求動(dòng)點(diǎn)軌跡方程的方法

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  軌跡方程就是與幾何軌跡對(duì)應(yīng)的代數(shù)描述。軌跡方程就是與幾何軌跡對(duì)應(yīng)的代數(shù)描述。符合一定條件的動(dòng)點(diǎn)所形成的圖形,或者說(shuō),符合一定條件的點(diǎn)的全體所組成的集合,叫做滿足該條件的點(diǎn)的軌跡。重點(diǎn)要掌握常用求軌跡方法,難點(diǎn)是軌跡的定型及其純粹性和完備性的討論。

1動(dòng)點(diǎn)軌跡方程解題步驟

  ⒈建系??建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,設(shè)出動(dòng)點(diǎn)M的坐標(biāo);

  ⒉設(shè)點(diǎn)??設(shè)軌跡上的任一點(diǎn)P(x,y),寫出點(diǎn)P的集合;

  ⒊列式??列出動(dòng)點(diǎn)p所滿足的關(guān)系式;

 、创鷵Q??依條件的特點(diǎn),選用距離公式、斜率公式等將其轉(zhuǎn)化為關(guān)于X,Y的方程式,化簡(jiǎn)方程為最簡(jiǎn)形式;

  ⒌證明??證明所求方程即為符合條件的動(dòng)點(diǎn)軌跡方程。

1動(dòng)點(diǎn)軌跡方程常用方法

  求軌跡方程的方法有多種,常用的有直譯法、定義法、相關(guān)點(diǎn)法、參數(shù)法和交軌法等。

  ⒈直譯法:直接將條件翻譯成等式,整理化簡(jiǎn)后即得動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程,這種求軌跡方程的方法通常叫做直譯法。如果動(dòng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否合乎我們熟知的某些曲線的定義難以判斷,但點(diǎn)P滿足的等量關(guān)系易于建立,則可以先表示出點(diǎn)P所滿足的幾何上的等量關(guān)系,再用點(diǎn)P的坐標(biāo)(x,y)表示該等量關(guān)系式,即可得到軌跡方程。

  根據(jù)已知條件及一些基本公式如兩點(diǎn)間距離公式,點(diǎn)到直線的距離公式,直線的斜率公式等,直接列出動(dòng)點(diǎn)滿足的等量關(guān)系式,從而求得軌跡方程。

  ⒉定義法:如果能夠確定動(dòng)點(diǎn)的軌跡滿足某種已知曲線的定義,則可利用曲線的定義寫出方程,這種求軌跡方程的方法叫做定義法。待定系數(shù)法:如果動(dòng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)規(guī)律合乎我們已知的某種曲線(如圓、橢圓、雙曲線、拋物線)的定義,則可先設(shè)出軌跡方程,再根據(jù)已知條件,待定方程中的常數(shù),即可得到軌跡方程,也有人將此方法稱為定義法。

  通過(guò)圖形的幾何性質(zhì)判斷動(dòng)點(diǎn)的軌跡是何種圖形,再求其軌跡方程,這種方法叫做定義法,運(yùn)用定義法,求其軌跡,一要熟練掌握常用軌跡的定義,如線段的垂直平分線,圓、橢圓、雙曲線、拋物線等,二是熟練掌握平面幾何的一些性質(zhì)定理。

  ⒊相關(guān)點(diǎn)法(代入法):用動(dòng)點(diǎn)Q的坐標(biāo)x,y表示相關(guān)點(diǎn)P的坐標(biāo)x0、y0,然后代入點(diǎn)P的坐標(biāo)(x0,y0)所滿足的曲線方程,整理化簡(jiǎn)便得到動(dòng)點(diǎn)Q軌跡方程,這種求軌跡方程的方法叫做相關(guān)點(diǎn)法。如果動(dòng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)是由另外某一點(diǎn)P'的運(yùn)動(dòng)引發(fā)的,而該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知,(該點(diǎn)坐標(biāo)滿足某已知曲線方程),則可以設(shè)出P(x,y),用(x,y)表示出相關(guān)點(diǎn)P'的坐標(biāo),然后把P'的坐標(biāo)代入已知曲線方程,即可得到動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程。

