内容正文:
第32讲 曲线与方程
一.知识精讲
知识点一:曲线与方程
1.曲线的方程、方程的曲线
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关系:
①曲线上 都是这个方程的 ;
②以这个方程的 都是曲线上的 .
那么这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线.
温馨提醒:
(1)定义中的关系①说明曲线上任何点的坐标都满足方程,即曲线上所有的点都符合这个条件而无例外,这是轨迹的“纯粹性”
(2)定义中的关系②说明符合条件的所有点都在曲线上而无遗漏,这是轨迹的“完备性”
2.曲线与方程的概念的理解
从集合的角度来看:曲线可以看作是由满足某些条件组成的集合,记做;一个二元方程的解可以作为 ,因此二元方程的解也描述了一个 ,记做,那么定义中的关系①指出点集是点集的 ;关系②指出点集是点集的 ,这样,用集合相等的概念定义“曲线的方程”和“方程的曲线”为且,即
知识点二:由方程判断曲线类型
(1)判定方程表示的曲线时,若给出的方程不易看出表示的是何种曲线时,应对原方程进行 ,化成我们所熟知的形式,然后再根据方程、等式的性质进行判断.
(2)变形常用的方法有配方法、因式分解等,变形过程中一定要注意与原方程的 ,否则变形后的方程表示的曲线就不是原方程的曲线了.
知识点三:曲线的对称性
在曲线方程里,如果以代方程不变,那么当点在曲线上时,它关于轴的对称点也在曲线上,所以曲线关于轴对称.同理:如果以代方程不变,那么曲线关于轴对称;如果同时以代,以代方程不变,那么曲线关于原点对称.
知识点四:求曲线方程或轨迹方程
方法归纳
1.求曲线或(轨迹)方程的常用方法有: 、 、 、 、 等,解题时,需根据所给条件选择适当的方法,求出曲线的轨迹方程.
2.求曲线或(轨迹)的方程要注意以下几点:
(1)坐标系建立的不同,同一曲线的方程也不相同;
(2)一般地,求哪个点的轨迹方程,就设哪个点的坐标是;
(3)化简方程,一般化成关于的整式,如果化简过程破坏了同解性,就
.
二.经典例题
题型一:定义基本运用
【例1】命题“曲线上的点的坐标都是方程的解”是正确的,下列命题中正确
的是( ).
A.方程的曲线是 B.方程的曲线不一定是
C.是曲线的方程 D.以方程的解为坐标的点都在曲线上
【变式】已知坐标满足方程的点都在曲线上,那么( )
A.曲线上的点的坐标都适合方程
B.凡坐标不适合的点都不在上
C.不在上的点的坐标必不适合
D.不在上的点的坐标有些适合,有些不适合
【例2】如图所示的图形的方程与图中曲线的方程对应正确的( )
题型二:由方程判断曲线类型
【例3】下列方程表示什么曲线
(1); (2);
(3); (4)
题型三:曲线的对称性
【例4】方程所表示的曲线( )
A.关于轴对称 B.关于轴对称 C.关于原点对称 D.关于对称
【变式】下列方程所表示的曲线中,关于轴和轴都对称的是( )
A. B.
C. = 1 D.
题型四:求曲线方程或轨迹方程
1.直接法
【例5】在平面直角坐标系中,点与点关于原点对称,是动点,
且直线与的斜率之积等于,求动点的轨迹方程.
【变式】已知的一边的长为定值,边的中线的长为定值,求顶点的轨迹方
程.
2.代入法求曲线的方程(相关点法)
【例6】已知的两顶点的坐标分别为,顶点在曲线上运动,求重心的轨迹方程.
【变式】已知圆及一点,在圆上运动一周,的中点形成轨迹,
求轨迹的方程.
3.定义法求曲线的方程
【例7】设,若动点满足,求动点的轨迹方程.
【变式】设圆,过原点作圆的任意弦,求所作弦中点的轨迹方程.
4.求参数轨迹方程.
【例8】已知是方程的两根,求点的轨迹方程.
【变式】已知定点不在坐标轴上,动直线过点,并分别交轴,轴于点,分别过作轴,轴的垂线交于点,求动点的轨迹方程.
5.交轨法求曲线的方程
【例9】如果两条曲线的方程是和,它们的交点是,证明:的曲线也经过点,并求经过两条曲线和的交点的直线方程.
题型五:综合应用
【例10】已知点,点在轴上,点在轴正半轴上,点在直线上,且,又
(1)当点在轴上移动时,求点的轨迹的方程;
(2)若直线与轨迹交于、两点,中点到直线的距离为,求的取值范围
【例11】已知动圆过定点,且在轴上截得的弦的长为4.
(1)