轨迹方程的求法(2)
【教学目标】
1、 知识目标:掌握求轨迹方程的参数法、交轨法、点差法;
2、 能力目标:通过一题多解,培养学生的发散思维能力与创新意识;
3、 情感目标:利用口诀教学,提高学习数学的兴趣,树立学好数学的信心;通过感受点的轨迹的形成过程,树立运动变化的唯物主义观点。
【重点难点】
求轨迹方程的参数法、交轨法、点差法及数学思想.
【教法与学法】
通过新旧知识的联系引入新课,通过信息技术的应用让学生直观感受点的轨迹的形成过程,尽可能多地让学生观察,分析小结,教师只是加以点拨;充分调动学生的学习主动性,让学生体会从特殊到一般的归纳方法以及运动变化的思想.
【教学过程】
一、 知识回顾:求轨轨方程的参数法、交轨法、点差法。
二、 诠释方法:通过例题解答对求轨迹方程的常用方法进行诠释。
例1.设圆C:x1y21过原点O作圆的任意弦,求所作弦的中点的轨迹方程. 2
解法四(参数法)参数法一:设动弦OQ所在直线方程为y=kx,与x1y21联立, 2得:1k2x22x0, 设O(x1,y1),Q(x2,y2),P(x,y),
x1x211x,x21k2 1k2k为参数 则kkykxy,1k21k2
11消去参数,得 xy2x0 24
参数法二: 设Q坐标为2x1cos为参数,则ysinP的坐标为
1cos2x1122,消去参数,得:x0 xy为参数,2k,kZsin24y2
小结参数法口诀:精心来把参数挑,表示动点两坐标,联立消参并化简,等价转化要记牢.
- 1 -
y2
1,过点M(0,1)的直线l交椭圆于A、练习4:(2004年辽宁) 设椭圆为x42
B两点,O为坐标原点,点P满足
的轨迹方程. 1(),当直线l绕点M旋转时,求动点P2
解法五(交轨法)易见P为直线OQ与CP的交点的轨迹,设OQ方程为y=kx, ………①
CP⊥OQ CP方程为y1x1………② k
①×②得:y2xx1, 即x2+y2-x=0(x≠0)
小结交轨法口诀:定参数,写方程,求交点,消参成.
练习5:已知两点P(-2,2)、Q(0,2),及直线l:yx,设长为2的线段AB在直线l上移动,求直线PA和QB的交点M的轨迹方程.(解答见《优化》P75例4交轨法) 解法六、(点差法)设O(x1,y1),Q(x2,y2),P(x0,y0),
x112y121则,两式相减得:x1x22x2x1y2y1y2y10, 22x1y122
x1x22xy2y1(x1x2)2 即又中点坐标公式有: x2x1(y2y1)y1y2y2
斜率:kOQ11yyy21kOP, 故所求方程为xy2x0. x2x1x242
小结点差法口诀:设点代方程,作差因式分,中点坐标现,斜率自然成
x2
y21, 练习6:已知椭圆为2
(1)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程.
(2)过点A(2,1)引椭圆的割线,求截得的弦的中点轨迹方程.
三、综合应用
例2(2007福建)如图,已知点F(1,0),
直线l:x1,P为平面上的动点,过P作直线 l的垂线,垂足为点Q,且QPQFFPFQ,
求动点P的轨迹C的方程;
- 2 -
例3(07湖南)已知双曲线x2y22的左、右焦点分别为F1,F2,过点F2的动直线与
O为坐标原点)双曲线相交于A,B两点,若动点M满足FM,F1AF1BFO11(其中
求点M的轨迹方程。
四、小结归纳
①直接法:建系设点,明示条件,代入坐标,化简完善.
②定义法:抓定义,定曲线,求系数,写方程.
③代入法:老点新点两相承,寻求关系式联呈,解出老标代老式,化简便得新方程. ④参数法:精心来把参数挑,表示动点两坐标,联立消参并化简,等价转化要记牢. ⑤交轨法:定参数,写方程,求交点,消参成.
⑥点差法:设点代方程,作差因式分,中点坐标现,斜率自然成.
