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课件网) 3.1 椭圆 3.1.1 椭圆及其标准方程 第2课时 轨迹问题 探究点一 定义法求轨迹方程 探究点二 相关点(代入法)求轨迹方程 探究点三 直接法求轨迹方程 ◆ ◆ ◆ 课中探究 备课素材 练习册 答案核查【导】 答案核查【练】 【学习目标】 1.理解解析几何的基本思想和利用坐标法研究几何问题的基本方法. 2.能熟练地运用直接法、定义法、代入法等方法求曲线的轨迹方程. 探究点一 定义法求轨迹方程 例1 [2025·重庆巴蜀中学高二期中]已知圆 和圆,若动圆 与这两圆一个内切一个外切, 记该动圆圆心的轨迹为,则 的方程为( ) A. B. C. D. √ [解析] 圆的圆心为,半径,圆的圆心为 ,半 径,由,可知圆内含于圆 . 设动圆的半径为,由题意知, ,两式 相加可得, 故点的轨迹为以 , 为焦点的椭圆,且,, 所以 ,,所以椭圆方程为 .故选A. 变式(1)已知的周长为20,且顶点, ,则顶点 的轨迹方程是( ) A. B. C. D. [解析] 的周长为20,顶点,, ,, , 顶点 到两个定点的距离之和等于定值, 顶点的轨迹是焦点在轴上的椭圆(不含与 轴的交点) ,,, 顶点 的轨迹方程是 . 故选B. √ (2)已知圆,点,是圆 上的任意一 点,线段的垂直平分线和相交于点,则动点 的轨迹方程为 _ _____. [解析] 连接,根据题意知 ,则 ,故的轨迹是以, 为 焦点,长轴长为4的椭圆. 设椭圆方程为 ,则有,, 所以,,则,所以动点 的轨迹方程为 . [素养小结] 用定义法求椭圆方程的思路是先观察、分析已知条件,看所求动点 轨迹是否符合椭圆的定义,若符合椭圆的定义,可以先定位,再确 定
,
的值. 探究点二 相关点(代入法)求轨迹方程 例2 在中,已知,, . (1)求顶点 的轨迹方程; 解:由题意可得, 故顶点 的轨迹是以,为焦点的椭圆(除去与直线的交点), 且 , , 又,, , 则顶点的轨迹方程为 . (2)求的重心 的轨迹方程. 解:设重心为,,则 , , 即的重心的轨迹方程为 . 变式 已知为椭圆上一动点,记原点为,若 , 求点 的轨迹方程. 解:设点,由得点 , 又点为椭圆 上的动点, 所以,整理得 , 所以点的轨迹方程是 . [素养小结] 有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的, 只要把所求动点的坐标“转移”到另一个动点在运动中所遵循的条件 中去,即可解决问题. 探究点三 直接法求轨迹方程 例3 已知的两个顶点分别是和,边, 所 在直线的斜率的乘积是,求顶点 的轨迹方程. 解:设顶点的坐标为,则, . 依题意得,化简可得顶点 的轨迹方程为 . 变式(1)在平面直角坐标系中,已知点,直线 .若 动点在直线上的射影为,且,设点的轨迹为 , 则 的轨迹方程为_ _____. [解析] 设,由 ,得 ,即 . (2)[2025·潍坊高二期中]已知定点,,动点 满足 .设动点的轨迹为,则 的方程为_____. [解析] 设,则, , ,, 化简得 ,即, 动点的轨迹的方程为 . [素养小结] 直接法是求轨迹方程的最基本的方法,根据所满足的几何条件,将 几何条件
直接翻译成
,
的形式,即
,然后进行 等价变换. 求与椭圆有关的轨迹方程时:一般先分析能否根据条件直接判断轨 迹是什么图形,然后设出方程,利用待定系数法求解;或通过条件列出 动点坐标所满足的方程.直接列出方程就是直接法,寻求动点的坐标 与其他点的坐标的关系即为相关点法,寻求动点坐标与其他参数的关 系,消去参数得到轨迹方程即为参数法. 例1 已知的边的长为12,其他两边和 上的中线的长度 之和为30,建立适当的平面直角坐标系,求此三角形的重心 的轨迹 方程,并求顶点 的轨迹方程. 解:以的中点为原点,的方向为 轴的正方向,建立平面直角坐标 系,则,. 设,分别为, 边上的中线,则. 由重心的 ... ...