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专题22圆锥曲线轨迹全归纳-2025年高考数学一轮复习知识清单(全国通用)
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TOC \ "1-1" \h \u \l "_Tc9330" 题型一:定义法:圆型 PAGEREF _Tc9330 \h 1
\l "_Tc681" 题型二:椭圆定义型 PAGEREF _Tc681 \h 2
\l "_Tc14708" 题型三:双曲线定义型 PAGEREF _Tc14708 \h 3
\l "_Tc16752" 题型四:抛物线定义型 PAGEREF _Tc16752 \h 4
\l "_Tc593" 题型五:直接设点型 PAGEREF _Tc593 \h 4
\l "_Tc23395" 题型六:相关点代入法 PAGEREF _Tc23395 \h 5
\l "_Tc19071" 题型七:交轨法 PAGEREF _Tc19071 \h 6
\l "_Tc26085" 题型八:参数消参法 PAGEREF _Tc26085 \h 7
\l "_Tc4724" 题型九:空间型:坐标法 PAGEREF _Tc4724 \h 8
\l "_Tc9645" 题型十:空间型:截面型曲线轨迹 PAGEREF _Tc9645 \h 10
\l "_Tc8643" 题型十一:空间型:双球圆锥型 PAGEREF _Tc8643 \h 11
\l "_Tc19186" 题型十二:立体几何定角型 PAGEREF _Tc19186 \h 13
\l "_Tc31492" 题型十三:复数中的轨迹 PAGEREF _Tc31492 \h 14
题型一:定义法:圆型
如果动点P的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,可直接写出所求的动点的轨迹方程,这种方法叫做定义法.
平面内到一定点的距离等于定长的点的轨迹是圆,定点为圆心,定长为圆的半径.
若直线含参,参数在x系数出,则不包含竖直,如y=k(x-1)+1,不含想x=1
若直线含参,参数在y的系数出,则不含水平,如x+m(y-1)+2=0,不含y=1
若直线参数在常数位置,则为一系列平行线,如x+y+c=0与y=-x平行
1.(22-23高三·四川绵阳·阶段练习)已知,若过定点的动直线和过定点的动直线交于点(与,不重合),则错误的是( )
A.点的坐标为B.点P的轨迹方程
C.D.的最大值为
2.(2022高三·全国·专题练习)设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
3.(24-25高三·福建厦门·阶段练习)已知,直线,直线,若为的交点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
4.(22-23高三·福建莆田·阶段练习,多选)已知,若过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点P(P与A,B不重合),则下列结论中正确的是( )
A.A点的坐标为B.点P的轨迹方程
C.D.的最大值为
5.(22-23高三·新疆乌鲁木齐·阶段练习)设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则点的轨迹方程是
题型二:椭圆定义型
平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距
1.(20-21高三·浙江金华·模拟)如图,,等边的边长为2,M为BC中点,G为的重心,B,C分别在射线OP,OQ上运动,记M的轨迹为,G的轨迹为,则( )
A.为部分圆,为部分椭圆 B.为部分圆,为线段
C.为部分椭圆,为线段 D.为部分椭圆,也为部分椭圆
2.(2024·浙江绍兴·模拟预测)单位向量,向量满足,若存在两个均满足此条件的向量,使得,设,在起点为原点时,终点分别为.则的最大值( )
A.B.C.4D.2
3.(23-24高三上·上海·模拟)设圆和圆是两个定圆,动圆与这两个定圆都相切,则动圆的圆心的轨迹不可能是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高三·陕西榆林·模拟)已知点,动点A在圆M:上运动,线段AN的垂直平分线交AM于P点,则P的轨迹方程为 ;若动点Q在圆上运动,则的最大值为 .
题型三:双曲线定义型
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
1.(22-23高三·江西·阶段练习)已知点,点P为圆 上一点,则的最小值为( )
A.2B.4C.D.
2.(21-22高三·江苏南通·阶段练习)在矩形中,,,把边AB分成n等份,在的延长线上,以的n分之一为单位长度连续取点.过边AB上各分点和点作直线,过延长线上的对应分点和点A作直线,这两条直线的交点为P,如图建立平面直角坐标系,则点P满足的方程可能是( )
A.B.
C.D.
