1、=【 ;精品教育资源文库 】 = 9.8 曲线与方程 最新考纲 考情考向分析 1.了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系 2.了解解析几何的基本思想,利用坐标法研究曲线的简单性质 3.能够根据所给条件选择适当的方法求曲线的轨迹方程 . 以考查曲线的轨迹、轨迹方程为主题型主要以解答题的形式出现,题目为中档题,有时也会在选择、填空题中出现 . 1曲线与方程的定义 一般地,在直角坐标系中,如果某曲线 C(看作点的集合或适合某种条件的点的轨迹 )上的点与一个二元方程 f(x, y) 0 的实数解建立如下的对应关系: 那么,这个方程叫作 曲线的方程 ,这条曲线叫作 方程的曲线 2求动点的轨迹方程的基本步骤
2、 知识拓展 =【 ;精品教育资源文库 】 = 1 “ 曲线 C 是方程 f(x, y) 0 的曲线 ” 是 “ 曲线 C 上的点的坐标都是方程 f(x, y) 0 的解 ” 的充分不必要条件 2曲线的交点与方程组的关系 (1)两条曲线交点的坐标是两个曲线方程的公共解,即两个曲线方程组成的方程组的实数解; (2)方程组有几组解,两条曲线就有几个交点;方程组无解,两条曲线就没有交点 题组一 思考辨析 1判断下列结论是否正确 (请在括号中打 “” 或 “”) (1)f(x0, y0) 0 是点 P(x0, y0)在曲线 f(x, y) 0 上的充要条件 ( ) (2)方程 x2 xy x 的曲线是一
3、个点和一条直线 ( ) (3)到两条互相垂直的直线距离相等的点的轨迹方程是 x2 y2.( ) (4)方程 y x与 x y2表示同一曲线 ( ) (5)y kx 与 x 1ky 表示同一直线 ( ) (6)动点的轨迹方程和动点的轨迹是一样的 ( ) 题组二 教材改编 2已知点 F? ?14, 0 ,直线 l: x 14,点 B 是 l 上的动点,若过点 B 垂直于 y 轴的直线与线段 BF 的垂直平分线交于点 M,则点 M 的轨迹是 ( ) A双曲线 B椭圆 C圆 D抛物线 答案 D 解析 由已知 |MF| |MB|,根据抛物线的定义知, 点 M 的轨迹是以点 F 为焦点,直线 l 为准线的
4、抛物线 3曲线 C: xy 2 上任一点到两坐标轴的距离之积为 _ 答案 2 解析 在曲线 xy 2 上任取一点 (x0, y0),则 x0y0 2,该点到两坐标轴的距离之积为 |x0|y0| |x0y0| 2. 题组三 易错自 纠 4 (2017 广州调研 )方程 (2x 3y 1)( x 3 1) 0 表示的曲线是 ( ) A两条直线 B两条射线 C两条线段 D一条直线和一条射线 答案 D =【 ;精品教育资源文库 】 = 解析 原方程可化为? 2x 3y 1 0,x 30 或 x 3 1 0, 即 2x 3y 1 0(x3) 或 x 4, 故原方程表示的曲线是一条射线和一条直线 5已知
5、M( 1,0), N(1,0), |PM| |PN| 2,则动点 P 的轨迹是 ( ) A双曲线 B双曲线左支 C一条射线 D双曲线右支 答案 C 解析 由于 |PM| |PN| |MN|,所以 D 不正确,应为以 N 为端点,沿 x 轴正向的一条射线 6已知 M( 2,0), N(2,0),则以 MN 为斜边的直角三角形的直角顶点 P 的轨迹方程是_ 答案 x2 y2 4(x2) 解析 连接 OP,则 |OP| 2, P 点的轨迹是去掉 M, N 两点的圆, 方程为 x2 y24(x2).题型一 定义法求轨迹方程 典例 (2018 枣庄模拟 )已知圆 M: (x 1)2 y2 1,圆 N:
6、(x 1)2 y2 9,动圆 P 与圆 M外切并且与圆 N 内切,圆心 P 的轨迹为曲线 C,求 C 的方程 解 由已知得圆 M 的圆心为 M( 1,0),半径 r1 1; 圆 N 的圆心为 N(1,0),半径 r2 3.设圆 P 的圆心为 P(x, y),半径为 R.因为圆 P 与圆 M 外切并且与圆 N 内切,所以 |PM| |PN| (R r1) (r2 R) r1 r2 42 |MN|.由椭圆的定义可知,曲线 C 是以 M, N 为左、右焦点,长半轴长为 2,短半轴长为 3的椭圆 (左顶点除外 ),其方程为 x24y23 1(x 2) 思维升华 应用定义法求曲线方程的关键在于由已知条件
7、推出关于动点的等量关系式,由等量关系结合曲线定义判断是何种曲线,再设出标准方程,用待定系数法求解 跟踪训练 已知两个定圆 O1和 O2,它们的半径分别是 1 和 2,且 |O1O2| 4.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 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 =【 ;精品教育资源文库 】 = 由 |O1O2| 4,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 |MO1| r 1; 由动圆 M 与圆 O2外切,有
8、 |MO2| r 2. | MO2| |MO1| 3b0)的一个焦点为 ( 5, 0),离心率为53 . (1)求椭圆 C 的标准方程; (2)若动点 P(x0, y0)为椭圆 C 外一点,且点 P 到椭圆 C 的两条切线相互垂直,求点 P 的轨迹方程 解 (1)由题意,得 c 5, e ca 53 , 因此 a 3, b2 a2 c2 4, 故椭圆 C 的标准方程是 x29y24 1. (2)若两切线的斜率均存在,设过点 P(x0, y0)的切线方程是 y k(x x0) y0, 则由? y k?x x0? y0,x29y24 1,=【 ;精品教育资源文库 】 = 得 x29k?x x0?