  ⒋參數(shù)法:當(dāng)動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)x、y之間的直接關(guān)系難以找到時(shí),往往先尋找x、y與某一變數(shù)t的關(guān)系,得再消去參變數(shù)t,得到方程,即為動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程,這種求軌跡方程的方法叫做參數(shù)法。如果采用直譯法求軌跡方程難以奏效,則可尋求引發(fā)動(dòng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的某個(gè)幾何量t,以此量作為參變數(shù),分別建立P點(diǎn)坐標(biāo)x,y與該參數(shù)t的函數(shù)關(guān)系x=f(t),y=g(t),進(jìn)而通過(guò)消參化為軌跡的普通方程F(x,y)=0。

  求曲線的軌跡方程是解析幾何的兩個(gè)基本問(wèn)題之一,求符合某種條件的動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程,其實(shí)質(zhì)就是利用題設(shè)中的幾何條件,通過(guò)"坐標(biāo)互化"將其轉(zhuǎn)化為尋求變量間的關(guān)系。在確定了軌跡方程之后,有時(shí)題目會(huì)就方程中的參數(shù)進(jìn)行討論;參數(shù)取值的變化使方程表示不同的曲線;參數(shù)取值的不同使其與其他曲線的位置關(guān)系不同;參數(shù)取值的變化引起另外某些變量的取值范圍的變化等等。

  ⒌交軌法:在求動(dòng)點(diǎn)軌跡時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)要求兩動(dòng)曲線交點(diǎn)的軌跡問(wèn)題,這燈問(wèn)題通常通過(guò)解方程組得出交點(diǎn)(含參數(shù))的坐標(biāo),再消去參數(shù)求得所求的軌跡方程(若能直接消去兩方程的參數(shù),也可直接消去參數(shù)得到軌跡方程),該法經(jīng)常與參數(shù)法并用。將兩動(dòng)曲線方程中的參數(shù)消去,得到不含參數(shù)的方程,即為兩動(dòng)曲線交點(diǎn)的軌跡方程,這種求軌跡方程的方法叫做交軌法。

  若動(dòng)點(diǎn)是兩曲線的交點(diǎn),可以通過(guò)這兩曲線的方程直接求出交點(diǎn)的方程,也可以解方程組先求出交點(diǎn)的參數(shù)方程,再化為普通方程。

  6.幾何法:若所求的軌跡滿足某些幾何性質(zhì)(如線段的垂直平分線,角平分線的性質(zhì)等),可以用幾何法,列出幾何式,再代入點(diǎn)的坐標(biāo)較簡(jiǎn)單。

1求軌跡方程的注意事項(xiàng)

  1. 求軌跡方程的關(guān)鍵是在紛繁復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)變化中,發(fā)現(xiàn)動(dòng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,即P點(diǎn)滿足的等量關(guān)系,因此要學(xué)會(huì)動(dòng)中求靜,變中求不變。

  2.軌跡方程既可用普通方程表示,又可用參數(shù)方程來(lái)表示,若要判斷軌跡方程表示何種曲線,則往往需將參數(shù)方程化為普通方程。

  3. 求出軌跡方程后,應(yīng)注意檢驗(yàn)其是否符合題意,既要檢驗(yàn)是否增解,(即以該方程的某些解為坐標(biāo)的點(diǎn)不在軌跡上),又要檢驗(yàn)是否丟解。(即軌跡上的某些點(diǎn)未能用所求的方程表示),出現(xiàn)增解則要舍去,出現(xiàn)丟解,則需補(bǔ)充。檢驗(yàn)方法:研究運(yùn)動(dòng)中的特殊情形或極端情形。

1總結(jié)歸納

  1.要注意有的軌跡問(wèn)題包含一定隱含條件,也就是曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)的取值范圍.由曲線和方程的概念可知,在求曲線方程時(shí)一定要注意它的"完備性"和"純粹性",即軌跡若是曲線的一部分,應(yīng)對(duì)方程注明的取值范圍,或同時(shí)注明的取值范圍。

  2."軌跡"與"軌跡方程"既有區(qū)別又有聯(lián)系,求"軌跡"時(shí)首先要求出"軌跡方程",然后再說(shuō)明方程的軌跡圖形,最后"補(bǔ)漏"和"去掉增多"的點(diǎn),若軌跡有不同的情況,應(yīng)分別討論,以保證它的完整性。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/251936.html

相關(guān)閱讀:高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)注意事項(xiàng)