【课后作业】
1.双曲线经过原点,一个焦点是(4,0),实轴长为2,则双曲线中心的轨迹方程是( )
A.(x-2)2+y2=1 B.(x-2)2+y2=9
C.(x-2)2+y2=1或(x-2)2+y2=9 D.(x-2)2+y2=1(x≥2)
2.已知点P是直线2x-y+3=0上的一个动点,定点M(-1,2),Q是线段PM延长线上的一点, 且|PM|=|MQ|,则Q点的轨迹方程是( )
A.2x+y+1=0 B.2x-y-5=0 C.2x-y-1=0 D.2x-y+5=0
x2y1上运动,则ΔF1F2P的重心G的轨迹方程是. 3.P在以F1,F2为焦点的双曲线169
4.已知圆的方程为x2+y2=4,动抛物线过点A(-1,0),B(1,0),且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点的轨迹方程是 .
1125.(05重庆卷)已知A,0,B是圆F:xy4(F为圆心)上一动点,线段AB22
的垂直平分线交BF于P,则动点P的轨迹方程为 .
【提高训练】
6.以点F(1,0)和直线x=-1为对应的焦点和准线的椭圆,它的一个短轴端点为B,点P是BF的中点,求动点P的轨迹方程。
- 3 - 2
7.求与两定圆x2+y2=1,x2+y2-8x-33=0都相切的动圆圆心的轨迹方程。
x2y2
8.(辽宁)已知椭圆221(ab0)的左、右焦点分别是F1(-c,0)、F2(c,0),ab
Q是椭圆外的动点,满足|F1|2a.点P是线段F1Q与该椭圆的交点,点T在线段F2Q上,并且满足TF20,|TF2|0.
(Ⅰ)设x为点P的横坐标,证明|F1P|a
(Ⅱ)求点T的轨迹C的方程;
(Ⅲ)试问:在点T的轨迹C上,是否存在点M, 使△F1MF2的面积S=b2.若存在,求∠F1MF2
的正切值;若不存在,请说明理由.
cx; a
- 4 -
轨迹方程的求法(2)
【教学目标】
1、 知识目标:掌握求轨迹方程的参数法、交轨法、点差法;
2、 能力目标:通过一题多解,培养学生的发散思维能力与创新意识;
3、 情感目标:利用口诀教学,提高学习数学的兴趣,树立学好数学的信心;通过感受点的轨迹的形成过程,树立运动变化的唯物主义观点。
【重点难点】
求轨迹方程的参数法、交轨法、点差法及数学思想.
【教法与学法】
通过新旧知识的联系引入新课,通过信息技术的应用让学生直观感受点的轨迹的形成过程,尽可能多地让学生观察,分析小结,教师只是加以点拨;充分调动学生的学习主动性,让学生体会从特殊到一般的归纳方法以及运动变化的思想.
【教学过程】
一、 知识回顾:求轨轨方程的参数法、交轨法、点差法。
二、 诠释方法:通过例题解答对求轨迹方程的常用方法进行诠释。
例1.设圆C:x1y21过原点O作圆的任意弦,求所作弦的中点的轨迹方程. 2
解法四(参数法)参数法一:设动弦OQ所在直线方程为y=kx,与x1y21联立, 2得:1k2x22x0, 设O(x1,y1),Q(x2,y2),P(x,y),
x1x211x,x21k2 1k2k为参数 则kkykxy,1k21k2
11消去参数,得 xy2x0 24
参数法二: 设Q坐标为2x1cos为参数,则ysinP的坐标为
1cos2x1122,消去参数,得:x0 xy为参数,2k,kZsin24y2
小结参数法口诀:精心来把参数挑,表示动点两坐标,联立消参并化简,等价转化要记牢.
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y2
1,过点M(0,1)的直线l交椭圆于A、练习4:(2004年辽宁) 设椭圆为x42
B两点,O为坐标原点,点P满足
的轨迹方程. 1(),当直线l绕点M旋转时,求动点P2
解法五(交轨法)易见P为直线OQ与CP的交点的轨迹,设OQ方程为y=kx, ………①
CP⊥OQ CP方程为y1x1………② k
①×②得:y2xx1, 即x2+y2-x=0(x≠0)
小结交轨法口诀:定参数,写方程,求交点,消参成.
