最新21曲线和方程
21版: 双曲线(步步高)

§8.6双曲线1.双曲线的概念平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c>2a,其中a,c为常数且a>0,c>0.2.双曲线的标准方程和几何性质标准方程x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)y2a2-x2b2=1(a>0,b>0)图形性质范围x≥a或x≤-a,y∈R x∈R,y≤-a或y≥a对称性对称轴:坐标轴对称中心:原点顶点A1(-a,0),A2(a,0)A1(0,-a),A2(0,a)渐近线y=±ba x y=±ab x离心率e=ca,e∈(1,+∞),其中c=a2+b2实虚轴线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a,线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长a,b,c的关系c2=a2+b2 (c>a>0,c>b>0)概念方法微思考1.平面内与两定点F1,F2的距离之差的绝对值等于常数2a的动点的轨迹一定为双曲线吗?为什么?提示不一定.当2a=|F1F2|时,动点的轨迹是两条射线;当2a >|F 1F 2|时,动点的轨迹不存在;当2a =0时,动点的轨迹是线段F 1F 2的中垂线.2.与椭圆标准方程相比较,双曲线标准方程中,a ,b 只限制a >0,b >0,二者没有大小要求,若a >b >0,a =b >0,0<a <b ,双曲线哪些性质受影响? 提示 离心率受到影响.∵e =ca=1+⎝⎛⎭⎫b a 2,故当a >b >0时,1<e <2;当a =b >0时,e =2(亦称等轴双曲线);当0<a <b 时,e > 2.题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)平面内到点F 1(0,4),F 2(0,-4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.( × ) (2)方程x 2m -y 2n=1(mn >0)表示焦点在x 轴上的双曲线.( × )(3)双曲线方程x 2m 2-y 2n 2=λ(m >0,n >0,λ≠0)的渐近线方程是x 2m 2-y 2n 2=0,即x m ±yn =0.( √ )(4)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于 2.( √ ) 题组二 教材改编2.若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点到其渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的离心率为( )A. 5 B .5 C. 2 D .2 答案 A解析 由题意知焦点到其渐近线的距离等于实轴长,双曲线的渐近线方程为x a ±yb =0,即bx ±ay=0, ∴2a =bca 2+b2=b .又a 2+b 2=c 2,∴5a 2=c 2. ∴e 2=c 2a 2=5,∴e = 5. 3.已知a >b >0,椭圆C 1的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,双曲线C 2的方程为x 2a 2-y 2b 2=1,C 1与C 2的离心率之积为32,则C 2的渐近线方程为( ) A .x ±2y =0 B.2x ±y =0 C .x ±2y =0 D .2x ±y =0答案 A解析 椭圆C 1的离心率为a 2-b 2a ,双曲线C 2的离心率为a 2+b 2a ,所以a 2-b 2a ·a 2+b 2a =32,即a 4=4b 4,所以a =2b ,所以双曲线C 2的渐近线方程是y =±12x ,即x ±2y =0. 4.经过点A (4,1),且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线方程为________. 答案 x 215-y 215=1解析 设双曲线的方程为x 2a 2-y 2a 2=±1(a >0),把点A (4,1)代入,得a 2=15(舍负), 故所求方程为x 215-y 215=1.题组三 易错自纠5.(多选)(2020·辽宁六校协作体月考)若方程x 23-t +y 2t -1=1所表示的曲线为C ,则下面四个命题中错误的是( ) A .若C 为椭圆,则1<t <3 B .若C 为双曲线,则t >3或t <1 C .曲线C 可能是圆D .若C 为椭圆,且长轴在y 轴上,则1<t <2 答案 AD解析 若t >3,则方程可变形为y 2t -1-x 2t -3=1,它表示焦点在y 轴上的双曲线;若t <1,则方程可变形为x 23-t -y 21-t =1,它表示焦点在x 轴上的双曲线;若2<t <3,则0<3-t <t -1,故方程x 23-t +y 2t -1=1表示焦点在y 轴上的椭圆;若1<t <2,则0<t -1<3-t ,故方程x 23-t +y 2t -1=1表示焦点在x 轴上的椭圆;若t =2,方程x 23-t +y 2t -1=1即为x 2+y 2=1,它表示圆,综上,选AD.6.已知双曲线的实轴长为8,离心率为2,则双曲线的标准方程为__________________. 答案 x 216-y 248=1或y 216-x 248=1解析 由题意知a =4,e =ca =2,∴c =8,∴b 2=c 2-a 2=64-16=48.∵双曲线的焦点位置不确定,故所求双曲线的标准方程为x 216-y 248=1或y 216-x 248=1.7.P 是双曲线x 216-y 281=1上任意一点,F 1,F 2分别是它的左、右焦点,且|PF 1|=9,则|PF 2|=________. 答案 17解析 由题意知a =4,b =9, c =a 2+b 2=97,由于|PF 1|=9<a +c =4+97,故点P 只能在左支上, ∴|PF 2|-|PF 1|=2a =8, ∴|PF 2|=|PF 1|+8=17.双曲线的定义例1 (1)已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为________________. 答案x 2-y 28=1(x ≤-1) 解析 如图所示,设动圆M 与圆C 1及圆C 2分别外切于A 和B .根据两圆外切的条件, 得|MC 1|-|AC 1|=|MA |, |MC 2|-|BC 2|=|MB |, 因为|MA |=|MB |,所以|MC 1|-|AC 1|=|MC 2|-|BC 2|, 即|MC 2|-|MC 1|=|BC 2|-|AC 1|=2,所以点M 到两定点C 2,C 1的距离的差是常数且小于|C 1C 2|=6.又根据双曲线的定义,得动点M 的轨迹为双曲线的左支(点M 与C 2的距离大,与C 1的距离小), 其中a =1,c =3,则b 2=8. 故点M 的轨迹方程为x 2-y 28=1(x ≤-1). (2)已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积为______.