19-20 第1章 §1 1.1 平面直角坐标系与曲线方程 1.2 平面直角坐标轴中的伸缩变换

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
栏目导航
[尝试解答] (1)由已知设椭圆方程为 ax22+by22=1(a>b>0), 则 2a=12,知 a=6.又离心率 e=ac= 23,故 c=3 3. ∴b2=a2-c2=36-27=9. ∴椭圆的标准方程为3x62 +y92=1.
栏目导航
(2)以 BC 所在直线为 x 轴,BC 的中点为原点,BC 的中垂线为 y 轴建立平面直角坐标系,设 P(x,y)是轨迹上任意一点,又|BC|=2, ∴B(-1,0),C(1,0),则 A(0, 3).
栏目导航
又|PB|-|PA|=4, ∴点 P 在以 A,B 为焦点的双曲线的右支上, 双曲线方程为x42-y52=1(x≥2).② 联立①②,解得 P 点坐标为(8,5 3). ∴kPA=85-33= 3. 因此甲舰行进的方位角为北偏东 30°.
栏目导航
1.由于 A,B,C 的相对位置一定,解决问题的关键是如何建系, 将几何位置量化,根据直线与双曲线方程求解.
栏目导航
求动点轨迹方程常用的方法有: (1)直接法:如果题目中的条件有明显的等量关系或者可以推出 某个等量关系,即可直接求曲线的方程,步骤如下: ①建立适当的平面直角坐标系,并用(x,y)表示曲线上任意一点 M 的坐标;
栏目导航
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(M),写出方程 f(x,y)=0; ④化简方程 f(x,y)=0; ⑤检验或证明④中以方程的解为坐标的点都在曲线上,若方程的 变形过程是等价的,则⑤可以省略.
栏目导航
[精彩点拨] 本题求解的关键在于确定商船相对于甲舰的相对 位置,因此不妨用点 A,B,C 表示甲舰、乙舰、丙舰,建立适当坐 标系,求出商船与甲舰的坐标,问题可解.
栏目导航
[尝试解答] 设 A,B,C,P 分别表示甲舰、乙舰、丙舰和商船.如图所示, 以直线 AB 为 x 轴,线段 AB 的垂直平分线为 y 轴建立直角坐标 系,则 A(3,0),B(-3,0),C(-5,2 3). ∵|PB|=|PC|, ∴点 P 在线段 BC 的垂直平分线上. kBC=- 3,线段 BC 的中点 D(-4, 3), ∴直线 PD 的方程为 y- 3= 13(x+4).①
由椭圆的定义知,点 C 的轨迹是以 A,B 为焦点,长轴长 2a=4, 焦距 2c=2 的椭圆(去除落在直线 AB 上的两点).
以 AB 所在直线为 x 轴,线段 AB 的中垂线为 y 轴,建立直角坐标 系,则点 C 的轨迹方程为x42+y32=1(y≠0).
易知点 D 也在此椭圆上,要使平行四边形 ABCD 的面积最大,则 C, D 为此椭圆短轴的端点,此时,面积 S=2 3(km2).
栏目导航
2.平移变换与伸缩变换的区别是什么? [提示] 平移变换区别于伸缩变换的地方就是:图形经过平移后 只改变了位置,不会改变它的形状.
栏目导航
3.在伸缩变换中,若 x 轴上的单位长度为 y 轴上单位长度的 k 倍后,变换后的坐标(x′,y′)与原坐标(x,y)有什么关系?
栏目导航
[提示] 一般地,在平面直角坐标系 xOy 中: 使 x 轴上的单位长度为 y 轴上单位长度的 k 倍(k>0),则当 k=1 时,x
栏目导航
判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)如果 x 轴的单位长度保持不变,y 轴的单位长度缩小为原来的
12,圆 x2+y2=4 的图形变为椭圆.(
)
(2)平移变换既不改变形状,也不改变位置.( )
(3)在伸缩变换下,直线依然是直线.( )
栏目导航
[解析] (1)√ 因为 x2+y2=4 的圆的形状变为方程x42+y2=1 表 示的椭圆.
栏目导航
2.如图,四边形 MNPQ 是圆 C 的内接等腰梯形,向量C→M与P→N 的夹角为 120°,Q→C·Q→M=2.
(1)求圆 C 的方程; (2)求以 M,N 为焦点,过点 P,Q 的椭圆方程.
