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第8章第9节曲线与方程
一、曲线与方程 一般地,在直角坐标系中,如果某曲线C(看作点的集合或适合某种条件的点的轨迹)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 . 2.以这个方程的解为坐标的点都是 . 那么,这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线. 1.若曲线与方程的对应关系中只满足第2条会怎样? 提示:若只满足“以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点”,则这个方程可能只是部分曲线的方程,而非整个曲线的方程. 二、求曲线方程的一般步骤 1.建立 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 ; 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 . 三、求轨迹方程的常用方法 1.直接法:直接利用条件建立x,y之间的关系f(x,y)=0. 2.待定系数法:已知所求曲线的类型,先根据条件设出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数. 3.定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程. 4.相关点法:动点P(x,y)依赖于另一动点Q(x0,y0)的变化而变化,并且Q(x0,y0)又在某已知曲线上,则可先用x,y的代数式表示x0,y0,再将x0,y0代入已知曲线得要求的轨迹方程. 2.“动点的轨迹方程”与“动点的轨迹”是一回事吗? 提示:“求动点的轨迹方程”和“求动点的轨迹”是不同的.前者只须求出轨迹的方程,标出变量x,y的范围;后者除求出方程外,还应指出方程的曲线的图形,并说明图形的形状、位置、大小等有关的数据. 答案:B 5.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________. 【考向探寻】 由所给条件直接求曲线的方程. 【典例剖析】 用直接法求曲线方程的步骤 (1)建立适当的坐标系,设出动点坐标; (2)列出等量关系; (3)用坐标条件化为方程f(x,y)=0; (4)化简方程; (5)检验; (6)结论. 【活学活用】 1.设点F(2,0),动点P到y轴的距离为d,求满足条件|PF|-d=2的点P的轨迹方程. 【考向探寻】 根据圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义求轨迹方程. 【典例剖析】 (1)已知椭圆的焦点是F1、F2,P是椭圆的一个动点,如果M是线段F1P的中点,则动点M的轨迹是 A.圆 B.椭圆 C.双曲线的一支 D.抛物线 (1)连接点P与原点,根据中位线的性质得到点P满足的条件即可. (2)把三角关系转化为线段的关系,判断出动点的轨迹,然后利用待定系数法求方程. 求曲线方程时,根据条件可从曲线的定义出发直接写出轨迹方程,或从曲线的定义出发建立关系式,从而求出轨迹方程.这种求曲线方程的方法是定义法.用定义法求轨迹方程的关键是紧扣解析几何中有关曲线的定义. 求出轨迹(轨迹方程)后,要判断曲线上的点是否都满足条件,对于不满足条件的点要去掉. 【活学活用】 2.一动圆与圆x2+y2+6x+5=0外切,同时过点(3,0),求动圆圆心M的轨迹方程. 解:圆方程即为(x+3)2+y2=4. 设圆心为A ,则A点坐标为(-3,0).(3,0)为点B,动圆半径为R,则由此得:|MB|=R,|MA|=R+2. 【考向探寻】 利用代入法(相关点法)求轨迹方程. 【典例剖析】 (1)探求点M坐标与点P坐标的关系,利用代入法求解. (2)设M(x0,0),P(0,y0),N(x,y),由条件得到x0,y0的关系,再由条件求得x、y与x0,y0的关系,代入求解即可. 动点所满足的条件不易表述或求出,但形成轨迹的动点P(x,y)却随另一动点Q(x′,y′)的运动而有规律的运动,且动点Q的轨迹方程为给定或容易求得,则可先将x′、y′表示为x、y的式子,再代入Q的轨迹方程,然后整理得P的轨迹方程,代入法也称相关点法. 求对称曲线(轴对称、中心对称等)的方程实质上也是用代入法(相关点法)解题. 如图所示,过点P(0,-2)的直线l交抛物线y2=4x于A,B两点,求以OA,OB为邻边的平行四边形OAMB的顶点M的轨迹方程. 本题的错误之处在于忽略了k的范围,直线l与抛物线交于不同两点时,直线的斜率k是有前提条件的,首先k≠0,其次是消元后的一元二次方程的判别式大于0,忽视这些限
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