3.(2018高三上·全国·专题练习)已知定点,,是圆:上任意一点,点关于点的对称点为,线段的中垂线与直线相交于点,则点的轨迹是
A.直线B.圆
C.椭圆D.双曲线
4.(20-21高三·湖北武汉·模拟,多选)在平面直角坐标系中,动点与两个定点和连线的斜率之积等于,记点的轨迹为曲线,直线:与交于,两点,则( )
A.的方程为B.的离心率为
C.的渐近线与圆相切D.满足的直线有2条
5.(24-25高三·全国·模拟)过曲线上一点作圆的两条切线,切点分别为,若,则曲线的方程为 .
题型四:抛物线定义型
平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.
1.(21-22高三下·浙江·阶段练习)已知点F(0,1),直线l:y=-1,P为平面上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为Q,且,动点P的轨迹为C,已知圆M过定点D(0,2),圆心M在轨迹C上运动,且圆M与x轴交于A、B两点,设|DA|=l1,|DB|=l2,则的最大值为( )
A.2B.3C.2D.3
2.(2024高三·全国·专题练习)已知是直线上的一个动点,过点作抛物线的两条切线,,切点分别为,,则的重心的轨迹方程为( )
A.B.
C.D.
3.(20-21高三·广西南宁·模拟)抛物线:的过焦点的弦的中点的轨迹方程为( )
A.B.C.D.
4.(2024·浙江·模拟预测,多选)已知曲线上的点满足:到定点1,0与定直线轴的距离的差为定值,其中,点,分别为曲线上的两点,且点恒在点的右侧,则( )
A.若,则曲线的图象为一条抛物线
B.若,则曲线的方程为
C.当时,对于任意的,,都有
D.当时,对于任意的,,都有
5.(24-25高三·全国·模拟)设,点在轴上,点在轴上,且,,当点在轴上运动时,点的轨迹方程为 .
题型五:直接设点型
如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直接法.
(1)到线段两端点相等的点的轨迹是该线段的垂直平分线.
(2)到角的两边相等的点的轨迹是该角的平分线及外角平分线.
(3)平面内到一定点的距离等于定长的点的轨迹是圆,定点为圆心,定长为圆的半径.
求解过程:
(1)建系:建立适当的坐标系
(2)设点:设轨迹上的任一点Px,y
(3)列式:列出有限制关系的几何等式
(4)代换:将轨迹所满足的条件用含x,y的代数式表示,
(5)检验:对某些特殊值应另外补充检验.
1.(24-25高三上·河北保定·阶段练习)已知曲线:,从上任意一点向轴作垂线段,为垂足,点满足,则点的轨迹方程为( )
A.B.
C.D.
2.(24-25高三·河南南阳·阶段练习)动点与定点的距离和到定直线的距离的比是常数,则动点的轨迹方程是( )
A.B.
C.D.
3.(23-24高三·江苏南通·阶段练习)已知等腰底边两端点的坐标分别为,,则顶点A的轨迹方程是( )
A.B.
C.D.
4.(24-25高三上·山东济南·开学考试,多选)在平面直角坐标系中,已知点, ,直线,相交于点,且它们的斜率之和是.设动点的轨迹为曲线,则( )
A.曲线关于原点对称
B.曲线关于某条直线对称
C.若曲线与直线()无交点,则
5.(24-25高三·江苏常州·阶段练习)已知在平面直角坐标系xOy中,直线上存在动点P满足条件,,且时,则实数k的取值范围为 .
题型六:相关点代入法
如果动点P的运动是由另外某一点P'的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出Px,y,用x,y表示出相关点P'的坐标,然后把P'的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点P的轨迹方程.
第一步:设所求轨迹的点,曲线上的动点;
第二步:找出与的关系,由表示,即;
第三步:满足已知的曲线方程,将代人,消去参数.对于不符合条件的点要注意取舍.
1.(22-23高三·北京·阶段练习)设为坐标原点,动点在椭圆C:上,过作轴的垂线,垂足为,点满足,则点的轨迹方程是( )
A.B.C.D.
2.(21-22高三·辽宁沈阳·模拟)设为坐标原点,动点在圆上,过作轴的垂线,垂足为,点满足,则点的轨迹方程为
A.B.C.D.
3.(22-23高三·四川内江·模拟)已知面积为16的正方形ABCD的顶点A、B分别在x轴和y轴上滑动,O为坐标原点,,则动点P的轨迹方程是( )
A.B.C.D.
