求與兩定點(diǎn)A、B滿足|PA|2-|PB|2=k2(k是常數(shù))的動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程.

思路解析:求軌跡方程通常采用直接法,根據(jù)題目給出的條件,按照上面五個(gè)步驟求解即可.

解法一:如上圖,取兩定點(diǎn)A和B的連線為x軸,過(guò)AB的中點(diǎn)且與AB垂直的直線為y軸建立直角坐標(biāo)系.

設(shè)A(-a,0)、B(a,0)、P(x,y),則

|PA|2=(x+a)2+y2,|PB|2=(x+a)2+y2.

據(jù)題意,|PA|2-|PB|2=k2,有[(x+a)2+y2]-[(x-a)2+y2]=k2,得4ax=k2.

由于k是常數(shù),且a≠0,所以x=為動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程,即動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是一條垂直于x軸的直線.

解法二:如上圖,取A與B兩點(diǎn)的連線為x軸,過(guò)A點(diǎn)且與AB垂直的直線為y軸建立坐標(biāo)系.

設(shè)A(0,0)、B(a,0)、P(x,y),則|PA|2=x2+y2,|PB|2=(x-a)2+y2.

據(jù)題意,|PA|2-|PB|2=k2,有(x2+y2)-[(x-a)2+y2]=k2

得x=,即動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為x=,它是平行于y軸的一條直線.

解法三:如上圖建立坐標(biāo)系,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y),則

|PA|2=(x-x12+(y-y1)2,

|PB|2=(x-x22+(y-y2)2,

據(jù)題意,|PA|2-|PB|2=k2,有[(x-x12+(y-y1)2]-[(x-x22+(y-y2)2]=k2,

整理后,得到點(diǎn)P的軌跡方程為

2(x2-x1)x+2(y2-y1)y+x12+y12-x22-y22-k2=0,它是一條直線.

深化升華

    由上面介紹的三種解法可以看到:對(duì)于同一條直線,在不同的坐標(biāo)系中,方程不同.適當(dāng)建立坐標(biāo)系如解法一、解法二得到的方程形式簡(jiǎn)單、特征明顯,一看便知是直線.而解法三得到的方程煩瑣、冗長(zhǎng),若以此為基礎(chǔ)研究其他問(wèn)題,會(huì)引起不必要的麻煩.因此,在求曲線方程時(shí),根據(jù)具體情況適當(dāng)選取坐標(biāo)系十分重要.另外,也要注意到本題所求的是軌跡的方程,在作解答表述時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)曲線的方程,而不是曲線.


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相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知橢圓C焦點(diǎn)在x軸上,其長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4,離心率為
3
2
,
(1)設(shè)過(guò)定點(diǎn)M(0,2)的直線l與橢圓C交于不同的兩點(diǎn)A、B,且∠AOB為銳角(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求直線l的斜率k的取值范圍;
(2)如圖,過(guò)原點(diǎn)O任意作兩條互相垂直的直線與橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)相交于P,S,R,Q四點(diǎn),設(shè)原點(diǎn)O到四邊形PQSR一邊的距離為d,試求d=1時(shí)a,b滿足的條件.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),
(1)若橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4,離心率為
3
2
,求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)在(1)的條件下,設(shè)過(guò)定點(diǎn)M(0,2)的直線l與橢圓C交于不同的兩點(diǎn)A,B,且∠AOB為銳角(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求直線l的斜率k的取值范圍;
(3)過(guò)原點(diǎn)O任意作兩條互相垂直的直線與橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)相交于P,S,R,Q四點(diǎn),設(shè)原點(diǎn)O到四邊形PQSR的一邊距離為d,試求d=1時(shí)a,b滿足的條件.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)已知橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的一個(gè)焦點(diǎn)到長(zhǎng)軸的兩個(gè)端點(diǎn)的距離分別為2+
3
和2-
3

(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)過(guò)定點(diǎn)M(0,2)的直線l與橢圓C交于不同的兩點(diǎn)A、B,且∠AOB為銳角(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求直線l的斜率k的取值范圍.
(3)如圖,過(guò)原點(diǎn)O任意作兩條互相垂直的直線與橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)交于P,S,R,Q四點(diǎn),設(shè)原點(diǎn)O到四邊形PQSR一邊的距離為d,試求d=1時(shí)a,b滿足的條件.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:中學(xué)教材標(biāo)準(zhǔn)學(xué)案 數(shù)學(xué) 高二上冊(cè) 題型:044

求與兩定點(diǎn)A、B滿足|PA|2-|PB|2=4的動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程.

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