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第二章圆锥曲线与方程导学案

§2.1.1 曲线与方程(1)1.理解曲线的方程、方程的曲线;2.求曲线的方程.3436,找出疑惑之处)复习1:画出函数22y x=(12)x-≤≤的图象.复习2:画出两坐标轴所成的角在第一、三象限的平分线,并写出其方程.二、新课导学※学习探究探究任务一:到两坐标轴距离相等的点的集合是什么?写出它的方程.问题:能否写成y x=,为什么?新知:曲线与方程的关系:一般地,在坐标平面内的一条曲线C与一个二元方程(,)0F x y=之间,如果具有以下两个关系:1.曲线C上的点的坐标,都是的解;2.以方程(,)0F x y=的解为坐标的点,都是的点,那么,方程(,)0F x y=叫做这条曲线C的方程;曲线C叫做这个方程(,)0F x y=的曲线.注意:1︒如果……,那么……;2︒“点”与“解”的两个关系,缺一不可;3︒曲线的方程和方程的曲线是同一个概念,相对不同角度的两种说法;4︒曲线与方程的这种对应关系,是通过坐标平面建立的.试试:1.点(1,)P a在曲线2250x xy y+-=上,则a=___.2.曲线220x xy by+-=上有点(1,2)Q,则b=.新知:根据已知条件,求出表示曲线的方程.※典型例题例 1 证明与两条坐标轴的距离的积是常数(0)k k>的点的轨迹方程式是xy k=±.变式:到x轴距离等于5的点所组成的曲线的方程是50y-=吗?例2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.变式:已知等腰三角形三个顶点的坐标分别是(0,3)A,(2,0)B-,(2,0)C.中线AO(O为原点)所在直线的方程是0x=吗?为什么?小结:求曲线的方程的步骤:①建立适当的坐标系,用(,)M x y表示曲线上的任意一点的坐标;②写出适合条件P的点M的集合{|()}P M p M=;③用坐标表示条件P,列出方程(,)0f x y=;④将方程(,)0f x y=化为最简形式;⑤说明以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上.※动手试试练1.下列方程的曲线分别是什么?(1)2xyx=(2)222xyx x-=-(3) log a xy a=练2.离原点距离为2的点的轨迹是什么?它的方程是什么?为什么?三、总结提升※学习小结1.曲线的方程、方程的曲线;2.求曲线的方程的步骤:①建系,设点;②写出点的集合;③列出方程;④化简方程;⑤验证.※知识拓展求轨迹方程的常用方法有:直接法,定义法,待定系数法,参数法,相关点法(代入法),交轨法等.※自我评价你完成本节导学案的情况为().A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※当堂检测(时量:5分钟满分:10分)计分:1. 与曲线y x=相同的曲线方程是().A.2xyx=B.y=C.y=D.2log2xy=2.直角坐标系中,已知两点(3,1)A,(1,3)B-,若点C 满足OC=αOA+βOB,其中α,β∈R,α+β=1,则点C的轨迹为( ) .A.射线B.直线C.圆D.线段3.(1,0)A,(0,1)B,线段AB的方程是().A.10x y-+=B.10x y-+=(01)x≤≤C.10x y+-=D.10x y-+=(01)x≤≤4.已知方程222ax by+=的曲线经过点5(0,)3A和点(1,1)B,则a=,b=.5.已知两定点(1,0)A-,(2,0)B,动点p满足12PAPB=,则点p的轨迹方程是.1.点(1,2)A-,(2,3)B-,(3,10)C是否在方程2210x xy y-++=表示的曲线上?为什么?2 求和点(0,0)O,(,0)A c距离的平方差为常数c的点的轨迹方程.§2.1.2 曲线与方程(2)1. 求曲线的方程;2. 通过曲线的方程,研究曲线的性质.3637,找出疑惑之处)复习1:已知曲线C 的方程为22y x =,曲线C 上有点(1,2)A ,A 的坐标是不是22y x =的解?点(0.5,)t 在曲线C 上,则t =___.复习2:曲线(包括直线)与其所对应的方程(,)0f x y =之间有哪些关系?二、新课导学 ※学习探究 引入:圆心C 的坐标为(6,0),半径为4r =,求此圆的方程.问题:此圆有一半埋在地下,求其在地表面的部分的方程.探究:若4AB =,如何建立坐标系求AB 的垂直平分线的方程. ※典型例题例1 有一曲线,曲线上的每一点到x 轴的距离等于这点到(0,3)A 的距离的2倍,试求曲线的方程.变式:现有一曲线在x 轴的下方,曲线上的每一点到x 轴的距离减去这点到点(0,2)A ,的距离的差是2,求曲线的方程.小结:点(,)P a b 到x 轴的距离是;点(,)P a b 到y 轴的距离是; 点(1,)P b 到直线10x y +-=的距离是.