内容正文:
2.1.2 求曲线的方程
“天宫一号”运行要经过两次轨道控制,从入轨时的椭圆轨道进入近圆轨道.
在这里我们必须要知道“天宫一号”运行的轨道(轨迹),那么科学家们是如何进行计算的呢?接下来我们就来探究一下轨迹方程的求法.
1.理解坐标法的作用及意义.
2.掌握求曲线方程的一般方法和步骤,能根据所给条件,选择适当坐标系.(重点、难点)
探究 求曲线的方程的步骤
上一节,我们已经学习了曲线的方程与方程的曲线的概念.利用这两个重要概念,就可以借助于坐标系,用坐标表示点,把曲线看成满足某种条件的点的集合或轨迹,用曲线上点的坐标(x, y)所满足的方程f(x, y)=0表示曲线,通过研究方程的性质间接地来研究曲线的性质.
我们把借助于坐标系研究几何图形的方法叫做坐标法. 在数学中,用坐标法研究几何图形的知识形成的学科叫做解析几何.因此,解析几何是用代数方法研究几何问题的一门数学学科.
问题1:解析几何与坐标法.
问题2:平面解析几何研究的两个基本问题.
(1)根据已知条件,求出表示平面曲线的方程;(2)通过曲线的方程,研究平面曲线的性质.
【例1】设A,B两点的坐标分别是(-1,-1),(3,7),求线段AB的垂直平分线的方程.
解析:设点M(x,y)是线段AB的垂直平分
线上的任意一点,也就是点M属于集合
由两点间的距离公式,点M适合的条件可表示为
上式两边平方,并整理得
x+2y-7=0. ①
我们证明方程①是线段AB的垂直平分线的方程.
(1)由求方程的过程可知,垂直平分线上每一点的坐标都是方程①的解;
(2)设点M1的坐标(x1,y1)是方程①的解,即
x1+2y1-7=0,
x1=7-2y1.
点M1到A,B的距离分别是
即点M在线段AB的垂直平分线上.
由(1)、(2)可知,方程①是线段AB的垂直平分线的方程.
由上述例子可以看出,求曲线的方程,一般有下面几个步骤:
(1)建系设动点:建立适当的坐标系,用有序实数对(x,y)表示所求曲线上任意一点M的坐标;(求谁设谁)
(2)列几何条件:写出适合条件p的点M的集合P={M|p(M)};
(3)坐标代换:用坐标表示条件p(M),列出方程f(x,y)=0;
说明:一般情况下,化简前后方