微专题 圆锥曲线中的轨迹问题(课件 学案)2027届高考数学一轮复习 第八章

资源下载
  1. 二一教育资源

微专题 圆锥曲线中的轨迹问题(课件 学案)2027届高考数学一轮复习 第八章

资源简介

微专题 圆锥曲线中的轨迹问题
  曲线C与方程F(x,y)=0满足两个条件:(1)曲线C上点的坐标都是方程F(x,y)=0的解;(2)以方程F(x,y)=0的解为坐标的点都在曲线C上.则称曲线C为方程F(x,y)=0的曲线,方程F(x,y)=0为曲线C的方程.
定义法
(1)(2026·广东佛山质检)若点P(x,y)满足方程=,则点P的轨迹是(  )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
(2)在平面直角坐标系中,已知△ABC的顶点A(-3,0),B(3,0),其内切圆圆心在直线x=2上,则顶点C的轨迹方程为(  )
A.-=1(x>2)
B.-=1(x>3)
C.+=1(0<x<2)
D.+=1(0<x<3)
听课记录
  若动点运动的限制条件与某一类圆锥曲线的定义吻合,可直接根据定义建立动点的轨迹方程,利用定义法求轨迹方程时,要看所求轨迹是否是完整的圆、椭圆、双曲线、抛物线,如果不是完整的曲线,则应对其中的变量x或y进行限制.
相关点(代入)法
(1)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(1,2),B是一动点,直线OA,OB,AB的斜率分别为k1,k2,k3,且+=,记点B的轨迹为E,则曲线E的方程为(  )
A.x2=4y(y≠0且y≠1)
B.x2=-4y(y≠0且y≠1)
C.y2=4x(x≠0且x≠1)
D.y2=-4x(x≠0且x≠1)
(2)(2026·四川内江模拟)已知面积为16的正方形ABCD的顶点A,B分别在x轴和y轴上滑动,O为坐标原点,=+,则动点P的轨迹方程是(  )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
听课记录
  如果动点运动的限制条件是一些几何量的等量关系或动点满足的限制条件不容易直接列出等式,这时可用动点坐标表示相关点的坐标,根据相关点所满足的方程求得动点的轨迹方程.
交轨法
(1)如图,椭圆C0:+=1(a>b>0),动圆C1:x2+y2=,b<t1<a.点A1,点A2分别为椭圆C0的左、右顶点,动圆C1与椭圆C0相交于A,B,C,D四点.则直线AA1与直线A2B的交点M的轨迹方程为      ;
(2)〔一题多解〕如图,已知椭圆C:+=1的短轴端点分别为B1,B2,点M是椭圆C上的动点,且不与点B1,点B2重合,点N满足NB1⊥MB1,NB2⊥MB2,则动点N的轨迹方程为       .
听课记录
  如果动点是两条曲线的交点,则其坐标同时满足两条曲线方程,那么消去辅助量即可求得动点的轨迹.
1. (2026·广西南宁调研)已知△ABC的周长为12,B(0,-2),C(0,2),则顶点A的轨迹方程为(  )
A.+=1(x≠0)
B.+=1(y≠0)
C.+=1(x≠0)
D.+=1(y≠0)
2.设P为双曲线-y2=1上的动点,O为坐标原点,M为线段OP的中点,则点M的轨迹方程是(  )
A.x2-4y2=1 B.4y2-x2=1
C.x2-=1 D.-y2=1
3.在平面直角坐标系xOy中,点M的坐标为(-1,2),且+=0,动点P与M,N连线的斜率之积为-,则动点P的轨迹方程为(  )
A.+=1 B.+=1(x≠±1)
C.+=1 D.+=1(x≠±1)
4.(2026·湖南长沙调研)已知正方体ABCD-A1B1C1D1,Q为上底面A1B1C1D1所在平面内的动点,当直线DQ与DA1的所成角为45°时,点Q的轨迹为(  )
A.圆 B.直线
C.抛物线 D.椭圆
5.〔多选〕(2025·浙江温州一模)已知A(-a,0),B(a,0),l1:ax-y=0,l2:ax+y=0,其中a>1,点P为平面内一点,记点P到l1,l2的距离分别为d1,d2,则下列条件中能使点P的轨迹为椭圆的是(  )
A.|PA|+|PB|=4a
B.|PA|2+|PB|2=4a2
C.d1+d2=4a
D.+=4a2
6.设A1,A2是椭圆+=1与x轴的两个交点,P1,P2是椭圆上垂直于A1A2的弦的端点,则直线A1P1与A2P2交点的轨迹方程为     .
微专题 圆锥曲线中的轨迹问题
