4、描绘曲线的图形要注意曲线范围的研究及曲线的对称性,或利用基本的曲线图形.

[典型例题]

  例1. (直接法求曲线方程)

△ABC的顶点A固定,点A的对边BC的长是,边BC上的高为b,边BC沿一条定直线移动,求△ABC外心的轨迹方程。

解析:以BC所在定直线为x轴,过A作x轴的垂线为y轴,建立直角坐标系,则A点的坐标为(0,b),设△ABC的外心为M(x,y)。

作MN⊥BC于N,则MN是BC的垂直平分线。

∵|BC|=2a,∴|BN|=a,|MN|=|y|,

又M是△ABC的外心,

∴M

而,

,

∴。

化简,得所求轨迹方程为。

点评:(1)本例是一道典型的用直接法求曲线方程的题目,难度中等,解本题的关键是建立适当的直角坐标系,充分利用三角形外心的性质。

(2)本例的易错处是利用列方程,而化简后会发现得到的是一个恒等式,原因是在求的长度时已利用了|BM|=|CM|这个等量关系。

(3)对于本例,在建立直角坐标系时,也可把BC边所在定直线作为y轴,过A点与定直线垂直的直线作为x轴,此时方程将有所变化。

  例2. (代入法求曲线方程)

已知△ABC的顶点A,B的坐标分别为A(0,0),B(6,0),顶点C在曲线上运动,求△ABC重心的轨迹方程。

解析:设G(x,y)为所求轨迹上任一点,顶点C的坐标为,

则由重心坐标公式,得:

因为顶点C在曲线上,所以有

整理,得:,即为所求轨迹方程。

点评:(1)本例是求轨迹方程中的常见题型,难度适中,本题解法称为代入法(或相关点法),此法适用于已知一动点的轨迹方程,求另一动点轨迹方程的问题。

(2)应注意的是,本例中曲线上没有与A,B共线的点,因此,整理就得到轨迹方程;若曲线方程为,则应去掉与A,B共线时所对应的重心坐标。

  例3. (参数法求曲线方程)

抛物线的焦点为F,过点(0,-1)作直线交抛物线于不同两点A,B,以AF,BF为邻边作平行四边形FARB,求顶点R的轨迹方程。

解析:设直线:AB:y=kx-1,A(,),B(),R(x,y),由题意F(0,1)。

由,可得。

∴。

又AB和RF是平行四边形的对角线,

∴,。

而,

∴,消去k得。

由于直线和抛物线交于不同两点,

∴△=,

∴或。

∴或。

∴顶点R的轨迹方程为,且。

点评:如果求轨迹的动点P(x,y)的坐标之间的关系不易找到,也没有相关信息可用时,可先考虑将x,y用一个或几个参数来表示,消去参数得轨迹方程,此法称为参数法。参数法中常选变角、变斜率等为参数。注意参数的取值范围对方程中的x和y范围的影响。

  例4. (2006广东,18,14分)设函数分别在、处取得极小值、极大值,平面上点A、B的坐标分别为、。该平面上动点P满足,点Q是点P关于直线的对称点。求:

(1)点A、B的坐标;

(2)动点Q的轨迹方程。

解析:(1)对求导得,

令y′=解得。

当时,;

当时,;

当时,;

所以在处取得极小值0,在处取得极大值4,即点A、B的坐标分别为(-1,0)、(1,4)。

(2)解法一:设P(x,y),则

,,

故由

即。

所以P的轨迹是以C(0,2)为圆心,半径为3的圆。

∵点Q是点P关于直线的对称点。

∴动点Q的轨迹是一个以为圆心,半径为3的圆,其中是点C(0,2)关于直线的对称点,即直线过的中点,且与垂直,于是有

即

故动点Q的轨迹方程为。

解法二:设P(x,y),则

,,

故由,

即。(*)

设点Q的坐标为Q(u,v),

∵Q、P关于直线对称,

∴与直线l垂直,于是有

。(1)

因为PQ的中点在l上,所以有

。(2)

由(1)、(2)可解得

代入方程(*)得

,

化简得:。

故动点Q的轨迹方程为。

[模拟试题](答题时间:40分钟)

 0  251952  251960  251966  251970  251976  251978  251982  251988  251990  251996  252002  252006  252008  252012  252018  252020  252026  252030  252032  252036  252038  252042  252044  252046  252047  252048  252050  252051  252052  252054  252056  252060  252062  252066  252068  252072  252078  252080  252086  252090  252092  252096  252102  252108  252110  252116  252120  252122  252128  252132  252138  252146  447090 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网