《高中數(shù)學(xué) 212由曲線求它的方程、由方程研究曲線課件 新人教B版選修21》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué) 212由曲線求它的方程、由方程研究曲線課件 新人教B版選修21(56頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 1知識與技能 了解解析幾何主要討論的兩個(gè)基本問題 掌握求曲線方程的一般方法和步驟 能夠利用曲線的方程研究曲線的性質(zhì) 2過程與方法 求曲線方程時(shí),要注意數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用;在化簡過程中,應(yīng)注意轉(zhuǎn)化一定要等價(jià) 3情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過本節(jié)的學(xué)習(xí),使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)曲線與方程的對立關(guān)系,感受坐標(biāo)法的作用 重點(diǎn):確定曲線的方程和借助方程研究性質(zhì) 難點(diǎn):尋求動(dòng)點(diǎn)所滿足的關(guān)系 1曲線與方程的基本思想是在坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上,用坐標(biāo)表示點(diǎn),用方程表示曲線,通過研究方程的特征來研究曲線的性質(zhì) 求曲線的方程時(shí),首先應(yīng)觀察原題條件中有沒有坐標(biāo)系,沒有坐標(biāo)系時(shí)應(yīng)先建立坐標(biāo)系,否則曲線不能轉(zhuǎn)化為方程,建坐標(biāo)系應(yīng)建得適當(dāng),這
2、樣可使運(yùn)算過程簡單,所得的方程也較簡單 根據(jù)曲線上的點(diǎn)適合的條件列出等式,是求方程的重要一環(huán),在這里常用到一些基本公式仔細(xì)審題,分析已知條件和曲線的特征,抓住與曲線上任意點(diǎn)M有關(guān)的相等關(guān)系結(jié)合基本公式列出等式,并進(jìn)行化簡 2曲線的對稱性 在曲線方程里,如果以y代y方程不變,那么當(dāng)點(diǎn)P(x,y)在曲線上時(shí),它關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)P(x,y)也在曲線上,所以曲線關(guān)于x軸對稱同理,如果以x代x方程不變,那么曲線關(guān)于y軸對稱,如果同時(shí)以x代x,以y代y方程不變,那么曲線關(guān)于原點(diǎn)對稱 容易證明,如果曲線具有上述三種對稱性中的任意兩種,那么它一定還具有另一種對稱性例如,如果曲線關(guān)于x軸和原點(diǎn)對稱,那么它一定關(guān)
3、于y軸對稱,事實(shí)上,設(shè)點(diǎn)P(x,y)在曲線上,因?yàn)榍€關(guān)于x軸對稱,所以點(diǎn)P1(x,y)必在曲線上,因?yàn)榍€關(guān)于原點(diǎn)對稱,所以P1關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)P2(x,y)必在曲線上,因?yàn)镻(x,y),P2(x,y)都在曲線上,所以曲線關(guān)于y軸對稱 3由方程研究曲線的性質(zhì)與圖象,主要從曲線的范圍、對稱性、截距幾個(gè)方面可確定曲線的大致形狀,畫方程的曲線時(shí),要保持方程變形的等價(jià)性 1解析幾何主要討論下面的兩個(gè)基本問題: (1)由曲線求它的方程; (2)利用方程研究曲線的性質(zhì) 2求曲線方程的一般步驟: (1)建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系; (2)設(shè)動(dòng)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y); (3)把幾何條件轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)表示; (4)證明
4、 3利用方程研究曲線的性質(zhì): (1)曲線的組成; (2)曲線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn); (3)曲線的對稱性質(zhì); (4)曲線的變化情況; (5)畫出方程的曲線 例1已知直角坐標(biāo)平面上點(diǎn)Q(2,0)和圓O:x2y21,動(dòng)點(diǎn)M到圓O的切線長與|MQ|的比等于常數(shù)(0),求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程,說明它表示什么曲線 分析用直接法可求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程,并通過討論的取值范圍來確定軌跡方程表示的曲線 解析如圖所示,設(shè)MN切圓于N,于是動(dòng)點(diǎn)M組成的集合是PM|MN|MQ|,常數(shù)0, 圓的半徑|ON|1,|MN|2 |MO|2|ON|2|MO|21. 設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y)則 說明在求軌跡方程時(shí),要注意: 全面、準(zhǔn)確地理解題