答案 2 3解析 不妨设点P 在双曲线的右支上, 则|PF 1|-|PF 2|=2a =22, 在△F 1PF 2中,由余弦定理,得 cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=12,∴|PF 1|·|PF 2|=8,∴12F PF S △=12|PF 1|·|PF 2|·sin 60°=2 3.本例(2)中,“∠F 1PF 2=60°”改为“PF 1→·PF 2→=0”,则△F 1PF 2的面积为________. 答案 2解析 不妨设点P 在双曲线的右支上, 则|PF 1|-|PF 2|=2a =22, ∵PF 1→·PF 2→=0,∴PF 1→⊥PF 2→,∴在△F 1PF 2中,有|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2, 即|PF 1|2+|PF 2|2=16, ∴|PF 1|·|PF 2|=4,∴12F PF S △=12|PF 1|·|PF 2|=2.思维升华 在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,结合||PF 1|-|PF 2||=2a ,运用平方的方法,建立与|PF 1|·|PF 2|的联系.跟踪训练1 (1)(2020·广东普宁华侨中学期末)过双曲线x 2-y 24=1的左焦点F 1作一条直线l 交双曲线左支于P ,Q 两点,若|PQ |=4,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是________. 答案 12解析 由题意,得|PF 2|-|PF 1|=2,|QF 2|-|QF 1|=2. ∵|PF 1|+|QF 1|=|PQ |=4, ∴|PF 2|+|QF 2|-4=4, ∴|PF 2|+|QF 2|=8.∴△PF 2Q 的周长是|PF 2|+|QF 2|+|PQ |=8+4=12.(2)已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2=________. 答案 34解析 ∵由双曲线的定义得 |PF 1|-|PF 2|=|PF 2|=2a =22, ∴|PF 1|=2|PF 2|=42,则cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=(42)2+(22)2-422×42×22=34.双曲线的标准方程1.(2020·合肥调研)已知双曲线的渐近线为y =±22x ,实轴长为4,则该双曲线的方程为( )A.x 24-y 22=1 B.x 24-y 28=1或y 24-x 28=1 C.x 24-y 28=1 D.x 24-y 22=1或y 24-x 28=1 答案 D解析 设双曲线方程为x 22m -y 2m =1(m ≠0),又2a =4,∴a 2=4, 当m >0时,2m =4,m =2; 当m <0时,-m =4,m =-4.故所求双曲线方程为x 24-y 22=1或y 24-x 28=1.2.(2017·全国Ⅲ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =52x ,且与椭圆x 212+y 23=1有公共焦点,则C 的方程为( ) A.x 28-y 210=1 B.x 24-y 25=1 C.x 25-y 24=1 D.x 24-y 23=1 答案 B 解析 由y =52x ,可得b a =52.① 由椭圆x 212+y 23=1的焦点为(3,0),(-3,0),可得a 2+b 2=9.② 由①②可得a 2=4,b 2=5. 所以C 的方程为x 24-y 25=1.故选B.3.过双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >b >0)的右顶点作x 轴的垂线,与C 的一条渐近线相交于点A .若以C 的右焦点F 为圆心、半径为4的圆经过A ,O 两点(O 为坐标原点),则双曲线C 的标准方程为( ) A.x 24-y 212=1 B.x 27-y 29=1 C.x 28-y 28=1 D.x 212-y 24=1 答案 A解析 因为渐近线y =ba x 与直线x =a 交于点A (a ,b ),c =4且(4-a )2+b 2=4,解得a 2=4,b 2=12,因此双曲线的标准方程为x 24-y 212=1. 4.经过点P (-3,27)和点Q (-62,-7)的双曲线方程为________. 答案 y 225-x 275=1解析 设双曲线方程为mx 2-ny 2=1(mn >0),∴⎩⎪⎨⎪⎧9m -28n =1,72m -49n =1,解得⎩⎨⎧m =-175,n =-125,∴双曲线方程为y 225-x 275=1.思维升华 求双曲线的标准方程的方法(1)定义法:由题目条件判断出动点轨迹是双曲线,由双曲线定义,确定2a ,2b 或2c ,从而求出a 2,b 2,写出双曲线方程.(2)待定系数法:先确定焦点在x 轴还是y 轴,设出标准方程,再由条件确定a 2,b 2的值,即“先定型,再定量”,如果焦点位置不好确定,可将双曲线方程设为x 2m 2-y 2n 2=λ(λ≠0),再根据条件求λ的值.注意 ①双曲线与椭圆标准方程均可记为mx 2+ny 2=1(mn ≠0),其中当m >0,n >0,且m ≠n 时表示椭圆;当mn <0时表示双曲线,合理使用这种形式可避免讨论. ②常见双曲线设法(i)已知a =b 的双曲线可设为x 2-y 2=λ(λ≠0); (ii)已知过两点的双曲线可设为Ax 2-By 2=1(AB >0);(iii)已知渐近线为x m ±y n =0的双曲线方程可设为x 2m 2-y 2n2=λ(λ≠0).双曲线的几何性质命题点1 渐近线例2 (1)已知双曲线9y 2-m 2x 2=1(m >0)的一个顶点到它的一条渐近线的距离为15,则m 等于( )A .1B .2C .3D .4 答案 D解析 由已知,取顶点⎝⎛⎭⎫0,13,渐近线3y -mx =0,则顶点到渐近线的距离为132+m 2=15,解得m =4.(2)(2019·江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2-y 2b 2=1(b >0)经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是____________. 答案 y =±2x 解析 因为双曲线x 2-y 2b 2=1(b >0)经过点(3,4),所以9-16b2=1,得b =2,所以该双曲线的渐近线方程是y =±2x . 命题点2 离心率例3 (1)(2019·浙江)渐近线方程为x ±y =0的双曲线的离心率是( ) A.22B .1 C. 2 D .2 答案 C解析 因为双曲线的渐近线方程为x ±y =0,所以无论双曲线的焦点在x 轴上还是在y 轴上,都满足a =b ,所以c =2a ,所以双曲线的离心率e =ca= 2.(2)(2019·唐山模拟)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >b >0)的两条渐近线的夹角为α,且cos α=13,则C 的离心率为( ) A.52 B.62 C.72D .2 答案 B解析 ∵a >b >0,∴渐近线y =ba x 的斜率小于1,∵两条渐近线的夹角为α,cos α=13.