4.(24-25高三·河北唐山·阶段练习,多选)数学著作《圆锥曲线论》中给出了圆的一种定义:平面内,到两个定点,距离之比是常数(,且)的点的轨迹是圆.若两定点,,动点满足,则下列说法正确的是( )
A.点的轨迹围成区域的面积为
B.点的轨迹关于直线对称
C.点到原点的距离的最大值为6
D.面积的最大值为
5.(20-21高三·上海杨浦·模拟)已知△的顶点,若顶点在抛物线上移动,则△的重心的轨迹方程为 .
题型七:交轨法
所求点满足条件方程1
所求点满足条件方程2
动点是方程1、2两轨迹方程,则满足两个轨迹所组成的方程组,通过两个方程选择适当的技巧消去参数得到轨迹的普通方程
参数法求轨迹方程,关键有两点:一是选参,容易表示出动点;二是消参,消参的途径灵活多变.
1.(2024高三·全国·专题练习)设是椭圆与x轴的两个交点,是椭圆上垂直于的弦的端点,则直线与交点的轨迹方程为( )
A.B.
C.D.
2.(2014·四川·一模)过抛物线的焦点作直线交抛物线于,两点,分别过,作抛物线的切线,,则与的交点的轨迹方程是( )
A.B.C.D.
3.(22-23高三·全国·单元测试,多选)已知,是椭圆:的左右顶点,过点且斜率不为零的直线与 交于,两点,,,,分别表示直线,,,的斜率,则下列结论中正确的是( )
A.B.
C.D.直线与的交点的轨迹方程是
4.(2022高三·全国·专题练习)两条直线和的交点的轨迹方程是
5.(2022高三·全国·专题练习)由圆外一定点向圆作割线,交圆周于两点,求弦中点的轨迹
6.(2022高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系xOy中,抛物线上异于坐标原点O的两不同动点A、B满足,求得重心G(即三角形三条中线的交点)的轨迹方程.
题型八:参数消参法
有时不容易得出动点应满足的几何条件,也无明显的相关点,但却较容易发现(或经分析可发现)该动点常常受到另一个变量(角度,斜率,比值,截距或时间等)的制约,即动点坐标x,y中的x,y分别随另一变量的变化而变化,我们称这个变量为参数,由此建立轨迹的参数方程,这种方法叫参数法,进而通过消参化为轨迹的普通方程Fx,y=0.
(1)选择坐标系,设动点坐标;
(2)分析轨迹的已知条件,选定参数(选择参数时要考虑,既要有利于建立方程又要便于消去参数);
(3)建立参数方程;
(4)消去参数得到普通方程;
(5)讨论并判断轨迹.
解题步骤:
1 引入参数,用此参数分别表示动点的横纵坐标;
2.消去参数,得到关于的方程,即为所求轨迹方程。
1.(20-21高三·上海宝山·模拟)如图,设点和为抛物线上除原点以外的两个动点,已知,则点的轨迹方程为( )
A. (原点除外)
B.(原点除外)
C. (原点除外)
D.(原点除外)
2.(2022·河南南阳·三模)和是抛物线上除去原点以外的两个动点,是坐标原点且满足,,则动点的轨迹方程为( )
A.B.C.D.
3.(22-23高三下·江苏扬州·开学考试)在平面直角坐标系xOy中,x轴正半轴上从左至右四点A、B、C、D横坐标依次为a-c、a、a+c、2a,y轴上点M、N纵坐标分别为m、-2m(m>0),设满足的动点P的轨迹为曲线E,满的动点Q的轨迹为曲线F,当动点Q在y轴正半轴上时,DQ交曲线E于点P0(异于D),且OP0与BQ交点恰好在曲线F上,则a:c=( )
A.B.C.2D.3
4.(2022高三·全国·专题练习)设M是椭圆C:上的一点,P、Q、T分别为M关于y轴、原点、x轴的对称点,N为椭圆C上异于M的另一点,且MN⊥MQ,QN与PT的交点为E,当M沿椭圆C运动时,求动点E的轨迹方程.