【例1】 (1)D (2)A 解析:(1)等式左侧表示点P(x,y)与点(1,2)间的距离,等式右侧表示点P(x,y)到直线3x+4y+12=0的距离,整个等式表示点P(x,y)到点(1,2)的距离和到直线3x+4y+12=0的距离相等,且点(1,2)不在直线3x+4y+12=0上,所以点P轨迹为抛物线.
(2)如图,设△ABC与内切圆的切点分别为D,E,F,则有|AD|=|AE|=5,|BF|=|BE|=1,|CD|=|CF|,所以|CA|-|CB|=5-1=4.根据双曲线定义,所求轨迹是以A,B为焦点,实轴长为4的双曲线的右支(右顶点除外),即c=3,a=2,又c2=a2+b2,所以b2=5,所以顶点C的轨迹方程为-=1(x>2).故选A.
【例2】 (1)C (2)B 解析:(1)设B(x,y),因为+=,所以+=(x≠0且x≠1),化简可得y2=4x(x≠0且x≠1),故曲线E的方程为y2=4x(x≠0且x≠1).
(2)设P(x,y),不妨令A(x1,0),B(0,y2),正方形ABCD的面积为16,则|AB|=4,则+=16,由=+,可得即则( )2+(2y)2=16,整理得+=1.
【例3】 (1)-=1(x<-a,y<0) (2)+=1(x≠0) 解析:(1)设A(x1,y1),B(x1,-y1).因为A1(-a,0),A2(a,0),所以直线A1A的方程为y=(x+a) ①,直线A2B的方程为y=(x-a) ②.①×②得y2=(x2-a2) ③.又点A(x1,y1)在椭圆C0上,所以+=1,从而=b2( 1-),代入③得-=1(x<-a,y<0).
(2)法一 设直线MB1:y=kx-3(k≠0),则直线NB1:y=-x-3 ①.易求得直线MB1与椭圆C:+=1的交点M的坐标为( ,).则直线MB2的斜率为==-.所以直线NB2:y=2kx+3 ②.由①②得动点N的轨迹方程为+=1(x≠0).
法二 设N(x,y),M(x0,y0)(x0≠0).由题意知B1(0,-3),B2(0,3),所以=,=.因为MB1⊥NB1,MB2⊥NB2,所以直线NB1:y+3=-x ①,直线NB2:y-3=-x ②,联立①②,解得又+=1,所以x=-,故代入+=1,得+=1.所以动点N的轨迹方程为+=1(x≠0).
强化训练
1.A 2.A 3.B 
4.C 如图,以点D为原点,
,,分别为x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系,设正方体棱长为1,则D(0,0,0),A1(1,0,1),设Q(x,y,1),可得=(x,y,1),=(1,0,1),因为直线DQ与DA1的所成角为45°,则cos 45°=||=||=,化简可得y2=2x,所以点Q的轨迹为抛物线.
5.AD 根据椭圆的定义,|PA|+|PB|=4a>|AB|,所以点P的轨迹为椭圆,故A正确;设P(x,y),则由(x+a)2+y2+(x-a)2+y2=4a2 x2+y2=a2,所以点P的轨迹为圆,故B错误;由+=4a |ax-y|+|ax+y|=4a,分情况去掉绝对值符号,可知点P的轨迹不是椭圆,故C错误;由( )2+( )2=4a2 a2x2+y2=2a2(a2+1),因为a>1,所以点P的轨迹为椭圆,故D正确.故选A、D.
6.-=1(x≠±3) 解析:如图,
设直线A1P1与A2P2的交点为P(x,y),则A1(-3,0),A2(3,0),设P1(x0,y0),P2(x0,-y0).∵A1,P1,P三点共线,故= ①,又∵A2,P2,P三点共线,故= ②.①②两式相乘得= (*).∵P1(x0,y0)在椭圆+=1上,则+=1,可得=4( 1-),将其代入(*)式,即得==,化简得-=1,即点P的轨迹方程为-=1(x≠±3).
1 / 1(共28张PPT)
微专题 圆锥曲线中的轨迹问题
  曲线C与方程F(x,y)=0满足两个条件:(1)曲线C上点的坐标
都是方程F(x,y)=0的解;(2)以方程F(x,y)=0的解为坐标的
点都在曲线C上.则称曲线C为方程F(x,y)=0的曲线,方程F(x,
y)=0为曲线C的方程.
定义法
(1)(2026·广东佛山质检)若点P(x,y)满足方程
= ,则点P的轨迹是( D )
A. 圆 B. 椭圆
C. 双曲线 D. 抛物线
解析: 等式左侧表示点P(x,y)与点(1,2)间的距离,等式右侧表
示点P(x,y)到直线3x+4y+12=0的距离,整个等式表示点P(x,
y)到点(1,2)的距离和到直线3x+4y+12=0的距离相等,且点(1,