∴cos 2α2=23,sin 2α2=13,tan 2α2=12,∴b 2a 2=12,∴c 2-a 2a 2=12, ∴e 2=32,∴e =62.(3)(2019·全国Ⅰ)双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C 的离心率为( ) A .2sin 40° B .2cos 40° C.1sin 50° D.1cos 50°答案 D解析 由题意可得-ba =tan 130°,所以e =1+b 2a2=1+tan 2130°=1+sin 2130°cos 2130° =1|cos 130°|=1cos 50°.(4)(2019·全国Ⅱ)设F 为双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P ,Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为( ) A. 2 B. 3 C .2 D. 5 答案 A解析 如图,由题意知,以OF 为直径的圆的方程为⎝⎛⎭⎫x -c 22+y 2=c24,①将x 2+y 2=a 2,② ①-②得x =a 2c,则以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2的相交弦所在直线的方程为x =a 2c,所以|PQ |=2a 2-⎝⎛⎭⎫a 2c 2. 由|PQ |=|OF |,得2a 2-⎝⎛⎭⎫a 2c 2=c , 整理得c 4-4a 2c 2+4a 4=0,即e 4-4e 2+4=0,解得e =2,故选A. 思维升华 求双曲线的离心率 (1)求双曲线的离心率或其范围的方法①求a ,b ,c 的值,由c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a2直接求e .②列出含有a ,b ,c 的等式(或不等式),借助于b 2=c 2-a 2消去b ,然后转化成关于e 的方程(或不等式)求解.(2)焦点在x 轴上的双曲线的渐近线的斜率k 与离心率e 的关系:k =ba =c 2-a 2a =c 2a 2-1=e 2-1.跟踪训练2 (1)(2019·汉中模拟)若双曲线x 2-y 2m 2=1(m >0)的焦点到渐近线的距离是4,则m 的值是( )A .2 B. 2 C .1 D .4 答案 D 解析 双曲线x 2-y 2m 2=1(m >0)的焦点设为(c ,0), 当双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1时,渐近线方程设为bx -ay =0,可得焦点到渐近线的距离 d =|bc |b 2+a 2=b , 故由题意可得b =m =4.(2)(2019·安徽江淮十校模拟)已知点(1,2)是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)上一点,则其离心率的取值范围是( ) A.()1,5 B.⎝⎛⎭⎫1,52 C.()5,+∞ D.⎝⎛⎭⎫52,+∞ 答案 C解析 已知点(1,2)是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)上一点,得1a 2-4b 2=1,即b 2a 2=b 2+4, 所以e =ca=1+b 2a2=b 2+5>5,所以e > 5. (3)(2019·天津)已知抛物线y 2=4x的焦点为F ,准线为l .若l 与双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于点A 和点B ,且|AB |=4|OF |(O 为原点),则双曲线的离心率为( )A. 2B. 3 C .2 D. 5答案 D解析 由题意,可得F (1,0),直线l 的方程为x =-1,双曲线的渐近线方程为y =±b ax .将x =-1代入y =±b a x ,得y =±b a ,所以点A ,B 的纵坐标的绝对值均为b a .由|AB |=4|OF |可得2b a=4,即b =2a ,b 2=4a 2,故双曲线的离心率e =c a =a 2+b 2a 2= 5.。
最新曲线和方程优秀教案

1《曲线和方程》教案2【课题】曲线和方程3【教材】人教版普通高中课程标准实验教科书——数学选修2-14【教学目标】5◆知识目标:61、了解曲线上的点与方程的解之间的一一对应关系;72、初步领会“曲线的方程”与“方程的曲线”的概念;83、学会根据已有的情景资料找规律,进而分析、判断、归纳结论;94、强化“形”与“数”一致并相互转化的思想方法。
10◆能力目标:1、通过直线方程的引入,加强学生对方程的解和曲线上的点的一一对应关系1112的认识;132、在形成曲线和方程的概念的教学中,学生经历观察、分析、讨论等数学活动过程,探索出结论,并能有条理的阐述自己的观点;14153、能用所学知识理解新的概念,并能运用概念解决实际问题,从中体会转化16化归的思想方法,提高思维品质,发展应用意识;17◆情感目标:181、通过概念的引入,让学生感受从特殊到一般的认知规律;192、通过反例辨析和问题解决,培养合作交流、独立思考等良好的个性品质,以及勇于批判、敢于创新的科学精神。
2021【教学重点】“曲线的方程”与“方程的曲线”的概念22【教学难点】怎样利用定义验证曲线是方程的曲线,方程是曲线的方程23【教学方法】问题探索和启发引导式相结合24【教具准备】多媒体教学设备25【教学过程】一、感性认识阶段——以旧带新,提出课题2627师:在本节课之前,我们研究过直线的各种方程,建立了二元一次方程与直线的对应28关系:在平面直角坐标系中,任何一条直线都可以用一个二元一次方程表示,同时任何29一个二元一次方程也表示着一条直线。
下面看一个具体的例子:30(出示幻灯片2)幻灯片231借助多媒体让学生直观上深刻体会如下结论:3233(出示幻灯片3)3435(出示幻灯片4,引导学生类比、推广并思考相关问题)3637师:以上问题就是本节课研究的内容:曲线和方程(板书课题)。
38幻灯片4类比:推广:幻灯片31、直线上的点的坐标都是方程的解;2、以这个方程的解为坐标的点都在直线上。
2023数学新高考2卷21题另解