题型九:空间型:坐标法
立体几何内的轨迹,,尝尝从以下方向切入
建系,利用空间坐标系求出方程。
通过转化,把空间关系转化为平面关系,把空间轨迹转化为平面轨迹求解。
1.(2022·北京石景山·模拟)如图,正方体ABCD A1B1C1D1的棱长为1,点M在棱AB上,且AM,点P是平面ABCD上的动点,且动点P到直线A1D1的距离与点P到点M的距离的平方差为1,则动点P的轨迹是( )
A.圆B.抛物线C.双曲线D.椭圆
2.(24-25高三·重庆·阶段练习)如图,已知正方体的棱长为2,、分别为线段、的中点,若点为正方体表面上一动点,且满足平面,则点的轨迹长度为( )
A.B.C.D.2
3.(2024·辽宁·模拟预测)如图,在棱长为2的正方体中,已知,,分别是棱,,的中点,为平面上的动点,且直线与直线的夹角为,则点的轨迹长度为( )
A.B.C.D.
4.(24-25高三·吉林长春·阶段练习,多选)如图,在棱长为1的正方体中,为边的中点,点在底面ABCD内运动(包括边界),则下列说法正确的有( )
A.不存在点,使得
B.不存在点,使得
C.点在棱上,且,若,则点的轨迹是圆
D.当是正方形ABCD的中心时,为线段AB上的动点,则的最小值为
5.(24-25高三·浙江·阶段练习)如图所示的试验装置中,两个正方形框架、的边长都是,且它们所在的平面互相垂直.长度为的金属杆端点在对角线上移动,另一个端点在正方形内(含边界)移动,且始终保持,则端点的轨迹长度为 .
题型十:空间型:截面型曲线轨迹
1.(24-25高三·湖北·阶段练习)动点在棱长为3的正方体侧面上,满足,则点的轨迹长度为( )
A.B.C.D.
2.(23-24高一下·湖北武汉·模拟)已知棱长为4的正方体,点是棱的中点,点是棱的中点,动点在正方形(包括边界)内运动,且平面,则的长度范围为( )
A.B.C.D.
3.(23-24高三·浙江宁波·模拟)已知正方体的棱长为3,以为球心,为半径的球面与正方体表面的交线记为曲线,则曲线的长度为( )
A.B.C.D.
4.(24-25高三上·云南昆明·阶段练习,多选)如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,平面,,,,已知点在平面上运动,点在平面上运动,则下列说法正确的是( )
A.若点到的距离等于其到平面的距离,则点的轨迹为抛物线的一部分
B.若,则点的轨迹为圆的一部分
C.若与所成的角为30°,则点的轨迹为椭圆的一部分
D.若与平面所成的角为30°,则点的轨迹为双曲线的一部分
5.(24-25高三上·河南·开学考试)如图,在四棱锥中,平面,底面为正方形,,点分别为的中点,点为内的一个动点(包括边界),若平面,则点的轨迹的长度为 .
题型十一:空间型:双球圆锥型
1.(2023·辽宁阜新·模拟预测)比利时数学家丹德林( Germinal Dandelin)发现:在圆锥内放两个大小不同且不相切的球使得它们与圆锥的侧面相切,用与两球都相切的平面截圆锥的侧面得到的截线是椭圆.这个结论在圆柱中也适用,如图所示,在一个高为20,底面半径为4的圆柱体内放两个球,球与圆柱底面及侧面均相切.若一个平面与两个球均相切,则此平面截圆柱侧面所得的截线为一个椭圆,则该椭圆的短轴长为( )
A.B.C.D.
