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曲线和方程

浏览次数: 564次| 发布日期:06-12 12:28:16 | 高二数学教案
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是线段 的垂直平分线上任意一点,最后得到式子 ,如果去掉脚标,这不就是所求方程 吗?可见,这个证明过程就表明一种求解过程,下面试试看:

  解法二:设 是线段 的垂直平分线上任意一点,也就是点

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  由两点间的距离公式,点所适合的条件可表示为

  将上式两边平方,整理得

  果然成功,当然也不要忘了证明,即验证两条是否都满足.显然,求解过程就说明第一条是正确的(从这一点看,解法二也比解法一优越一些);至于第二条上边已证.

  这样我们就有两种求解方程的方法,而且解法二不借助直线方程的理论,又非常自然,还体现了曲线方程定义中点集与对应的思想.因此是个好方法.

  让我们用这个方法试解如下问题:

  例2:点 与两条互相垂直的直线的距离的积是常数 求点 的轨迹方程.

  分析:这是一个纯粹的几何问题,连坐标系都没有.所以首先要建立坐标系,显然用已知中两条互相垂直的直线作坐标轴,建立直角坐标系.然后仿照例1中的解法进行求解.

  求解过程略.

【概括总结】通过学生讨论,师生共同总结:

  分析上面两个例题的求解过程,我们总结一下求解曲线方程的大体步骤:

  首先应有坐标系;其次设曲线上任意一点;然后写出表示曲线的点集;再代入坐标;最后整理出方程,并证明或修正.说得更准确一点就是:

  (1)建立适当的坐标系,用有序实数对例如 表示曲线上任意一点 的坐标;

  (2)写出适合条件 的点 的集合

  (3)用坐标表示条件 ,列出方程

  (4)化方程 为最简形式;

  (5)证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点.

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  一般情况下,求解过程已表明曲线上的点的坐标都是方程的解;如果求解过程中的转化都是等价的,那么逆推回去就说明以方程的解为坐标的点都是曲线上的点.所以,通常情况下证明可省略,不过特殊情况要说明.

  上述五个步骤可简记为:建系设点;写出集合;列方程;化简;修正.

  下面再看一个问题:

  例3:已知一条曲线在 轴的上方,它上面的每一点到 点的距离减去它到 轴的距离的差都是2,求这条曲线的方程.

  【动画演示】用几何画板演示曲线生成的过程和形状,在运动变化的过程中寻找关系.

  解:设点 是曲线上任意一点, 轴,垂足是 (如图2),那么点 属于集合

  由距离公式,点 适合的条件可表示为

          ①

  将①式 移项后再两边平方,得

  化简得

  由题意,曲线在 轴的上方,所以 ,虽然原点

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【练习巩固】

  题目:在正三角形 内有一动点 ,已知 到三个顶点的距离分别为 ,且有 ,求点 轨迹方程.

  分析、略解:首先应建立坐标系,以正三角形一边所在的直线为一个坐标轴,这条边的垂直平分线为另一个轴,建立直角坐标系比较简单,如图3所示.设 的坐标为 ,则 的坐标为 的坐标为

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  根据条件 ,代入坐标可得

  化简得

             ①

  由于题目中要求点 在三角形内,所以 ,在结合①式可进一步求出 的范围,最后曲线方程可表示为

 

【小结】师生共同总结:

  (1)解析几何研究研究问题的方法是什么?

  (2)如何求曲线的方程?

  (3)请对求解曲线方程的五个步骤进行评价.各步骤的作用,哪步重要,哪步应注意什么?

【作业】课本第72页练习1,2,3;

板书设计

§7.6 求曲线的方程

坐标法:

解析几何:

基本问题:

(1)

(2)

例1:

例2:

求曲线方程的步骤:

例3

练习:

小结:

作业:



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