内容正文:
2.1.1曲线与方程的概念
高中人教A版选修《数学2-1》
平面解析几何研究的主要问题是:
(1) 根据已知条件,求出表示平面曲线的方程;
(2) 通过方程,研究平面曲线的性质.
用坐标系研究图形性质的基本思路是,借助于坐标系,把点与坐标,曲线与方程联系起来,从而达到形与数的结合;再通过方程对曲线的几何性质进行研究,把几何问题转化为代数问题来解决。
让我们回顾一下圆及其方程的意义。
如图,一点O为圆心,半径为r(r>0)的圆,记作⊙(O, r),以O为原点建立直角坐标系xOy,我们可以得到圆的方程x2+y2=r2.
上述圆的方程表示的意义是:
(1)设M(x0, y0)是⊙(O, r)上任意一点,则它到圆心O的距离等于r,
因而满足方程 ,即x2+y2=r2.
这就是说(x0, y0)是此方程的一个解;
如果点(x0, y0)不在⊙(O, r)上,则必有,
即有x2+y2≠r2. (x0, y0)就不会是方程x2+y2=r2的解。
(2)如果(x0, y0)是方程x2+y2=r2.的一个解,则可以推得,
即点M(x0, y0)到圆心的距离等于r,点M在⊙(O, r)上;
如果(x0, y0)不是方程x2+y2=r2.的解,则可以推出
即点M(x0, y0)不在⊙(O, r)上。
以上两点说明了⊙(O, r)上的点与方程x2+y2=r2的解之间有一一对应关系。
我们知道⊙(O, r)可以看成一个动点M运动的轨迹,于是在坐标平面上,当⊙(O, r)上一个动点M运动时,点M的坐标(x, y)随着点M的运动而变化,点M运动的轨迹可以用方程x2+y2=r2.来表达。
一般地,一条曲线可以看成动点运动的轨迹,曲线的方程又常称为某种条件的点的轨迹方程。
一个二元方程总可以通过移项写成F(x,y)=0的形式。其中F(x,y)是关于x, y的解析式,例如y=x2可以写成x2-y=0的形式。
在平面直角坐标系中,如果曲线C与方程F(x,y)=0之间具有下列关系:
(1)曲线C上的点的坐标都是方程F(x,y)=0的解;
(2)以方程F(x,y)=0的解为坐标的点都在曲线C上。
那么曲线C