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2.1.2求曲线的方程(2)(教学设计)

2.1.2求曲线的方程(2)(教学设计)
教学目标:
知识目标:1.根据条件,求较复杂的曲线方程.
2.求曲线的交点.
3.曲线的交点与方程组解的关系. 能力目标:
1.进一步提高应用“五步”法求曲线方程的能力.
2.会求曲线交点坐标,通过曲线方程讨论曲线性质. 情感目标:
1.渗透数形结合思想.
2.培养学生的辨证思维.
教学重点
1.求曲线方程的实质就是找曲线上任意一点坐标(x,y)的关系式f(x,y)=0.
2.求曲线交点问题转化为方程组的解的问题.
教学难点
1. 寻找“几何关系”.
2. 转化为“动点坐标”关系.
教学方法
启发诱导式教学法.
启发诱导学生联想新旧知识点的联系,从而发现解决问题的途径.
教学过程
一、复习回顾:
求曲线的方程(轨迹方程),一般有下面几个步骤:
1.建立适当的坐标系,设曲线上任一点M 的坐标(,)x y ;
2.写出适合条件P 的几何点集:{}
()P M P M =; 3.用坐标表示条件()P M ,列出方程(,)0f x y =; 4.化简方程(,)0f x y =为最简形式;
5.证明(查漏除杂).
说明:回顾求简单曲线方程的一般步骤,阐明步骤(2)、(3)为关键步骤,说明(5)步不要求书面表达,但思维一定要到位,注意等价性即可. 二、师生互动,新课讲解: (一)、直接法:
由题设所给(或通过分析图形的几何性质而得出)的动点所满足的几何条件列出等式,再用坐标代替这等式,化简得曲线的方程,这种方法叫直接法.
例1:(1)求和定圆x 2+y 2=R 2的圆周的距离等于R 的动点P 的轨迹方程;
(2)过点A(a ,o)作圆O ∶x 2+y 2=R 2(a >R >o)的割线,求割线被圆O 截得弦的中点的轨迹. 对(1)分析:
动点P 的轨迹是不知道的,不能考查其几何特征,但是给出了动点P 的运动规律:|OP|=2R 或|OP|=0.
解:(1)设动点P(x ,y),则有|OP|=2R 或|OP|=0. 即x 2+y 2=4R 2或x 2+y 2=0.
故所求动点P 的轨迹方程为x 2+y 2=4R 2或x 2+y 2=0. (2)设弦的中点为M(x ,y),连结OM , 则OM ⊥AM . ∵kOM ·kAM=-1,
其轨迹是以OA 为直径的圆在圆O 内的一段弧(不含端点).
变式训练1:.如图,在平面直角坐标系中,已知动点P (x ,y ),PM ⊥y 轴,垂足为M ,点N 与点P 关于x
轴对称且OP →·M N →
=4,求动点P 的轨迹方程。

解:x 24-y 2
2=1
(二)、代入法(相关点法):若动点P(x ,y)随已知曲线上的点Q(x 0,y0)的变动而变动,且x0、y0可用x 、y 表示,则将Q 点坐标表达式代入已知曲线方程,即得点P 的轨迹方程.这种方法称为相关点法(或代入法).
例2:已知△ABC ,A (-2,0),B (0,-2),第三个顶点C 在曲线132
-=x y 上移动,求△ABC 的重心的轨迹方程.
解析: 设△ABC 的重心为G (x ,y ),顶点C 的坐标为(x 1
,y 1
),由重心坐标公式得⎩⎨⎧
x =-2+0+x
1
3
y =0-2+y
1
3

∴⎩⎪⎨⎪⎧
x 1=3x +2
y 1
=3y +2, 代入y 1=3x 21-1,得3y +2=3(3x +2)2-1.
∴y =9x 2+12x +3即为所求轨迹方程
题后感悟] (1)代入法:像本例将所求点M 的坐标代入已知曲线方程求得动点M 的轨迹方程的方法叫代入法.
(2)代入法求轨迹(曲线)方程的基本步骤为
①设点:设所求轨迹上任意点M (x ,y ),设动点(已知轨迹的动点)P (x 0,y 0).
②求关系式:求出两个动点的关系式⎩
⎪⎨⎪⎧
x 0=f (x ,y ),y 0=g (x ,y ).
③代入:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程.
变式训练2:已知O 为直角坐标系原点,M 为圆()322
2
=+-y x 上的动点,试求MO 中点的轨迹方程。

(三)、参数法:如果问题中所求动点满足的几何条件不易得出,也没有明显的相关点,但能发现这个动点受某个变量(像角度、斜率、比值、截距、时间、速度等)的影响,此时,可先建立x 、y 分别与这个变量的关系,然后将该变量(参数)消去,即可得到x 、y 的关系式.
例3:过原点的直线与圆0562
2=+-+x y x 相交于A 、B 两点,求弦AB 的中点M 的轨迹方程。

解:设过原点的直线为y=kx ,弦AB 的中点M(x,y) 把y=kx 代入x2+y2-6x+5=0得:
x2+(kx)2-6x+5=0即: (1+k2)x2-6x+5=0
消去k 得:y2=3x-x2
∴弦AB 的中点M 的轨迹方程为y2=3x-x2。

变式训练3:二次函数2
2
()x (21)1()f x m x m m R =+++-∈的顶点的轨迹方程。

答案:
三、课堂小结,巩固反思:
221k 16x x +=+∴2
2121k 16k
kx kx y y +=+=+∴⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧+=+=+=+=∴221221k 13k 2y y y k 132x x x 04
3=--y x
1、求曲线的方程(轨迹方程),一般有下面几个步骤:
1.建立适当的坐标系,设曲线上任一点M 的坐标(,)x y ;
2.写出适合条件P 的几何点集:{}
()P M P M =; 3.用坐标表示条件()P M ,列出方程(,)0f x y =; 4.化简方程(,)0f x y =为最简形式; 5.证明(查漏除杂).
2、 常用求轨迹方程的方法。

四、【课时作业】 1、(课本P37习题2.1 B 组 NO :1) 2、(课本P37习题2.1 B 组 NO :2)
3、△ABC 一边的两个端点是B(0,6)和C(0,-6),另两边斜率的积是4
9
,求顶点A 的轨迹方程。

(注:暂不考虑变量的取值范围)
解:
22
13681
y x -=
4、点P 与一定点F(2,0)的距离和它到一定直线x=8的距离的比是1∶2,求点P 的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形?
解:
22
11612
x y += 5、已知曲线C :y 2=x+1,定点A(3,1),B 为C 上任一点,点P 为AB 的中点,当B 在曲线C 上运动时,求点P 的轨迹方程。

6、已知点M 到点F(0,1)和直线l :y =-1的距离相等,求点M 的轨迹方程.
图2
解:设点M 的坐标为(x ,y),点M 的轨迹就是集合P ={M||MF|=|MQ|},其中Q 是点M 到直线y =-1的垂线的垂足.由两点间距离公式及点到直线的距离公式,得x 2+(y -1)2=|y +1|,将上式两边平方,得x 2+(y -1)2=(y +1)2,化简,得y =1
4
x 2.①
),
,(y x P 令),
,(11y x B ⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧=+=+.2
1,2
311
y y x x ⎩⎨⎧-=-=∴.
12,
3211
y y x x .
)12(1)32(2-=+-∴y x P 点的轨迹方程是所求,
又2
111y x =+ 解:。

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