内容正文:
第3章 圆锥曲线与方程
3.4 曲线与方程
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1.了解曲线上点的坐标与方程的解之间的一一对应关系.(数学抽象、直观想象)
2.理解“曲线的方程”与“方程的曲线”的概念.(数学抽象、直观想象)
3.通过具体的实例掌握求曲线方程的一般步骤,会求曲线的方程.(逻辑推理)
学习目标
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曲线的方程、方程的曲线的定义分别是什么?
[答案] 如果(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解,(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,此时,这个方程叫作曲线的方程,这条曲线叫作方程的曲线.
自主预习
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1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1) 与 表示同一条曲线.( )
×
(2)过点 且斜率为 的直线的方程是 .( )
×
(3)已知曲线 的方程是 ,若点 在曲线 上,则有 .
( )
√
(4)以 , , 为顶点的 的 边上中线所在直线的方程是
.( )
√
4
2.已知直线 及曲线 ,则点 ( ).
B
A.在直线 上,但不在曲线 上 B.在直线 上,也在曲线 上
C.不在直线 上,也不在曲线 上 D.不在直线 上,但在曲线 上
[解析] 将点 的坐标分别代入直线 和曲线 的方程,知点 在直线 上,也在曲线 上.
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3.在平面直角坐标系 中,若定点 与动点 满足 ,则点
的轨迹方程为______________.
<m></m>
[解析] 由题意知, , ,则 .由 , 得 ,即点 的轨迹方程为 .
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4.已知动点 到定点 的距离与到定直线 的距离之比是常数 ,求
动点 的轨迹.
[解析] 因为动点 到定点 和到定直线 的距离之比是常数 ,
所以 ,
两边平方并化简,得 ,即 ,
所以点 的轨迹是长轴长为10,短轴长为8的椭圆.
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探究1 曲线与方程的概念
问题: 如何用集合法判断曲线与方程的关系?
[答案] 若曲线是点集 ,方程 的解集为 ,则曲线和方程概念中的两个条件
可以表示为 ; .
所以曲线和方程的概念中的两个条件实际上是说明这两个集合相等,这是判断方程是否
为所给曲线的方程,曲线是否为所给方程的曲线的标准.
合作探究
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新知生成
一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线 (看作满足某种条件的点的集合或轨
迹)上的点与一个二元方程 的实数解建立了如下关系:
(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.
此时,这个方程叫作曲线的方程,这条曲线叫作方程的曲线.
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新知运用
例1 如果坐标满足方程 的点都在曲线 上,那么( ).
C
A.曲线 上的点的坐标都满足方程
B.凡坐标不满足方程 的点都不在曲线 上
C.不在曲线 上的点的坐标必不满足方程
D.不在曲线 上的点的坐标有些满足方程 ,有些不满足方程
方法指导 由于题中方程 与曲线 不是一一对应的,因此曲线 上的点
的坐标未必都满足方程 .
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[解析] 满足方程 的点都在曲线 上,但曲线 上的点的坐标不一定都满足方程 ,故A不正确;坐标不满足方程 的点,也可能在曲线 上,故B不正确;因为满足方程 的点都在曲线 上,所以不在曲线 上的点必不满足方程 ,故C正确,D不正确.
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&1& 判断方程是否是曲线的方程的两个关键点:一是检验点的坐标是否满足方程;二是检验以方程的解为坐标的点是否在曲线上.
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判断下列命题的真假,并说明原因.
(1)到两坐标轴距离相等的点的轨迹方程为 .
[解析] 假命题.因为到两坐标轴距离相等的点的轨迹是两条直线,即 和
.
直线 上的点的坐标都是方程 的解,而直线 上的点(除原点外)的坐标都不
是方程 的解.
这显然和曲线与方程关系中的条件“曲线上的点的坐标都是这个方程的解”不相符.
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(2)已知 , 两点的坐标分别为 , ,则满足 的动点 的轨
迹方程为 .
[解析] 假命题.由题意可知,动点 的轨迹是以线段 为直径的圆(除去 , 两点),
因此尽管动点 的坐标都满足方程 ,但以方程 的解为坐标的点不一定都在动点 的轨迹上.
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探究2 曲线方程的判定与证明
问题: 如果曲线 的方程是 ,那么点 在曲线 上的充要条件是什么?
[答案] 若点 在曲线 上,则 ;若 ,则点 在曲线 上.所以点 在曲线 上的充要条件是 .
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新知生成
若曲线 的方程是 ,则点 在曲线