《高中數(shù)學(xué) 212 求曲線的方程課件 新人教A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 求曲線的方程課件 新人教A版選修21(44頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二章第二章圓錐曲線與方程圓錐曲線與方程 2.12.1曲線與方程曲線與方程2 21.21.2求曲線的方程求曲線的方程 1.掌握求曲線方程的方法步驟 2了解解析法的思想,體驗(yàn)用坐標(biāo)法研究幾何問(wèn)題的方法與過(guò)程 3培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合的能力. 新 知 視 界 1坐標(biāo)法與解析幾何 借助于坐標(biāo)系,用坐標(biāo)表示點(diǎn),把曲線看成滿足某種條件的點(diǎn)的集合或軌跡,用曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y)所滿足的方程f(x,y)0表示曲線,通過(guò)研究方程的性質(zhì)間接地來(lái)研究曲線的性質(zhì),這就是坐標(biāo)法數(shù)學(xué)中,用坐標(biāo)法研究幾何圖形的知識(shí)形成的學(xué)科叫做解析幾何 2平面解析幾何研究的主要問(wèn)題是: (1)根據(jù)已知條件,求出表示平面曲線的方程; (2)通過(guò)方
2、程,研究平面曲線的性質(zhì) 3求曲線(圖形)的方程,有下面幾個(gè)步驟: (1)建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,用有序?qū)崝?shù)對(duì)(x,y)表示曲線上任意一點(diǎn)的坐標(biāo); (2)寫(xiě)出適合條件的點(diǎn)的集合; (3)用坐標(biāo)表示條件,列出方程f(x,y)0; (4)化簡(jiǎn)方程f(x,y)0; (5)說(shuō)明以化簡(jiǎn)后的方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都在曲線上 一般地,步驟(5)可以省略不寫(xiě),如有特殊情況,可以適當(dāng)說(shuō)明另外也可以省略(2),直接列出曲線方程 嘗 試 應(yīng) 用 1動(dòng)點(diǎn)P到點(diǎn)(1,2)的距離為3,則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為() A(x1)2(y2)29 B(x1)2(y2)29 C(x1)2(y2)23 D(x1)2(y2)23 解析:由題意知,點(diǎn)P
3、的軌跡滿足圓的定義,圓心為(1,2),半徑為3,所以方程為(x1)2(y2)29. 答案:B 2已知在直角坐標(biāo)系中一點(diǎn)A(3,1),一條直線l:x1,平面內(nèi)一動(dòng)點(diǎn)P,點(diǎn)P到點(diǎn)A的距離與到直線l的距離相等,則點(diǎn)P的軌跡方程是() A(y1)28(x1) B(y1)28(x1) C(y1)28(x1) D(y1)28(x1) 解析:設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),則(x3)2(y1)2(x1)2,化簡(jiǎn)整理,得(y1)28(x1),故應(yīng)選D. 答案:D 3ABC的頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(4,3),B(2,1),C(5,7),則AB邊上的中線的方程為_(kāi) 答案:3x2y10(1x5) 4到A(2,3)和B(4,1)
4、的距離相等的點(diǎn)的軌跡方程是_ 解析:動(dòng)點(diǎn)的軌跡是線段AB的垂直平分線 答案:xy10 5動(dòng)點(diǎn)P在曲線y2x21上運(yùn)動(dòng),求點(diǎn)P與定點(diǎn)(0,1)連線的中點(diǎn)M的軌跡方程 典 例 精 析 類型一直接法求曲線方程 例1ABC的頂點(diǎn)A固定,角A的對(duì)邊BC的長(zhǎng)是2a,邊BC上的高的長(zhǎng)是b,邊BC沿一條定直線移動(dòng),求ABC外心的軌跡方程 分析首先建立直角坐標(biāo)系,因BC在一條定直線上移動(dòng),故可選此定直線為x軸,過(guò)A點(diǎn)且垂直于x軸的直線為y軸另外,外心到三角形三個(gè)頂點(diǎn)的距離相等,利用這個(gè)等量關(guān)系就可以得出ABC外心的軌跡方程 解如圖1,以BC所在的定直線為x軸,以過(guò)A點(diǎn)與x軸垂直的直線為y軸,建立直角坐標(biāo)系,則A
5、點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,b)設(shè)ABC的外心為M(x,y),作MNBC于N,則直線MN是BC的垂直平分線 點(diǎn)評(píng)(1)解本題的關(guān)鍵是建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,充分利用三角形外心的性質(zhì)易錯(cuò)處是用|BM|CM|列方程,而化簡(jiǎn)后會(huì)發(fā)現(xiàn)得到的是一個(gè)恒等式原因是在求|BM|的長(zhǎng)時(shí)已利用了|BM|CM|這個(gè)等量關(guān)系(2)對(duì)于本題,在建立直角坐標(biāo)系時(shí),也可以把BC邊所在的定直線作為y軸,過(guò)A點(diǎn)與定直線垂直的直線作為x軸,此時(shí)方程將有所變化 遷移體驗(yàn)1一個(gè)動(dòng)點(diǎn)到直線x8的距離是它到點(diǎn)A(2,0)的距離的2倍,求該動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程 類型二定義法求曲線方程 例2已知圓C:x2(y3)29,過(guò)原點(diǎn)作圓C的弦OP,求OP中點(diǎn)Q的軌跡方
