题目内容

双曲线-y2=1上有动点P,F1、F2是两个焦点,求△PF1F2的重心M的轨迹方程.

思路解析:判断轨迹形状,得解法一;点M是被动点,P是主动点且在已知曲线上得解法二相关点法(中间变量法).

解法一:(待定系数法)如图所示.

∵M是△PF1F2的重心,∴|OM|=|OP|.

过M作MA∥PF1交x轴于A,过M作MB∥PF2交x轴于B.∴|PF1|=3|MA|,|PF2|=3|MB|.

∵P在双曲线上,

∴||PF1|-|PF2||=2a=6.

∴|3|MA|-3|MB||=6.

∴||MA|-|MB||=2<=|AB|.

∴点M是以A、B为焦点的双曲线,设其标准方程是-=1(a>0,b>0).

则2a=2,2c=|AB|=.

∴a2=1,b2=c2-a2=(2-1=.

∴点M的轨迹方程是x2-=1(y≠0).

解法二:(相关点法)设M(x,y),P(x0,y0).

∵M是△PF1F2的重心,

∴M分Equation.3的比λ=.

解得即P(3x,3y).

∵P在双曲线上,

-(3y)2=1.

∴点M在轨迹方程是x2-=1(y≠0).

深化升华

    当动点M随点P变化而变化时,点P在已知曲线上,求动点M的轨迹方程,常利用相关点法(中间变量代入法).当题目中出现重心时,常用重心的性质:到顶点距离是到对边中点距离的二倍;三角形重心坐标公式.


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