曲线与方程ppt课件市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
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1、9.9 9.9 曲线与方程曲线与方程 基础知识基础知识 自主学习自主学习关键点梳理关键点梳理1.1.曲线与方程曲线与方程 普通地,在平面直角坐标系中,假如某曲线普通地,在平面直角坐标系中,假如某曲线C C上上 点与一个二元方程点与一个二元方程f f(x x,y y)=0=0实数解建立了实数解建立了 以下关系:以下关系:(1 1)曲线上点坐标都是)曲线上点坐标都是 .(2 2)以这个方程解为坐标点都是)以这个方程解为坐标点都是 .那么这个方程叫做那么这个方程叫做 ,这条曲线叫做,这条曲线叫做 .这个方程解这个方程解曲线上点曲线上点曲线方程曲线方程方程曲线方程曲线第1页2.2.求动点轨迹方程普通步
2、骤求动点轨迹方程普通步骤(1 1)建系)建系建立适当坐标系建立适当坐标系.(2 2)设点)设点设轨迹上任一点设轨迹上任一点P P(x x,y y).(3 3)列式)列式列出动点列出动点P P所满足关系式所满足关系式.(4 4)代换)代换依条件式特点,选取距离公式、依条件式特点,选取距离公式、斜率公式等将其转化为斜率公式等将其转化为x x,y y方程式,并化简方程式,并化简.(5 5)证实)证实证实所求方程即为符合条件动证实所求方程即为符合条件动 点轨迹方程点轨迹方程.第2页3.3.两曲线交点两曲线交点(1 1)由曲线方程定义可知,两条曲线交点坐)由曲线方程定义可知,两条曲线交点坐 标应该是两个
3、曲线方程标应该是两个曲线方程 ,即两个曲线方,即两个曲线方 程组成方程组实数解;反过来,方程组有几程组成方程组实数解;反过来,方程组有几 组解,两条曲线就有几个交点,方程组组解,两条曲线就有几个交点,方程组 ,两,两 条曲线就没有交点条曲线就没有交点.(2 2)两条曲线有交点)两条曲线有交点 条件是它们方程所条件是它们方程所 组成方程组有实数解组成方程组有实数解.可见,求曲线交点问题,就是可见,求曲线交点问题,就是求由它们方程所组成方程组实数求由它们方程所组成方程组实数 解问题解问题.公共解公共解无解无解充要充要第3页基础自测基础自测1.1.f f(x x0 0,y y0 0)=0=0是点是点
4、P P(x x0 0,y y0 0)在曲线)在曲线f f(x x,y y)=0=0上上 ()A.A.充分无须要条件充分无须要条件 B.B.必要不充分条件必要不充分条件 C.C.充要条件充要条件 D.D.既不充分也无须要条件既不充分也无须要条件 解析解析 利用曲线与方程定义两条件来确定其关系,利用曲线与方程定义两条件来确定其关系,f f(x x0 0,y y0 0)=0=0可知点可知点P P(x x0 0,y y0 0)在曲线)在曲线f f(x x,y y)=0=0上,上,又又P P(x x0 0,y y0 0)在曲线)在曲线f f(x x,y y)=0=0上时,有上时,有f f(x x0 0,
5、y y0 0)=0=0,f f(x x0 0,y y0 0)=0=0是是P P(x x0 0,y y0 0)在曲线)在曲线f f(x x,y y)=0=0 上充要条件上充要条件.C第4页2.2.方程方程x x2 2+xyxy=x x曲线是曲线是 ()A.A.一个点一个点 B.B.一条直线一条直线 C.C.两条直线两条直线 D.D.一个点和一条直线一个点和一条直线 解析解析 方程变为方程变为x x(x x+y y-1-1)=0=0,x x=0=0或或x x+y y-1=0.-1=0.故方程表示直线故方程表示直线x x=0=0或直线或直线x x+y y-1=0.-1=0.C第5页3.3.已知点已知
6、点A A(-2-2,0 0)、)、B B(3 3,0 0),动点),动点P P(x x,y y)满足满足 =x x2 2-6-6,则点,则点P P轨迹是轨迹是 ()A.A.圆圆 B.B.椭圆椭圆 C.C.双曲线双曲线 D.D.抛物线抛物线 解析解析 =(-2-2-x x,-y y),),=(3-3-x x,-y y),),则则 =(-2-2-x x)()(3-3-x x)+(-y y)2 2=x x2 2-6-6,化简得化简得y y2 2=x x,轨迹为抛物线轨迹为抛物线.D第6页4.4.已知定点已知定点P P(x x0 0,y y0 0)不在直线)不在直线l l:f f(x x,y y)=0