2023数学新高考2卷21题另解21. 已知双曲线C 的中心为坐标原点,左焦点为()- (1)求C 的方程;(2)记C 的左、右顶点分别为1A ,2A ,过点()4,0-的直线与C 的左支交于M ,N 两点,M 在第二象限,直线1MA 与2NA 交于点P .证明:点P 在定直线上. 【答案】(1)221416x y -= (2)证明见解析.【解析】【分析】(1)由题意求得,a b 的值即可确定双曲线方程;(2)设出直线方程,与双曲线方程联立,然后由点的坐标分别写出直线1MA 与2NA 的方程,联立直线方程,消去y ,结合韦达定理计算可得2123x x +=--,即交点的横坐标为定值,据此可证得点P 在定直线=1x -上.【小问1详解】设双曲线方程为()222210,0x y a b a b-=>>,由焦点坐标可知c =则由c e a==可得2a =,4b ==, 双曲线方程221416x y -=. 【小问2详解】由(1)可得()()122,0,2,0A A -,设()()1122,,,M x y N x y ,显然直线的斜率不为0,所以设直线MN 的方程为4x my =-,且1122m -<<, 与221416x y -=联立可得()224132480m y my --+=,且264(43)0m ∆=+>, 则1212223248,4141m y y y y m m +==--,直线1MA 的方程为()1122y y x x =++,直线2NA 的方程为()2222y y x x =--, 联立直线1MA 与直线2NA 的方程可得:()()()()()2121121211212121222222266y x y my my y y y y x x y x y my my y y +--+++==--=-- 112221122483216222141414148483664141m m m y y m m m m m y y m m -⋅-⋅++---===-⨯----, 由2123x x +=--可得=1x -,即1P x =-, 据此可得点P 在定直线=1x -上运动.【点睛】关键点点睛:求双曲线方程的定直线问题,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中根据设而不求的思想,利用韦达定理得到根与系数的关系可以简化运算,是解题的关键.。
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1.碟形弹簧圓柱坐标r = 5theta = t*3600z =(sin(3.5*theta-90))+24*t 2.葉形线笛卡儿坐標标a=10x=3*a*t/(1+(t^3))y=3*a*(t^2)/(1+(t^3))3.螺旋线(Helical curve)圆柱坐标(cylindrical)r=ttheta=10+t*(20*360)z=t*34.蝴蝶曲线球坐标rho = 8 * ttheta = 360 * t * 4phi = -360 * t * 85.渐开线笛卡尔坐标系r=1ang=360*ts=2*pi*r*tx0=s*cos(ang)y0=s*sin(ang)x=x0+s*sin(ang)y=y0-s*cos(ang)z=06.螺旋线.笛卡儿坐标x = 4 * cos ( t *(5*360))y = 4 * sin ( t *(5*360))z = 10*t7.对数曲线笛卡尔坐标系z=0x = 10*ty = log(10*t+0.0001)8.球面螺旋线球坐标系rho=4theta=t*180phi=t*360*209.双弧外摆线卡迪尔坐标l=2.5b=2.5x=3*b*cos(t*360)+l*cos(3*t*360) Y=3*b*sin(t*360)+l*sin(3*t*360) 10.星行线卡迪尔坐标a=5x=a*(cos(t*360))^3y=a*(sin(t*360))^311.心脏线圓柱坐标a=10r=a*(1+cos(theta))theta=t*36012.圆内螺旋线柱座标系theta=t*360r=10+10*sin(6*theta)z=2*sin(6*theta)13.正弦曲线笛卡尔坐标系x=50*ty=10*sin(t*360)z=014.太阳线柱坐标r=1.5*cos(50*theta)+1theta=t*360z=015.费马曲线(有点像螺纹线)数学方程:r*r = a*a*theta圓柱坐标方程1: theta=360*t*5a=4r=a*sqrt(theta*180/pi)方程2: theta=360*t*5a=4r=-a*sqrt(theta*180/pi)由于Pro/e只能做连续的曲线,所以只能分两次做16.Talbot 曲线卡笛尔坐标theta=t*360a=1.1b=0.666c=sin(theta)f=1x = (a*a+f*f*c*c)*cos(theta)/ay = (a*a-2*f+f*f*c*c)*sin(theta)/b18.Rhodonea 曲线笛卡尔坐标系theta=t*360*4x=25+(10-6)*cos(theta)+10*cos((10/6-1)*theta) y=25+(10-6)*sin(theta)-6*sin((10/6-1)*theta) 19. 抛物线笛卡儿坐标x =(4 * t)y =(3 * t) + (5 * t ^2)z =020.螺旋线圓柱坐标r = 5theta = t*1800z =(cos(theta-90))+24*t21.三叶线圆柱坐标a=1theta=t*380b=sin(theta)r=a*cos(theta)*(4*b*b-1)22.外摆线迪卡尔坐标theta=t*720*5b=8a=5x=(a+b)*cos(theta)-b*cos((a/b+1)*theta) y=(a+b)*sin(theta)-b*sin((a/b+1)*theta) z=023. Lissajous 曲线theta=t*360a=1b=1c=100n=3x=a*sin(n*theta+c)y=b*sin(theta)24.长短幅圆内旋轮线卡笛尔坐标a=5b=7c=2.2theta=360*t*10x=(a-b)*cos(theta)+c*cos((a/b-1)*theta) y=(a-b)*sin(theta)-c*sin((a/b-1)*theta) 25.长短幅圆外旋轮线卡笛尔坐标theta=t*360*10a=5b=3c=5x=(a+b)*cos(theta)-c*cos((a/b+1)*theta) y=(a+b)*sin(theta)-c*sin((a/b+1)*theta) 26. 三尖瓣线a=10x = a*(2*cos(t*360)+cos(2*t*360))y = a*(2*sin(t*360)-sin(2*t*360))27.概率曲线!笛卡儿坐标x = t*10-5y = exp(0-x^2)28.箕舌线笛卡儿坐标系a = 1x = -5 + t*10y = 8*a^3/(x^2+4*a^2)29.阿基米德螺线柱坐标a=100theta = t*400r = a*theta30.对数螺线柱坐标theta = t*360*2.2a = 0.005r = exp(a*theta)31.蔓叶线笛卡儿坐标系a=10y=t*100-50solvex^3 = y^2*(2*a-x)for x32.tan曲线笛卡儿坐标系x = t*8.5 -4.25y = tan(x*20)33.双曲余弦x = 6*t-3y = (exp(x)+exp(0-x))/234.双曲正弦x = 6*t-3y = (exp(x)-exp(0-x))/235.双曲正切x = 6*t-3y = (exp(x)-exp(0-x))/(exp(x)+exp(0-x)) 36.一峰三驻点曲线x = 3*t-1.5y=(x^2-1)^3+137.八字曲线x = 2 * cos ( t *(2*180))y = 2 * sin ( t *(5*360))z = 038.螺旋曲线r=t*(10*180)+1theta=10+t*(20*180)z=t39.圆x = cos ( t *(5*180))y = sin ( t *(5*180))z = 040.