y
x
O
M
1
C
C
2
椭圆方程的几种常见求法
河南陈长松
对于求椭圆方程的问题,通常有以下常见方法:
一、定义法
例1已知两圆C
1
:169)4(22yx,C
2
:9)4(22yx,动圆在圆C
1
内部且和圆C
1
相内
切,和圆C
2
相外切,求动圆圆心的轨迹方程.
分析:动圆满足的条件为:①与圆C
1
相内切;②与圆C
2
相外切.依据两圆相切的充要条件建立关系
式.
解:设动圆圆心M(
x
,y),半径为r,如图所示,由题意动圆M内切于圆C
1
,
∴rMC13
1
,圆M外切于圆C
2
,∴rMC3
2
,
∴16
21
MCMC,
∴动圆圆心M的轨迹是以C
1
、C
2
为焦点的椭圆,
且82,162ca,
481664222cab,
故所求轨迹方程为:1
4864
22
yx
.
评注:利用圆锥曲线的定义解题,是解决轨迹问题的基本方法之一.此题先根据平面几何知识,列出
外切的条件,内切的条件,可发现利用动圆的半径过度,恰好符合椭圆的定义.从而转化问题形式,抓住
本质,充分利用椭圆的定义是解题的关键.
二、待定系数法
例2已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点
)2,3(),1,6(
21
PP
,求该椭圆的
方程.
分析:已知两点,椭圆标准方程的形式不确定,我们可以设椭圆方程的一般形式:
22nymx=1()0,0nm,进行求解,避免讨论。
解:设所求的椭圆方程为22nymx=1()0,0nm.
∵椭圆经过两点)2,3(),1,6(
21
PP,
∴
.123
,16
nm
nm
解得
.
3
1
,
9
1
n
m
,故所求的椭圆标准方程为1
39
22
yx
.
评注:求椭圆标准方程,可以根据焦点位置设出椭圆标准方程,用待定系数法求出ba,的值:若焦点
位置不确定,可利用椭圆一般形式简化解题过程.
三、直接法
例3设动直线l垂直于x轴,且交椭圆1
24
22
yx
于A、B两点,P是l上线段
AB外一点,且满足1PBPA,求点P的轨迹方程.
分析:如何利用点P的坐标与椭圆上A,B两点坐标的关系,是求点P的轨迹的关键,因直线l垂直
于
x
轴,所以P、A、B三点的横坐标相同,由A、B在椭圆上,所以A、B两点的纵坐标互为相反数,
因此,紧紧抓住等式1PBPA即可求解.
解:设P(
x
,y),A(
A
x,
A
y),B(
B
x,
B
y),
由题意:
x
=
A
x=
B
x,
A
y+
B
y=0
∴
A
yyPA,
B
yyPB,∵P在椭圆外,∴y-
A
y与y-
B
y同号,
∴PBPA=(y-
A
y)(y-
B
y)=1)(2
BABA
yyyyyy
∵)
4
1(2)
4
1(2
2
2
2
x
x
yyyA
ABA
1)
4
1(2
2
2
x
y,即)22(1
36
22
x
yx
为所求.
评注:求轨迹方程,首先要找出动点与已知点之间的关系,建立一个等式,用坐标代换.
四、相关点法
例4ABC的底边BC=16,AC和AB两边上的中线长之和为30,求此三角形重心G和定点A的
轨迹方程.
分析:由题意可知G到B、C两点的距离之和为定值,故可用定义法求解,A点和G点的关系式好建
立,故可用相关点法去求.
解(1)以BC边所在直线为x轴,BC边的中点为坐标原点建立直角坐标系,
设G(
x
,y),由30
3
2
GBGC,知G点的轨迹是以B、C为焦点,
长轴长为20的椭圆且除去
x
轴上的两顶点,方程为)0(1
36100
22
y
yx
.
(2)设A(
x
,y),G(),
00
yx,则由(1)知G的轨迹方程是)0(1
361000
2
0
2
0y
yx
∵G为ABC的重心∴
3
3
0
0
y
y
x
x
代入得:)0(1
324900
22
y
yx
其轨迹是中心为原点,焦点在
x
轴上的椭圆,除去长轴上的两个端点.
评注:本题的两问是分别利用定义法和相关点法求解的,要注意各自的特点,另要注意轨迹与轨迹方
程的不同.
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本文发布于:2022-11-15 08:28:30,感谢您对本站的认可!
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