第56课时--轨迹和对称问题
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西师大版三年级下册《对称现象》数学教案_教学设计西师大版三年级下册《对称现象》数学教案教学目标:1、感受生活中的对称现象,初步建立起对称的概念。
2、经历观察、操作、交流等过程,在此过程中有积极的学习心态。
3、感受生活中物体的对称美,体验到学习数学的乐趣。
教学过程:一、初步感知对称1、开门见山,指出学习课题:对称教师:这节课我们学习新的知识对称。
2、独立看书第115~116页教师:请同学们看书115~116页,边看边想,你发现了什么?3、小组内说说自己的发现教师:看了,想了,想不想说说呢?请大家先在小组内说说自己的发现或看书后的想法。
要求:组内每个人均要发言,老师可以通过看、听、问的方式了解组内说的情况。
4、全班交流抽代表在全班交流,有不同的发现时,其他小组派代表补充,相同发现不重复发言。
要求:发言时要说明是组中集体的认识还是个别认识,如果有个别认识,应说明是谁认识到的。
教师在此过程中要注意调控,如果学生表达偏离建立对称概念的目标时,要适时适宜导回,并注意点到对称的本质,即对称事物(以及后面的轴对称图形)的共性:可以分为两部分,这两部分完全一样。
不要在美、漂亮这些非本质属性上过多纠缠!有!于是便有了上面的教学安排。
此安排充分利用了教科书上的素材,充分发挥了教科书的作用。
学生独立看、想,然后组内交流,再全班交流,让学生在自主学习的基础上再合作学习,充分体现了学习方式的变革。
]二、在生活中(室内、室外、校外)找对称现象,拓宽对称外延的认识(1)教师:同学们通过看书、交流知道了许多物体是对称的。
其实生活中远不止这些对称现象。
想一想,你还发现过哪些物体是对称的?为什么说它是对称的?先独立想,再告诉同伴,好吗?(2)抽代表全班交流,相互学习。
在解释为什么说它是对称时,要求不宜过高,只要说出基本意思即可。
三、通过动手操作加深对对称的认识(1)书上第117页第2题做墨渍图。
(2)书上第117页第3题:搭积木,无积木者可用小棒、图片等代替。
(西师大版)三年级数学教案:对称现象一、教学目标1.了解对称现象的概念和特点。
2.掌握通过对称现象进行图形判断的方法。
3.培养学生观察、分析、解决数学问题的能力。
二、教学内容1.了解对称现象的概念和特点。
(1)引入:教师将一些带有对称现象的图形展示给学生,引导学生观察,并询问学生他们是否发现了什么规律。
(2)讲解:教师讲解对称概念和对称轴的定义,以及常见对称形状的特点。
2.掌握通过对称现象进行图形判断的方法。
(1)练习:学生在教师的指导下,观察一些图形,判断是否存在对称现象,并标出对称轴。
(2)讲解:教师讲解通过对称轴的位置,判断图形是对称还是不对称的方法。
3.培养学生观察、分析、解决数学问题的能力。
(1)探究:教师提供一些简单的数学问题,引导学生通过对称现象解决问题。
(2)练习:学生练习完成一些简单的对称现象问题。
三、教学重难点1.教学重点掌握对称现象的概念和特点,以及通过对称轴来判断图形是否对称的方法。
2.教学难点通过对称现象解决数学问题。
四、教学过程1.了解对称现象的概念和特点(1)引入教师出示一些带有对称现象的图形,让学生观察,看看是否能发现什么规律。
(2)讲解教师讲解对称概念和对称轴的定义,以及常见对称形状的特点。
比如:点对称、轴对称、中心对称等。
2.掌握通过对称现象进行图形判断的方法(1)练习教师出示一些图形,让学生判断是否存在对称轴,并标出对称轴。
(2)讲解教师讲解通过对称轴的位置,判断图形是否对称的方法。
让学生在实践中掌握这种方法。
3.培养学生观察、分析、解决数学问题的能力(1)探究教师提供一些简单的数学问题,引导学生通过对称现象解决问题。
比如:一个圆,最多能分成几份,每份最大是多少度?(2)练习学生练习完成一些简单的对称现象问题。
比如:如何用只有直线和圆的工具来画一个正方形?五、教学反思本节课通过对称现象的概念、方法以及实践应用,实现了培养学生观察、分析、解决问题的能力目标。
在教学过程中,教师引入了“发现问题”“尝试解决”“交流讨论”等多种教学方法,使得学生在轻松愉快的氛围中学到了知识。
动点轨迹问题专题讲解一.专题内容:求动点(, )P x y 的轨迹方程实质上是建立动点的坐标, x y 之间的关系式,首先要分析形成轨迹的点和已知条件的内在联系,选择最便于反映这种联系的坐标形式,寻求适当关系建立等式,常用方法有: (1)等量关系法.....:根据题意,列出限制动点的条件等式,这种求轨迹的方法叫做等量关系法,利用这种方法时,要求对平面几何中常用的定理和解析几何中的有关基本公式很熟悉. (2)定义法...:如果动点满足的条件符合某种已知曲线(如圆锥曲线)的定义,可根据其定义用待定系数法求出轨迹方程.(3)转移代入法.....:如果所求轨迹上的点(, )P x y 是随另一个在已知曲线C :(, )0F x y =上的动点00(, )M x y 的变化而变化,且00, x y 能用, x y 表示,即0(, )x f x y =,0(, )y g x y =,则将00, x y 代入已知曲线(, )0F x y =,化简后即为所求的轨迹方程.