封闭球形环绕曲线rho=2theta=360*tphi=t*360*1041.柱坐标螺旋曲线x = 100*t * cos ( t *(5*180))y = 100*t * sin ( t *(5*180))z = 042.蛇形曲线x = 2 * cos ( (t+1) *(2*180))y = 2 * sin ( t *(5*360))z = t*(t+1)43.8字形曲线柱坐标theta = t*360r=10+(8*sin(theta))^244.椭圆曲线笛卡尔坐标系a = 10b = 20theta = t*360x = a*cos(theta)y = b*sin(theta)45.梅花曲线柱坐标theta = t*360r=10+(3*sin(theta*2.5))^246.另一个花曲线theta = t*360r=10-(3*sin(theta*3))^2z=4*sin(theta*3)^247.改一下就成为空间感更强的花曲线了;) theta = t*360r=10-(3*sin(theta*3))^2z=(r*sin(theta*3))^248.螺旋上升的椭圆线a = 10b = 20theta = t*360*3x = a*cos(theta)y = b*sin(theta)z=t*1249.甚至这种螺旋花曲线theta = t*360*4r=10+(3*sin(theta*2.5))^2z = t*1650 鼓形线笛卡尔方程r=5+3.3*sin(t*180)+ttheta=t*360*10z=t*1051 长命锁曲线笛卡尔方程:a=1*t*359.5b=q2*t*360c=q3*t*360rr1=w1rr2=w2rr3=w3x=rr1*cos(a)+rr2*cos(b)+rr3*cos(c) y=rr1*sin(a)+rr2*sin(b)+rr3*sin(c) 52 簪形线球坐标rho=200*ttheta=900*tphi=t*90*1053.螺旋上升曲线r=t^10theta=t^3*360*6*3+t^3*360*3*3z=t^3*(t+1)54.蘑菇曲线球坐标rho=t^3+t*(t+1)theta=t*360phi=t^2*360*20*2055. 8字曲线a=1b=1x=3*b*cos(t*360)+a*cos(3*t*360) Y=b*sin(t*360)+a*sin(3*t*360) 56.梅花曲线theta=t*360r=100+50*cos(5*theta)z=2*cos(5*theta)57.桃形曲线rho=t^3+t*(t+1)theta=t*360phi=t^2*360*10*1058.碟形弹簧圓柱坐r = 5theta = t*3600z =(sin(3.5*theta-90))+2459 环形二次曲线笛卡儿方程:x=50*cos(t*360)y=50*sin(t*360)z=10*cos(t*360*8)60 蝶线球坐标:rho=4*sin(t*360)+6*cos(t*360^2) theta=t*360phi=log(1+t*360)*t*36061.正弦周弹簧笛卡尔:ang1=t*360ang2=t*360*20x=ang1*2*pi/360y=sin(ang1)*5+cos(ang2)z=sin(ang2)62.环形螺旋线笛卡尔:x=(50+10*sin(t*360*15))*cos(t*360) y=(50+10*sin(t*360*15))*sin(t*360) z=10*cos(t*360*5)63.内接弹簧笛卡尔:x=2*cos(t*360*10)+cos(t*180*10)y=2*sin(t*360*10)+sin(t*180*10)z=t*664.多变内接式弹簧笛卡尔:x=3*cos(t*360*8)-1.5*cos(t*480*8)y=3*sin(t*360*8)-1.5*sin(t*480*8)z=t*865.柱面正弦波线柱坐标r=30theta=t*360z=5*sin(5*theta-90)66.漩涡线球坐标:rho=t*20^2theta=t*log(30)*60phi=t*720067. 手把曲线笛卡尔:thta0=t*360thta1=t*360*6r0=400r1=40r=r0+r1*cos(thta1)x=r*cos(thta0)y=r1*sin(thta1)z=068.篮子圆柱坐标r=5+0.3*sin(t*180)+ttheta=t*360*30z=t*569. 圆柱齿轮齿廓的渐开线方程:笛卡尔坐标afa=60*tx=10*cos(afa)+pi*10*afa/180*sin(afa) x=10*sin(afa)-pi*10*afa/180*cos(afa) z=0注:afa为压力角,取值范围是0到60,10为基圆半径。
2020-2021学年北师大版数学选修2-1学案:3.4.1 曲线与方程 Word版含解析

§4曲线与方程4.1曲线与方程授课提示:对应学生用书第46页一、方程的曲线与曲线的方程的意义一般地,在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作满足某种条件的点的集合或轨迹)上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:1.曲线上点的坐标都是这个方程的解;2.以这个方程的解为坐标的点都在曲线上.那么,这个方程叫作曲线的方程,这条曲线叫作方程的曲线.二、求曲线方程(直接法)的一般步骤1.建立适当的坐标系,用有序实数对(x,y)表示曲线上任意一点M的坐标;2.写出适合条件的点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.化方程f(x,y)=0为最简形式;5.说明以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上.一般地,步骤5可以省略不写,如有特殊情况,可以适当说明,另外也可以省略2,直接列出曲线方程.[疑难提示]对曲线与方程的理解曲线是满足条件的图形,方程是曲线的方程,包含对其中未知数的限制.[想一想]1.如果曲线C的方程是f(x,y)=0,那么点P(x0,y0)在曲线C上的充要条件是什么?提示:若点P在曲线C上,则f(x0,y0)=0;若f(x0,y0)=0,则点P在曲线C上,∴点P(x0,y0)在曲线C上的充要条件是f(x0,y0)=0.[练一练]2.设方程f(x,y)=0的解集非空,如果命题“坐标满足方程f(x,y)=0的点都在曲线C 上”是不正确的,则下列命题正确的是()A.坐标满足方程f(x,y)=0的点都不在曲线C上B.曲线C上的点的坐标都不满足方程f(x,y)=0C.坐标满足方程f(x,y)=0的点有些在曲线C上,有些不在曲线C上D.一定有不在曲线C上的点,其坐标满足f(x,y)=0解析:“坐标满足方程f (x ,y )=0的点都在曲线C 上”不正确,即“坐标满足方程f (x ,y )=0的点不都在曲线C 上”是正确的.“不都在”包括“都不在”和“有的在,有的不在”两种情况,故A 、C 错.B 显然错.答案:D授课提示:对应学生用书第47页探究一 曲线与方程的概念[典例1] 已知方程x 2+(y -1)2=10.