课件8张PPT。2.1曲线和方程—— 2.1.2求曲线的方程(二)自学指导看课本P35—P36
掌握求曲线方程的一般步骤(共五步)
10分钟后回答问题(如有疑问可以问老师或同桌小声讨论)
一般地,求曲线方程的基本步骤为: (1)建立适当的坐标系,并设动点坐标M(x,y);(2)写出适合条件p的点M的集合 P={M|p(M)};(3)用坐标表示条件p(M),列出方程 f(x,y)=0;(4)将方程f(x,y)=0化简;(5)说明以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上.建系、设点限制条件化简验证直接法坐标代换建设现代化思考2例2. 长为2的线段AB的两端点分别在两条互相垂直的直线上滑动,求线段AB的中点M的轨迹方程.x2+y2=1 点差法返回返回§2.1.2 曲线与方程(2)
学习目标
1. 求曲线的方程;
2. 通过曲线的方程,研究曲线的性质.
学习过程
一、课前准备
(预习教材理P36~ P37,找出疑惑之处)
复习1:已知曲线C的方程为 ,曲线上有点,的坐标是不是 的解?点在曲线上,则=___ .
复习2:曲线(包括直线)与其所对应的方程之间有哪些关系?
二、新课导学
※ 学习探究
引入:
圆心的坐标为,半径为,求此圆的方程.
问题:此圆有一半埋在地下,求其在地表面的部分的方程.
探究:若,如何建立坐标系求的垂直平分线的方程.
※ 典型例题
例1 有一曲线,曲线上的每一点到轴的距离等于这点到的距离的倍,试求曲线的方程.
变式:现有一曲线在轴的下方,曲线上的每一点到轴的距离减去这点到点,的距离的差是,求曲线的方程.
小结:点到轴的距离是 ;
点到轴的距离是 ;
点到直线的距离是 .
例2已知一条直线和它上方的一个点,点到的距离是,一条曲线也在的上方,它上面的每一点到的距离减去到的距离的差都是,建立适当的坐标系,求这条曲线的方程.
※ 动手试试
练1. 有一曲线,曲线上的每一点到轴的距离等于这点到直线的距离的倍,试求曲线的方程.
练2. 曲线上的任意一点到,两点距离的平方和为常数,求曲线的方程.
三、总结提升
※ 学习小结
1. 求曲线的方程;
2. 通过曲线的方程,研究曲线的性质.
※ 知识拓展
圆锥曲线的统一定义:
到定点的距离与到定直线的距离之比为常数的点的轨迹是圆锥曲线.
:椭圆;
: 抛物线;
: 双曲线.
学习评价
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).
A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1.方程的曲线经过点,,,中的( ).
A.个 B.个 C.个 D.个
2.已知,,动点满足
,则点的轨迹方程是( ).
A. B. C. D.
3.曲线与曲线的交点个数一定是( ).
A.个 B.个 C.个 D.个
4.若定点与动点满足,则点的轨迹方程是 .
5.由方程确定的曲线所围成的图形的面积是 .
课后作业
1.以O为圆心,为半径,上半圆弧的方程是什么?在第二象限的圆弧的方程是什么?
2.已知点的坐标是,过点的直线与轴交于点,过点且与直线垂直的直线与轴交于点.设点是线段的中点,求点的轨迹方程.
§2.2.1 椭圆及其标准方程(2)
学习目标
1.掌握点的轨迹的求法;
2.进一步掌握椭圆的定义及标准方程.
学习过程
一、课前准备
(预习教材理P41~ P42,文P34~ P36找出疑惑之处)
复习1:椭圆上一点到椭圆的左焦点的距离为,则到椭圆右焦点的距离
是 .
复习2:在椭圆的标准方程中,,,则椭
圆的标准方程是 .
二、新课导学
※ 学习探究
问题:圆的圆心和半径分别是什么?
问题:圆上的所有点到 (圆心)的距离都等于 (半径) ;
反之,到点的距离等于的所有点都在
圆 上.
※ 典型例题
例1在圆上任取一点,过点作轴的垂线段,为垂足.当点在圆上运动时,线段的中点的轨迹是什么?
变式: 若点在的延长线上,且,则点的轨迹又是什么?
