高中数学学案53曲线与方程

学案53曲线与方程导学目标： 了解曲线的方程与方程的曲线的对应法则自主梳理1曲线的方程与方程的曲线如果曲线C上点的坐标(x，y)都是方程f(x，y)0的解，且以方程f(x，y)0的解(x，y)为坐标的点都在曲线C上，那么，方程f(x，y)0叫做曲线C的方程曲线C叫做方程f(x，y)0的曲线2求曲线方程的一般方法(五步法)求曲线(图形)的方程，一般有下面几个步骤：(1)建立适当的坐标系，用有序实数对(x，y)表示曲线上任意一点M的坐标；(2)写出适合条件p的点M的集合PM|p(M)；(3)用坐标表示条件p(M)，列出方程f(x，y)0；(4)化方程f(x，y)0为最简形式；(5)说明以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上3求曲线方程的常用方法：(1)直接法；(2)定义法；(3)代入法；(4)参数法自我检测1已知动点P在曲线2x2y0上移动，则点A(0，1)与点P连线中点的轨迹方程为_2一动圆与圆O：x2y21外切，而与圆C：x2y26x80内切，那么动圆的圆心P的轨迹是_3已知A(0,7)、B(0，7)、C(12,2)，以C为一个焦点作过A、B的椭圆，椭圆的另一个焦点F的轨迹方程是_4若M、N为两个定点且MN6，动点P满足·0，则P点的轨迹方程为_5(2011·江西改编)若曲线C1：x2y22x0与曲线C2：y(ymxm)0有四个不同的交点，则实数m的取值范围是_探究点一直接法求轨迹方程例1动点P与两定点A(a,0)，B(a,0)连线的斜率的乘积为k，试求点P的轨迹方程，并讨论轨迹是什么曲线变式迁移1已知两点M(2,0)、N(2,0)，点P为坐标平面内的动点，满足|·0，则动点P(x，y)的轨迹方程为_ / 探究点二定义法求轨迹方程例2已知两个定圆O1和O2，它们的半径分别是1和2，且O1O24.动圆M与圆O1内切，又与圆O2外切，建立适当的坐标系，求动圆圆心M的轨迹方程，并说明轨迹是何种曲线变式迁移2在ABC中，A为动点，B、C为定点，B，C，且满足条件sin Csin Bsin A，则动点A的轨迹方程为_探究点三相关点法(代入法)求轨迹方程例3如图所示，从双曲线x2y21上一点Q引直线xy2的垂线，垂足为N.求线段QN的中点P的轨迹方程变式迁移3已知长为1的线段AB的两个端点A、B分别在x轴、y轴上滑动，P是AB上一点，且.求点P的轨迹C的方程分类讨论思想例(14分) 过定点A(a，b)任作互相垂直的两直线l1与l2，且l1与x轴交于点M，l2与y轴交于点N，如图所示，求线段MN的中点P的轨迹方程多角度审题要求点P坐标，必须先求M、N两点，这样就要求直线l1、l2，又l1、l2过定点且垂直，只要l1的斜率存在，设一参数k1即可求出P点坐标，再消去k1即得点P轨迹方程【答题模板】解(1)当l1不平行于y轴时，设l1的斜率为k1，则k10.因为l1l2，所以l2的斜率为，2分l1的方程为ybk1(xa)，4分l2的方程为yb(xa)，6分在中令y0，得M点的横坐标为x1a，8分在中令x0，得N点的纵坐标为y1b，10分设MN中点P的坐标为(x，y)，则有消去k1，得2ax2bya2b20 (x)12分(2)当l1平行于y轴时，MN中点为，其坐标满足方程.综合(1)(2)知所求MN中点P的轨迹方程为2ax2bya2b20.14分【突破思维障碍】引进l1的斜率k1作参数，写出l1、l2的直线方程，求出M、N的坐标，求出点P的坐标，得参数方程，消参化为普通方程，本题还要注意直线l1的斜率是否存在【易错点剖析】当AMx轴时，AM的斜率不存在，此时MN中点为，易错点是把斜率不存在的情况忽略，因而丢掉点.1求轨迹方程的常用方法：(1)直接法：如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系，这些条件简单明确，易于表达成含x，y的等式，就得到轨迹方程，这种方法称之为直接法用直接法求动点轨迹的方程一般有建系设点，列式，代换，化简，证明五个步骤，但最后的证明可以省略(2)定义法：运用解析几何中一些常用定义(例如圆锥曲线的定义)，可从曲线定义出发直接写出轨迹方程，或从曲线定义出发建立关系式，从而求出轨迹方程(3)代入法：动点所满足的条件不易表达或求出，但形成轨迹的动点P(x，y)却随另一动点Q(x，y)的运动而有规律的运动，且动点Q的轨迹为给定或容易求得，则可先将x，y表示为x、y的式子，再代入Q的轨迹方程，然后整理得P的轨迹方程，代入法也称相关点法(4)参数法：求轨迹方程有时很难直接找出动点的横坐标、纵坐标之间的关系，则可借助中间变量(参