(1)判断点P (1,-2),Q (2,3)是否在此方程表示的曲线上;(2)若点M (m 2,-m )在此方程表示的曲线上,求m 的值. [解析] (1)∵12+(-2-1)2=10,(2)2+(3-1)2=6≠10,∴点P (1,-2)在方程x 2+(y -1)2=10表示的曲线上,点Q (2,3)不在方程x 2+(y -1)2=10表示的曲线上.(2)∵点M (m 2,-m )在方程x 2+(y -1)2=10表示的曲线上,∴x =m 2,y =-m 适合上述方程,即(m 2)2+(-m -1)2=10,化简整理得5m 2+8m -36=0,解得m =2或m =-185, ∴m 的值为2或-185.“曲线的方程”和“方程的曲线”是以平面直角坐标系为平台的两个重要概念,两者必须同时具备以下两个条件:(1)曲线上点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都在曲线上.也就是说,曲线C 是一个点集,以方程f (x ,y )=0的实数解为坐标的点的集合F ={(x ,y )|f (x ,y )=0},曲线和方程的概念中的两个条件可以表示为(1)C ⊆F ;(2)F ⊆C .由两个集合相等的概念知C =F .所以曲线和方程的概念中的两个条件实际上是两个集合相等,这是判断方程是否为所给曲线的方程,曲线是否为所给方程的曲线的标准.1.下列曲线(含直线)与方程能否建立“曲线的方程”和“方程的曲线”的关系?说明理由.(1)曲线C :过点A (2,0)且平行于y 轴的直线;方程f (x ,y )=0:|x |=2.(2)曲线C :到两坐标轴的距离的积等于1的点的集合;方程f (x ,y )=0:xy =1.解析:(1)过点A (2,0)且平行于y 轴的直线上的点的坐标x =2都是方程|x |=2的解;而以方程|x |=2的解为坐标的点不都在这条直线上.也就是说,曲线与方程只满足关系(1)而不满足关系(2),故该曲线C 的方程为x =2,方程|x |=2表示两条直线.(2)到两坐标轴的距离的积等于1的点的坐标不都是方程xy =1的解,如点(1,-1),而以方程xy =1的解为坐标的点都在曲线C 上.也就是说,曲线与方程只满足关系(2)而不满足关系(1),故该曲线C 的方程为xy =±1,方程xy =1表示位于一、三象限的双曲线.2.(1)判断点A (-4,3),B (-32,-4),C (5,25)是否在方程x 2+y 2=25(x ≤0)所表示的曲线上;(2)方程x 2(x 2-1)=y 2(y 2-1)所表示的曲线是C ,若点M (m ,2)与点N ⎝⎛⎭⎫32,n 在曲线C 上,求m ,n 的值.解析:(1)把点A (-4,3)的坐标代入方程x 2+y 2=25中,满足方程,且点A 的横坐标满足x ≤0,则点A 在方程x 2+y 2=25(x ≤0)所表示的曲线上;把点B (-32,-4)的坐标代入x 2+y 2=25, 因为(-32)2+(-4)2=34≠25,所以点B 不在方程x 2+y 2=25(x ≤0)所表示的曲线上;把点C (5,25)的坐标代入x 2+y 2=25,得(5)2+(25)2=25,满足方程,但因为横坐标5不满足x ≤0的条件,所以点C 不在方程x 2+y 2=25(x ≤0)所表示的曲线上.(2)因为点M (m ,2),N ⎝⎛⎭⎫32,n 在曲线C 上,所以它们的坐标都是方程的解,所以m 2(m 2-1)=2×1,34×⎝⎛⎭⎫-14=n 2(n 2-1),解得m =±2,n =±12或±32.探究二 根据方程研究曲线[典例2] 方程y =|x |x2所表示的图形是( )[解析] 方程y =|x |x 2=⎩⎨⎧ 1x ,x >0,-1x ,x <0,结合各选项的图形可得正确的图形为 B.[答案] B判断方程表示什么曲线的问题,一般的解题方法是对方程进行同解变形,此时可将方程视为函数,研究其定义域,从而把方程变形到易于判断或熟知的方程为止.对于复杂的方程,需进行因式分解,得到每个简单方程表示的曲线,此时,原方程表示的曲线即为上述各曲线.3.方程(2x +3y -1)(x -3-1)=0表示的曲线是( )A .两条直线B .两条射线C .两条线段D .一条直线和一条射线解析:由(2x +3y -1)(x -3-1)=0,得2x +3y -1=0(x ≥3)或x -3-1=0,即2x +3y -1=0(x ≥3)或x =4,所以方程(2x +3y -1)(x -3-1)=0表示的曲线是一条直线和一条射线.故选D.答案:D4.(1)方程(x +y -1)x -1=0表示什么曲线?(2)方程2x 2+y 2-4x +2y +3=0表示什么曲线?解析:(1)由方程(x +y -1)x -1=0可得:⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,x +y -1=0,或x -1=0, 即x +y -1=0(x ≥1)或x =1,∴方程表示直线x =1和射线x +y -1=0(x ≥1),(2)方程的左边配方得2(x -1)2+(y +1)2=0,而2(x -1)2≥0,(y +1)2≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2(x -1)2=0,(y +1)2=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-1, ∴方程表示的图形为点A (1,-1).探究三 求曲线的方程求曲线方程的常用方法—⎪⎪⎪⎪ —直接法—定义法—代入法—参数法5.已知A (0,4),点B 是曲线2x 2+1-y =0上任意一点,且M 是线段AB 的中点,求动点M 的轨迹方程.解析:设B (x 1,y 1),M (x ,y ),由M 是线段AB 的中点,得⎩⎨⎧x =x 12y =y 1+42,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1=2x y 1=2y -4. 又点B 在曲线2x 2+1-y =0上,∴2x 21+1-y 1=0,∴2×(2x )2+1-(2y -4)=0,即8x 2-2y +5=0,∴动点M 的轨迹方程是8x 2-2y +5=0.6.已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆在⊙C 1的内部,且和⊙C 1内切,和⊙C 2外切,求动圆圆心的轨迹方程.解析:由已知可得圆C 1与C 2的圆心坐标分别为C 1(4,0),C 2(-4,0),其半径分别为r 1=13,r 2=3.设动圆的圆心为C ,其坐标为(x ,y ),动圆的半径为r .由于圆C 1与圆C 相内切,依据两圆内切的充要条件,可得|C 1C |=r 1-r .①由于圆C 2与圆C 相外切,依据两圆外切的充要条件,可得|C 2C |=r 2+r .②由①+②可得|CC 1|+|CC 2|=r 1+r 2=13+3=16,即点C 到两定点C 1与C 2的距离之和为16,且|C 1C 2|=8,可知动点C 的轨迹是以C 1与C 2为焦点的椭圆.由题意,得c =4,a =8,∴b 2=a 2-c 2=64-16=48.即动圆圆心的轨迹为焦点在x 轴上的椭圆,其方程为x 264+y 248=1. 7.已知A 为定点,线段BC 在定直线l 上滑动,|BC |=4,点A 到直线l 的距离为3,求△ABC 外心的轨迹方程.