(4)参数法...:选取适当的参数(如直线斜率k 等),分别求出动点坐标, x y 与参数的关系式,得出所求轨迹的参数方程,消去参数即可. (5)交轨法...:即求两动直线交点的轨迹,可选取同一个参数,建立两动直线的方程,然后消去参数,即可(有时还可以由三点共线,斜率相等寻找关系). 注意:轨迹的完备性和纯粹性!一定要检验特殊点和线! 二.相关试题训练(一)选择、填空题1.( )已知1F 、2F 是定点,12||8F F =,动点M 满足12||||8MF MF +=,则动点M 的轨迹是 (A )椭圆 (B )直线 (C )圆 (D )线段2.( )设(0,5)M ,(0,5)N -,MNP ∆的周长为36,则MNP ∆的顶点P 的轨迹方程是(A )22125169x y +=(0x ≠) (B )221144169x y +=(0x ≠) (C )22116925x y +=(0y ≠) (D )221169144x y +=(0y ≠) 3.与圆2240x y x +-=外切,又与y 轴相切的圆的圆心轨迹方程是 ;4.P 在以1F 、2F 为焦点的双曲线221169x y -=上运动,则12F F P ∆的重心G 的轨迹方程是 ;5.已知圆C :22(16x y +=内一点)A ,圆C 上一动点Q , AQ 的垂直平分线交CQ 于P 点,则P 点的轨迹方程为 .2214x y += 6.△ABC 的顶点为(5, 0)A -、(5, 0)B ,△ABC 的内切圆圆心在直线3x =上,则顶点C 的轨迹方程是 ;221916x y -=(3x >) 变式:若点P 为双曲线221916x y -=的右支上一点,1F 、2F 分别是左、右焦点,则△12PF F 的内切圆圆心的轨迹方程是 ;推广:若点P 为椭圆221259x y +=上任一点,1F 、2F 分别是左、右焦点,圆M 与线段1F P 的延长线、线段2PF 及x 轴分别相切,则圆心M 的轨迹是 ;7.已知动点M 到定点(3,0)A 的距离比到直线40x +=的距离少1,则点M 的轨迹方程是 .(212y x =)8.抛物线22y x =的一组斜率为k 的平行弦的中点的轨迹方程是 .(4kx =(28k y >))9.过抛物线24y x =的焦点F 作直线与抛物线交于P 、Q 两点,当此直线绕焦点F 旋转时, 弦PQ 中点的轨迹方程为 . 解法分析:解法1 当直线PQ 的斜率存在时,设PQ 所在直线方程为 (1)y k x =-与抛物线方程联立,2(1),4y k x y x=-⎧⎨=⎩ 消去y 得 2222(24)0k x k x k -++=. 设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,PQ 中点为(,)M x y ,则有21222,22(1).x x k x k y k x k ⎧++==⎪⎪⎨⎪=-=⎪⎩消k 得22(1)y x =-.当直线PQ 的斜率不存在时,易得弦PQ 的中点为(1,0)F ,也满足所求方程. 故所求轨迹方程为22(1)y x =-. 解法2 设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,由2112224,4.y x y x ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 得121212()()4()y y y y x x -+=-,设PQ 中点为(,)M x y , 当12x x ≠时,有121224y y y x x -⋅=-,又1PQ MF yk k x ==-,所以,21yy x ⋅=-,即22(1)y x =-. 当12x x =时,易得弦PQ 的中点为(1,0)F ,也满足所求方程. 故所求轨迹方程为22(1)y x =-.10.过定点(1, 4)P 作直线交抛物线:C 22y x =于A 、B 两点, 过A 、B 分别作抛物线C 的切线交于点M, 则点M 的轨迹方程为_________.44y x =-(二)解答题1.一动圆过点(0, 3)P ,且与圆22(3)100x y ++=相内切,求该动圆圆心C 的轨迹方程. (定义法)2.过椭圆221369x y +=的左顶点1A 作任意弦1A E 并延长到F ,使1||||EF AE =,2A 为椭圆另一顶点,连结OF 交2A E 于点P , 求动点P 的轨迹方程.(直接法、定义法;突出转化思想)3.已知1A 、2A 是椭圆22221x y a b+=的长轴端点,P 、Q 是椭圆上关于长轴12A A 对称的两点,求直线1PA 和2QA 的交点M 的轨迹.(交轨法)4.已知点G 是△ABC 的重心,(0,1), (0,1)A B -,在x 轴上有一点M ,满足||||MA MC =, GM AB R λλ=(∈).(1)求点C 的轨迹方程;(2)若斜率为k 的直线l 与点C 的轨迹交于不同两点P 、Q ,且满足||||AP AQ =,试求k 的取值范围.解:(1)设(,)C x y ,则由重心坐标公式可得(,)33x yG . ∵ GM AB λ=,点M 在x 轴上,∴ (,0)3x M .