0,
代入得(2x-4)2+(2y)2+8(2x-4)=0,
化简得x2+y2=4,
所以点P的轨迹方程为x2+y2=4.
(2)PA2+PB2+PC2=(x-1)2+(y-6)2+(x+3)2+(y+3)2+(x-3)2+(y+3)2=3x2+3y2-2x+73=85-2x,
因为-2≤x≤2,所以81≤85-2x≤89,
所以PA2+PB2+PC2的最大值为89.
2 / 2第3课时 与圆有关的轨迹问题
题型一 定义法求轨迹方程
【例1】 由圆x2+y2=9外一点P(5,12)引圆的割线交圆于A,B两点,求弦AB的中点M的轨迹.
通性通法
定义法求轨迹方程的策略
(1)当动点满足到定点的距离等于定长时,直接求圆心、半径得圆的方程;
(2)注意轨迹与轨迹方程的区别.
【跟踪训练】
(2024·连云港月考)线段AB长度为4,其两个端点A和B分别在x轴和y轴上滑动,则线段AB中点的轨迹所围成图形的面积为( )
A.2 B.4
C.2π D.4π
题型二 直接法求轨迹方程
【例2】 点B(1,1)是圆x2+y2=4内一点,P,Q为圆上的动点.若∠PBQ=90°,求线段PQ的中点N的轨迹方程.
通性通法
直接法求轨迹方程的两种常见类型及解题策略
直接法求轨迹方程,就是设出动点的坐标(x,y),然后根据题目中的等量关系列出x,y之间的关系并化简.主要有以下两种常见类型:
(1)题目给出等量关系,求轨迹方程.可直接代入,得出方程;
(2)题中未明确给出等量关系,求轨迹方程.可利用已知条件寻找等量关系,得出方程.
提醒 求出曲线的方程后要注意验证方程的纯粹性和完备性.
【跟踪训练】
已知动点M与两个定点O(0,0),A(3,0)的距离之比为,则动点M的轨迹方程为 .
题型三 代入法求轨迹方程
【例3】 已知圆C:(x-3)2+y2=9,D是圆C上的动点,点E(2,4),若动点M满足=2,则点M的轨迹方程为( )
A.2x+y+3=0
B.xy=9
C.(x-1)2+(y-8)2=9
D.(x-8)2+(y-1)2=9
通性通法
代入法求轨迹方程的步骤
(1)设动点P(x,y),相关动点M(x0,y0);
(2)利用条件求出两动点坐标之间的关系
(3)代入相关动点的轨迹方程;
(4)化简、整理,得出所求轨迹方程.
【跟踪训练】
已知圆C:x2+(y-1)2=1,过原点作圆C的弦OP,则OP的中点Q的轨迹方程为 .
1.已知点A的坐标是(-1,0),点M满足MA=2,那么点M的轨迹方程是( )
A.x2+y2+2x-3=0
B.x2+y2-2x-3=0
C.x2+y2+2y-3=0
D.x2+y2-2y-3=0
2.点P(4,-2)与圆x2+y2=4上任一点连线的中点的轨迹方程是( )
A.(x-2)2+(y+1)2=1
B.(x-2)2+(y+1)2=4
C.(x+4)2+(y-2)2=4
D.(x+2)2+(y-1)2=1
3.已知动点M到点(8,0)的距离等于点M到点(2,0)的距离的2倍,则点M的轨迹方程是 .
第3课时 与圆有关的轨迹问题
【典型例题·精研析】
【例1】 解:如图,∵点M是AB的中点,∴OM⊥AB,∴点M的轨迹是以OP为直径的圆,圆心为(,6),半径为=.∴圆的方程为(x-)2+(y-6)2=()2,化简得x2+y2-5x-12y=0.故点M的轨迹为圆x2+y2-5x-12y=0在圆x2+y2=9内的部分.
跟踪训练
D ∵OA⊥OB,设P为线段AB中点,∴OP=AB=2,设P(x,y),则=2,即x2+y2=4.则线段AB中点的轨迹是以坐标原点为圆心,2为半径的圆,故线段AB中点的轨迹所围成图形的面积为4π.故选D.
【例2】 解:设线段PQ的中点N(x,y),
在Rt△PBQ中,PN=BN.
设O为坐标原点,连接ON(图略),则ON⊥PQ,
∴OP2=ON2+PN2=ON2+BN2,
∴x2+y2+(x-1)2+(y-1)2=4,
整理得x2+y2-x-y-1=0,
∴线段PQ的中点N的轨迹方程为x2+y2-x-y-1=0.
