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导学|基本轨迹及用法

谈志国 数学大思维 2022-07-16

学习的原则:混沌整理为有序,复杂还原为基本,感性升华为理性。

经常出现一类问题:确定符合条件的点的位置或范围。

解决这类问题的基本方法是:先确定满足所有条件的轨迹,再确定各轨迹的交集部分。

 基本轨迹

常用的基本轨迹有:

(一)直线形

1.两定点+等距⇒垂直平分线

2.两定线+等距⇒两条角平分线

3.一定线+定长⇒两条平行线

(二)圆弧形

4.一定点+定长⇒圆

5.一定线+定角⇒弧


      例题解析

    1.已知:平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点分别为O(0, 0)、A(5, 0)、B(m, 2)、C(m-5, 2)。

    (1)问:是否存在这样的m,使得在BC边上总存在点P,使∠OPA=90°?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由。

    (2)当∠AOC与∠OAB的平分线的交点Q在边BC上时,求m的值。

    分析:

    (1)BC的轨迹是过(0, 2)的平行线,P点的轨迹是以OA为直径的圆。两轨相交可确定P点,求得坐标为(1, 2)或(4, 2)。BC是平行线上长为5的线段,易求得当P在线段BC上时的取值范围。

    (2)由四边形OABC是平行四边形可得∠AQO=90°,Q即是(1)中P点,因而容易解决。


    2.如图抛物线y=1/3(x-2)^2-4/3与x轴交于点A,将抛物线在x轴下方的部分沿经x轴折叠到x轴上方,将这部分图象与原抛物线剩余部分的图象组成的新图象记为G,过点B(0, 1)作直线l平行于x轴,与图象G的交点从左至右依次为点C、D、E、F,点P是图象G上一点,其横坐标为m,连接 PD、PE,直接写出ΔPDE的面积不小于1时m的取值范围。

    分析:

    求得 D(1, 1)  E(3, 1),当SΔPDE=1时,高PH=1。此时P在到直线l距离为1的两条平行线上。当SΔPDE>1时,P点在两条平行线的外侧。

    满足条件的范围即为黄色区域与函数图象G的交集部分:m=0, m=4, m≤2-√10, m≥2+√10。


    3.在平面直角坐标系中,设二次函数y=(x+a)(x-a-1),其中a≠0,已知点P(p,m)和Q(1,n)在函数图象上,若m>n,求p的取值范围。

    分析:

    求得抛物线的对称轴为直线x=0.5,由二次函数的性质知点离对称轴距离越远函数值越大,点Q到对称距离为0.5,所以P点到对称轴距离需大于0.5,P点轨迹应在下图红色区域内。

    观察图形易得p<0或p>1。






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