7、)=0上,则上,则 方程方程f f(x x,y y)-)-f f(x x0 0,y y0 0)=0)=0表示一条表示一条 ()A.A.过点过点P P且垂直于且垂直于l l直线直线 B.B.过点过点P P且平行于且平行于l l直线直线 C.C.不过点不过点P P但垂直于但垂直于l l直线直线 D.D.不过点不过点P P但平行于但平行于l l直线直线 解析解析 P P(x x0 0,y y0 0)不在直线)不在直线l l上上,f f(x x0 0,y y0 0)0.0.方程方程f f(x x,y y)-)-f f(x x0 0,y y0 0)=0)=0表示直线与表示直线与l l平行平行.又又f f
8、(x x0 0,y y0 0)-f f(x x0 0,y y0 0)=0.=0.点点P P(x x0 0,y y0 0)在方程)在方程f f(x x,y y)-f f(x x0 0,y y0 0)=0=0 表示直线上,即直线过表示直线上,即直线过P P点点.B第7页5.5.已知两定点已知两定点A A(-2-2,0 0),),B B(1 1,0 0),假如动点假如动点 P P满足满足|PAPA|=2|=2|PBPB|,则点,则点P P轨迹所围成图形轨迹所围成图形 面积等于面积等于 ()A.B.4 C.8 D.9 A.B.4 C.8 D.9 解析解析 设设P P(x x,y y),则由),则由|P
9、APA|=2|=2|PBPB|得得(x x+2)+2)2 2+y y2 2=4=4(x x-1)-1)2 2+y y2 2,即(即(x x-2-2)2 2+y y2 2=4=4,故,故P P点轨迹是以(点轨迹是以(2 2,0 0)为)为 圆心,以圆心,以2 2为半径圆为半径圆.所围成图形面积等于所围成图形面积等于 2 22 2=4 .=4 .B第8页题型一题型一 直接法求轨迹方程直接法求轨迹方程【例例1 1】如图所表示,过点】如图所表示,过点P P(2 2,4 4)作相互垂直直线作相互垂直直线l l1 1、l l2 2.若若l l1 1交交x x 轴于轴于A A,l l2 2交交y y轴于轴于
10、B B,求线段,求线段ABAB 中点中点M M轨迹方程轨迹方程.设设M M(x x,y y),),则则A A、B B两点坐标可两点坐标可 用用x x,y y表示,再利用表示,再利用 =0,=0,建立等式即可建立等式即可.思维启迪思维启迪题型分类题型分类 深度剖析深度剖析第9页解解 设点设点M M坐标为(坐标为(x x,y y),M M是线段是线段ABAB中点,中点,A A点坐标为(点坐标为(2 2x x,0,0),),B B点坐标为(点坐标为(0 0,2 2y y).=(2 2x x-2-2,-4-4),),=(-2-2,2 2y y-4-4).由已知由已知 =0 =0,-2-2(2 2x x
11、-2-2)-4-4(2 2y y-4-4)=0=0,即即x x+2+2y y-5=0.-5=0.线段线段ABAB中点中点M M轨迹方程为轨迹方程为x x+2+2y y-5=0.-5=0.第10页探究提升探究提升 (1 1)本题中等量关系还有)本题中等量关系还有k kPAPAk kPBPB=-1-1,|ABAB|=2|=2|PMPM|.|.但利用但利用k kPAPAk kPBPB=-1=-1时,应分直时,应分直线线l l1 1斜率存在和不存在两种情况斜率存在和不存在两种情况,应用应用|ABAB|=2|=2|PMPM|时,运算较繁时,运算较繁.(2 2)求轨迹方程时,最终要注意它完备性与纯)求轨迹
12、方程时,最终要注意它完备性与纯粹性,多出点要去掉,遗漏点要补上粹性,多出点要去掉,遗漏点要补上.第11页知能迁移知能迁移1 1 已知动点已知动点M M到定点到定点 A A(1,0)(1,0)与定直线与定直线l l:x x=3=3距离之距离之 和等于和等于4,4,求动点求动点M M轨迹方程轨迹方程.解解 如图所表示如图所表示,设设M M(x x,y y)是轨迹上任意一点)是轨迹上任意一点,作作MNMNl l于于N N.则则|MAMA|+|+|MNMN|=4|=4,即,即 =4-|=4-|x x-3|.-3|.当当33x x44时,时,=7-=7-x x.即即y y2 2=-12(=-12(x x
13、-4)(3-4)(3x x4).4).当当00 x x33时,时,=x x+1,+1,即即y y2 2=4=4x x(0(0 x x3).3).M M轨迹方程是轨迹方程是y y2 2=-12(=-12(x x-4)(3-4)(3x x4)4)和和y y2 2=4=4x x(0(0 x x3).3).第12页题型二题型二 利用定义法求轨迹方程利用定义法求轨迹方程【例例2 2】一动圆与圆】一动圆与圆x x2 2+y y2 2+6+6x x+5=0+5=0外切,同时与圆外切,同时与圆 x x2 2+y y2 2-6-6x x-91=0-91=0内切,求动圆圆心内切,求动圆圆心M M轨迹方程,轨迹方程