栏目导航
[解] (1)建立如图所示的平面直角坐标系, 由题意得,△CQM 为正三角形. ∴ ·Q→M=r2·cos 60°=2, ∴圆 C 的半径为 2. 又圆心为(0,0), ∴圆 C 的方程为:x2+y2=4.
2.运用坐标法解决实际问题的步骤:建系→设点→列关系式(或 方程)→求解数学结果→回答实际问题.
栏目导航
1.已知某荒漠上有两个定点 A,B,它们相距 2 km百度文库现准备在荒 漠上开垦一片以 AB 为一条对角线的平行四边形区域建成农艺园,按 照规划,围墙总长为 8 km.
(1)问农艺园的最大面积能达到多少?
栏目导航
自主预习 探新知
栏目导航
教材整理 1 平面直角坐标系与点的坐标 在平面直角坐标系中,对于任意一点,都有唯一的 有__序__实__数__对__(_x_,__y_)与之对应;反之,对于任意的_一__个__有__序__实__数__对__(x_,__y_), 都有唯一的点与之对应.即在平面直角坐标系中,点 和_有__序__实__数__对__ 是一一对应的.
栏目导航
[精彩点拨] 本题是曲线方程的确定与应用问题,考查建立平面 直角坐标系、数形结合思想、曲线方程的求法及分析推理、计算化简 技能、技巧等.解答此题中(1)需要根据已知条件用待定系数法求解; (2)需要先建立平面直角坐标系,写出各点的坐标,用直接法求解, 再根据方程判定曲线类型画出其表示的曲线.

1+
332·
-1832-4×-3123=4183,故暂不加固的部分长
栏目导航
平面直角坐标系中曲线方程的确定 【例 2】 (1)已知椭圆 G 的中心在坐标原点,长轴在 x 轴上, 离心率为 23,且 G 上一点到 G 的两个焦点的距离之和为 12,求椭圆 G 的方程; (2)在边长为 2 的正△ABC 中,若 P 为△ABC 内一点,且|PA|2= |PB|2+|PC|2,求点 P 的轨迹方程,并画出方程所表示的曲线.
栏目导航
(2)定义法:如果动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可依 定义写出轨迹方程.
(3)代入法(相关点法):如果动点 P(x,y)依赖于另一动点 Q(x1, y1),而 Q(x1,y1)又在某已知曲线上,则可先列出关于 x,y,x1,y1 的方程组,利用 x,y 表示 x1,y1,把 x1,y1 代入已知曲线方程即为 所求.
栏目导航
(2)由(1)知 M(2,0),N(-2,0),Q(1, 3), ∴2a=|QN|+|QM|=2 3+2, ∴a= 3+1,c=2, ∴b2=a2-c2=2 3, ∴椭圆方程为:4+x22 3+2y23=1.
栏目导航
平面直角坐标系中的伸缩变换
[探究问题] 1.在平面直角坐标系中,经过伸缩变换后,直线变为什么图形? 圆、椭圆、双曲线和抛物线呢? [提示] 在平面经过伸缩变换,直线伸缩后仍为直线;圆伸缩后 可能是圆或椭圆;椭圆伸缩后可能是椭圆或圆;双曲线伸缩后仍为双 曲线;抛物线伸缩后仍为抛物线.
(2)× 平移变换只改变位置,不改变形状. (3)√ 直线在平移和伸缩下依然为直线,但方程发生了变化. [答案] (1)√ (2)× (3)√
栏目导航
合作探究 提素养
栏目导航
利用平面直角坐标系确定位置 【例 1】 由甲导弹驱逐舰、乙导弹驱逐舰、丙综合补给舰组成 的护航编队奔赴某海域执行护航任务,对商船进行护航.某日,甲舰 在乙舰正东 6 千米处,丙舰在乙舰北偏西 30°,相距 4 千米.某时刻 甲舰发现商船的某种求救信号.由于乙、丙两舰比甲舰距商船远,因 此 4 s 后乙、丙两舰才同时发现这一信号,此信号的传播速度为 1 km/s. 若甲舰赶赴救援,行进的方位角应是多少?
栏目导航
[尝试解答] (1)建立平面直角坐标系,使 x 轴与 y 轴具有相同的 单位长度,则2x52 +y92=1 的图形如图①.
栏目导航
(2)如果 x 轴上的单位长度保持不变,y 轴上的单位长度缩小为原 来的12,则2x52 +y92=1 的图形如图②.