2)不在直线3x+4y+12=0上,所以点P轨迹为抛物线.
D
(2)在平面直角坐标系中,已知△ABC的顶点A(-3,0),B(3,
0),其内切圆圆心在直线x=2上,则顶点C的轨迹方程为( A )
A. - =1(x>2) B. - =1(x>3)
C. + =1(0<x<2) D. + =1(0<x<3)
A
解析:如图,设△ABC与内切圆的切点分别为D,E,
F,则有|AD|=|AE|=5,|BF|=|BE|=
1,|CD|=|CF|,所以|CA|-|CB|=5-1=
4.根据双曲线定义,所求轨迹是以A,B为焦点,实轴长
为4的双曲线的右支(右顶点除外),即c=3,a=2,又c2=a2+b2,所以b2=5,所以顶点C的轨迹方程为 - =1(x>2).故选A.
  若动点运动的限制条件与某一类圆锥曲线的定义吻合,可直接根据定
义建立动点的轨迹方程,利用定义法求轨迹方程时,要看所求轨迹是否是
完整的圆、椭圆、双曲线、抛物线,如果不是完整的曲线,则应对其中的
变量x或y进行限制.
相关点(代入)法
(1)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(1,2),B是一动点,直
线OA,OB,AB的斜率分别为k1,k2,k3,且 + = ,记点B的轨
迹为E,则曲线E的方程为( C )
A. x2=4y(y≠0且y≠1)
B. x2=-4y(y≠0且y≠1)
C. y2=4x(x≠0且x≠1)
D. y2=-4x(x≠0且x≠1)
C
解析: 设B(x,y),因为 + = ,所以 + = (x≠0且
x≠1),化简可得y2=4x(x≠0且x≠1),故曲线E的方程为y2=4x
(x≠0且x≠1).
(2)(2026·四川内江模拟)已知面积为16的正方形ABCD的顶点A,B
分别在x轴和y轴上滑动,O为坐标原点, = + ,则动点P的
轨迹方程是( B )
A. + =1 B. + =1
C. + =1 D. + =1
B
解析:设P(x,y),不妨令A(x1,0),B(0,y2),正方形ABCD
的面积为16,则|AB|=4,则 + =16,由 = + ,
可得 即 则( )2+(2y)2=16,整理得 +
=1.
  如果动点运动的限制条件是一些几何量的等量关系或动点满足的限制
条件不容易直接列出等式,这时可用动点坐标表示相关点的坐标,根据相
关点所满足的方程求得动点的轨迹方程.
交轨法
(1)如图,椭圆C0: + =1(a>b>0),动圆C1:x2+y2=
,b<t1<a.点A1,点A2分别为椭圆C0的左、右顶点,动圆C1与椭圆C0
相交于A,B,C,D四点.则直线AA1与直线A2B的交点M的轨迹方程
为 ;
- =1(x<-a,y<0) 
解析: 设A(x1,y1),B(x1,-y1).因为A1(-a,0),A2(a,
0),所以直线A1A的方程为y= (x+a) ①,直线A2B的方程为
y= (x-a) ②.①×②得y2= (x2-a2) ③.又点A(x1,
y1)在椭圆C0上,所以 + =1,从而 =b2( 1- ),代入③得
- =1(x<-a,y<0).
(2)〔一题多解〕如图,已知椭圆C: + =1的短轴端点分别为B1,
B2,点M是椭圆C上的动点,且不与点B1,点B2重合,点N满足
NB1⊥MB1,NB2⊥MB2,则动点N的轨迹方程为
.
+ =1
(x≠0) 
解析:法一 设直线MB1:y=kx-3(k≠0),则直线NB1:y=- x-
3 ①.易求得直线MB1与椭圆C: + =1的交点M的坐标为( ,
).则直线MB2的斜率为 = =- .所以直线NB2:y=
2kx+3 ②.由①②得动点N的轨迹方程为 + =1(x≠0).
法二 设N(x,y),M(x0,y0)(x0≠0).由题意知B1(0,-3),
B2(0,3),所以 = , = .因为MB1⊥NB1,
MB2⊥NB2,所以直线NB1:y+3=- x ①,直线NB2:y-3=-
x ②,联立①②,解得 又 + =1,所以x=- ,
故 代入 + =1,得 + =1.所以动点N的轨迹方程为
+ =1(x≠0).
  如果动点是两条曲线的交点,则其坐标同时满足两条曲线方程,那么
消去辅助量即可求得动点的轨迹.
1. (2026·广西南宁调研)已知△ABC的周长为12,B(0,-2),C
(0,2),则顶点A的轨迹方程为(  )
A. + =1(x≠0) B. + =1(y≠0)
C. + =1(x≠0) D. + =1(y≠0)

