求点的轨迹的例题
例 已知关于t的一元二次方程
(1)当方程有实根时,求点的轨迹方程.
(2)求方程的实根的取值范围.
思路分析
(1)本题方程中有三个未知数由复数相等的充要条件能得到两个等式,而结论是要求动点的轨迹方程,联想到解析几何知识,求的轨迹方程就是求关于的方程,于是上面的两个等式正是轨迹方程的参数形式,消去参数t,问题得解
(2)由上面解答过程中的②知可看作一条直线,由③知是一个圆,因此求实根t的范围可转化为直线与圆有公共点的问题.
解答
(1)设实根为t,则
即
根据复数相等的充要条件得
由(2)得代入(1)得
即……(3)
∴所求点的轨迹方程为,轨迹是以(1,-1)为圆心,为半径的圆.
(2)由(3)得圆心为(1,-1),半径,
直线与圆有公共点,则,
即 ∴,
故方程的实根的取值范围为.
思维诊断
此题涉及到复数与解析几何的知识,综合性较强,学生往往不易入手,审题不到位,且有畏惧心理,是思维受阻的主要因素,在第(2)题求实根的取值范围时还可由(1)(2)消去y建立关于实数x的二次方程,用判别式求出t的范围.同时通过本题,同学们要进一步认识,把复数问题转化为实数问题求解的必要性,这是解决有关复数与方程问题惯用的手法,要切实掌握好.
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