跟踪训练
x2+y2+2x-3=0 解析:设动点M(x,y),∵动点M与两个定点O(0,0),A(3,0)的距离之比为,∴=,化简得动点M的轨迹方程为x2+y2+2x-3=0.
【例3】 C 设M(x,y),D(a,b),由=2,得所以又因为点D在圆C:(x-3)2+y2=9上,所以(4-x-3)2+(8-y)2=9,即(x-1)2+(y-8)2=9,故选C.
跟踪训练
x2+(y-)2=(y≠0)
解析:设Q(x,y)(y≠0),则P(2x,2y),代入圆C:x2+(y-1)2=1,可得(2x)2+(2y-1)2=1,即x2+(y-)2=,∴点Q的轨迹方程为x2+=(y≠0).
随堂检测
1.A 由A(-1,0),点M满足MA=2,由圆的定义知,点M的轨迹为圆,其圆心为A(-1,0),半径r=2,故其方程为(x+1)2+(y-0)2=4,即x2+y2+2x-3=0,故选A.
2.A 设圆上任一点为Q(x0,y0),PQ的中点为M(x,y),则解得因为点Q在圆x2+y2=4上,所以+=4,即(2x-4)2+(2y+2)2=4,化简得(x-2)2+(y+1)2=1.
3.x2+y2=16 解析:设M(x,y),则=2,整理可得点M的轨迹方程为x2+y2=16.
2 / 2(共48张PPT)
第3课时
与圆有关的轨迹问题
目录
典型例题·精研析
01
知能演练·扣课标
02
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 定义法求轨迹方程
【例1】 由圆 x2+ y2=9外一点 P (5,12)引圆的割线交圆于 A , B
两点,求弦 AB 的中点 M 的轨迹.
解:如图,∵点 M 是 AB 的中点,∴ OM ⊥ AB ,∴点 M
的轨迹是以 OP 为直径的圆,圆心为( ,6),半径为
= .∴圆的方程为( x - )2+( y -6)2=
( )2,化简得 x2+ y2-5 x -12 y =0.故点 M 的轨迹
为圆 x2+ y2-5 x -12 y =0在圆 x2+ y2=9内的部分.
通性通法
定义法求轨迹方程的策略
(1)当动点满足到定点的距离等于定长时,直接求圆心、半径得圆
的方程;
(2)注意轨迹与轨迹方程的区别.
【跟踪训练】
(2024·连云港月考)线段 AB 长度为4,其两个端点 A 和 B 分别在 x 轴
和 y 轴上滑动,则线段 AB 中点的轨迹所围成图形的面积为( )
A. 2 B. 4
C. 2π D. 4π
解析: ∵ OA ⊥ OB ,设 P 为线段 AB 中点,∴ OP = AB =2,设 P
( x , y ),则 =2,即 x2+ y2=4.则线段 AB 中点的轨迹是以
坐标原点为圆心,2为半径的圆,故线段 AB 中点的轨迹所围成图形的
面积为4π.故选D.
题型二 直接法求轨迹方程
【例2】 点 B (1,1)是圆 x2+ y2=4内一点, P , Q 为圆上的动点.
若∠ PBQ =90°,求线段 PQ 的中点 N 的轨迹方程.
解:设线段 PQ 的中点 N ( x , y ),
在Rt△ PBQ 中, PN = BN .
设 O 为坐标原点,连接 ON (图略),则 ON ⊥ PQ ,
∴ OP2= ON2+ PN2= ON2+ BN2,
∴ x2+ y2+( x -1)2+( y -1)2=4,
整理得 x2+ y2- x - y -1=0,
∴线段 PQ 的中点 N 的轨迹方程为 x2+ y2- x - y -1=0.
通性通法
直接法求轨迹方程的两种常见类型及解题策略
直接法求轨迹方程,就是设出动点的坐标( x , y ),然后根
据题目中的等量关系列出 x , y 之间的关系并化简.主要有以下两
种常见类型:
(1)题目给出等量关系,求轨迹方程.可直接代入,得出方程;
(2)题中未明确给出等量关系,求轨迹方程.可利用已知条件寻找等
量关系,得出方程.
提醒 求出曲线的方程后要注意验证方程的纯粹性和完备性.
【跟踪训练】
已知动点 M 与两个定点 O (0,0), A (3,0)的距离之比为 ,则
动点 M 的轨迹方程为 .