数)，使x、y之间建立起联系，然后再从所求式子中消去参数，得出动点的轨迹方程2本节易错点：(1)容易忽略直线斜率不存在的情况；(2)利用定义求曲线方程时，应考虑是否符合曲线的定义(满分：90分)一、填空题(每小题6分，共48分)1已知椭圆的焦点是F1、F2，P是椭圆的一个动点，如果M是线段F1P的中点，则动点M的轨迹是_2已知A、B是两个定点，且AB3，CBCA2，则点C的轨迹方程为_3长为3的线段AB的端点A、B分别在x轴、y轴上移动，2，则点C的轨迹方程为_4(2011·淮安模拟)如图，圆O：x2y216，A(2，0)，B(2,0)为两个定点直线l是圆O的一条切线，若经过A、B两点的抛物线以直线l为准线，则抛物线焦点所在的轨迹是_5P是椭圆1上的动点，作PDy轴，D为垂足，则PD中点的轨迹方程为_6已知两定点A(2,0)，B(1,0)，如果动点P满足PA2PB，则点P的轨迹所包围的图形的面积等于_7已知ABC的顶点B(0,0)，C(5,0)，AB边上的中线长CD3，则顶点A的轨迹方程为_8平面上有三点A(2，y)，B，C(x，y)，若，则动点C的轨迹方程为_二、解答题(共42分)9(14分)已知抛物线y24px (p>0)，O为顶点，A，B为抛物线上的两动点，且满足OAOB，如果OMAB于点M，求点M的轨迹方程10(14分)(2009·宁夏、海南)已知椭圆C的中心为平面直角坐标系xOy的原点，焦点在x轴上，它的一个顶点到两个焦点的距离分别是7和1.(1)求椭圆C的方程；(2)若P为椭圆C上的动点，M为过P且垂直于x轴的直线上的一点，求点M的轨迹方程，并说明轨迹是什么曲线11(14分)在平面直角坐标系xOy中，有一个以F1(0，)和F2(0，)为焦点、离心率为的椭圆，设椭圆在第一象限的部分为曲线C，动点P在C上，C在点P处的切线与x轴，y轴的交点分别为A，B，且.求：(1)点M的轨迹方程；(2)|的最小值学案53曲线与方程答案自我检测18x22y102.双曲线的右支3.y21(y1)4x2y295(，0)(0，)解析C1：(x1)2y21，C2：y0或ymxmm(x1)当m0时，C2：y0，此时C1与C2显然只有两个交点；当m0时，要满足题意，需圆(x1)2y21与直线ym(x1)有两交点，当圆与直线相切时，m±，即直线处于两切线之间时满足题意，则<m<0或0<m<.综上知<m<0或0<m<.课堂活动区例1解题导引在判断含参数的方程所表示的曲线类型时，不能仅仅根据方程的外表草率地作出判断；由于已知条件中，直线PA、PB的斜率存在，因此轨迹曲线应除去A、B两点；一般地，方程1所表示的曲线有以下几种情况：1°A>B>0，表示焦点在x轴上的椭圆；2°AB>0，表示圆；3°0<A<B，表示焦点在y轴上的椭圆；4°A>0>B，表示焦点在x轴上的双曲线；5°A<0<B，表示焦点在y轴上的双曲线；6°A，B<0，无轨迹解设点P(x，y)，则kAP，kBP.由题意得·k，即kx2y2ka2.点P的轨迹方程为kx2y2ka2 (x±a)(*)(1)当k0时，(*)式即y0，点P的轨迹是直线AB(除去A、B两点)(2)当k0时，(*)式即1，若k>0，点P的轨迹是焦点在x轴上的双曲线(除去A、B两点)若k<0，(*)式可化为1.1°当1<k<0时，点P的轨迹是焦点在x轴上的椭圆(除去A、B两点)；2°当k1时，(*)式即x2y2a2，点P的轨迹是以原点为圆心，|a|为半径的圆(除去A、B两点)；3°当k<1时，点P的轨迹是焦点在y轴上的椭圆(除去A、B两点)变式迁移1y28x解析由题意：(4,0)，(x2，y)，(x2，y)，|·0，·(x2)·4y·00，移项两边平方，化简得y28x.例2解题导引(1)由于动点M到两定点O1、O2的距离的差为常数，故应考虑是否符合双曲线的定义，是双曲线的一支还是两支，能否确定实轴长和虚轴长等，以便直接写出其方程，而不需再将几何等式借助坐标转化；(2)求动点的轨迹或轨迹方程时需注意：“轨迹”和“轨迹方程”是两个不同的概念，前者要指出曲线的形状、位置、大小等特征，后者指方程(包括范围)解如图所示，以O1O2的中点O为原点，O1O2所在直线为x轴建立平面直角坐标系由O1O24，得O1(2,0)、O2(2,0)设动圆M的半径为r，则由动圆M与圆O1内切，有MO1r1；由动圆M与圆O2外切，有MO2r2.MO2MO13<4.点M的轨迹是以O1、O2为焦点，实轴长为3的双曲线的左支a，c2，b2c2a2.点M的轨迹方程为1 (x<0)变式迁移21 (x>)解析sin Csin Bsin A，由正弦定理得到ABACBCa(定值)A点轨迹是以B，C为焦点的双曲线右支，其中实半轴长