6、程 分析關(guān)鍵是尋找Q點(diǎn)滿足的幾何條件可以考慮圓的幾何性質(zhì),如CQOP,還可考慮Q是OP的中點(diǎn) 遷移體驗(yàn)2定長(zhǎng)為6的線段,其端點(diǎn)A、B分別在x軸、y軸上移動(dòng),線段AB的中點(diǎn)為M,求M點(diǎn)的軌跡方程 類型三相關(guān)點(diǎn)法求曲線方程 例3已知ABC的兩頂點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為A(0,0)、B(6,0),頂點(diǎn)C在曲線yx23上運(yùn)動(dòng),求ABC重心的軌跡方程 分析由重心坐標(biāo)公式,可知ABC的重心坐標(biāo)可以由A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)表示出來(lái),而A、B是定點(diǎn),且C在曲線yx23上運(yùn)動(dòng),故重心與C相關(guān)聯(lián)因此,設(shè)出重心與C點(diǎn)坐標(biāo),找出它們之間的關(guān)系,代入曲線方程yx23即可 點(diǎn)評(píng)(1)本例是求軌跡方程中的常見(jiàn)題型,難度適中本題解
7、法稱為代入法(或相關(guān)點(diǎn)法),此法適用于已知一動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程,求另一動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程的問(wèn)題 (2)應(yīng)注意的是,本例中曲線yx23上沒(méi)有與A、B共線的點(diǎn),因此,整理方程就得到軌跡方程;若曲線方程為yx23,則應(yīng)去掉與A、B共線時(shí)所對(duì)應(yīng)的重心坐標(biāo) 類型四求曲線方程的綜合應(yīng)用 例4在平面直角坐標(biāo)系中,A(a,0),B(a,0),|PA|PB|,其中a0且0.求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程,并說(shuō)明軌跡的類型 遷移體驗(yàn)4已知sin,cos是方程x2axb0的兩根,求P(a,b)的軌跡方程 思 悟 升 華 1求曲線方程中應(yīng)注意的問(wèn)題 求曲線方程時(shí),(1)在第一步中,如果原題中沒(méi)有確定坐標(biāo)系,首先選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,通常選取
8、特殊位置為原點(diǎn),相互垂直的直線為坐標(biāo)軸建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,會(huì)給運(yùn)算帶來(lái)方便 (2)第二步是求方程的重要一環(huán),要仔細(xì)分析曲線的特征,注意揭示隱含條件,抓住與曲線上任意一點(diǎn)M有關(guān)的等量關(guān)系,列出幾何等式,此步驟也可以省略,而直接將幾何條件用動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)表示 (3)在化簡(jiǎn)的過(guò)程中,注意運(yùn)算的合理性與準(zhǔn)確性,盡量避免“失解”或“增解” (4)第五步的說(shuō)明可以省略不寫(xiě),若有特殊情況,可以適當(dāng)說(shuō)明,如某些點(diǎn)雖然其坐標(biāo)滿足方程,但不在曲線上,可以通過(guò)限定方程x(或y)的取值予以剔除 2求曲線方程的常用方法 (1)直接法:建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系后,設(shè)動(dòng)點(diǎn)為(x,y),根據(jù)幾何條件尋求x,y之間的關(guān)系式 (2)定義法:如果所給幾何條件正好符合圓等曲線的定義,則可直接利用這些已知曲線的方程寫(xiě)出動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程 (3)相關(guān)點(diǎn)法:利用所求曲線上的動(dòng)點(diǎn)與某一已知曲線上的動(dòng)點(diǎn)的關(guān)系,把所求動(dòng)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為已知?jiǎng)狱c(diǎn)具體地說(shuō),就是用所求動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y)來(lái)表示已知?jiǎng)狱c(diǎn)的坐標(biāo),并代入已知?jiǎng)狱c(diǎn)滿足的曲線的方程,由此即可求得動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)所滿足的關(guān)系