例2已知一条直线l 和它上方的一个点F ,点F 到l 的距离是2,一条曲线也在l 的上方,它上面的每一点到F 的距离减去到l 的距离的差都是2,建立适当的坐标系,求这条曲线的方程.※动手试试练1.有一曲线,曲线上的每一点到x轴的距离等于这点到直线10x y+-=的距离的2倍,试求曲线的方程.练2. 曲线上的任意一点到(3,0)A-,(3,0)B两点距离的平方和为常数26,求曲线的方程.三、总结提升※学习小结1. 求曲线的方程;2. 通过曲线的方程,研究曲线的性质.※知识拓展圆锥曲线的统一定义:到定点的距离与到定直线的距离之比为常数e 的点的轨迹是圆锥曲线.01e<<:椭圆;1e=:抛物线;1e>:双曲线.※自我评价你完成本节导学案的情况为().A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※当堂检测(时量:5分钟满分:10分)计分:1.方程[]2(3412)log(2)30x y x y--+-=的曲线经过点(0,3)A-,(0,4)B,(4,0)C,57(,)34D-中的().A.0个B.1个C.2个D.3个2.已知(1,0)A,(1,0)B-,动点满足2MA MB-=,则点M的轨迹方程是(). A.0(11)y x=-≤≤B.0(1)y x=≥C.0(1)y x=≤-D.0(1)y x=≥3.曲线y=与曲线0y x+=的交点个数一定是().A.0个B.2个C.4个D.3个4.若定点(1,2)A与动点(,)P x y满足4OP OA•=,则点P的轨迹方程是.5.由方程111x y-+-=确定的曲线所围成的图形的面积是.1.以O为圆心,2为半径,上半圆弧的方程是什么?在第二象限的圆弧的方程是什么?2.已知点C的坐标是(2,2),过点C的直线CA与x 轴交于点A,过点C且与直线CA垂直的直线CB与y轴交于点B.设点M是线段AB的中点,求点M 的轨迹方程.§2.2.1椭圆及其标准方程(1)1.从具体情境中抽象出椭圆的模型; 2.掌握椭圆的定义; 3.掌握椭圆的标准方程.3840,文P 32~ P 34找出疑惑之处) 复习1:过两点(0,1),(2,0)的直线方程.复习2:方程22(3)(1)4x y -++= 表示以为圆心,为半径的.二、新课导学 ※学习探究取一条定长的细绳,把它的两端都固定在图板的同一个点处,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,这时笔尖画出的轨迹是一个.如果把细绳的两端拉开一段距离,分别固定在图板的两个点处,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的轨迹是什么曲线?思考:移动的笔尖(动点)满足的几何条件是什么?经过观察后思考:在移动笔尖的过程中,细绳的保持不变,即笔尖等于常数.新知1: 我们把平面内与两个定点12,F F 的距离之和等于常数(大于12F F )的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.反思:若将常数记为2a ,为什么122a F F >? 当122a F F =时,其轨迹为; 当122a F F <时,其轨迹为.试试:已知1(4,0)F -,2(4,0)F ,到1F ,2F 两点的距离之和等于8的点的轨迹是.小结:应用椭圆的定义注意两点:①分清动点和定点;②看是否满足常数122a F F >. 新知2:焦点在x 轴上的椭圆的标准方程 ()222210x y a b a b +=>>其中222b a c =- 若焦点在y 轴上,两个焦点坐标,则椭圆的标准方程是. ※典型例题例1 写出适合下列条件的椭圆的标准方程: ⑴4,1a b ==,焦点在x 轴上; ⑵4,ac =y 轴上;⑶10,a b c +==.变式:方程214x ym+=表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数m 的范围.小结:椭圆标准方程中:222a b c =+ ;a b >.例2 已知椭圆两个焦点的坐标分别是()2,0-,(2,0),并且经过点53,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,求它的标准方程.变式:椭圆过点 ()2,0-,(2,0),(0,3),求它的标准方程.小结:由椭圆的定义出发,得椭圆标准方程 .※动手试试练 1. 已知ABC ∆的顶点B 、C 在椭圆2213x y +=上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则ABC ∆的周长是( ). A . B .6C .D .12练2.方程219x ym-=表示焦点在y 轴上的椭圆,求实数m 的范围.三、总结提升 ※学习小结 1. 椭圆的定义: 2. 椭圆的标准方程:※知识拓展1997年初,中国科学院紫金山天文台发布了一条消息,从1997年2月中旬起,海尔·波普彗星将逐渐接近地球,过4月以后,又将渐渐离去,并预测3000年后,它还将光临地球上空1997年2月至3月间,许多人目睹了这一天文现象彗星出现的准确时间呢?