解析:设动点 M ( x , y ),∵动点 M 与两个定点 O (0,0), A
(3,0)的距离之比为 ,∴ = ,化简得动点 M 的轨
迹方程为 x2+ y2+2 x -3=0.
x2+ y2+2 x -3=0
题型三 代入法求轨迹方程
【例3】 已知圆 C :( x -3)2+ y2=9, D 是圆 C 上的动点,点 E
(2,4),若动点 M 满足 =2 ,则点 M 的轨迹方程为( )
A. 2 x + y +3=0
B. xy =9
C. ( x -1)2+( y -8)2=9
D. ( x -8)2+( y -1)2=9
解析: 设 M ( x , y ), D ( a , b ),由 =2 ,得
所以又因为点 D 在圆 C :( x -3)2+
y2=9上,所以(4- x -3)2+(8- y )2=9,即( x -1)2+( y -
8)2=9,故选C.
通性通法
代入法求轨迹方程的步骤
(1)设动点 P ( x , y ),相关动点 M ( x0, y0);
(2)利用条件求出两动点坐标之间的关系
(3)代入相关动点的轨迹方程;
(4)化简、整理,得出所求轨迹方程.
解析:设 Q ( x , y )( y ≠0),则 P (2 x ,2 y ),代入圆 C : x2+
( y -1)2=1,可得(2 x )2+(2 y -1)2=1,即 x2+( y - )2=
,∴点 Q 的轨迹方程为 x2+ = ( y ≠0).
x2+( y - )2= ( y ≠0)
1. 已知点 A 的坐标是(-1,0),点 M 满足 MA =2,那么点 M 的轨
迹方程是( )
A. x2+ y2+2 x -3=0 B. x2+ y2-2 x -3=0
C. x2+ y2+2 y -3=0 D. x2+ y2-2 y -3=0
解析: 由 A (-1,0),点 M 满足 MA =2,由圆的定义知,点
M 的轨迹为圆,其圆心为 A (-1,0),半径 r =2,故其方程为
( x +1)2+( y -0)2=4,即 x2+ y2+2 x -3=0,故选A.
2. 点 P (4,-2)与圆 x2+ y2=4上任一点连线的中点的轨迹方程是
( )
A. ( x -2)2+( y +1)2=1
B. ( x -2)2+( y +1)2=4
C. ( x +4)2+( y -2)2=4
D. ( x +2)2+( y -1)2=1
解析: 设圆上任一点为 Q ( x0, y0), PQ 的中点为 M ( x ,
y ),则解得因为点 Q 在圆 x2+ y2=4
上,所以 + =4,即(2 x -4)2+(2 y +2)2=4,化简得
( x -2)2+( y +1)2=1.
3. 已知动点 M 到点(8,0)的距离等于点 M 到点(2,0)的距离的2
倍,则点 M 的轨迹方程是 .
解析:设 M ( x , y ),则 =2
,整理可得点 M 的轨迹方程为 x2+ y2=16.
x2+ y2=16
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 已知圆 C :( x - a )2+( y - b )2=1过点 A (1,0),则圆 C 的
圆心的轨迹是( )
A. 点 B. 直线
C. 线段 D. 圆
解析: 由圆 C 的方程知,圆心 C 的坐标为( a , b ),半径 r =
1,因为 A (1,0)为圆 C 上一点,所以 AC = =
1,即( a -1)2+ b2=1,所以圆心 C 的轨迹是以点 A 为圆心,以1
为半径的圆.
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2. 已知Rt△ ABC 的斜边为 AB ,且 A (-1,0), B (3,0),则直角
顶点 C 的轨迹方程为( )
A. ( x -1)2+ y2=4
B. x2+( y -1)2=4
C. ( x -1)2+ y2=4( x ≠3,且 x ≠-1)
D. x2+( y -1)2=4( x ≠3,且 x ≠-1)
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解析: 设 AB 的中点为 D ,由中点坐标公式,得 D (1,0).由
直角三角形的性质,知 CD = AB =2.由圆的定义,知动点 C 的轨
迹是以 D (1,0)为圆心,以2为半径长的圆(因为 A , B , C 三点
不共线,所以应除去与 x 轴的交点).设 C ( x , y ),则直角顶点
C 的轨迹方程为( x -1)2+ y2=4( x ≠3,且 x ≠-1).