小结:椭圆与圆的关系:圆上每一点的横(纵)坐标不变,而纵(横)坐标伸长或缩短就可得到椭圆.
例2设点的坐标分别为,.直线相交于点,且它们的斜率之积是,求点的轨迹方程 .
变式:点的坐标是,直线相交于点,且直线的斜率与直线的斜率的商是,点的轨迹是什么?
※ 动手试试
练1.求到定点与到定直线的距离之比为的动点的轨迹方程.
练2.一动圆与圆外切,同时与圆内切,求动圆圆心的轨迹方程式,并说明它是什么曲线.
三、总结提升
※ 学习小结
1. ①注意求哪个点的轨迹,设哪个点的坐标,然后找出含有点相关等式;
②相关点法:寻求点的坐标与中间的关系,然后消去,得到点的轨迹方程.
※ 知识拓展
椭圆的第二定义:
到定点与到定直线的距离的比是常数的点的轨迹.
定点是椭圆的焦点;
定直线是椭圆的准线;
常数是椭圆的离心率.
学习评价
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).
A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1.若关于的方程所表示的曲线是椭圆,则在( ).
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2.若的个顶点坐标、,的周长为,则顶点C的轨迹方程为( ).
A. B. C. D.
3.设定点 ,,动点满足条件,则点的轨迹是( ).
A.椭圆 B.线段
C.不存在 D.椭圆或线段
4.与轴相切且和半圆内切的动圆圆心的轨迹方程是 .
5. 设为定点,||=,动点满足,则动点的轨迹是 .
课后作业
1.已知三角形的一边长为,周长为,求顶点的轨迹方程.
2.点与定点的距离和它到定直线的距离的比是,求点的轨迹方程式,并说明轨迹是什么图形.
课件16张PPT。2.1.2《求曲线的方程》台风移动 示意图引例:在美丽的南沙群岛中,甲岛与乙岛相距8海里,一艘军舰在海上巡逻,巡逻过程中,从军舰上看甲乙两岛,保持视角为直角,你认为军舰巡逻的路线应是怎样的曲线,你能为它写出一个方程吗? 例1、设A、B两点的坐标是(-1,-1)和(2,3),求线段AB的垂直平分线的方程?思考:①如果把这条垂直平分线看成是动点运动的轨迹,那么这条垂直平分线上任意一点应该满足怎样的几何条件?
②几何条件能否转化为代数方程?用什么方法进行转化?
③用新方法求得的直线方程,是否已符合要求?为什么?(提示:方程与曲线构成对应关系,必须满足什么条件?) 发散1:已知线段AB长为5,动点P到线段AB两端点的距离相等,求动点P的轨迹方程。思考1.与例1相比,有什么显著的不同点?2.你准备如何建立坐标系,为什么?3.比较所求的轨迹方程有什么区别?
从中得到什么体会?(1)没有确定坐标系时,要求方程首先必须建立坐标系;
(2)同一条曲线,在不同的坐标系中可能有不同的方程;
(3)坐标系选取适当,可以使运算简单,所得的方程也 比较简单。你能说出它的轨迹吗?解题心得求曲线方程的一般步骤:1.建系设点-- 建立适当的直角坐标系,用有序实数对(x,y)表示曲线上任一点M的坐标;(如果题目中已确定坐标系就不必再建立)2.寻找条件-- 写出适合条件P的点M的集合3.列出方程--用坐标表示条件p(M),列出方程f(x,y)=0;4.化简--化方程f(x,y)=0为最简形式;5.证明--证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点。发散2:△ABC顶点B、C的坐标分别是(0、0)和(4、0),BC边上的中线长为3,求顶点A的轨迹方程。 以这个方程的解为坐标的点是否都在曲线上?思考?(x-2)2+y2=9 (x≠5且x ≠-1)求曲线方程的一般步骤:1.建系设点-- 建立适当的直角坐标系,用有序实数对(x,y)表示曲线上任一点M的坐标;(如果题目中已确定坐标系就不必再建立)2.寻找条件-- 写出适合条件P的点M的集合3.列出方程--用坐标表示条件p(M),列出方程f(x,y)=0;4.化简--化方程f(x,y)=0为最简形式;5.证明--证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点。(不要求证明,但要检验是否产生增解或漏解.)思考:1如何把实际问题转化为数学问题?
