曲线和方程时
由斜率关系可求得l的斜率为
于是有
y~
沪奶7
即丨的方程为
-0
①
分析、引导:上述问题是我们早就学过的,用点斜式就可解决•可是,你们是否想过①恰好
就是所求的吗?或者说①就是直线'的方程?根据是什么,有证明吗?
(通过教师引导,是学生意识到这是以前没有解决的问题,应该证明,证明的依据就是定义
中的两条).
证明:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解.
两条互相垂直的直线作坐标轴,建立直角坐标系•然后仿照例1中的解法进行求解.
求解过程略.
【概括总结】通过学生讨论,师生共同总结:
分析上面两个例题的求解过程,我们总结一下求解曲线方程的大体步骤:
首先应有坐标系;其次设曲线上任意一点;然后写岀表示曲线的点集;再代入坐标;最后整
理岀方程,并证明或修正•说得更准确一点就是:
(1)建立适当的坐标系,用有序实数对例如「匚表示曲线上任意一点U的坐标;
(2)写出适合条件的点的集合
(4)化方程y)-o为最简形式;
(5)证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点.
一般情况下,求解过程已表明曲线上的点的坐标都是方程的解; 等价的,那么逆推回去就说明以方程的解为坐标的点都是曲线上的点. 省略,不过特殊情况要说明.
(1)根据已知条件,求岀表示平面曲线的方程.
(2)通过方程,研究平面曲线的性质.
事实上,在前边所学的直线方程的理论中也有这样两个基本问题.而且要先研究如何求岀曲
线方程,再研究如何用方程研究曲线•本节课就初步研究曲线方程的求法.
【问题】
如何根据已知条件,求岀曲线的方程.
【实例分析】
例1:设「、亦两点的坐标是、(3,7),求线段工三的垂直平分线-的方程.
教学过程:
【引入】
1•提问:什么是曲线的方程和方程的曲线.
学生思考并回答•教师强调.
2•坐标法和解析几何的意义、基本问题.
对于一个几何问题,在建立坐标系的基础上,用坐标表示点;用方程表示曲线, 通过研究方
程的性质间接地来研究曲线的性质,这一研究几何问题的方法称为坐标法,这门科学称为解析几
何•解析几何的两大基本问题就是:
于集合
P-{m\|闷妙|・2)
由距离公式,点二适合的条件可表示为
J
将①式移项后再两边平方,得
化简得
上述五个步骤可简记为:建系设点;写出集合;列方程;化简;修正.
F面再看一个问题:
例3:已知一条曲线在T轴的上方,它上面的每一点到亠- -点的距离减去它到 卞轴的距 离的差都是2,求这条曲线的方程.
【动画演示】用几何画板演示曲线生成的过程和形状,在运动变化的过程中寻找关系.
解:设点以I'■-是曲线上任意一点,加一人轴,垂足是石(如图2),那么点二f属
这样我们就有两种求解方程的方法,而且解法二不借助直线方程的理论,又非常自然,还体
现了曲线方程定义中点集与对应的思想•因此是个好方法.
让我们用这个方法试解如下问题:
例2:点Ef与两条互相垂直的直线的距离的积是常数■'求点亞 的轨迹方程.
分析:这是一个纯粹的几何问题,连坐标系都没有•所以首先要建立坐标系,显然用已知中
解法二:设■-■■■'是线段口三的垂直平分线上任意一点,也就是点就属于集合
p-{m\
由两点间的距离公式,点所适合的条件可表示为
仏
将上式两边平方,整理得
工+2厂?-0
果然成功,当然也不要忘了证明,即验证两条是否都满足.显然,求解过程就说明第一条是
正确的(从这一点看,解法二也比解法一优越一些);至于第二条上边已证.
设是线段」:王的垂直平分线上任意一点,贝9
呦
即
J(呵十if十S十if=J(仓_十也
将上式两边平方,整理得
这说明点;』的坐标.I' -是方程'+27-7-0的解.
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.
设点 的坐标..■-是方程①的任意一解,则
珂十纽-7"
咼・7_2旳
到上、云的距离分别为
何』卜辰卄十山十疔
=十十]y
=
M出卜府孑兀R7
=丿(4-2”尸十5-7『
=十口)
所以陆"卜阿同,即点还在直线山占上.
综合(1)、(2),①是所求直线的方程.
至此,证明完毕•回顾上述内容我们会发现一个有趣的现象:在证明(1)曲线上的点的
坐标都是这个方程的解中, 设■'■'■■'-1'--是线段 以吕的垂直平分线上任意一点, 最后得到式子咼+2升0,如果去掉脚标,这不就是所求方程x+2y-7=0吗?可见,这个证明过程 就表明一种求解过程,下面试试看:
课题:求曲线的方程(第一课时)
教学目标:
(1)了解坐标法和解析几何的意义,了解解析几何的基本问题.
(2)进一步理解曲线的方程和方程的曲线.
(3)初步掌握求曲线方程的方法.
(4)线的方程.
教学用具:计算机.
教学方法:启发引导法,讨论法.