2022年平面解析几何教案 .pdf
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1、第十章平面解析几何10.1 直线方程教学内容及其要求:一、教学内容1. 直线的倾斜角与斜率2. 直线的方程3. 直线的平行与垂直4. 两条直线的交点及点到直线的距离二、教学要求1. 理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握斜率公式,并会运用。2.掌握直线的点斜式、斜截式和一般式方程,能较熟练地根据已知条件求直线方程。3. 掌握两直线平行和垂直的充要条件,并会熟练运用。4. 掌握求两直线交点的方法并会运用。5. 熟记点到直线的距离公式并会运用。简单介绍直线方程的概念我们把0kxyb(ykxb转换过来)叫做直线l的方程,反过来说直线l的方程表示就是0kxyb。例 1 已知直线l的方程为2360 xy(1
2、)求直线l与坐标轴交点的坐标。 (2)判断点1(1,1)M、210(2,)3M是否在直线l上。解: (1)要求坐标轴上的点,我们可以知道在x轴上坐标( ,0)x,在y轴上坐标(0,)y把( ,0)x带入方程,得3x把(0,)y带入方程,得2y(2)要问点是否在直线上,我们只需把点的坐标带入方程,方程左右相等,那么点就在直线上,否则就是不在。把1(1,1)M带入方程左边,左边7右边,所以点不在直线上。把210(2,)3M带入方程左边,左边0右边,所以点在直线上。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 37 页例 2 已知直线l的方
3、程为3120 xy(1)求直线l与坐标轴交点的坐标。 (2)判断点1(2,6)M、2(2,3)M是否在直线l上。解: (1)要求坐标轴上的点,我们可以知道在x轴上坐标( ,0)x,在y轴上坐标(0,)y把( ,0)x带入方程,得4x把(0,)y带入方程,得12y(2)要问点是否在直线上,我们只需把点的坐标带入方程,方程左右相等,那么点就在直线上,否则就是不在。把1(2,6)M带入方程左边,左边12右边,所以点不在直线上。把2(2,3)M带入方程左边,左边21右边,所以点不在直线上。10.1.1 直线的倾斜角和斜率1、直线的倾斜角(1)定义:沿x轴正方向, 逆时针旋转到与直线重合时所转的最小正角
4、记作,那么就叫做直线l的倾斜角。(2)图像表示:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 37 页(3)倾斜角的范围:0001802、直线的斜率(1)定义:直线的倾斜角0(90 )的正切值叫做这条直线的斜率。通常用k表示。即tank000(0180 ,90 )(2)斜率的四种情况:1、当00时,0k;2、当00090时,0k;3、当090时,k不存在;4、当0090180,0k。(3)已知直线上两点求直线斜率:111(,)p x y、222(,)pxy图可不画精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
5、- - - - -第 3 页,共 37 页2121yykxx(21xx) 若:21xx,直线垂直与x轴,这条直线的斜率不存在。例 1 经过点(3,2)A、( 1,6)B两点的直线的斜率和倾斜角?解:212162113yykxxtan1k000(0180 ,90 )0135所以直线的斜率为-1,倾斜角为0135。例 2 已知直线直线1l的倾斜角060,直线1l与直线2l互相垂直,求1l、2l的斜率?解:直线1l的斜率:011tantan603k因为12ll,000260901500223tantan1503k例 3 习题书后练习8.1.2 直线的方程1、点斜式方程:00(,)P xy,斜率k00
6、()yyk xx例 1 求经过点(2,4),倾斜角为045的直线的方程 ? 解:根据已知条件得02x、04y、0tan451k带入点斜式方程:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 37 页00()yyk xx41(2)yx2yx例 2 已知经过点(1,2)A、点( 3,5)B的直线方程?解:2121523314yykxx带入点斜式方程:00()yyk xx32(1)4yx31144yx2、斜截式方程:斜率k,纵截距bykxb例 3 求与y轴交与点(0,3)B且倾斜角为4的直线方程?解:先解释下纵截距b(0, )Bb3btan1
7、4k带入斜截式方程;ykxb3yx例 4 已知横截距为2a、纵截距2b,求直线l的方程?解:根据题意得:点(2,0)、(0,2)212120102yykxx带入斜截式方程;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 37 页ykxb2yx3、直线的一般方程把上面 4 个例子改成就行0AxByc10.1.3 两直线平行和垂直1、两直线平行定义:1212llkk例 1 已知过点(4, 3)且平行与直线250 xy的直线方程?解:把一般方程改写成斜截式方程250 xy25yx22k1212llkk12k带入点斜式方程:00()yyk xx
