四種方法求橢圓方程
胡貴平(甘肅省**市第一中學 ,甘肅** 730900)
有關橢圓的綜合性題目是高考的熱點和難點,迅速而準確地求出橢圓方程,是解決有關綜合問題的先決條件,求橢圓方程的方法有哪些呢?具體問題具體分析,不一樣的特點題目,不一樣的方法,現歸納如下:
1.待定係數法
例1. 求過點和的橢圓的標準方程.
分析:雖然知道是標準方程,但是不能確定焦點在哪個座標軸上,如果分焦點在軸和軸上進行討論,計算量太大,其實也沒有必要,把橢圓方程設為橢圓系,可以大大減小計算量.
解:設所求橢圓方程為(,),
因為橢圓過、兩點,所以,且
聯立解之,得: 故所求橢圓的方程為
練習:求滿足下列條件的橢圓的標準方程
1 長軸是短軸的3倍且經過點a(3,0) ②離心率是,長軸是8
3 與橢圓有相同的離心率,且經過點
答案:①,② ③.
點撥:利用待定係數法要先定型(哪一種標準形式),後定參()最後寫出方程.注意隱含條件的利用.
2.定義法
例2. 過點a(3,0),且與圓c:內切的動圓圓心的軌跡方程是 .
分析:線段的長就等於已知圓的半徑10,又因為動圓過點,所以,於是有,從而由橢圓的定義就可以求出點動圓圓心的軌跡方程.
解: 設動圓的圓心為,切點為,則.,, >.由橢圓的定義可知,點的軌跡是以點和為焦點的橢圓,其方程為.
練習:在直角座標系中,點p到兩點,的距離之和等於4,設點p的軌跡為,寫出c的方程;
答案:曲線c的方程為.
點撥:本例利用橢圓的定義簡化了解題過程.熟練理解橢圓的定義,才能「觸景生情」,「妙筆生花」.
3.代入法
例3.已知乙個圓的圓心為座標原點,半徑為2,從這個圓上任意一點p向軸作垂線段,求線段的三等分點m的軌跡方程
解:已知圓的方程為
①當時(如圖2),設動點,,因為點在圓上,所以有,即
②當時(如圖1),設動點,則因為點在圓上,所以有,即,所以點的軌跡是橢圓,方程是
橢圓的方程是或.
點撥:代入法又稱為相關點法.題目的情景是「未知動點隨已知曲線上的動點動而動」,一定要找到這兩個動點座標之間的聯絡,用未知點的座標表示已知動點的座標,然後帶入已知曲線方程即可.
它是求軌跡方程的一種常用方法.
練習:的底邊bc=16,ac和ab兩邊上的中線長之和為30,求此三角形重心g和定點a的軌跡方程.
答案:..
4.直接法
例4 設動直線l垂直與x軸,且與橢圓交於a、b兩點,點p是直線l上滿足的點,求點p的軌跡方程.
分析:因為題幹中存在乙個幾何關係式,把這個式子落實成.
解:如圖2所示,設,由於點在直線l上且直線l與橢圓交於a、b兩點,所以,設,則.
在橢圓上,,則………………①
, ,即 …………②
由①②可得,即,或.
所以,點p的軌跡方程是,或.
練習:點與定點的距離和它到定直線l: 的距離之比是,求點的軌跡方程.
答案:點撥:直接法就是把題目中的幾何關係直接用動點的座標表達出來.它是求軌跡方程的基本方法,也是求橢圓的方程問題常規方法
以上四種方法在求軌跡方程題目中經常使用,透徹理解每種方法的精髓,有助於後續的學習.
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