解析:  ∵△ABC的周长为12,顶点B(0,-2),C(0,2),∴|
BC|=4,|AB|+|AC|=12-4=8,∴点A到两个定点的距离之和
等于定值,又8>4,∴点A的轨迹是椭圆,且a=4,c=2,∴b2=12,
∴点A的轨迹方程为 + =1(x≠0).
2. 设P为双曲线 -y2=1上的动点,O为坐标原点,M为线段OP的中
点,则点M的轨迹方程是(  )
A. x2-4y2=1 B. 4y2-x2=1
C. x2- =1 D. -y2=1

解析:  设M(x,y),由M为线段OP的中点,得P(2x,2y),代
入双曲线方程,得 -(2y)2=1,即x2-4y2=1,故选A.
3. 在平面直角坐标系xOy中,点M的坐标为(-1,2),且 + =
0,动点P与M,N连线的斜率之积为- ,则动点P的轨迹方程为
(  )
A. + =1
B. + =1(x≠±1)
C. + =1
D. + =1(x≠±1)

解析:  因为点M的坐标为(-1,2),且 + =0,所以N(1,
-2),设P(x,y),则kMP= ,kNP= (x≠±1),由题意得
· =- ,整理可得动点P的轨迹方程为 + =1(x≠±1).
4. (2026·湖南长沙调研)已知正方体ABCD-A1B1C1D1,Q为上底面
A1B1C1D1所在平面内的动点,当直线DQ与DA1的所成角为45°时,点Q
的轨迹为(  )
A. 圆 B. 直线
C. 抛物线 D. 椭圆

解析:  如图,以点D为原点, , , 分别为
x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系,设正方体棱长
为1,则D(0,0,0),A1(1,0,1),设Q(x,y,
1),可得 =(x,y,1), =(1,0,1),因为
直线DQ与DA1的所成角为45°,则 cos 45°=| |=| |= ,化简可得y2=2x,所以点Q的轨迹为抛物线.
5. 〔多选〕(2025·浙江温州一模)已知A(-a,0),B(a,0),
l1:ax-y=0,l2:ax+y=0,其中a>1,点P为平面内一点,记点P到
l1,l2的距离分别为d1,d2,则下列条件中能使点P的轨迹为椭圆的是
(  )
A. |PA|+|PB|=4a B. |PA|2+|PB|2=4a2
C. d1+d2=4a D. + =4a2


解析:  根据椭圆的定义,|PA|+|PB|=4a>|AB|,所以点
P的轨迹为椭圆,故A正确;设P(x,y),则由(x+a)2+y2+(x-
a)2+y2=4a2 x2+y2=a2,所以点P的轨迹为圆,故B错误;由
+ =4a |ax-y|+|ax+y|=4a ,分
情况去掉绝对值符号,可知点P的轨迹不是椭圆,故C错误;由
( )2+( )2=4a2 a2x2+y2=2a2(a2+1),因为a
>1,所以点P的轨迹为椭圆,故D正确.故选A、D.
6. 设A1,A2是椭圆 + =1与x轴的两个交点,P1,P2是椭圆上垂直于
A1A2的弦的端点,则直线A1P1与A2P2交点的轨迹方程为
.
- =1
(x≠±3) 
解析:如图,设直线A1P1与A2P2的交点为P(x,
y),则A1(-3,0),A2(3,0),设P1(x0,
y0),P2(x0,-y0).∵A1,P1,P三点共线,故
=  ①,又∵A2,P2,P三点共线,故 =  ②.①②两式相乘得 =  (*).∵P1(x0,y0)在椭圆 + =1上,则 + =1,可得 =4( 1- ),将其代入(*)式,即得 = = ,化简得 - =1,即点P的轨迹方程为 - =1(x≠±3).
THANKS
演示完毕 感谢观看

展开更多......

收起↑

资源列表