原来,海尔·波普彗星运行的轨道是一个椭圆,通过观察它运行中的一些有关数据,可以推算出它的运行轨道的方程,从而算出※自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差 ※当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 数2a ,则点M 的轨迹为( ). A .椭圆 B .圆C .无轨迹D .椭圆或线段或无轨迹 2.如果方程222x ky +=表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是( ). A .(0,)+∞ B .(0,2) C .(1,)+∞ D .(0,1)3.如果椭圆22110036x y +=上一点P 到焦点1F 的距离等于6,那么点P 到另一个焦点2F 的距离是( ). A .4 B .14 C .12D .84.椭圆两焦点间的距离为16,且椭圆上某一点到两焦点的距离分别等于9和15,则椭圆的标准方程 是.5.如果点(,)M x y 在运动过程中,总满足关系式10=,点M 的轨迹是,它的方程是.1. 写出适合下列条件的椭圆的标准方程:⑴焦点在x 轴上,焦距等于4,并且经过点(3,P -;⑵焦点坐标分别为()()0,4,0,4-,5a =; ⑶10,4a c a c +=-=.2. 椭圆2214x y n+=的焦距为2,求n 的值.§2.2.1 椭圆及其标准方程(2)1.掌握点的轨迹的求法;2.进一步掌握椭圆的定义及标准方程.4142,文P 34~ P 36找出疑惑之处)复习1:椭圆上221259x y +=一点P 到椭圆的左焦点1F 的距离为3,则P 到椭圆右焦点2F 的距离 是 .复习2:在椭圆的标准方程中,6a =,b =则椭圆的标准方程是.二、新课导学 ※学习探究问题:圆22650x y x +++=的圆心和半径分别是什么?问题:圆上的所有点到 (圆心)的距离都等于 (半径) ;反之,到点(3,0)-的距离等于2的所有点都在 圆上.※典型例题例1在圆224x y +=上任取一点P ,过点P 作x 轴的垂线段PD ,D 为垂足.当点P 在圆上运动时,线段PD 的中点M 的轨迹是什么?变式: 若点M 在DP 的延长线上,且32DM DP =,则点M 的轨迹又是什么?小结:椭圆与圆的关系:圆上每一点的横(纵)坐标不变,而纵(横)坐标伸长或缩短就可得到椭圆.例2设点,A B 的坐标分别为()()5,0,5,0-,.直线,AM BM 相交于点M ,且它们的斜率之积是49-,求点M 的轨迹方程 .变式:点,A B 的坐标是()()1,0,1,0-,直线,AM BM 相交于点M ,且直线AM 的斜率与直线BM 的斜率的商是2,点M 的轨迹是什么?※动手试试 练1.求到定点()2,0A 与到定直线8x =的距离之比的动点的轨迹方程.练2.一动圆与圆22650x y x +++=外切,同时与圆226910x y x +--=内切,求动圆圆心的轨迹方程式,并说明它是什么曲线.三、总结提升 ※学习小结1. ①注意求哪个点的轨迹,设哪个点的坐标,然后找出含有点相关等式;②相关点法:寻求点M 的坐标,x y 与中间00,x y 的关系,然后消去00,x y ,得到点M 的轨迹方程.※知识拓展椭圆的第二定义:到定点F 与到定直线l 的距离的比是常数e (01)e <<的点的轨迹. 定点F 是椭圆的焦点; 定直线l 是椭圆的准线; 常数e 是椭圆的离心率.※自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差 ※当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1.若关于,x y 的方程22sin cos 1x y αα-=所表示的曲线是椭圆,则α在( ).A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 2.若ABC ∆的个顶点坐标(4,0)A -、(4,0)B ,ABC ∆A .221259x y += B .221259y x +=(0)y ≠C .221169x y +=(0)y ≠D .221259x y +=(0)y ≠3.设定点1(0,2)F -,2(0,2)F ,动点P 满足条件124(0)PF PF m m m+=+>,则点P 的轨迹是( ).A .椭圆B .线段C .不存在D .椭圆或线段 4.与y 轴相切且和半圆224(02)x y x +=≤≤内切的动圆圆心的轨迹方程是.5. 设12,F F 为定点,|12F F |=6,动点M 满足12||||6MF MF +=,则动点M 的轨迹是. 课后作业1.已知三角形ABC 的一边长为6,周长为16,求顶点A 的轨迹方程. 2.点M 与定点(0,2)F 的距离和它到定直线8y =的距离的比是1:2,求点的轨迹方程式,并说明轨迹是什么图形.