高二数学过关测试题及答案。
根据题目条件,直译为关于动点的几何关系,然后利用解析几何的相关公式(两点间距离公式、点到直线的距离公式、夹角公式等)进行整理简化。).即把这个关系转化为包含x和y的方程,得到曲线的轨迹方程。
例:(06国I)在平面直角坐标系中,有一个以和为焦点,偏心距为的椭圆。设椭圆在第一象限的部分为曲线C,动点P在C上,C在P点的切线与轴的交点分别为A和B,向量。
求:点m的轨迹方程;
解:椭圆方程可以写成:y2a2+x2b2 =1,其中a >;b & gt0,而A2-B2 = 33a = 32导致A2 = 4,B2 = 1,所以曲线C的方程为:X2+Y24 = 1(x >;0,y & gt0).y = 21-x2(0 & lt;x & lt1) y '=- 2x1-x2
设P(x0,y0),因为P在c上,用0
Y =-4x0y0 (x-x0)+y0。设A(x,0)和B(0,y),x=1x0,y= 4y0由切线方程。
从OM→= OA →+ OB→M的坐标为(x,y),C的方程由x0和y0满足,点M的轨迹方程为:
1x 2+4 y2 = 1(x & gt;1,y & gt2)
二、替代法(相关点法)
在某些问题中,不方便用方程列出动点满足的条件,而是动点与另一个动点(称为相关点)一起运动。如果相关点满足的条件是明显的或可解析的,那么我们就可以用动点的坐标来表示相关点的坐标,根据相关点满足的方程就可以得到动点的轨迹方程。这种求轨迹的方法叫做相关点法。这个方法是很常见的方法,已经连续几年在高考中试验过了。
例二(03国)如图,从双曲线上的点Q画直线的垂线,垂足为n,求线段QN中点P的轨迹方程。
解析:从题意来看,动点P的相关点是Q,Q在双曲线上。
习题,所以这道题适合用相关点法。
解法:设不动点P的坐标为(x,y),点Q的坐标为(x1,y1)。
那么n点的坐标就是(2x-x1,2y-y1)。
直线上的∫N x+y = 1,
∴2x—x1+2y—y1=2 ①
PQ垂直于直线x+y=2。
∴即x-y+y1-x1 = 0 ②
同时① ②求解③
q在双曲线上,∴ ④。
③代入④,不动点P的轨迹方程为
第三,定义方法
如果动点的轨迹满足已知曲线的定义,可以先设定方程,然后确定基本量,求出动点的轨迹方程。
例3:(2005年广州二号模型)运动圆M过不动点P (-4,0),与圆C相切:x2+y2-8x = 0,求运动圆心M的轨迹方程。
解析:根据题意|| MC |-| MP | = 4,说明M点与定点C、P的距离差的绝对值是一个常值,所以M点的轨迹是一条双曲线。所以定义法适合这个问题。
解:根据题意|| MC |-| MP | = 4,说明M点与固定点C、P的距离差的绝对值是一个常值,所以M点的轨迹是一条双曲线。
2a=4,∴a=2,c=4,∴b=
因此,移动圆心m的轨迹方程为
四、参数法
有时很难找到动点应满足的几何条件,也没有明显的相关点,但很容易发现(或可以通过分析发现)这个动点的运动往往受到另一个变量(角度、斜率、比值、截距或时间等)的制约。),即动点(x,y)的坐标随着另一个变量的变化而变化,我们可以调用这个变量作为参数来建立轨迹的参数方程。
在选择参数时,首先要充分考虑制约动点的各种因素,然后选择合适的参数。因为参数不同,计算量也会不同。常用参数包括角度、直线斜率、点的水平和垂直坐标、线段长度等。
例4。抛物线y2 = 4px(p & gt;0)的顶点是两个互相垂直的弦OA和OB。求AB中p点的轨迹方程。
解析:动点P是AB的中点。P和A,B怎么连接?而A和B在抛物线上运动,主要条件是OA和OB垂直。这个问题适合参数法。
解:设OA的斜率为k > 0
然后从解中得到一个()。
从解中得到b()。
设AB的中点为P(x,y),则
通过消除k获得的中点p的轨迹方程是
五、轨道交通法
在求动点轨迹时,有时会出现需要两条动曲线相交的轨迹问题。这类问题往往通过解方程组得到交点的坐标(包括参数),然后消去参数求轨迹方程。该方法通常与参数方法结合使用。
例5(2003年全国)已知常数,在直角ABCD中,AB=4,BC=4,O为AB的中点,点E、F、G分别在BC、CD、DA上移动,P为GE与OF的交点(如图)。问是否有两个不动点,使得P到这两点的距离之和为常数值。如果存在,找出这两点的坐标和这个定值;如果不存在,请说明原因。
解析:动点p是和EG的动直线的交点,两条直线是
移动,这个特性,可以用穿越轨迹的方法。
解法:如图,设P(x,y)
根据题意,有A (-2,0),B (2,0),C (2,4a),D (-2,4a)
设置
有e (2,4ak),f (2-4k,4a),g (-2,4a-4ak)。
的直线的方程是2ax+(2k-1) y = 0 ①。
直线GE的方程是:-a (2k-1) x+y-2a = 0 ②。
从① ②中消去参数k,点P(x,y)的坐标满足方程2a2x2+y2-2ay = 0。
整理可用。