2.(19-20高三·河南·阶段练习)比利时数学家Germinal Dandelin发现:在圆锥内放两个大小不同且不相切的球,使得它们分别与圆锥的侧面、底面相切,用与两球都相切的平面截圆锥的侧面得到的截面曲线是椭圆.这个结论在圆柱中也适用,如图所示,在一个高为10,底面半径为2的圆柱体内放球,球与圆柱底面及侧面均相切.若一个平面与两个球均相切,则此平面截圆柱边缘所得的图形为一个椭圆,该椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
3.(23-24高三·浙江宁波·模拟)如图1,用一个平面去截圆锥,得到的截口曲线是椭圆.许多人从纯几何的角度对这个问题进行研究,其中比利时数学家Germinal dandelin(1794-1847)的方法非常巧妙,极具创造性.在圆锥内放两个大小不同的球,使得它们分别与圆锥的侧面、截面相切,两个球分别与截面切于、,在截口曲线上任取一点,过作圆锥的母线,分别与两个球切于、,由球和圆的几何性质,可以知道,,,于是,由、的产生方法可知,它们之间的距离是定值,由椭圆定义可知,截口曲线是以、为焦点的椭圆.如图2,一个半径为1的球放在桌面上,桌面上方有一点光源,则球在桌面上的投影是椭圆,已知是椭圆的长轴,垂直于桌面且与球相切,,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
4.(2024·山东日照·一模,多选)如图是数学家Germinal Dandelin用来证明一个平面截圆锥侧面得到的截口曲线是椭圆的模型(称为“Dandelin双球”).在圆锥内放两个大小不同的小球,使得它们分别与圆锥的侧面、截面相切,截面分别与球,球切于点E,F(E,F是截口椭圆C的焦点).设图中球,球的半径分别为4和1,球心距,则( )
A.椭圆C的中心不在直线上
B.
C.直线与椭圆C所在平面所成的角的正弦值为
D.椭圆C的离心率为
5.(2020·吉林·模拟预测)如图(1),在圆锥内放两个大小不同且不相切的球,使得它们分别与圆锥的侧面、底面相切,用与两球都相切的平面截圆锥的侧面得到截口曲线是椭圆.理由如下:如图(2),若两个球分别与截面相切于点,在得到的截口曲线上任取一点,过点作圆锥母线,分别与两球相切于点,由球与圆的几何性质,得,,所以,且,由椭圆定义知截口曲线是椭圆,切点为焦点.这个结论在圆柱中也适用,如图(3),在一个高为,底面半径为的圆柱体内放球,球与圆柱底面及侧面均相切.若一个平面与两个球均相切,则此平面截圆柱所得的截口曲线也为一个椭圆,则该椭圆的离心率为 .
题型十二:立体几何定角型
1.(20-21高三·浙江宁波·模拟)如图,在棱长为1的正方体中,点M是底面正方形的中心,点P是底面所在平面内的一个动点,且满足,则动点P的轨迹为( )
A.圆B.抛物线C.双曲线D.椭圆
2.(19-20高三·安徽黄山·模拟)如图所示正方体中,设是底面正方形所在平面内的一个动点,且满足直线与直线所成的角等于,则以下说法正确的是( )
A.点的轨迹是圆B.点的轨迹是椭圆
C.点的轨迹是双曲线D.点的轨迹是抛物线
3.(22-23高三·江西南昌·模拟)已知是平面的斜线段,为斜足,若与平面成角,过定点的动直线与斜线 成角,且交于点,则动点的轨迹是
A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线
4.(21-22高三·江苏南京·阶段练习,多选)如图,在棱长为1的正方体ABCD—中,E为侧面的中心,F是棱的中点,若点P为线段上的动点,N为ABCD所在平面内的动点,则下列说法正确的是( )
A.·的最小值为
B.若,则平面PAC截正方体所得截面的面积为
C.若与AB所成的角为,则N点的轨迹为双曲线
D.若正方体绕旋转θ角度后与其自身重合,则θ的最小值是
5.(22-23高三下·广东佛山·阶段练习)在棱长为1的正方体中,点是底面内的动点,,则动点的轨迹的面积为 ,动线段的轨迹所形成几何体的体积是 .
题型十三:复数中的轨迹
复数中的轨迹,基本是转化为解析几何来求
利用复数的模运算转化
利用复数的几何意义
1.(2025·广东·模拟预测)设复数z满足,z在复平面内对应的点为,则( )
A.B.C.D.
2.(2024·江西新余·模拟预测)已知复数在复平面内表示一个圆周,则在复平面内表示的点构成的形状为:( ).
A.圆周B.椭圆周C.双曲线的一部分D.线段
3.(24-25高三上·河北邯郸·开学考试)已知复数,复数满足,则( )
A.
B.复数在复平面内所对应的点的坐标是
C.
D.复数在复平面内所对应的点为,则
4.(24-25高三·安徽马鞍山·阶段练习,多选)在复平面内,下列说法正确的是( )
A.复数,则在复平面内对应的点位于第一象限
B.若复数,则
C.若复数满足,则
D.若复数满足,则复数对应的点所构成的图形面积为
5.(24-25高三上·全国·自主招生)复数满足,则 .
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