§2.2.2 椭圆及其简单几何性质(1)1.根据椭圆的方程研究曲线的几何性质,并正确地画出它的图形;2.根据几何条件求出曲线方程,并利用曲线的方程研究它的性质,画图.复习1:椭圆2211612x y+=上一点P到左焦点的距离是2,那么它到右焦点的距离是.复习2:方程2215x ym+=表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是.二、新课导学※学习探究问题1:椭圆的标准方程22221x ya b+=(0)a b>>,它有哪些几何性质呢?图形:范围:x:y:对称性:椭圆关于轴、轴和都对称;顶点:(),(),(),();长轴,其长为;短轴,其长为;离心率:刻画椭圆程度.椭圆的焦距与长轴长的比ca称为离心率,记cea=,且01e<<.试试:椭圆221169y x+=的几何性质呢?图形:范围:x:y:对称性:椭圆关于轴、轴和都对称;顶点:(),(),(),();离心率:cea==.反思:ba或cb的大小能刻画椭圆的扁平程度吗?※典型例题例1 求椭圆221625400x y+=的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标.变式:若椭圆是22981x y+=呢?小结:①先化为标准方程,找出,a b,求出c;②注意焦点所在坐标轴.例 2 点(,)M x y与定点(4,0)F的距离和它到直线25:4l x=的距离的比是常数45,求点M的轨迹.小结:到定点的距离与到定直线的距离的比为常数(小于1)的点的轨迹是椭圆 .※动手试试练1.求适合下列条件的椭圆的标准方程:⑴焦点在x 轴上,6a =,13e =;⑵焦点在y 轴上,3c =,35e =;⑶经过点(3,0)P -,(0,2)Q -;⑷长轴长等到于20,离心率等于35.三、总结提升 ※学习小结1 .椭圆的几何性质:图形、范围、对称性、顶点、长轴、短轴、离心率;2 .理解椭圆的离心率.※知识拓展(数学与生活)已知水平地面上有一篮球,在斜平行光线的照射下,其阴影为一椭圆,且篮球与地面※自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差※当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1.若椭圆2215x y m+=的离心率e =则m的值是( ).A.3 B .3或253C D 2.若椭圆经过原点,且焦点分别为1(1,0)F ,2(3,0)F ,则其离心率为( ).A .34 B.23 C .12 D .143.短轴长为,离心率23e =的椭圆两焦点为12,F F ,过1F 作直线交椭圆于,A B 两点,则2ABF ∆的周长为( ).A .3B .6C .12D .244.已知点P 是椭圆22154x y +=上的一点,且以点P 及焦点12,F F 为顶点的三角形的面积等于1,则点P 的坐标是.5.某椭圆中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是. 1.比较下列每组椭圆的形状,哪一个更圆,哪一个更扁?⑴22936x y +=与2211612x y += ;⑵22936x y+=与221610x y+=.2.求适合下列条件的椭圆的标准方程: ⑴经过点(P -,Q ;⑵长轴长是短轴长的3倍,且经过点(3,0)P ; ⑶焦距是8,离心率等于0.8.§2.2.2 椭圆及其简单几何性质(2)1.根据椭圆的方程研究曲线的几何性质;2.椭圆与直线的关系.4648,文P 40~ P 41找出疑惑之处)复习1: 椭圆2211612x y +=的焦点坐标是( )( ) ;离心率.复习2:直线与圆的位置关系有哪几种?如何判定?二、新课导学 ※学习探究问题1:想想生活中哪些地方会有椭圆的应用呢?问题2:椭圆与直线有几种位置关系?又是如何确定?反思:点与椭圆的位置如何判定?※典型例题例 1 一种电影放映灯泡的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分.过对称轴的截口BAC 是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点1F 上,片门位于另一个焦点2F 上,由椭圆一个焦点1F 发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点2F ,已知12BC F F ⊥,1 2.8F B cm =,12 4.5F F cm =,试建立适当的坐标系,求截口BAC 所在椭圆的方程.变式:若图形的开口向上,则方程是什么?小结:①先化为标准方程,找出,a b ,求出c ; ②注意焦点所在坐标轴.(理)例2 已知椭圆221259x y +=,直线l :45400x y -+=。

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