2.你觉得应如何建立直角坐标系?
3.从军舰看甲乙两岛,保持视角为直角可转化为哪些几何条件?
4.所求方程与军舰巡逻路线是否对应? 已知点C到直线L的距离为8,若动点P到点C和直线L的距离相等,求动点P的轨迹方程。如何建立适当的直角坐标系?思考?测试评价建立坐标系的原则: 一、建立的坐标系有利于求出题目的结果;二、尽可能多的使图形上的点(或已知点),
落在坐标轴上;三、充分利用图形本身的对称性;若曲线是轴对称图形,则可以选它的对称轴为坐标轴,
也可以选取曲线上的特殊点为坐标原点.四、保持图形整体性.已知点C到直线L的距离为8,若动点P到点C和直线L的距离相等,求动点P的轨迹方程。动点P的轨迹是什么呢?测试评价小结:
1.知识方面:
2.能力方面:
3.数学思想方法:
4.由本节课的学习得到的体会和想法。作业:
必做题:P72 4、5
在上两题的基础上编题,并写出解题过程。
选做题:过点P(2,4)做两条互相垂直的直线,若
交x轴于A点,交y轴于B点,求线段AB的
中点M的轨迹方程。
再见学业分层测评
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.曲线x2-xy-y2-3x+4y-4=0与x轴的交点坐标是( )
A.(4,0)和(-1,0) B.(4,0)和(-2,0)
C.(4,0)和(1,0) D.(4,0)和(2,0)
【解析】 在曲线x2-xy-y2-3x+4y-4=0中,令y=0,则x2-3x-4=0,∴x=-1或x=4.
∴交点坐标为(-1,0)和(4,0).
【答案】 A
2.方程(x2-4)(y2-4)=0表示的图形是( )
A.两条直线 B.四条直线
C.两个点 D.四个点
【解析】 由(x2-4)(y2-4)=0得(x+2)(x-2)(y+2)·(y-2)=0,所以x+2=0或x-2=0或y+2=0或y-2=0,表示四条直线.
【答案】 B
3.在平面直角坐标系xOy中,若定点A(1,2)与动点P(x,y)满足·=4,则点P的轨迹方程是( )
A.x+y=4 B.2x+y=4
C.x+2y=4 D.x+2y=1
【解析】 由=(x,y),=(1,2)得·=(x,y)·(1,2)=x+2y=4,则x+2y=4即为所求的轨迹方程,故选C.
【答案】 C
4.方程(2x-y+2)·=0表示的曲线是( )
A.一个点与一条直线
B.两个点
C.两条射线或一个圆
D.两个点或一条直线或一个圆
【解析】 原方程等价于x2+y2-1=0,即x2+y2=1,或故选C.
【答案】 C
5.已知方程y=a|x|和y=x+a(a>0)所确定的两条曲线有两个交点,则a的取值范围是( )
A.a>1 B.0<a<1
C.0<a<1或a>1 D.a∈?
【答案】 A
二、填空题
6.“曲线C上的点的坐标都是方程f(x,y)=0的解”是“方程f(x,y)=0是曲线C的方程”的________条件.
【解析】 “方程f(x,y)=0是曲线C的方程 ”?“曲线C上的点的坐标都是方程f(x,y)=0的解”,反之不成立.
【答案】 必要不充分
7.方程·(x+y+1)=0表示的几何图形是________________.
【解析】 由方程得或x-3=0,
即x+y+1=0(x≥3)或x=3.
【答案】 一条射线和一条直线
8.(2018·广东省华南师大附中月考)已知定点F(1,0),动点P在y轴上运动,点M在x轴上,且·=0,延长MP到点N,使得||=||,则点N的轨迹方程是________.
【解析】 由于||=||,则P为MN的中点.设N(x,y),则M(-x,0),P,由·=0,得·=0,所以(-x)·1+·=0,则y2=4x,即点N的轨迹方程是y2=4x.
【答案】 y2=4x
三、解答题
9.如图2-1-1,圆O1与圆O2的半径都是1,|O1O2|=4,过动点P分别作圆O1、圆O2的切线PM,PN(M,N分别为切点),使得|PM|=|PN|,试建立适当的坐标系,并求动点P的轨迹方程.
