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- 2021-06-15 发布
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曲线与方程备考策略
主标题:曲线与方程备考策略
副标题:为学生详细的分析曲线与方程的高考考点、命题方向以及规律总结
关键词:曲线与方程,知识总结备考策略
难度:5
重要程度:3
内容:
一、曲线与方程
一般地,在平面直角坐标系中,如果某曲线C上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下关系:
(1)曲线上点的坐标都是这个方程的解.
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.那么这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线.
二、求动点轨迹方程的一般步骤
1.建立适当的坐标系,用有序实数对(x,y)表示曲线上任意一点M的坐标.
2.写出适合条件p的点M的集合P={M|p(M)}.
3.用坐标表示条件p(M),列出方程f(x,y)=0,并化简.
4.说明以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上.
思维规律解题:
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例1.(2015·深圳调研)已知点F(0,1),直线l:y=-1,P为平面上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为Q,且·=·,则动点P的轨迹C的方程为( )
A.x2=4y B.y2=3x
C.x2=2y D.y2=4x
答案 A
解析:选A 设点P(x,y),则Q(x,-1).
∵·=·,
∴(0,y+1)·(-x,2)=(x,y-1)·(x,-2),
即2(y+1)=x2-2(y-1),整理得x2=4y,
∴动点P的轨迹C的方程为x2=4y.
例2.已知动点P(x,y)与两定点M(-1,0),N(1,0)连线的斜率之积等于常数λ(λ≠0).则动点P的轨迹C的方程为________________________.
答案:x2-=1(λ≠0,x≠±1)
解析:由题设知直线PM与PN的斜率存在且均不为零,所以kPM·kPN=·=λ,
整理得x2-=1(λ≠0,x≠±1).
即动点P的轨迹C的方程为x2-=1(λ≠0,x≠±1).
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例3.如图,已知△ABC的两顶点坐标A(-1,0),B(1,0),圆E是△ABC的内切圆,在边AC,BC,AB上的切点分别为P,Q,R,|CP|=1(从圆外一点到圆的两条切线段长相等),动点C的轨迹为曲线M.
(1)求曲线M的方程;
(2)设直线BC与曲线M的另一交点为D,当点A在以线段CD为直径的圆上时,求直线BC的方程.
解:(1)由题知|CA|+|CB|=|CP|+|CQ|+|AP|+|BQ|=2|CP|+|AB|=4>|AB|,
所以曲线M是以A,B为焦点,长轴长为4的椭圆(挖去与x轴的交点).
设曲线M:+=1(a>b>0,y≠0),
则a2=4,b2=a2-2=3,
所以曲线M:+=1(y≠0)为所求.
(2)如图,由题意知直线BC的斜率不为0,且过定点B(1,0),
设lBC:x=my+1,C(x1,y1),D(x2,y2),
由消去x得(3m2+4)y2+6my-9=0,
所以
因为=(my1+2,y1),=(my2+2,y2),
所以·=(my1+2)(my2+2)+y1y2
=(m2+1)y1y2+2m(y1+y2)+4
=--+4=.
因为点A在以CD为直径的圆上,
所以·=0,即m=±,
所以直线BC的方程为3x+y-3=0或3x-y-3=0.
|(重点保分型考点——师生共研)
例4.(2015·广州模拟)在圆x2+y2=4上任取一点P,设点P在x轴上的正投影为点D.当点P在圆上运动时,动点M满足=2,动点M形成的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)已知点E(1,0),若A,B是曲线C上的两个动点,且满足EA⊥EB,求·的取值范围.
解:(1)法一:由=2知点M为线段PD的中点.
设点M的坐标是(x,y),则点P的坐标是(x,2y).
因为点P在圆x2+y2=4上,
所以x2+(2y)2=4.
所以曲线C的方程为+y2=1.
法二:设点M的坐标是(x,y),点P的坐标是(x0,y0),
由=2,得x0=x,y0=2y.
因为点P(x0,y0)在圆x2+y2=4上,
所以x+y=4. ①
把x0=x,y0=2y代入方程①,得x2+4y2=4.
所以曲线C的方程为+y2=1.
(2)因为EA⊥EB,所以·=0.
所以·=·(-)=.
设点A(x1,y1),则+y=1,即y=1-.
所以·==(x1-1)2+y=x-2x1+1+1-=x-2x1+2=2+.
因为点A(x1,y1)在曲线C上,所以-2≤x1≤2.
所以≤2+≤9.
所以·的取值范围为.
规律总结:
1.直接法求轨迹方程的常见类型及解题策略
(1)题目给出等量关系,求轨迹方程.可直接代入即可得出方程.
(2)题中未明确给出等量关系,求轨迹方程.可利用已知条件寻找等量关系,得出方程.
2.由曲线方程讨论曲线类型的关键是确定参数的分段值.参数分段的确定标准,一般有两类:
(1)二次项系数为0的值;
(2)二次项系数相等的值.
3.运用圆锥曲线的定义求轨迹方程,可从曲线定义出发直接写出方程,或从曲线定义出发建立关系式,从而求出方程.
4.定义法和待定系数法适用于已知轨迹是什么曲线,其方程是什么形式的方程的情况.利用条件把待定系数求出来,使问题得解.
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