8、32(4)yx25yx2、两直线垂直定义:12121llkk例 1 已知过点(1, 2)且垂直与直线250 xy的直线方程?解:把一般方程改写成斜截式方程250 xy1522yx精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 37 页212k12121llkk12k带入点斜式方程:00()yyk xx22(1)yx24yx10.1.4 两直线的交点例 1 书 P8 例题10.1.5 两直线的夹角(不讲)1、定义:两直线所形成的最小的角角叫两直线的夹角2、夹角范围:00090当0012ll当09012ll3、夹角公式:2112tan1kk
9、k k例 1 求直线1l:220 xy和直线2l:320 xy的夹角?解:根据题意求出两直线斜率12k、213k2112123tan111123kkk k精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 37 页045例 2 习题练习10.1.5 点到直线的距离点00(,)P xy到直线方程0AxByc的距离0022AxByCdAB(A、B 不全为 0)例 1 求点( 1,3)P到下列直线的距离:1、230 xy;2、31x;3、1y解: 1、0022AxByCdAB222( 1) 1 3 321252552、3 两条直线要么平行与x轴,
10、要么垂直与x轴,我们采用图像法更简单。例 2 采用书后习题10.2 圆及其方程教学内容及其要求:一、教学内容1. 圆的方程2. 直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系二、教学要求1. 掌握圆的定义、标准方程,会根据已知条件求圆的标准方程。2. 熟悉圆的一般方程,会根据已知条件求圆的一般方程,会根据所给方程判断是否表精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 37 页示一个圆,并会进行圆的标准方程和一般方程的互化。3. 会根据方程讨论点与圆、直线与圆、圆与圆的位置关系。10.2.1 圆的方程1、圆的标准方程222()()xaybr其中(
11、 , )C a b为圆心;r为半径。例 1 指出下列圆的方程的圆心和半径? 1、22(3)(3)16xy圆心(3, 3)、4r2、22(1)(2)9xy圆心( 1, 2)、3r例 2 求以(2,1)C为圆心的圆与之直线3460 xy相切,求此圆的方程?解:根据题意得:0022AxByCrdAB223 24 163445带入圆的方程: 222()()xaybr2224(2)(1)( )5xy2216(2)(1)25xy2、圆的一般方程(已知圆经过三点)220 xyDxEyF精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 37 页结合书 P
12、15 讲解10.2.2 直线与圆的位置关系相切、相交、相离1、 如何判断直线与圆的位置关系方法:利用圆心到直线的距离d与圆的半径r作比较dr相离dr相切dr相切例 1 判别直线3430 xy与圆22240 xyxy的位置关系解:根据题意得:22(1)(2)5xy圆心(1, 2)、半径5r223 1( 4)( 2)33( 4)d142.85dr相离10.2.3 圆与圆的位置关系简单介绍下以书上例子讲解下10.3 椭圆及其方程教学内容及其要求:一、教学内容1. 椭圆的定义和标准方程2. 椭圆的几何性质二、教学要求1. 理解椭圆的定义,掌握椭圆的标准方程,了解标准方程的推导方法,能根据给定的条件求椭
13、圆的标准方程。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 37 页2. 掌握椭圆的几何性质,能根据椭圆的标准方程求它的范围、焦点坐标、顶点坐标、长轴长、短轴长、焦距和离心率。10.3.1 椭圆的定义与标准方程1、椭圆的定义平面内到两定点1F、2F的距离之和为常数(大于21F F)的点的轨迹叫做椭圆。两定点1F、2F叫做焦距,两焦点1F、2F间的距离叫做椭圆的焦距。2、 椭圆的标准方程(1)焦点在x轴上:22221xyab(2)焦点在y轴上:22221yxab10.3.2 椭圆的的几何性质1、x轴方程22221xyab(1)图像(2
14、)a为长半轴、b为短半轴、c为焦半距;2a为长轴、2b为短轴;2c为焦距。222abc(3)顶点(,0)a、(0,)b;焦点(,0)c。(4)离心率:cea2、y轴方程22221yxab(1)图像(2)a为长半轴、b为短半轴、c为焦半距;2a为长轴、2b为短轴;2c为焦距。222abc(3)顶点(,0)b、(0,)a;焦点(0,)c。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 37 页(4)离心率:cea例 1 已知椭圆方程22416xy,求其长轴、短轴、离心率、顶点坐标、焦点坐标,并指出为何轴方程?解:将方程化为标准方程2214
15、16xy216a、24b4a、2b、222 3cab为y轴方程长轴28a、短轴24b、焦距24 3c顶点坐标(,0)b、(0,)a( 2,0)、(0,4)焦点坐标(0,)c(0, 2 3)例 2 已知椭圆的焦点在x轴上,焦距与长半轴的长的和为10,离心率为13,求椭圆的标准方程?解:根据题意得210ca13cea6a、2c22232bacx轴方程22221xyab精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 37 页2213632xy例 3 椭圆经过(2,0)、(0, 3),求椭圆方程?解:分析题型注意这个两点的特殊性根据题意得:3