9、y024 1, 即 (9k2 4)x2 18k(y0 kx0)x 9(y0 kx0)2 4 0, 18k(y0 kx0)2 36(9k2 4)(y0 kx0)2 4 0, 整理得 (x20 9)k2 2x0y0k y20 4 0. 又所引的两条切线相互垂直, 设两切线的斜率分别为 k1, k2, 于是有 k1k2 1,即 y20 4x20 9 1, 即 x20 y20 13(x03) 若两切线中有一条斜率不存在, 则易得? x0 3,y0 2 或 ? x0 3,y0 2 或 ? x0 3,y0 2 或? x0 3,y0 2, 经检验知均满足 x20 y20 13. 因此,动点 P(x0, y0
10、)的轨迹方程是 x2 y2 13. 题型三 相关点法求轨迹方程 典例 (2017 合肥质检 )如图所示,抛物线 E: y2 2px(p0)与圆 O: x2 y2 8 相交于 A, B两点,且点 A 的横坐标为 2.过劣弧 AB 上动点 P(x0, y0)作圆 O 的切线交抛物线 E 于 C, D 两点,分别以 C, D 为切点作抛物线 E 的切线 l1, l2, l1与 l2相交于点 M. (1)求 p 的值; (2)求动点 M 的轨迹方程 解 (1)由点 A 的横坐标为 2,可得点 A 的坐标为 (2,2), 代入 y2 2px,解得 p 1. (2)由 (1)知抛物线 E: y2 2x.
11、设 C? ?y212, y1 , D?y222, y2 , y10 , y20 ,切线 l1的斜率为 k,则切线 l1: y y1 k?x y212 ,代入 y2 2x, =【 ;精品教育资源文库 】 = 得 ky2 2y 2y1 ky21 0,由 0,解得 k 1y1, l1的方程 为 y 1y1x y12, 同理 l2的方程为 y 1y2x y22. 联立? y 1y1x y12,y 1y2x y22,解得? x y1 y22 ,y y1 y22 .易知 CD 的方程为 x0x y0y 8,其中 x0, y0满足 x20 y20 8, x02,2 2, 由? y2 2x,x0x y0y 8
12、, 得 x0y2 2y0y 16 0, 则? y1 y2 2y0x0,y1 y2 16x0,代入? x y1 y22 ,y y1 y22 ,可得 M(x, y)满足? x 8x0,y y0x0,可得? x0 8x,y0 8yx ,代入 x20 y20 8,并化简,得 x28 y2 1, 考虑到 x02,2 2,知 x 4, 2 2, 动点 M 的轨迹方程为 x28 y2 1, x 4, 2 2 思维升华 “ 相关点法 ” 的基本步骤 (1)设点:设被动点坐标为 (x, y),主动点坐标为 (x1, y1); (2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式 ? x1 f?x, y?,y1 g?x,
13、 y?; (3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程 =【 ;精品教育资源文库 】 = 跟踪训练 (2018 安阳调研 )如图,动圆 C1: x2 y2 t2, 114,即 12时,得到 x23 2 14 y23 2 1. 此轨迹表示长轴 在 x 轴上的椭圆满足 x 2,2的部分 12 分 1 (2017 衡水模拟 )若方程 x2 y2a 1(a 是常数 ),则下列结论正确的是 ( ) A任意实数 a 方程表示椭圆 B存在实数 a 方程表示椭圆 C任意实数 a 方程表示双曲线 D存在实数 a 方程表示抛物线 答案 B 解析 当 a0 且 a1 时,方程表示椭圆,故选
14、B. 2设点 A 为圆 (x 1)2 y2 1 上的动点, PA 是圆的切线,且 |PA| 1,则点 P 的轨迹方程是( ) A y2 2x B (x 1)2 y2 4 C y2 2x D (x 1)2 y2 2 答案 D 解析 如图,设 P(x, y),圆心为 M(1,0),连接 MA, 则 MA PA,且 |MA| 1, 又 | PA| 1, | PM| |MA|2 |PA|2 2, 即 |PM|2 2, ( x 1)2 y2 2. 3 (2018 湛江模拟 )在平面直角坐标系中,已知两点 A(3,1), B( 1,3),若点 C 满足 OC 1OA 2OB (O 为原点 ),其中 1, 2 R,且 1 2 1,则点 C 的轨迹是 ( ) A直线 B椭圆 C圆 D双曲线 答案 A