选用合适的方法,求动点的轨迹方程
2022-07-25张中正
张中正
求动点的轨迹方程问题经常出现在圆锥曲线问题中.此类问题的命题形式多样,求解方法众多,如直接法、定义法、代人法、参数法、交轨法、待定系数法等.笔者对其中五种方法进行了归纳,希望对大家有所帮助.
一、直接法
直接法是求动点的轨迹方程的基本方法.运用直接法解题的思路为:建系——设点——列式——代换——化简——证明或检验结果.在求动点的轨迹方程时,要仔细分析题意,找出动点所满足的几何条件或者等量关系,然后列出有关动点坐标的关系式.
解答本题可采用直接法,先设出动点坐标,根据已知关系式得出关于P点坐标的关系式,化简该式,就得到了动点的轨迹方程.
二、定义法
有时根据题意的条件可判断出动点轨迹为圆、双曲线、椭圆、抛物线,此时可利用定义法,根据圆、双曲线、椭圆、抛物线的定义设出动点的轨迹方程,将相关的参数代人圆锥曲线的标准方程中,即可求得动点的轨迹方程.
三、代入法
代人法,也叫坐标转移法或相关点法.若动点随着另一个动点的变化而变化,则需采用代人法求解.首先设出动点和相关点的坐标,利用所给条件建立这两点坐标之间的联系,用动点的坐标表示相关点,再将相关点的坐标代人所满足的方程中并进行化简,就得到了动点的轨迹方程
仔细分析题意可以发现,动点P随着动点M的变化而变化,因此本题需采用相关点法求解.设出两个动点的坐标,根据二者之间的关系建立关系式,将点M的坐标代人方程中,就可求得动点的轨迹方程.
四、参数法
参数法是解答圆锥曲线问题的常用方法.在解题时,根据题意设出相关的参数,如直线的斜率、方程、圆锥曲线的方程、点的坐标等,然后将参数代人题设中进行求解,通过代换、消元、化简,求得动点的轨迹方程, 若所给的条件中有许多参变量,可先將待求动点的坐标用其他相关的参数表示出来,再消去参数,从而建立关于x、y关系式.特别需注意参数对x、y的影响,这是消去参数后确定轨迹范围的重要依据.
五、交轨法
如果动点是两条曲线的交点,就可以采用交轨法来求解.因为动点为两条曲线的公共点,那么动点的坐标满足两条曲线的方程,因此在求动点的轨迹方程时,可将两条曲线的方程中的参数消去,得到关于x、y的方程,即可得到动点的轨迹方程.
运用交轨法求动点的轨迹方程,关键是求出确定动点轨迹的两个含参数的曲线方程,消去参数即可解题.
求动点的轨迹方程,关键是找到与动点相关的几何关系或数量关系,建立符合条件的动点的坐标的关系式,可直接设点建立关系式,利用直接法求解;也可根据圆锥曲线的定义建立几何关系,采用定义法求解;也可根据相关点建立关系式,采用代人法求解;也可设出参数,采用参数法求解;还可以根据曲线的方程建立关系式,利用交轨法求解.同学们可根据解题需求,选择与之相应的方法进行求解.
(作者单位:山东省聊城第三中学)