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3. 古希腊数学家阿波罗尼奥斯的著作《圆锥曲线论》中给出了圆的另
一种定义:平面内,到两个定点 A , B 的距离之比是常数λ(λ>
0,λ≠1)的点 M 的轨迹是圆.若两定点 A , B 的距离为3,动点 M
满足 MA =2 MB ,则点 M 的轨迹围成区域的面积为( )
A. π B. 2π
C. 3π D. 4π
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解析: 以点 A 为原点,直线 AB 为 x 轴建立平面直角坐标系(图
略),则可取 B (3,0).设 M ( x , y ),依题意有
=2,化简整理得, x2+ y2-8 x +12=0,即( x -
4)2+ y2=4,故点 M 的轨迹为圆,该圆的面积为4π.
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4. 已知线段 AB 的端点 B 的坐标为(4,3),端点 A 在圆 x2+ y2=4上
运动,则线段 AB 的中点 M 的轨迹所围成图形的面积为( )
A. 4π
C. π
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解析: 设线段 AB 的中点 M ( x , y ), A ( x0, y0),则
即因为端点 A 在圆 x2+ y2=4上运动,所
以 + =4,即(2 x -4)2+(2 y -3)2=4,整理得:( x -
2)2+( y - )2=1,所以点 M 的轨迹是圆心为(2, ),半径
为 r =1的圆.所以该圆的面积为 S =π r2=π.故选C.
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5. 已知等腰三角形 ABC 的底边 BC 对应的顶点是 A (4,2),底边的
一个端点是 B (3,5),则底边另一个端点 C 的轨迹方程是
( )
A. ( x -4)2+( y -2)2=10
B. ( x +4)2+( y -2)2=10
C. ( x -4)2+( y -2)2=10( x ≠3, x ≠5)
D. ( x +4)2+( y -2)2=10( x ≠3, x ≠5)
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解析: 设 C ( x , y ),由 AB = =
,得( x -4)2+( y -2)2=10,又点 A , B , C 组成三角
形,所以点 C 不能在直线 AB 上,易得直线 AB 的方程为 y =-3 x +
14,若 C 点在直线 AB 上,则 C ( x ,-3 x +14),由 AC =
= ,得 x =3或 x =5,故 x ≠3
且 x ≠5,故选C.
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6. (多选)如果点 P 的坐标( x , y )满足以下方程,则点 P 的轨迹是
圆的有( )
A. x2+ y2=0
B. x2+ y2-2 x +4 y +6=0
C. x2+ y2+2 ax - b2=0( ab ≠0)
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解析: 对A,由圆的标准方程可知, r2≠0,所以方程 x2+ y2
=0不表示圆,A错误;对B,由 x2+ y2-2 x +4 y +6=0,得( x -
1)2+( y +2)2=-1<0,可知该方程不表示圆,B错误;对C,
由 x2+ y2+2 ax - b2=0,得( x + a )2+ y2= a2+ b2,因为 ab
≠0,所以 a ≠0, b ≠0,所以 a2+ b2>0,由圆的标准方程可知,
该方程表示圆心为(- a ,0),半径为 的圆,C正确;对
D,由(θ为参数, r ≠0),得( x - a )2+( y
- b )2= r2 cos 2θ+ r2 sin 2θ= r2,因为 r ≠0,所以 r2>0,该方
程表示圆心为( a , b ),半径为| r |的圆,D正确.故选C、D.
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( x + )2+ y2=1
解析:设 M ( x , y ),则 Q (2 x +1,2 y ),因为 Q 在圆 x2+ y2=4上,所以(2 x +1)2+4 y2=4,即( x + )2+ y2=1,所以轨迹 C 的方程是( x + )2+ y2=1.
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8. 圆 x2+ y2=8内有一点 P (2,-1), AB 为过点 P 的弦,则 AB 的中
点 Q 的轨迹方程为 .
解析:设 AB 的中点为 Q ( x , y ),若 AB 的斜率不存在,则 Q
(2,0),若 AB 的斜率为0,则 Q (0,-1),若 AB 的斜率存在
且不为0,则 AB 的斜率为 k = ,又 OQ ⊥ AB ,所以 kOQ · k =-
1,即 · =-1,整理得 x2+ y2-2 x + y =0,点(2,0),
(0,-1)也满足,所以点 Q 的轨迹方程为 x2+ y2-2 x + y =0.
x2+ y2-2 x + y =0
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9. 已知平面上到两直线 y = x 与 y = kx 的距离平方和为1的点的轨迹是
一个圆,则实数 k = .
