2019-2020学年北师大版选修2-1 曲线与方程 学案
2019-2020学年北师大版选修2-1     曲线与方程    学案第3页

C2相外切,求动圆圆心M的轨迹方程.

解 如图所示,设动圆M与圆C1及圆C2分别外切于点A和点B,则有|MC1|-|AC1|=|MA|,|MC2|-|BC2|=|MB|.

又|MA|=|MB|,

所以|MC2|-|MC1|=|BC2|-|AC1|=3-1=2,即动点M到两定点C2,C1的距离的差是常数2,且2<|C1C2|=6,|MC2|>|MC1|,故动圆圆心M的轨迹为以定点C2,C1为焦点的双曲线的左支,则2a=2,所以a=1.

又c=3,则b2=c2-a2=8.

设动圆圆心M的坐标为(x,y),则动圆圆心M的轨迹方程为x2-=1(x≤-1).

触类旁通

定义法求轨迹方程及其注意点

(1)在利用圆锥曲线的定义法求轨迹方程时,若所求的轨迹符合某种圆锥曲线的定义,则根据曲线的方程,写出所求的轨迹方程.

2利用定义法求轨迹方程时,还要看轨迹是否是完整的圆、椭圆、双曲线、抛物线,如果不是完整的曲线,则应对其中的变量x或y进行限制.

即时训练 1.(2019·福建模拟)设动点P(x,y)(y≥0)到定点F(0,1)的距离比它到x轴的距离大1,记点P的轨迹为曲线C.

(1)求点P的轨迹方程;

(2)设圆M过点A(0,2),且圆心M在曲线C上,EG是圆M在x轴上截得的弦,试探究当M运动时,弦长|EG|是否为定值?为什么?

解 (1)依题意知,动点P到定点F(0,1)的距离等于P到直线y=-1的距离,故曲线C是以原点为顶点,F(0,1)为焦点的抛物线.

∵=1,∴p=2,∴曲线C的方程是x2=4y.

(2)设圆的圆心为M(a,b),∵圆M过点A(0,2),∴圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=a2+(b-2)2.令y=0得x2-2ax+4b-4=0.设圆M与x轴的两交点分别为E(x1,0),G(x2,0),不妨设x1>x2,由求根公式得x1=,x2=

∴x1-x2=.

又∵点M(a,b)在抛物线x2=4y上,∴a2=4b,