栏目导航
(3)如果 y 轴上的单位长度保持不变,x 轴上的单位长度缩小为原 来的12,则2x52 +y92=1 的图形如图③.
栏目导航
【例 3】 在下列平面直角坐标系中,分别作出2x52 +y92=1 的图 形:
(1)x 轴与 y 轴具有相同的单位长度; (2)x 轴上的单位长度为 y 轴上单位长度的 2 倍; (3)x 轴上的单位长度为 y 轴上单位长度的12倍. [精彩点拨] 先按要求改变 x 轴或 y 轴的单位长度,建立平面直 角坐标系,再在新坐标系中作出图形.
栏目导航
填空: (1)x 轴的直线方程为________. (2)以原点为圆心,以 1 为半径的圆的方程为____________. (3)方程 2x2+y2=1 表示的曲线是____________. [答案] (1)y=0 (2)x2+y2=1 (3) 椭圆
栏目导航
教材整理 3 平面直角坐标轴中的伸缩变换 在平面直角坐标系中进行伸缩变换,即_改__变__x轴__或__y_轴__的__单__位_长__度__, 将会对图形产生影响.
栏目导航
(2)该荒漠上有一条水沟 l 恰好经过点 A,且与 AB 成 30°的角, 现要对整条水沟进行加固改造,但考虑到今后农艺园的水沟要重新改 造,所以对水沟可能被农艺园围进的部分暂不加固,问:暂不加固的 部分有多长?
栏目导航
[解] (1)设平行四边形的另两个顶点为 C,D,由围墙总长为 8 km, 得|CA|+|CB|=4>|AB|=2,
x′=x, 轴与 y 轴具有相同的单位长度;即为y′=y 的伸缩变换,
栏目导航
当 k>1 时,相当于 x 轴上的单位长度保持不变,y 轴上的单位长度缩 小为原来的1k,即为xy′ ′= =x1k,y 的伸缩变换,当 0<k<1 时,相当于 y 轴上的单位长度保持不变,x 轴上的单位长度缩小为原来的 k 倍,即 为xy′ ′= =kyx, 的伸缩变换.
栏目导航
判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)在平面直角坐标系中,x 轴上点的纵坐标都是 0.( ) (2)在平面直角坐标系中,点和有序实数对是一一对应的.( ) (3)坐标(3,0)和(0,3)表示同一个点.( )
栏目导航
[解析] (1)√ (2)√ (3)× 因为(3,0)在 x 轴上,而(0,3)在 y 轴上. [答案] (1)√ (2)√ (3)×
栏目导航
教材整理 2 平面直角坐标系中曲线与方程的关系 曲线可看作是 满足某些条件的点 的集合或轨迹,在平面直角坐 标系中,如果某曲线 C 上的点与一个二元方程 f(x,y)=0 的实数解建 立了如下的关系: (1)曲线 C 上的 点的坐标 都是方程 f(x,y)=0 的 解 ; (2)以方程 f(x,y)=0 的 解为坐标的点 都在曲线 C 上. 那么,方程 f(x,y)=0 叫作曲线 C 的方程,曲线 C 叫作方程 f(x, y)=0 的曲线.
栏目导航
(2)因为修建农艺园的可能范围在椭圆x42+y32=1(y≠0)内,故暂不 需要加固水沟的长就是直线 l:y= 33(x+1)被椭圆截得的弦长,如图.
栏目导航
因此,由yx4= 2+y3332=x+1 1,
⇒13x2+8x-32=0,
那么弦长= 1+k2|x1-x2|
= 48 13 km.
∵|PA|2=|PB|2+|PC|2, ∴x2+(y- 3)2=(x+1)2+y2+(x-1)2+y2, 化简得 x2+(x+ 3)2=4. 又∵P 在△ABC 内,∴y>0. ∴P 点的轨迹方程为 x2+(y+ 3)2=4(y>0).
栏目导航
其曲线如图所示为以(0,- 3)为圆心,半径为 2 的圆在 x 轴上 半部分圆弧.
第一章 坐标系
§1 平面直角坐标系 1.1 平面直角坐标系与曲线方程 1.2 平面直角坐标轴中的伸缩变换
栏目导航
学习目标:1.理解平面直角坐标系的作用.(重点)2.了解在平面 直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况.(重点)3.了解平面 直角坐标系中直线、圆、椭圆、双曲线、抛物线等各种图形的代数表 示.(易混点)
相关文档
最新文档