2.1.2曲线与方程学案-2021-2022学年高二上学期数学人教A版选修2-1

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普通

 

曲线与方程

学习目标:

1.了解曲线与方程的对应关系;

2.掌握求曲线方程的基本方法(直接法),了解求曲线方程的其他方法(待定系数法、定义法、转化法、参数法等)

基础知识:

一般地,在直角坐标系中,如果某曲线(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的实数解建立了如下的关系:

(1)曲线上所有点的坐标都是方程的解;

(2)以方程的解为坐标的点都在曲线上.

那么,方程叫做曲线的方程;曲线叫做方程的曲线.

技巧攻略:

 

 

 

 

 

 

求曲线方程的一般步骤:

①建立适当的直角坐标系,并设动点P(x,y).

②写出动点P满足的几何条件.

③把几何条件坐标化,得方程F(x, y)=0.

④化方程F(x, y)=0为最简形式,特殊情况,予以补充说明,删去增加的或者补上丢失的解。

⑤证明方程F(x, y)=0是曲线的方程。

求曲线方程的一般方法:

(1)直接法:从条件中直接寻找到的关系,列出方程后化简即可

(2)定义法;定义法:从条件中能够判断出点的轨迹为学过的图形,则可先判定轨迹形状,再通过确定相关曲线的要素,求出曲线方程。常见的曲线特征及要素有:

① 圆:平面上到定点的距离等于定长的点的轨迹

    直角→圆:若,则点在以为直径的圆上,确定方程的要素:圆心坐标,半径

② 椭圆:平面上到两个定点的距离之和为常数(常数大于定点距离)的点的轨迹page number 0

 


 

确定方程的要素:距离和,定点距离

③ 双曲线:平面上到两个定点的距离之差的绝对值为常数(小于定点距离)的点的轨迹

注:若只是到两定点的距离差为常数(小于定点距离),则为双曲线的一支

确定方程的要素:距离差的绝对值,定点距离

④ 抛物线:平面上到一定点的距离与到一定直线的距离(定点在定直线外)相等的点的轨迹

确定方程的要素:焦准距:。若曲线位置位于标准位置(即标准方程的曲线),则通过准线方程或焦点坐标也可确定方程

(3)相关点法(动点转移法):所求点与某已知曲线上一点存在某种关系,则可根据条件用表示出,然后代入到所在曲线方程中,即可得到关于的方程

(4)参数法:从条件中无法直接找到的联系,但可通过一辅助变量,分别找到与的联系,从而得到和的方程:,即曲线的参数方程,消去参数后即可得到轨迹方程。

经典例题透析:

类型一:曲线与方程的概念

例1. 已知坐标满足方程的点都在曲线上,那么(   ).

(A)曲线上点的坐标都满足方程

(B)坐标不满足方程的点都不在曲线C上

(C)不在曲线上的点,其坐标必不满足方程

(D)不在曲线上的点,其坐标有些满足方程,有些不满足方程.

【变式1】下列命题正确的是(  )

A.到轴距离为5的点的轨迹方程是

B.方程表示的曲线是直角坐标平面上第一、三    象限的角平分线

C.方程表示的曲线是一条直线和一条双曲线

D.曲线过原点的充要条件是

例2. 已知方程的曲线经过点O(0,0)和点A(0,-12),求a、b的值.

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【变式1】曲线上有点,则=    .

类型二:求曲线的方程

(1)直接法

例3.已知点A与B为平面内两定点,若平面内动点P到点A与B的距离之比,求动点P的轨迹.

 

 

【变式1】设A、B两点的坐标分别是(1,0)、(-1,0),若,求动点M的轨迹方程.

 

【变式2】若点M到两条互相垂直的直线的距离相等,求点M的轨迹方程.

 

 

(2)定义法

例4:是圆的圆心为,是圆内一定点,为圆周上任一点,线段的垂直平分线与的连线交于点,则的轨迹方程为(    )

A.      B.     C.    D.

【变式1】已知直线与抛物线交于两点,且,其中为坐标原点,若于,则点的轨迹方程为(     )

A.                              B.       

C.                           D.

 

(3)相关点法(动点转移法)

例5动点M在曲线x2+y2=1上移动,M和定点B(3,0)连线的中点为P,求P点的轨迹方程.

 

 

 

 

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