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。
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
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