14、,并说明它是什么样曲线并说明它是什么样曲线.利用两圆位置关系利用两圆位置关系相切这一性相切这一性 质得到动圆圆心与已知两圆圆心间关系,再质得到动圆圆心与已知两圆圆心间关系,再 从关系分析满足何种曲线定义从关系分析满足何种曲线定义.思维启迪思维启迪第13页解解 方法一方法一 如图所表示,如图所表示,设动圆圆心为设动圆圆心为M M(x x,y y),),半径为半径为R R,设已知圆圆心分别为,设已知圆圆心分别为O O1 1、O O2 2,将圆,将圆方程分别配方得:(方程分别配方得:(x x+3+3)2 2+y y2 2=4,(=4,(x x-3)-3)2 2+y y2 2=100,=100,当动圆
15、与圆当动圆与圆O O1 1相外切时,相外切时,有有|O O1 1M M|=|=R R+2.+2.当动圆与圆当动圆与圆O O2 2相内切时,相内切时,有有|O O2 2M M|=10-|=10-R R.第14页将将两式相加,得两式相加,得|O O1 1M M|+|+|O O2 2M M|=12|=12|O O1 1O O2 2|,动圆圆心动圆圆心M M(x x,y y)到点)到点O O1 1(-3,0-3,0)和)和O O2 2(3,03,0)距离和是常数距离和是常数1212,所以点所以点M M轨迹是焦点为轨迹是焦点为O O1 1(-3,0-3,0)、)、O O2 2(3,03,0),长轴长等于
16、长轴长等于1212椭圆椭圆.22c c=6=6,2 2a a=12=12,c c=3=3,a a=6=6,b b2 2=36-9=27=36-9=27,圆心轨迹方程为圆心轨迹方程为 轨迹为椭圆轨迹为椭圆.第15页方法二方法二 由方法一可得方程由方法一可得方程移项再两边分别平方得:移项再两边分别平方得:两边再平方得两边再平方得3 3x x2 2+4+4y y2 2-108=0-108=0,整理得,整理得所以所以,动圆圆心轨迹方程是动圆圆心轨迹方程是 轨迹是椭圆轨迹是椭圆.第16页探究提升探究提升 在利用圆锥曲线定义求轨迹时,若所求在利用圆锥曲线定义求轨迹时,若所求轨迹符合某种圆锥曲线定义,则依据
17、曲线方轨迹符合某种圆锥曲线定义,则依据曲线方程,写出所求轨迹方程,若所求轨迹是某种圆锥程,写出所求轨迹方程,若所求轨迹是某种圆锥曲线上特定点轨迹,则利用圆锥曲线定义列曲线上特定点轨迹,则利用圆锥曲线定义列出等式,化简求得方程出等式,化简求得方程.第17页知能迁移知能迁移2 2 已知圆已知圆C C1 1:(:(x x+3)+3)2 2+y y2 2=1=1和圆和圆C C2 2:(x x-3-3)2 2+y y2 2=9,=9,动圆动圆M M同时与圆同时与圆C C1 1及圆及圆C C2 2相外切,求动圆圆相外切,求动圆圆心心M M轨迹方程轨迹方程.解解 如图所表示,设动圆如图所表示,设动圆M M与
18、圆与圆C C1 1及圆及圆C C2 2分别外切于点分别外切于点A A和点和点B B,依据两圆外切充要条件,依据两圆外切充要条件,得得|MCMC1 1|-|-|ACAC1 1|=|=|MAMA|,|MCMC2 2|-|-|BCBC2 2|=|=|MBMB|.|.因为因为|MAMA|=|=|MBMB|,所以所以|MCMC2 2|-|-|MCMC1 1|=|=|BCBC2 2|-|-|ACAC1 1|=3-1=2.|=3-1=2.第18页这表明动点这表明动点M M到两定点到两定点C C2 2,C C1 1距离之差是常数距离之差是常数2.2.依据双曲线定义依据双曲线定义,动点动点M M轨迹为双曲线左支
19、轨迹为双曲线左支(点(点M M到到C C2 2距离大,到距离大,到C C1 1距离小),这里距离小),这里a a=1,=1,c c=3,=3,则则b b2 2=8,=8,设点设点M M坐标为(坐标为(x x,y y),其轨迹其轨迹方程为方程为 (x x-1).-1).第19页题型三题型三 相关点法相关点法(代入法代入法)求轨迹方程求轨迹方程【例例3 3】(】(1212分)已知分)已知P P(4 4,0 0)是圆)是圆x x2 2+y y2 2=36=36内内 一点,一点,A A、B B是圆上两动点,且满足是圆上两动点,且满足APBAPB=90,=90,求矩形求矩形APBQAPBQ顶点顶点Q Q
20、轨迹方程轨迹方程.连结连结QPQP交交ABAB于于R R,则则R R是矩形是矩形APBQAPBQ 中心中心.因而可选因而可选R R坐标为中间变量,先求坐标为中间变量,先求R R 轨迹方程轨迹方程,再将再将Q Q坐标代入坐标代入R R坐标中即可坐标中即可.思维启迪思维启迪第20页解解 如图所表示,设如图所表示,设ABAB中点为中点为R R,坐标为(坐标为(x x1 1,y y1 1),),Q Q点坐标为(点坐标为(x x,y y),),2 2分分则在则在R RttABPABP中,中,|ARAR|=|=|PRPR|,又因为又因为R R是弦是弦ABAB中点,依垂径中点,依垂径定理有定理有R RttO
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