过单位圆外(2,5)割线中点轨迹方程

2022年5月29日 35点热度 0人点赞

       本经验主要内容为,介绍用轨迹性质法等介绍由圆x^2+y^2=1外一点p(2,5)引圆的割线交圆于A、B两点,求弦AB的中点M的轨迹方程。

工具/原料

  • 圆解析几何知识
  • 轨迹方程有关知识

主要方法与步骤

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           介绍用轨迹性质法等介绍由圆x^2+y^2=1外一点p(2,5)引圆的割线交圆于A、B两点,求弦AB的中点M的轨迹方程。

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    此时单位圆x^2+y^2=1与点(2,5)在同一坐标系示意图为。

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    根据题设条件列出几何等式,运用解析几何基本公式转化为代数等式,并根据在圆中有关弦中点的一些性质,圆心和弦中点的连线垂直于弦,从而求出轨迹方程。

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    根据题设条件,判断并确定轨迹的曲线类型,运用待定系数法求出曲线方程。

    解:∵M(x,y)是AB的中点,所以OM⊥AB,点M的轨迹是以OP为直径的圆,圆心为(1,*5),半径r=|op|,圆的方程为:

    (x-1)2+(y-*5)2=[(2-0)2+(5-0)2],化简,得:

    x2-2x+1+y2-5y+*52=*22+*52,即所求圆割线中点的轨迹方程为:x2+y2-2x-5y=0,其中:-1≤x≤1.

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    交点轨迹求法,将问题转化为求两直线的交点轨迹问题。因为动点M可看作直线OM与割线PM的交点,而由于它们的垂直关系,从而获得解法。

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    方法四:参数求轨迹法

    将动点坐标表示成某一中间变量即参数的函数,再设法消去参数。由于动点M(xi,yi)随直线的斜率变化而发生变化,所以动点M的坐标是直线斜率的函数。

    解:设过P点的割线方程为:y-5=k(x-2), 它与圆

    x2+y2=R2的两个交点为A、B,AB的中点为M.解方程组:

    y-5=k(x-2),

    x2+y2=1

    消去y得:x2+(kx-2k+5)2=1,即:

       (1+k2)x2-2k(2k-5)x+(5-2k)2-1=0,

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    yi[1+(xiyi)2]=5+2*xiyi,化简得:

    yi(yi2+xi2)=5yi2+2xiyi

    yi2+xi2=5yi+2xi,即所求的轨迹方程为:

    x2+y2-2x-5y=0,其中:-1≤x≤1.

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    根据曲线和方程的对应关系:点在曲线上则点的坐标满足方程。这里由于中点M的坐标(x,y)与两交点A(x1,y1),B(x2,y2)通过中点公式联系起来,又点P、M、A、B构成4点共线,根据它们的斜率相等,可求得轨迹方程。

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    解:设M(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2),则:

    x1+x2=2x,y1+y2=2y,

    ∵x12+y12=1,x22+y22=1,两式减得:

    (x2-x1)(x2+x1)+(y2-y1)(y1+y2)=0,即:

    y2-y1x2-x1 =-x2+x1y2+y1=-xy ;即为AB的斜率,

    而AB对斜率又可表示为5-y2-x,即:

    5-y2-x =-xy,化简得:

    y(5-y)+x(2-x)=0,即所求轨迹方程为:

    x2+y2-2x-5y=0,其中:-1≤x≤1.

    END

注意事项

  • 轨迹方程一般是曲线
经验内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。
作者声明:本篇经验系本人依照真实经历原创,未经许可,谢绝转载。
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laozhao

这个人很懒,什么都没留下

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