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1、
第4課 曲線與方程
一、學(xué)習(xí)要求
1.了解曲線與方程的意;
2.掌握求簡單曲線方程的步驟;
3.能運用“直接法”、“相關(guān)點法(轉(zhuǎn)移法)”求簡單曲線方程。
二、先學(xué)后講
1.曲線與方程
在平面直角坐標(biāo)系中,如果曲線與方程之間滿足如下關(guān)系:
①曲線上任意一點的坐標(biāo)都是方程的解;
②以方程的解為坐標(biāo)的點都在曲線上,
則曲線叫做方程的曲線,方程叫做曲線的方程。
例如:如圖,在直角坐標(biāo)系中,圓心在原點,
半徑為2的圓上任意一點滿足的幾何條件是:
設(shè),根據(jù)兩點間的距離公式,得
,即。
也就是說,方程就是圓上任意一點的坐標(biāo)滿
2、足的條件;另一方面,可以驗證,以方程的解為坐標(biāo)的點都在圓上。
這時,我們把方程叫做圓的直角坐標(biāo)方程,圓上叫做方程的曲線。
2.求曲線方程的常用方法
【方法一】直接法:
第一步:建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系(如果題目有坐標(biāo)系,則利用已有的坐標(biāo)系),并設(shè)動點的坐標(biāo)為;
第二步:寫出動點坐標(biāo)所滿足的條件(等式);
第三步:用坐標(biāo)表示動點所滿足的關(guān)系式,列出方程;
第四步:化方程為最簡形式;
第五步:證明以化簡后的方程的解為坐標(biāo)的點都是曲線上的點。(這一步可以省略,但在化簡過程中要注意是否產(chǎn)生了增根或丟根現(xiàn)象,做到多去少補。)
【方法二】相關(guān)點法(轉(zhuǎn)移法):如果動點隨著
3、已知曲線上的另一動點運動而運動,且可用表示,則可將點的坐標(biāo)代入已知曲線的方程,即得動點的方程。
第一步:建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,并設(shè)要求軌跡的動點的坐標(biāo)為,已知曲線上的動點的坐標(biāo)為;
第二步:根據(jù)動點所滿足的條件,寫出與的關(guān)系式,并用來表示(即寫出等式,);
第三步:把含的點的坐標(biāo)代入已知的曲線方程,得到關(guān)于動點的坐標(biāo)的方程;
第四步:化方程為最簡形式。
三、問題探究
■合作探究
例1.已知線段的端點的坐標(biāo)為,端點在圓上運動,求線段的中點的軌跡方程。
第一步:設(shè)動點坐標(biāo)
解:設(shè)動點,。
第二步:寫出動點的坐標(biāo)與已知曲線上的動點的坐標(biāo)的關(guān)系式;
并用來表示
∵,點為線段
4、的中點,
∴,,
∴,,
第三步:把已知曲線上的動點的坐標(biāo)代入已知的曲線方程,并轉(zhuǎn)化為動點的坐標(biāo)的方程;
∵點在圓上,
∴
∴,
整理得,所求線段的中點的軌跡方程為
第四步:化方程為最簡形式。
,
即。
∴點的軌跡是以為圓心,半徑長是1的圓。
■自主探究
1.已知線段的端點的坐標(biāo)為,端點在圓上運動,求線段的中點的軌跡。
解:設(shè)動點,。
∵,點為線段的中點,
∴,, ∴,,
∵點在圓上, ∴
∴,
整理得,所求線段的中點的軌跡方程為
。
∴點的軌跡是以為圓心,半徑長是1的圓。
四、總結(jié)提升
本節(jié)課你主要學(xué)習(xí)了 。
五、問題過關(guān)
1.求從原點作圓的弦的中點的軌跡方程。
解:任作一弦,設(shè),的中點為。
則,即,
∵點在圓上,
∴,
∴,即,
∴弦的中點的軌跡方程為:。
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