数学复习:用向量方法解决轨迹方程

二、运用两非零向量共线的充要条件求轨迹方程。

　　例1：已知定点A(2,0)，点P在曲线x2+y2=1(x≠1)上运动，∠AOP的平分线交PA于Q，其中O为原点，求点Q的轨迹方程。

　　解: 设Q(x,y),P(x1,y1)

　　-=(x-2,y)

　　-=( x1-x,y1-y)

　　又∵-=-=-

　　∴ -=2-

　　即：(x-2,y)=2(x1-x,y1-y)

　　解得：-

　　代入x12+y12=1(x≠1)有：

　　-(3x-2)2+-y2=1(x≠-)

　　即所求轨迹方程为：

　　(x--)2+y2=-(x≠-)

　　【点拨】用该方法解此类问题简单明了，若将Q视为线段AP的定比分点，运用定比分点公式解本题，则计算过程既繁琐又容易出错。

　　例2：设过点P(x,y)的直线分别与x轴的正半轴和y轴的正半轴交于A、B两点，点Q与点P关于y轴对称，O为坐标原点，若-=2-,且-·■=1,求P点的轨迹方程。

　　解：-=2-

　　∴P分有向线段-所成的比为2

　　由P(x,y)可得B(0,3y),A(-x,0)

　　∴- =(--x,3y)

　　∵Q与P关于y轴对称, ∴Q(-x,y),-且 =(-x,y)

　　∴由-·■=1可得-x2+3y2=1(x>0,y>0)

　　即所求点P的轨迹方程为-x2+3y2=1(x>0,y>0)

　　【点拨】求动点轨迹方程时应注意它的完备性与纯粹性。化简过程破坏了方程的同解性，要注意补上遗漏的点或者挖去多余的点。

　　三、运用两非零向量垂直的充要条件是求轨迹方程。

　　例1：如图，过定点A(a,b)任意作相互垂直的直线l1与l2，且l1与x轴相交于M点，l2与y轴相交于N点，求线段MN中点P的轨迹方程。

　　解：设P(x,y)，则M(2x,0)，N(0,2y)

　　-=(2x-a ,-b)

　　-=(-a,2y-b)

　　由-⊥-知-·■=0

　　∴(2x-a)(-a)+(-b)(2y-b)=0

　　即所求点P的轨迹方程为2ax+2by=a2+b2

　　【点拨】用勾股定理解本题，运算繁琐，若用斜率解本题，又必须分类讨论，用向量的方法避免了上述两种方法的缺陷，使解题优化。

　　例2：过抛物线y2=8x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点，过原点O作OM⊥AB，垂足M，求点M的轨迹方程。

　　解：设M(x,y), OM⊥AB，F(2,0)

　　∵-·■=0且-=(x,y),-=(2-x,-y)

　　∴x(2-x)-y2=0，即：x2+y2-2x=0

　　∴点M的轨迹方程为x2+y2-2x=0

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