解析:建立平面直角坐标系,使x 轴与l 重合,点A 在y 轴上(如图所示),则A (0,3). 设△ABC 的外心为P (x ,y ),因为点P 在线段BC 的垂直平分线上,所以不妨令B (x +2,0),C (x -2,0).连接AP ,BP .因为点P 在线段AB 的垂直平分线上,所以|P A |=|PB |,即x 2+(y -3)2=22+y 2,化简得x 2-6y +5=0.于是△ABC 外心的轨迹方程为x 2-6y +5=0.8.A 为定点,线段BC 在定直线l 上滑动,已知|BC |=4,A 到l 的距离为3,求△ABC 的外心的轨迹方程.解析:解法一(直接法) 建立平面直角坐标系,使x 轴与l 重合,A 点在y 轴上(如图所示),则A (0,3).设外心P 的坐标为(x ,y ),∵P 在BC 的垂直平分线上,∴B (x +2,0),C (x -2,0).∵P 也在AB 的垂直平分线上,∴|P A |=|PB |,即x 2+(y -3)2=22+y 2,化简,得x 2-6y +5=0.即△ABC 的外心的轨迹方程为x 2-6y +5=0.解法二(参数法) 建立坐标系(同解法一),得A (0,3).设BC 边的垂直平分线的方程为x =t ,①则点B 的坐标为(t +2,0),于是AB 的中点是⎝⎛⎭⎫t +22,32,从而AB 的垂直平分线方程为y -32=t +23⎝⎛⎭⎫x -t +22.② 由①②式消去t ,得x 2-6y +5=0,即为所求.转化思想在求解有关轨迹方程问题中的应用[典例] 已知点Q (2,0)和圆x 2+y 2=1,动点M 到圆O 的切线长等于圆O 的半径与|MQ |的和,求动点M 的轨迹方程.[解析] 如图,过M 作圆的切线MN ,N 为切点,设M (x ,y ).由题意知|MN |=|MQ |+|ON |,由于|MN |=|OM |2-|ON |2=x 2+y 2-1, |MQ |= (x -2)2+y 2,|ON |=1, 所以x 2+y 2-1=(x -2)2+y 2+1两边平方整理得2x -3=(x -2)2+y 2,再两边平方整理得3x 2-y 2-8x +5=0.即:9⎝⎛⎭⎫x -432-3y 2=1.因为2x -3=(x -2)2+y 2中2x -3≥0,所以x ≥32.所以动点M 的轨迹方程为9⎝⎛⎭⎫x -432-3y 2=1⎝⎛⎭⎫x ≥32. [感悟提高] (1)对方程的化简及自变量的取值是重难点.(2)求曲线方程要注意两个等价:一是所列方程与题目要求是否等价;二是对方程化简变形是否等价.莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
人教版选修21第二章双曲线双曲线的标准方程讲义

案例(二)——精析精练课堂 合作 探究重点难点突破知识点一 双曲线的定义平面内与两个定点1F ,2F 的距离的差的绝对值等于常数(小于21F F 且不等于零)的点 的轨迹叫做双曲线,这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点的距离叫做双曲线的焦距。
注意 (1)在此定义中“常数要大于0且小于21F F ”这一限制条件十分重要,不可去 掉。
(2)如果定义中常数改为等于21F F ,此时动点轨迹是以1F 、2F 为端点的两条射线(包 括端点)。
(3)如果定义中常数为0,此时动点轨迹为线段1F 2F 的垂直平分线。
(4)如果定义中常数改为大于21F F ,此时动点轨迹不存在。
(5)若定义中“差的绝对值”中的“绝对值”去掉的话,点的轨迹成为双面线的一支。
(6)设()y x M ,为双曲线上的任意一点,若M 点在双曲线右支上,则()02,2121>=->a a MF MF MF MF ;若M 在双曲线的左支上,则a MF MF MF MF 2,2121-=-<,因此得a MF MF 221±=-,这是与椭圆不同的地方。
知识点二 双曲线的标准方程1.如何正确理解双曲线的标准方程的两种形式(1)通过比较两种不同类型的双曲线方程()0,12222>>=-b a by a x (焦点在x 轴上)和()0,12222>>=-b a b x a y (焦点在y 轴上),可以看出,如果2x 项的系数是正的,那么焦点就在 x 轴上;如果2y 项的系数是正的,那么焦点就在y 轴上。
对于双曲线,a 不一定大于b ,因此不能像椭圆那样通过比较分母的大小来判定焦点在哪一条 坐标轴上。
焦点在x 轴上的方程,只要将y x ,互换就能得到 焦点在y 轴上的方程。
(2)无论双曲线的焦点在哪个坐标轴上,标准方程中的c b a ,,三个量都满足222b ac +=所以c b a ,,恰好构成一个直角三角形的三边,且c 为斜边,如图所示。
(高考数学复习讲练21)曲线方程、圆的方程

个性化教学辅导教案学科:数学 任课教师:叶雷 授课时间:2011 年 月 日(星期 ) : ~ : 姓名 年级性别教学课题 曲线与方程、圆的方程教学 目标 重点 难点 课前检查作业完成情况:优□ 良□ 中□ 差□ 建议_______________________________第 次课第 讲 曲线与方程、圆的方程知识点一:曲线与方程在直角坐标系中,当曲线C 和方程F(x ,y )=0满足如下关系时:①曲线C 上点的坐标都是方程F(x ,y)=0的解;②以方程F(x ,y )=0的解为坐标的点都在曲线C 上,则称曲线C 为方程F(x ,y )=0表示的曲线;方程F(x ,y )=0是曲线C 表示的方程.注:⑴如果曲线C 的方程是F (x ,y )=0,那么点P 0(x 0 ,y 0)在曲线C 上的充要条件是F (x 0 ,y 0)=0;⑵解析几何研究的内容就是给定曲线C ,如何求出它所对应的方程,并根据方程的理论研究曲线的几何性质。
其特征是以数解形, 坐标法是几何问题代数化的重要方法; ⑶求曲线方程的步骤:建、设、现(限)、代、化.【例1】 点),(62t t M 适合方程3x y =是点M 在曲线3x y =上的 ( )(A)充分条件 (B)必要条件 (C)充要条件 (D)什么条件也不是【例2】 曲线C 1:x y x =+22与C 2:y xy =2的交点数是( ) (A)1个 (B) 2个 (C)3个 (D)4个【例3】 已知定点)0,1(-A ,)0,1(B ,点M 与A 、B 两点所在直线的斜率之积等于4-,则点M 的轨迹方程 是 。
【例4】 已知圆422=+y x 和两点A (0,4),B (4,0)当点P 在圆上运动时,求ABC ∆的重心的轨迹方程.【例5】 如图,圆1O 与圆2O 的半径都是1,124O O =. 过动点P 分别作圆1O 、圆2O 的切线PM PN ,(M N ,分别为切点),使得2PM PN =.试建立适当的坐标系,并求动点P 的轨迹方程.知识点二:圆的方程确定圆的方程需要有三个互相独立的条件。
曲线与方程、圆(2)最新版

(3)经过点 P ( 5 , 1 ),圆心在点 C ( 8 , -3 ). ( x -8 ) 2 + ( y + 3 ) 2 = 25
例2 说出下列圆的圆心坐标和半径 (1) ( x -3 ) 2 + ( y + 2 ) 2 = 4. (2) ( x + 4 ) 2 + ( y -2 ) 2 = 7. (3) x 2 + ( y + 1 ) 2 = 16.
