高雄英


求曲線的軌跡方程是解析幾何的兩個基本問題之一,其實質就是利用題設中的幾何條件,用“坐標化”將其轉化為尋求變量間的關系.這類問題除了考查對圓錐曲線的定義\性質等基礎知識的掌握外,還充分考查了各種數學思想方法及一定的推理和運算能力,因此這類問題成為高考命題的熱點.
一、直接法
將動點滿足的幾何條件或等量關系,直接坐標化,列出等式化簡即得動點軌跡方程.
例1:已知A、B為兩定點,動點M到A與到B的距離比為常數λ,求點M的軌跡方程,并注明軌跡是什么曲線.
解:建立坐標系如圖所示,設|AB|=2a,則A(-a,0),B(a,0).
設M(x,y)是軌跡上任意一點.
二、定義法
若動點軌跡的條件符合某一基本曲線的定義(如橢圓、雙曲線、拋物線、圓等),則可用定義直接探求.
例2:某檢驗員通常用一個直徑為2cm和一個直徑為1cm的標準圓柱,檢測一個直徑為3cm的圓柱,為保證質量,有人建議再插入兩個合適的同號標準圓柱,問這兩個標準圓柱的直徑為多少?
分析本題考查“定義法”求曲線的軌跡方程及將實際問題轉化為數學問題的能力.
解:設直徑為3,2,1的三圓圓心分別為O、A、B,問題轉化為求兩等圓P、Q,使它們與⊙O相內切,與⊙A、⊙B相外切.
建立如圖所示的坐標系,并設⊙P的半徑為r,則
|PA|+|PO|=(1+r)+(15-r)=2.5
∴點P在以A、O為焦點,長軸長為2.5的橢圓上,
當然,求軌跡方程時,一定要注意軌跡的純粹性和完備性,注意去“雜”、“補漏”;同時還要注意區別“軌跡”與“軌跡方程”是兩個不同的概念.