解析:设此点的坐标为( x , y ),则依题意有( )2+
( )2=1,化简得( + ) x2+( + ) y2-
( +1) xy =1,此方程要表示圆,则 +1=0,且 =
,解得 k =-1.
-1
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10. 在定圆 x2+ y2= R2内,作长度为定值2 l ( l < R )的弦,求弦中点
的轨迹方程.
解:设坐标原点为 O ,长度为定值2 l ( l < R )的弦的中点为
A , A 为动点,
则 OA 垂直于长度为定值2 l ( l < R )的弦,故 OA =
为定值,
故弦中点的轨迹是以 O 为圆心,以 OA = 为半径的
圆,故弦中点的轨迹方程为 x2+ y2= R2- l2.
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11. 方程| x |-1= 所表示的曲线是( )
A. 一个圆 B. 两个圆
C. 半个圆 D. 两个半圆
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解析: 由题意,得即
或
故原方程表示两个半圆.
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12. (多选)已知 A , B 是平面内两个定点,且 AB =6,则满足下列
条件的动点 P 的轨迹为圆的是( )
A. PA + PB =6
C. PA =2 PB D. PA2+ PB2=18
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解析: PA + PB =6= AB ,显然 P 的轨迹是线段 AB ,故A错
误;以 AB 中点 O 为原点,建立平面直角坐标系,设 A (-3,
0), B (3,0),设 P ( x , y ),则 =(-3- x ,- y ),
=(3- x ,- y ),已知 · =-1,则 x2+ y2=8,所以点
P 的轨迹是圆,故B正确;由两点间距离公式得 PA =
, PB = ,代入 PA =2 PB 中化
简得 x2-10 x + y2+9=0,即( x -5)2+ y2=16,故 P 的轨迹是
圆,故C正确;代入 PA2+ PB2=18中化简得 x2+ y2=0,显然 P 的
轨迹是一个点,故D错误.故选B、C.
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13. 存在如下结论:平面内到两定点距离之比等于已知数的动点轨迹
为直线或圆.现已知在平面直角坐标系中 A (-2,0), B (2,
0),动点 P 满足 PA =λ PB (λ>0),若点 P 的轨迹为一条直
线,则λ= ;若λ=2,则点 P 的轨迹方程为
.
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x2+ y2- x +4
=0
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解析:设 P ( x , y ),由 PA =λ PB (λ>0),可得
=λ ,两边平方,整理得点 P
的轨迹方程为(1-λ2) x2+(1-λ2) y2+4(1+λ2) x +4-
4λ2=0.若点 P 的轨迹为一条直线,则解得λ=1或
λ=-1(舍去).若λ=2,则点 P 的轨迹方程为3 x2+3 y2-20 x
+12=0,即 x2+ y2- x +4=0.
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14. 已知点 M (-2,0), N (1,0),点 P ( x , y )满足 PM =2
PN .
(1)求点 P ( x , y )的轨迹方程;
解:由 PM =2 PN 可知,
=2 ,化简得( x -2)2
+ y2=4,
即点 P ( x , y )的轨迹为以 C (2,0)为圆心,半径为2的
圆,方程为( x -2)2+ y2=4.
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(2)求 PM + PN 的最大值.
解:由题意可知, PN = PM ,
所以 PM + PN = PM ,
点 M (-2,0)在圆外,所以 PM 的最大值为 MC + r =4+
2=6,
所以 PM + PN 的最大值为 ×6=9.
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15. 已知点 M 在圆 x2+ y2+8 x =0上运动, N (4,0), A (1,6),
点 P 为线段 MN 中点.
(1)求点 P 的轨迹方程;
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解:设点 P ( x , y ), M ( x0, y0),因为 P 为 MN中点,
所以于是有
因为点 M 在圆 x2+ y2+8 x =0上运动,
所以 + +8 x0=0,
代入得(2 x -4)2+(2 y )2+8(2 x -4)=0,
化简得 x2+ y2=4,
所以点 P 的轨迹方程为 x2+ y2=4.
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(2)已知 B (-3,-3), C (3,-3),求 PA2+ PB2+ PC2的
最大值.
解:PA2+ PB2+ PC2=( x -1)2+( y -6)2+( x +3)2+( y +3)2+( x -3)2+( y +3)2=3 x2+3 y2-2 x +73=85-2 x ,因为-2≤ x ≤2,所以81≤85-2 x ≤89,
所以 PA2+ PB2+ PC2的最大值为89.
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谢 谢 观 看!