圆的标准方程
张家港市后塍高级中学 周明
一、知识回顾
圆的定义
集合表示 圆的方程
平面内与定点距
离等于定长的点 P={M| |MC|=r} (xa)2(yb)2r
的集合(轨迹)
My
C
Cr
C
O
x
圆心(a, b), 半径r
a
二、知识学习
圆心 ( a , b )
1、方程: (xa)2(yb)2r 半径 r
思考:过圆 ( x -a ) 2 + ( y -b ) 2 = r 2 上一点
M ( x o , y o ) 的切线方程为 __(_x_o__-__a_)_(_x_-__a__)_+__(_y_o_-__b__)_(_y_-__b__)_=__r_2__
总结
1、圆的定义:_与_定__点__的__距_离__等__于__定_长__的__点__的_轨__迹__ 2、圆的标准方程:_(_x__-__a_)_2_+__(_y__-__b_)_2_=__r_2_
2、圆的标准方程:( x -a ) 2 + ( y -b ) 2 = r 2
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将上式两边平方,整理得
x+2y-7=0
(证明略)
例2.点M与两条互相垂直的直线的距离的积是常
数k(k>0),求点M的轨迹方程。
解:取已知的两条互相垂直的直线
y
为坐标轴,建立坐标系如右 设点M的坐标为(x,y),点M的轨 迹就是与坐标轴距离的积等于常数
k的点的集合 P={M||MR|.|MQ|=k}
例1 证明圆心为坐标原点,半径等于5的圆
的方程是 x2 y2 25, 并判断点
y
M1(3,-4)、M2 (2 5,2), 是否在这个圆上。
•M2
o
x
•M1
2.求曲线的方程
课堂新授 坐标法:把借助坐标系研究几何图形的方法叫做
坐标法。 解析几何:是用代数方法研究几何问题的一门
数学学科。 平面解析几何研究的主要问题是: (1)根据已知条件,求出表示平面曲线的方程;
21曲线和方程
导入新课
观察与分析
我们知道,用一个垂直于圆锥的轴的 平面截圆锥,截口曲线(截面与圆锥侧面 的交线)是一个圆,如果改变平面与圆锥 曲线的夹角,会得到什么呢?
课堂新授 2.如果曲线C的方程是F(x,y)=0,那么点P0(x0,y0)
在曲线C上的充分必要条件是 F(x0,y0)=0.
•M •
R
oQ
x
其中 Q,R分别是点M到x轴、y轴的垂线的垂足。 因为|MR|=|x|,|MQ|=|y|, 所以|x|.|y|=k
即xyk. (证明略)
课堂小结1
求曲线的方程的一般步骤:
设(建系设点) --Байду номын сангаас M(x,y)
写(写等量关系) --- P={M|M满足的条件} 列(列方程) 化(化简方程) 证(以方程的解为坐标的点都是曲线上的点)
F•
•M
o lB x
分析: 建立坐标系的时候,一般应当充分利用已知条
件中的定点,定直线等,这样可以使问题中的集合特征得
到更好的表示从而使曲线方程得到更好的表示,从而使曲
线方程的形式简单一些.
解:如右图,取直线 l为x轴,过点F且垂直于直线
y
l的直线为y轴,建立直角坐标系xOy.
设点M (x, y)是曲线上的任意一点,作 MB垂直于x轴,垂足为B,那么点M属 于集合 P={M| |MF|-|MB|=2}.
(2)通过方程,研究平面曲线的性质。
例1.设A、B两点的坐标是A(-1,-1),
B(3,7),求线段AB的垂直平分线的方程。
解:设M(x,y)是线段AB的垂直平分线 上任意一点,也就是点M属于集合
P={M||MA|=|MB|},
即:
y
B(3,7)
M ••••••••
Ao
x
(-1,-1)
( x1)2(y1)2(x3)2(y7)2
课堂小结2
建立坐标系的一般规律:
1.两条垂直的直线 以该二直线为坐标轴.
2.对称图形 以对称图形的对称轴为坐标轴.
3.已知长度的线段 以线段所在直线为对称轴,端点或中点为原点.
课堂小结3
关于化简方程
在求轨迹方程的问题中,如果化简方程 过程是同解变形.则由此所得的最简方程就 是所求曲线的方程,可以省略“证明”;
如果化简过程不是同解变形,所求得的 方程就不一定是所求曲线的方程 .此时, 应该通过限制x,y的取值范围来去掉增根,
使得化简前后的方程同解.
例3. 已知一条直线l和它上方的一个点F, y
点F到l的距离是2。一条曲线也在l的上 方,它上面的每一点到F的距离减去到l 的距离的差都是2,建立适当的坐标系, 求这条曲线的方程。
曲线上任意一点M的坐标;(建系设点) 2.写出适合条件p的点M的集合;(找等量关系) 3.用坐标表示条件p(M),列出方程f(x,y)=0;
(列方程) 4.化简方程f(x,y)=0; 5.证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点。
(一般情况下可省略)
再见
结束语
谢谢大家聆听!!!
22
由两点的距离公式,
F•
•M
o lB x
点M适合的条件可表示为根号 x2(y2)222
将上式移项后两边平方,得 x2+(y-2)2=(y+2)2
化简得y = 1 x2 所以曲线的方程应是 y 1 x2(x 0)
8
8
课堂练习
课本P37 练习1、2、3 平方,化简得:
课堂小结
求曲线的方程的一般步骤: 1.建立适当的坐标系,用有序实数对(x,y)表示