(二)求曲线方程(求轨迹)的几种常用方法:

1、直接法:直接用动点P(x,y)的坐标表示等量关系,化简得轨迹方程。一般步骤是:①建立适当的直角坐标系,用(x,y)表示曲线上任意一点M的坐标;如果题中出现了点的坐标或方程表示已经建立了坐标系。②列出点  M适合条件的几何等量关系;③用坐标表示列出方程f(x,y)=0,④化方程f(x,y)=0为最简形式;⑤证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点。一般情况下,化简前后的方程的解是相同的,步骤⑤可以省略不写,如有特殊情况,可适当予以说明,另外,根据情况,也可以省略步骤②直接列出直线方程。

例1:三角形ABC的顶点A固定,点A的对边BC的长为2a,边BC上的高线长为b,边BC沿一条定直线移动,求三角形ABC外心的轨迹方程。

分析:以BC边所在的直线为x轴,过A点且与x轴垂直的直线为y轴,建立如图所示的直角坐标系,则B(0,b),设外心M(x,y),则|MA|=|MB|,B(x-a,0),x-2by+b-a=0

2、  定义法:通过圆锥曲线(或已知曲线)定义确定轨迹性质,进而求得方程。

例2、(1)由动点P向圆作两条切线PA、PB,切点分别为A、B,∠APB=600,则动点P的轨迹方程为          

(2)点M与点F(4,0)的距离比它到直线的距离小于1,则点M的轨迹方程是_____

 (3) 一动圆与两圆⊙M:和⊙N:都外切,则动圆圆心的轨迹为    。双曲线的左支上。注:都内切时,得到该双曲线的右支。若与前者内切,与后者外切时,得到双曲线的左支,若与前者外切,与后者内切时,得到双曲线的右支,

(4)、

3、相关点代入法:当动点P(x,y)与已知曲线上动点P1(x1,y1)相关时,用x,y表示x1,y1,再代入已知曲线方程,求得轨迹方程。

例3:(1)动点P是抛物线上任一点,定点为,点M分所成的比为2,则M的轨迹方程为__________

(1)    若点在圆上运动,则点的轨迹方程是____

例4、设O为平面直角坐标系的原点,已知定点A(3,0),动点B在曲线x+y=1上运动,∠AOB的平分线交AB于点M,求动点M的轨迹方程。

分析:当轨迹上的点的坐标难以直接建立关系时,且已知轨迹上的点的坐标受已知曲线上的某一动点的坐标的影响,可用相关点代入法。本题可用角平分线定理和相关点代入法。

(4x-3)+16y=9

4、交轨法:已知所求曲线是某两条曲线的交点可通过解方程组而得。(常与参数法相结合。)

例5、已知直线L1过A(-2,0),直线L2过B(2,0),且L1与L2分别绕A,B旋转,它们在y轴上截距分别为,其中,试求L1与L2交点的轨迹方程。

5、参数法。先选定某个变量作为参数,再找出曲线上的点的横坐标、纵坐标与参数的关系式,然后再消去参数。

例6、已知常数,在矩形ABCD中,,O为AB的中点,点E、F、G分别在BC、CD、DA上移动,且,P为GE与OF的交点(如图),问是否存在两个定点,使P到这两点的距离的和为定值?若存在,求出这两点的坐标及此定值;若不存在,请说明理由

根据题设条件,首先求出点P坐标满足的方程,据此再判断是否存在的两定点,使得点P到两点距离的和为定值.按题意有A(-2,0),B(2,0),C(2,4a),D(-2,4a)设

由此有E(2,4ak),F(2-4k,4a),G(-2,4a-4ak)

直线OF的方程为:

直线GE的方程为:

从①,②消去参数k,得点P(x,y)坐标满足方程

整理得时,点P的轨迹为圆弧,所以不存在符合题意的两点.

   当时,点P轨迹为椭圆的一部分,点P到该椭圆焦点的距离的和为定长

时,点P到椭圆两个焦点(的距离之和为定值

时,点P 到椭圆两个焦点(0, 的距离之和为定值2.

本题是交轨法与参数法的例子。

例7、(本例是情侣圆锥曲线的求法)

本题是相关点代入法和交轨法相结合。

6、待定系数法:已知曲线方程的类型,可先设出曲线方程的形式,然后求出有关的系数。

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(二)恒成立问题:解恒成立问题常用方法:①分离参数法;②数形结合;③转化为函数的最值问题。你能清楚何时用何种方法吗?

常见题型:①若上恒成立,则;若上恒成立,则。②若上有解,则;若上无解,则。(注:为常数。)③上恒成立,是对于任意的必须大于吗?应该怎样解?(不是。通常移项,使即可;若的最值无法求出,则考虑数形结合,只需在的图像始终在的上方即可。)

(1)一次函数型:给定一次函数y=f(x)=ax+b(a≠0),若y=f(x)在[m,n]内恒有f(x)>0,则根据函数的图象(直线)可得上述结论等价于

ⅰ)或ⅱ)亦可合并定成

同理,若在[m,n]内恒有f(x)<0,则有

(2)二次函数型:若二次函数y=ax2+bx+c=0(a≠0)大于0恒成立,则有

若是二次函数在指定区间上的恒成立问题,还可以利用韦达定理以及根与系数的分布知识求解。

例1、   设f(x)=x2-2ax+2,当x[-1,+)时,都有f(x)a恒成立,求a的取值范围。

分析:题目中要证明f(x)a恒成立,若把a移到等号的左边,则把原题转化成左边二次函数在区间[-1,+)时恒大于0的问题。

法一:解:设F(x)= f(x)-a=x2-2ax+2-a.

ⅰ)当=4(a-1)(a+2)<0时,即-2<a<1时,对一切x[-1,+),F(x) 0恒成立;

ⅱ)当=4(a-1)(a+2) 0时由图可得以下充要条件:

得-3a-2;

综合可得a的取值范围为[-3,1]。

法二:化为求F(x)= f(x)-a=x2-2ax+2-a.在x[-1,+)上的最小值大于等于0。再对对称轴的位置进行讨论。

法三:分离参数法:再对参数分类讨论:

(3)分离变量型:若在等式或不等式中出现两个变量,其中一个变量的范围已知,另一个变量的范围为所求,且容易通过恒等变形将两个变量分别置于等号或不等号的两边,则可将恒成立问题转化成函数的最值问题求解。

例2、    已知当xR时,不等式a+cos2x<5-4sinx+恒成立,求实数a的取值范围。

分析:在不等式中含有两个变量a及x,其中x的范围已知(xR),另一变量a的范围即为所求,故可考虑将a及x分离。

 0  429802  429810  429816  429820  429826  429828  429832  429838  429840  429846  429852  429856  429858  429862  429868  429870  429876  429880  429882  429886  429888  429892  429894  429896  429897  429898  429900  429901  429902  429904  429906  429910  429912  429916  429918  429922  429928  429930  429936  429940  429942  429946  429952  429958  429960  429966  429970  429972  429978  429982  429988  429996  447090 

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