2019-2020学年北师大版选修1-1 曲线的轨迹方程的求法 教案
重难点归纳
求曲线的轨迹方程常采用的方法有直接法、定义法、代入法、参数法
(1)直接法 直接法是将动点满足的几何条件或者等量关系,直接坐标化,列出等式化简即得动点轨迹方程
(2)定义法 若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义(如椭圆、双曲线、抛物线、圆等),可用定义直接探求
(3)相关点法 根据相关点所满足的方程,通过转换而求动点的轨迹方程
(4)参数法 若动点的坐标(x,y)中的x,y分别随另一变量的变化而变化,我们可以以这个变量为参数,建立轨迹的参数方程
求轨迹方程,一定要注意轨迹的纯粹性和完备性 要注意区别"轨迹"与"轨迹方程"是两个不同的概念
典型题例示范讲解
例1如图所示,已知P(4,0)是圆x2+y2=36内的一点,A、B是圆上两动点,且满足∠APB=90°,求矩形APBQ的顶点Q的轨迹方程
命题意图 本题主要考查利用"相关点代入法"求曲线的轨迹方程
知识依托 利用平面几何的基本知识和两点间的距离公式建立线段AB中点的轨迹方程
错解分析 欲求Q的轨迹方程,应先求R的轨迹方程,若学生思考不深刻,发现不了问题的实质,很难解决此题
技巧与方法 对某些较复杂的探求轨迹方程的问题,可先确定一个较易于求得的点的轨迹方程,再以此点作为主动点,所求的轨迹上的点为相关点,求得轨迹方程
解 设AB的中点为R,坐标为(x,y),则在Rt△ABP中,|AR|=|PR|
又因为R是弦AB的中点,依垂径定理 在Rt△OAR中,|AR|2=|AO|2-|OR|2=36-(x2+y2)
又|AR|=|PR|=所以有(x-4)2+y2=36-(x2+y2),即x2+y2-4x-10=0
因此点R在一个圆上,而当R在此圆上运动时,Q点即在所求的轨迹上运动
设Q(x,y),R(x1,y1),因为R是PQ的中点,所以x1=,
代入方程x2+y2-4x-10=0,得-10=0整理得 x2+y2=56
例2设点A和B为抛物线 y2=4px(p>0)上原点以外的两个动点,已知OA⊥OB,OM⊥AB,求点M的轨迹方程,并说明它表示什么曲线
命题意图 本题主要考查"参数法"求曲线的轨迹方程
知识依托 直线与抛物线的位置关系
错解分析 当设A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)时,注意对"x1=x2"的讨论
技巧与方法 将动点的坐标x、y用其他相关的量表示出来,然后再消掉这些量,从而就建立了关于x、y的关系
解法一 设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x,y) (x≠0)
直线AB的方程为x=my+a由OM⊥AB,得m=-
由y2=4px及x=my+a,消去x,得y2-4pmy-4pa=0