选修4-4平面直角坐标系
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第一讲 坐标系
§1 平面直角坐标系
一．平面直角坐标系的建立 坐标法
1、建立平面直角坐标系 2、设点（点与坐标的对应） 3、列式（方程与坐标的对应） 4、化简 5、说明
思考:
思考:
C P
B
信息中心
A
l r
以接报中心为原点O，以BA方向为x轴，建立 直角坐标系.设A、B、C分别是西、东、北观测点，
则 A(1020,0), B(－1020,0), C(0,1020)
设P（x,y）为巨响发生点，由B、C同时听
到巨响声，得|PC|=|PB|，故P在BC的垂直平分
线PO上，PO的方程为y=－x，因A点比B点晚4s
听到爆炸声，
y
C
P
故|PA|－ |PB|=340×4=1360
B o Ax
由双曲线定义知P点在以A、B为焦点的
曲线C变为x’2－9y’2 =1，求曲线C的 方程并画出图形。
思考：在伸缩 4 下，椭圆是否可以 变成圆？抛物线，双曲线变成什么曲 线？
课堂小结：
（1）体会坐标法的思想，应用坐标 法解决几何问题；
（2）掌握平面直角坐标系中的伸缩 变换。
作业： P8 1, 2，4, 5 预习： 极坐标系（书本P9-P11）
在正弦曲线y=sinx上任取一点P(x,y)，保持纵坐 标不变，将横坐标x缩为原来的 1 ，在此基础上，
2
将纵坐标变为原来的3倍，就得到正弦曲线
y=3sin2x. 设点P（x,y）经变换得到点为P’(x’,y’) 1
x’= 2 x 3 y’=3y 通常把 3 叫做平面直角坐标系中的一个坐
标伸缩变换。
双曲线
x2 a2
y2 b2
1 上，
a680,c1020 b2 c2a2 10220682053420 故双曲线方 6x822程 05为 y324201(x0)
用y=－x代入上式，得 x6805，
∵|PA|>|PB|,
x680 5,y680 5, 即 P(680 5,680 5)故 , PO 681 00
在正弦曲线上任取一点P（x,y）， 保持横坐标x不变，将纵坐标伸长为原 来的3倍，就得到曲线y=3sinx。 设点P（x,y）经变换得到点为P’(x’,y’)
x’=x 2
y’=3y
通常把 2 叫做平面直角坐标系中 的一个坐标伸长变换。
（3）怎样由正弦曲线y=sinx得到曲 线y=3sin2x? 写出其坐标变换。
即：设P(x,y)是平面直角坐标系中任意一点，保持
纵坐标不变，将横坐标x缩为原来 ，得1 到点
P’(x’,y’).坐标对应关系为：
2
坐标对应关系为：
1
x’= 2 x 1 y’=y
通常把 1 叫做平面直角坐标系中 的一个压缩变换。
（2）怎样由正弦曲线y=sinx得到曲 线y=3sinx?写出其坐标变换。
定义：设P(x,y)是平面直角坐标系中 任意一点，在变换
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
:
x y
' '
x y
( 0) ( 0)
4
的作用下，点P(x,y)对应P’(x’,y’).称
为平面直角坐标系中的伸缩变换。
注 （1） 0,0
（2）把图形看成点的运动轨迹， 平面图形的伸缩变换可以用坐标伸缩 变换得到；
（3）在伸缩变换下，平面直角 坐标系不变，在同一直角坐标系下进 行伸缩变换。
即 x 2 y 2 c 2 5 [(x c )2 y 2 ].
整 理 得 2 x 2 2 y 2 2 c 2 5 c x 0 .
因 为 B E (x c ,y ),C F (c x , y ),
22
2
所 以B EC F(xc)(cx)y20. 22 2
因此，BE与CF互相垂直.
根据几何特点选择适当的直角坐标系的一些规则： （1）如果图形有对称中心，可以选择对称中心为坐标原点； （2）如果图形有对称轴，可以选择对称轴为坐标轴； （3）使图形上的特殊点尽可能地在坐标轴上。
答：巨响发生在接报中心的西偏北
450距中心 680 10m 处.
思考:
例1.已知△ABC的三边a,b,c满足
b2+c2=5a2,BE,CF分别为边AC,AB上
的中线，建立适当的平面直角坐标系
探究BE与CF的位置关系。 y
解：以△ABC的顶点Ａ为原点Ｏ， 边AB所在的直线x轴，建立直角 坐标系，由已知，点A、B、F的 坐标分别为
P8 习题1.1－－1
二.平面直角坐标系中的伸缩变换
思考： （1）怎样由正弦曲线y=sinx得到曲 线y=sin2x?
y=sin2x
2
O
x
y=sinx
在正弦曲线y=sinx上任取一点P(x,y)，保持纵坐 标不变，将横坐标x缩为原来的 1 ，就得到正弦
2
曲线y=sin2x.
上述的变换实质上就是一个坐标的压缩变换，
C E
c
A ( 0, 0 ) , B ( c ,0 ) , F ( 2 ,0 ).