5、意,弄清題目中的已知和結(jié)論,發(fā)現(xiàn)已知和未知的關(guān)系,進(jìn)行知識的重新組合 合理的進(jìn)行數(shù)學(xué)語言間的轉(zhuǎn)換,數(shù)學(xué)語言包括文字語言、符號語言和圖形語言,通過審題畫出必要的圖形和示意圖, 將不宜于直接計(jì)算的關(guān)系化為能直接進(jìn)行數(shù)學(xué)處理的關(guān)系式,將不便于進(jìn)行數(shù)學(xué)處理的語言化為便于處理的數(shù)學(xué)語言 注意挖掘問題中的隱含條件 注意解題過程中的信息反饋,作出恰當(dāng)?shù)奶幚?答案A 例2在ABC中,B(1,0),C(1,0),若BC邊上的高為2,求垂心H的軌跡方程 分析由三角形垂心的定義得出:ACBH,如圖所示,則可由kACkBH1,得到關(guān)于x,y的方程 說明直接法求軌跡方程是求軌跡方程的最常用方法,當(dāng)題設(shè)條件中動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)x,
6、y之間的等量關(guān)系容易找時(shí),一般用此法 已知一條曲線在x軸的上方,它上面的每一點(diǎn)到點(diǎn)A(0,2)的距離減去它到x軸的距離的差都是2,求這條曲線的方程 分析因?yàn)榍€在x軸上方,所以曲線上點(diǎn)的縱坐標(biāo)y0,動(dòng)點(diǎn)M(x,y) 到定點(diǎn)A(0,2)的距離|MA|y2,由此可求得曲線的方程 例3討論方程x2yy2x0的曲線的性質(zhì),并描繪其曲線 分析將方程轉(zhuǎn)化為函數(shù),利用函數(shù)的性質(zhì)作圖 (4)單調(diào)性:在x(,1和x1,)時(shí),y遞減,在x1,1時(shí),y遞增 (5)作圖:通過列表描點(diǎn)作出函數(shù)在x0時(shí)的圖象,再利用關(guān)于原點(diǎn)的對稱性可畫出它的全部圖象,如圖所示 說明描點(diǎn)作圖充分展示了曲線與方程的關(guān)系,當(dāng)然描點(diǎn)法比較麻煩,
7、這類問題往往應(yīng)用化歸的思想,將方程問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,利用函數(shù)的性質(zhì)迅速作圖 例4某市環(huán)保部門對城市里的一條污水河進(jìn)行改造,即用隔離物將其封閉,隔離物橫截面為對稱的拋物線段(如圖所示),封閉處污水河寬AB為10米,隔離物最高點(diǎn)O到污水河面的距離為2米,當(dāng)外圍水域漲水時(shí),污水河面隨之升高 分析解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)題意建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,求出曲線的方程 例5過定點(diǎn)A(a,b)任作兩條互相垂直的直線,分別交x,y軸于M、N兩點(diǎn),求線段MN的中點(diǎn)P的軌跡方程 辨析求曲線的軌跡方程,關(guān)鍵之一就是建立與動(dòng)點(diǎn)M(x,y)有關(guān)的關(guān)系方程因觀察認(rèn)識的角度不同,所得關(guān)系也不同,解題時(shí)可以多
8、角度思考本例可直接翻譯題設(shè)條件,也可將條件變形轉(zhuǎn)化為更直接、更簡單的幾何關(guān)系這一點(diǎn)對許多軌跡問題的解決皆有啟示作用 一、選擇題 1到直線4x3y50的距離為1的點(diǎn)的軌跡方程為 () A4x3y100和4x3y0 B4x3y100和4x3y10 C4x3y100和4x3y0 D4x3y100和4x3y10 答案A 解析利用點(diǎn)到直線的距離公式易求 2已知點(diǎn)M(2,0)、N(2,0),則以MN為斜邊的直角三角形的直角頂點(diǎn)P的軌跡方程是 () Ax2y24(x2)Bx2y24 Cx2y216 Dx2y216(x4) 答案A 解析由直角三角形斜邊中線等于斜邊一半知|PO|2,即x2y24,但M、N、P不
9、能共線,故P點(diǎn)軌跡方程為x2y24(x2),故答案為A. 3到A(2,3)和B(4,1)的距離相等的點(diǎn)的軌跡方程是 () Axy10 Bxy10 Cxy10 Dxy10 答案C 答案x2(y1)21(y0)以(0,1)為圓心,1為半徑的圓(不包括原點(diǎn)) 解析由題意,l1可為過原點(diǎn)除x軸的任意直線,l2可為過A(0,2)除y軸的任意直線,由平面幾何性質(zhì)知,向量a,b共線,方向相反,l1與a垂直,l2與b平行,則l1與l2相互垂直,交點(diǎn)P的軌跡是以(0,1)為圓心,OA為直徑的圓周除去原點(diǎn)O的部分 5已知兩直線a1xb1y10和a2xb2y10的交點(diǎn)為P(2,3),則過兩點(diǎn)Q1(a1,b1),Q2(a2,b2)的直線方程是_ 答案2x3y10 解析P(2,3)在a1xb1y10上,代入得2a13b110,同理2a23b210.故(a1,b1),(a2,b2)都在直線2x3y10上,兩點(diǎn)確定一條直線,故過Q1,Q2兩點(diǎn)的直線方程為2x3y10. 三、解答題 6求(x1)2(y1)21關(guān)于直線xy0的對稱曲線的方程 (x11)2(y11)21, 有(y1)2(x1)21, 即(x1)2(y1)21.