图2-1-1
【解】 以O1O2的中点为原点,O1O2所在直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,
得O1(-2,0),O2(2,0).
连结PO1,O1M,PO2,O2N.
由已知|PM|=|PN|,得
|PM|2=2|PN|2,
又在Rt△PO1M中,|PM|2=|PO1|2-|MO1|2,
在Rt△PO2N中,|PN|2=|PO2|2-|NO2|2,
即得|PO1|2-1=2(|PO2|2-1).
设P(x,y),则(x+2)2+y2-1=2[(x-2)2+y2-1],
化简得(x-6)2+y2=33.
因此所求动点P的轨迹方程为(x-6)2+y2=33.
10.△ABC的三边长分别为|AC|=3,|BC|=4,|AB|=5,点P是△ABC内切圆上一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2的最小值与最大值.
【解】 因为|AB|2=|AC|2+|BC|2,所以∠ACB=90°.
以C为原点O,CB,CA所在直线分别为x轴、y轴建立如图所示的平面直角坐标系,由于|AC|=3,|BC|=4,得C(0,0),A(0,3),B(4,0).
设△ABC内切圆的圆心为(r,r),
由△ABC的面积=×3×4=r+2r+r,
得r=1,
于是内切圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=1?x2+y2=2x+2y-1,
由(x-1)2≤1?0≤x≤2.
设P(x,y),那么|PA|2+|PB|2+|PC|2=x2+(y-3)2+(x-4)2+y2+x2+y2=3(x2+y2)-8x-6y+25=3(2x+2y-1)-8x-6y+25=22-2x,
所以当x=0时,|PA|2+|PB|2+|PC|2取最大值为22,
当x=2时取最小值为18.
[能力提升]
1.到点A(0,0),B(-3,4)的距离之和为5的轨迹方程是( )
A.y=-x(-3≤x≤0)
B.y=-x(0≤x≤4)
C.y=-x(-3≤x≤4)
D.y=-x(0≤x≤5)
【解析】 注意到|AB|=5,则满足到点A(0,0),B(-3,4)的距离之和为5的点必在线段AB上,因此,方程为y=-x(-3≤x≤0),故选A.
【答案】 A
2.(2016·河南省实验中学月考)已知动点P到定点(1,0)和定直线x=3的距离之和为4,则点P的轨迹方程为( )
A.y2=4x
B.y2=-12(x-4)
C.y2=4x(x≥3)或y2=-12(x-4)(x<3)
D.y2=4x(x≤3)或y2=-12(x-4)(x>3)
【解析】 设P(x,y),由题意得+|x-3|=4.若x≤3,则y2=4x;若x>3,则y2=-12(x-4),故选D.
【答案】 D
3.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P满足|PA|=2|PB|,则点P的轨迹所包围的图形的面积等于________.
【解析】 设动点P(x,y),
依题意|PA|=2|PB|,
∴=2,
化简得(x-2)2+y2=4,
方程表示半径为2的圆,
因此图形的面积S=π·22=4π.
【答案】 4π
4.过点P(2,4)作两条互相垂直的直线l1、l2,若l1交x轴于A点,l2交y轴于B点,求线段AB的中点M的轨迹方程.
【解】 法一 设点M的坐标为(x,y),
∵M为线段AB的中点,
∴A点的坐标为(2x,0),B点的坐标为(0,2y).
∵l1⊥l2,且l1,l2过点P(2,4),
∴PA⊥PB,即kPA·kPB=-1,
而kPA==(x≠1),
kPB==,
∴·=-1(x≠1),
整理得x+2y-5=0(x≠1).
∵当x=1时,A,B的坐标分别为(2,0),(0,4),
∴线段AB的中点坐标是(1,2),它满足方程x+2y-5=0.
综上所述,点M的轨迹方程是x+2y-5=0.
法二 设点M的坐标为(x,y),则A,B两点的坐标分别是(2x,0),(0,2y),连结PM.
∵l1⊥l2,∴2|PM|=|AB|.
而|PM|=,
|AB|=,
∴2=,
化简得x+2y-5=0,即为所求的点M的轨迹方程.