O (A)
F
Bx
设 点 C 的 坐 标 为 ( x , y ) , 则 点 E 的 坐 标 为 （ x 2 ， y 2 ） . 由 b 2 c 2 5 a 2 ， 可 得 到 |A C |2 |A B |2 5 |B C |2 ，
练习：
1.在直角坐标系中，求下列方程所对 应的图形经过伸缩变换
x’=x
y’=3y
后的图形。 （1）2x+3y=0; (2)x2+y2=1
2.在同一直角坐标系下，求满足下列 图形的伸缩变换：曲线4x2+9y2=36变 为曲线x’2+y’2=1 3.在同一直角坐标系下，经过伸缩变
换 x’=3x 后， y’=y
§1 平面直角坐标系
一．平面直角坐标系的建立 坐标法
1、建立平面直角坐标系 2、设点（点与坐标的对应） 3、列式（方程与坐标的对应） 4、化简 5、说明
思考:
思考:
C P
B
信息中心
A
l r
以接报中心为原点O，以BA方向为x轴，建立 直角坐标系.设A、B、C分别是西、东、北观测点，
则 A(1020,0), B(－1020,0), C(0,1020)
设P（x,y）为巨响发生点，由B、C同时听
到巨响声，得|PC|=|PB|，故P在BC的垂直平分
线PO上，PO的方程为y=－x，因A点比B点晚4s
听到爆炸声，
y
C
P
故|PA|－ |PB|=340×4=1360
B o Ax
由双曲线定义知P点在以A、B为焦点的
曲线C变为x’2－9y’2 =1，求曲线C的 方程并画出图形。
思考：在伸缩 4 下，椭圆是否可以 变成圆？抛物线，双曲线变成什么曲 线？
课堂小结：
（1）体会坐标法的思想，应用坐标 法解决几何问题；
（2）掌握平面直角坐标系中的伸缩 变换。
作业： P8 1, 2，4, 5 预习： 极坐标系（书本P9-P11）
在正弦曲线y=sinx上任取一点P(x,y)，保持纵坐 标不变，将横坐标x缩为原来的 1 ，在此基础上，
2
将纵坐标变为原来的3倍，就得到正弦曲线
y=3sin2x. 设点P（x,y）经变换得到点为P’(x’,y’) 1
x’= 2 x 3 y’=3y 通常把 3 叫做平面直角坐标系中的一个坐
标伸缩变换。
双曲线
x2 a2
y2 b2
1 上，
a680,c1020 b2 c2a2 10220682053420 故双曲线方 6x822程 05为 y324201(x0)
用y=－x代入上式，得 x6805，
∵|PA|>|PB|,
x680 5,y680 5, 即 P(680 5,680 5)故 , PO 681 00
在正弦曲线上任取一点P（x,y）， 保持横坐标x不变，将纵坐标伸长为原 来的3倍，就得到曲线y=3sinx。 设点P（x,y）经变换得到点为P’(x’,y’)
x’=x 2
y’=3y
通常把 2 叫做平面直角坐标系中 的一个坐标伸长变换。
（3）怎样由正弦曲线y=sinx得到曲 线y=3sin2x? 写出其坐标变换。
即：设P(x,y)是平面直角坐标系中任意一点，保持
纵坐标不变，将横坐标x缩为原来 ，得1 到点
P’(x’,y’).坐标对应关系为：
2
坐标对应关系为：
1
x’= 2 x 1 y’=y
通常把 1 叫做平面直角坐标系中 的一个压缩变换。
（2）怎样由正弦曲线y=sinx得到曲 线y=3sinx?写出其坐标变换。
定义：设P(x,y)是平面直角坐标系中 任意一点，在变换
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
:
x y
' '
x y
( 0) ( 0)
4
的作用下，点P(x,y)对应P’(x’,y’).称
为平面直角坐标系中的伸缩变换。
注 （1） 0,0
（2）把图形看成点的运动轨迹， 平面图形的伸缩变换可以用坐标伸缩 变换得到；
（3）在伸缩变换下，平面直角 坐标系不变，在同一直角坐标系下进 行伸缩变换。
即 x 2 y 2 c 2 5 [(x c )2 y 2 ].
整 理 得 2 x 2 2 y 2 2 c 2 5 c x 0 .
因 为 B E (x c ,y ),C F (c x , y ),
22
2
所 以B EC F(xc)(cx)y20. 22 2
因此，BE与CF互相垂直.
根据几何特点选择适当的直角坐标系的一些规则： （1）如果图形有对称中心，可以选择对称中心为坐标原点； （2）如果图形有对称轴，可以选择对称轴为坐标轴； （3）使图形上的特殊点尽可能地在坐标轴上。
答：巨响发生在接报中心的西偏北
450距中心 680 10m 处.
思考:
例1.已知△ABC的三边a,b,c满足
b2+c2=5a2,BE,CF分别为边AC,AB上
的中线，建立适当的平面直角坐标系
探究BE与CF的位置关系。 y
解：以△ABC的顶点Ａ为原点Ｏ， 边AB所在的直线x轴，建立直角 坐标系，由已知，点A、B、F的 坐标分别为
P8 习题1.1－－1
二.平面直角坐标系中的伸缩变换
思考： （1）怎样由正弦曲线y=sinx得到曲 线y=sin2x?
y=sin2x
2
O
x
y=sinx
在正弦曲线y=sinx上任取一点P(x,y)，保持纵坐 标不变，将横坐标x缩为原来的 1 ，就得到正弦
2
曲线y=sin2x.
上述的变换实质上就是一个坐标的压缩变换，
C E
c
A ( 0, 0 ) , B ( c ,0 ) , F ( 2 ,0 ).
O (A)
F
Bx
设 点 C 的 坐 标 为 ( x , y ) , 则 点 E 的 坐 标 为 （ x 2 ， y 2 ） . 由 b 2 c 2 5 a 2 ， 可 得 到 |A C |2 |A B |2 5 |B C |2 ，
练习：
1.在直角坐标系中，求下列方程所对 应的图形经过伸缩变换
x’=x
y’=3y
后的图形。 （1）2x+3y=0; (2)x2+y2=1
2.在同一直角坐标系下，求满足下列 图形的伸缩变换：曲线4x2+9y2=36变 为曲线x’2+y’2=1 3.在同一直角坐标系下，经过伸缩变
换 x’=3x 后， y’=y