练习5:已知两点P(-2,2)、Q(0,2),及直线l:yx,设长为2的线段AB在直线l上移动,求直线PA和QB的交点M的轨迹方程.(解答见《优化》P75例4交轨法) 解法六、(点差法)设O(x1,y1),Q(x2,y2),P(x0,y0),
x112y121则,两式相减得:x1x22x2x1y2y1y2y10, 22x1y122
x1x22xy2y1(x1x2)2 即又中点坐标公式有: x2x1(y2y1)y1y2y2
斜率:kOQ11yyy21kOP, 故所求方程为xy2x0. x2x1x242
小结点差法口诀:设点代方程,作差因式分,中点坐标现,斜率自然成
x2
y21, 练习6:已知椭圆为2
(1)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程.
(2)过点A(2,1)引椭圆的割线,求截得的弦的中点轨迹方程.
三、综合应用
例2(2007福建)如图,已知点F(1,0),
直线l:x1,P为平面上的动点,过P作直线 l的垂线,垂足为点Q,且QPQFFPFQ,
求动点P的轨迹C的方程;
- 2 -
例3(07湖南)已知双曲线x2y22的左、右焦点分别为F1,F2,过点F2的动直线与
O为坐标原点)双曲线相交于A,B两点,若动点M满足FM,F1AF1BFO11(其中
求点M的轨迹方程。
四、小结归纳
①直接法:建系设点,明示条件,代入坐标,化简完善.
②定义法:抓定义,定曲线,求系数,写方程.
③代入法:老点新点两相承,寻求关系式联呈,解出老标代老式,化简便得新方程. ④参数法:精心来把参数挑,表示动点两坐标,联立消参并化简,等价转化要记牢. ⑤交轨法:定参数,写方程,求交点,消参成.
⑥点差法:设点代方程,作差因式分,中点坐标现,斜率自然成.
【课后作业】
1.双曲线经过原点,一个焦点是(4,0),实轴长为2,则双曲线中心的轨迹方程是( )
A.(x-2)2+y2=1 B.(x-2)2+y2=9
C.(x-2)2+y2=1或(x-2)2+y2=9 D.(x-2)2+y2=1(x≥2)
2.已知点P是直线2x-y+3=0上的一个动点,定点M(-1,2),Q是线段PM延长线上的一点, 且|PM|=|MQ|,则Q点的轨迹方程是( )
A.2x+y+1=0 B.2x-y-5=0 C.2x-y-1=0 D.2x-y+5=0
x2y1上运动,则ΔF1F2P的重心G的轨迹方程是. 3.P在以F1,F2为焦点的双曲线169
4.已知圆的方程为x2+y2=4,动抛物线过点A(-1,0),B(1,0),且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点的轨迹方程是 .
1125.(05重庆卷)已知A,0,B是圆F:xy4(F为圆心)上一动点,线段AB22
的垂直平分线交BF于P,则动点P的轨迹方程为 .
【提高训练】
6.以点F(1,0)和直线x=-1为对应的焦点和准线的椭圆,它的一个短轴端点为B,点P是BF的中点,求动点P的轨迹方程。
- 3 - 2
7.求与两定圆x2+y2=1,x2+y2-8x-33=0都相切的动圆圆心的轨迹方程。
x2y2
8.(辽宁)已知椭圆221(ab0)的左、右焦点分别是F1(-c,0)、F2(c,0),ab
Q是椭圆外的动点,满足|F1|2a.点P是线段F1Q与该椭圆的交点,点T在线段F2Q上,并且满足TF20,|TF2|0.
(Ⅰ)设x为点P的横坐标,证明|F1P|a
(Ⅱ)求点T的轨迹C的方程;
(Ⅲ)试问:在点T的轨迹C上,是否存在点M, 使△F1MF2的面积S=b2.若存在,求∠F1MF2
的正切值;若不存在,请说明理由.
cx; a
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