16、a、2b、方程为y轴方程:22221yxab2222132yx22194yx例 4 参考书后习题P21-22 10.4 双曲线及其方程教学内容及其要求:一、教学内容1. 双曲线的定义和标准方程2. 双曲线的几何性质二、教学要求1. 知道双曲线的定义,掌握双曲线的标准方程,了解标准方程的推导方法,能根据给定的条件求双曲线的标准方程。2. 掌握双曲线的几何性质,能根据双曲线的标准方程求它的范围、焦点坐标、顶点坐标、实轴长、虚轴长、焦距、离心率和渐近线方程。10.4.1 双曲线的定义和标准方程1、双曲线的定义平面内到两定点1F、2F的距离之差的绝对值为常数(大于21F F)的点的轨迹叫做双精选学习资
17、料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 37 页曲线。两定点1F、2F叫做焦距,两焦点1F、2F间的距离叫做椭圆的焦距。3、 双曲线的标准方程(3)焦点在x轴上:22221xyab(4)焦点在y轴上:22221yxab10.4.2 双曲线的的几何性质1、x轴方程22221xyab(1)图像(2)a为实半轴、b为虚半轴、c为焦半距;2a为实轴、2b为虚轴;2c为焦距。222cab(3)顶点(,0)a;焦点(,0)c。(4)离心率:cea(5)渐近线方程:byxa2、y轴方程22221yxab(1)图像(2)a为实半轴、b为虚半轴、c为焦半
18、距;2a为实轴、2b为虚轴;2c为焦距。222cab(3)顶点(0,)a;焦点(0,)c。(4)离心率:cea(5)渐近线方程:ayxb精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 37 页例 1 已知双曲线方程22416xy,求其实轴、虚轴、离心率、顶点坐标、焦点坐标,并指出为何轴方程?解:将方程化为标准方程221416xy24a、216b2a、4b、222 5cab为x轴方程实轴24a、虚轴28b、焦距24 5c顶点坐标(,0)a( 2,0)焦点坐标(,0)c( 2 5,0)例 2 已知双曲线的焦点在y轴上,焦半距与实轴的长的和
19、为10,离心率为43,求双曲线的标准方程?解:根据题意得210ca43cea3a、4c2227bcay轴方程22221yxab22197yx精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 37 页例 3 双曲线经过(2,0),焦距为6,求椭圆方程?解:分析题型注意这个点的特殊性根据题意得:2a、3c、945b、方程为x轴方程:22221xyab22145xx例 4 设双曲线的一条渐近线方程为340 xy,一个焦点为(0,5),求双曲线的方程?解:根据题意得:焦点在y轴上渐近线方程:ayxb双曲线方程:22221yxab34ab、5c、
20、222cab3a、4b221916yx例 5 参考书后习题P27 10.5 抛物线及其方程教学内容及其要求:一、教学内容1. 双曲线的定义和标准方程2. 双曲线的几何性质精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 37 页二、教学要求1. 知道双曲线的定义,掌握双曲线的标准方程,了解标准方程的推导方法,能根据给定的条件求双曲线的标准方程。2. 掌握双曲线的几何性质,能根据双曲线的标准方程求它的范围、焦点坐标、顶点坐标、实轴长、虚轴长、焦距、离心率和渐近线方程。10.5 抛物线及其方程10.5.1 抛物线的定义及其标准方程1、定义:
21、平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线,焦点到准线的距离p (0)p。2、标准方程:四个。10.5.2 抛物线的几何性质方程所在轴:x正半轴x负半轴y正半轴y负半轴标准方程:22ypx22ypx22xpy22xpy顶点:均为原点焦点坐标:(,0)2p(,0)2p(0,)2p(0,)2p准线方程:2px2px2py2py离心率:均为1e例 1 指出抛物线240 xy的焦点坐标、准线方程?解: (1)把不是标准方程转换成标准方程24xy24p2p(2)判断方程所在轴y负半轴精选学习资料 - - - - - - - - - 名
22、师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 37 页焦点坐标:(0,)2p(0,1)准线方程:2py1y例 2 求对对称轴为坐标轴,且过点(5,10)M的抛物线方程 ? 解: (1)学会画示意图判断出方程x正半轴22yp xy正半轴22xp y(2)带点22ypx22xpy220yx252xy例 3 参考书后习题P32 10.7 应用举例例 1 关于复习以 P43 页为主第十一章计数方法11.1 两个基本计数原理教学内容及其要求:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 37 页一、教学内容1. 分类加法原理2. 分
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