∵ ||||MA MC =,(0,1)A -,∴=,即 2213x y +=. 故点C 的轨迹方程为2213x y +=(1y ≠±).(直接法) (2)设直线l 的方程为y kx b =+(1b ≠±),11(,)P x y 、22(,)Q x y ,PQ 的中点为N . 由22,3 3.y kx b x y =+⎧⎨+=⎩消y ,得222(13)63(1)0k x kbx b +++-=.∴ 22223612(13)(1)0k b k b ∆=-+->,即22130k b +->. ①又122613kbx x k +=-+,∴212122262()221313k b b y y k x x b b k k -+=++=+=++, ∴ 223(,)1313kb bN k k-++. ∵ ||||AP AQ =,∴ AN PQ ⊥,∴ 1ANk k =-,即 221113313bk kb k k ++=--+,∴ 2132k b +=,又由①式可得 220b b ->,∴ 02b <<且1b ≠.∴ 20134k <+<且2132k +≠,解得11k -<<且3k ≠±. 故k 的取值范围是11k -<<且3k ≠±. 5.已知平面上两定点(0,2)M -、(0,2)N ,P 为一动点,满足MP MN PN MN ⋅=⋅. (Ⅰ)求动点P 的轨迹C 的方程;(直接法)(Ⅱ)若A 、B 是轨迹C 上的两动点,且AN NB λ=.过A 、B 两点分别作轨迹C 的切线,设其交点为Q ,证明NQ AB ⋅为定值.解:(Ⅰ)设(,)P x y .由已知(,2)MP x y =+,(0,4)MN =,(,2)PN x y =--,48MP MN y ⋅=+.4PN MN x ⋅=,……………………………………………3分∵MP MN PN MN ⋅=⋅,∴48y += 整理,得 28x y =.即动点P 的轨迹C 为抛物线,其方程为28x y =.6.已知O 为坐标原点,点(1,0)E -、(1,0)F ,动点A 、M 、N 满足||||AE m EF =(1m >),0M N A F =⋅,1()2ON OA OF =+,//AM ME .求点M 的轨迹W 的方程.解:∵0MN AF ⋅=,1()2ON OA OF =+,∴ MN 垂直平分AF .又//AM ME ,∴ 点M 在AE 上,∴ ||||||||2AM ME AE m EF m +===,||||MA MF =, ∴ ||||2||ME MF m EF +=>,∴ 点M 的轨迹W 是以E 、F 为焦点的椭圆,且半长轴a m =,半焦距1c =, ∴ 22221b a c m =-=-.∴ 点M 的轨迹W 的方程为222211x y m m +=-(1m >).7.设,x y R ∈,,i j 为直角坐标系内,x y 轴正方向上的单位向量,若向量(2)a xi y j =++,(2)b xi y j =+-, 且||||8a b +=.(1)求点(,)M x y 的轨迹C 的方程;(定义法)(2)过点(0,3)作直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,设OP OA OB =+,是否存在这样的直线l ,使得四边形OAPB 是矩形?若存在,求出直线l 的方程,若不存在,试说明理由.解:(1)2211216x y +=; (2)因为l 过y 轴上的点(0,3).若直线l 是y 轴,则,A B 两点是椭圆的顶点.0OP OA OB =+=,所以P 与O 重合,与四边形OAPB 是矩形矛盾. 故直线l 的斜率存在,设l 方程为3y kx =+,1122(,),(,)A x y B x y .由223,1,1216y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消y 得22(43)18210,k x kx ++-=此时22(18)4(43)(21)k k ∆=-+->0恒成立,且1221843k x x k +=-+,1222143x x k =-+, OP OA OB =+,所以四边形OAPB 是平行四边形.若存在直线l ,使得四边形OAPB 是矩形,则OA OB ⊥,即0OA OB ⋅=.1122(,),(,)OA x y OB x y ==,∴ 12120OA OB x x y y ⋅=+=.即21212(1)3()90k x x k x x ++++=.2222118(1)()3()4343k k k k k +⋅-+⋅-++ 90+=.2516k =,得k =. 故存在直线l:3y x =±+,使得四边形OAPB 是矩形. 8.如图,平面内的定点F 到定直线l 的距离为2,定点E 满足:||EF =2,且EF l ⊥于G ,点Q 是直线l 上一动点,点M 满足:FM MQ =,点P 满足://PQ EF ,0PM FQ ⋅=. (I )建立适当的直角坐标系,求动点P 的轨迹方程;(II )若经过点E 的直线1l 与点P 的轨迹交于相异两点A 、B ,令AFB θ∠=,当34πθπ≤<时,求直线1l 的斜率k 的取值范围.解:(1)以FG 的中点O 为原点,以EF 所在直线为y 轴,建立平面直角坐标系xoy ,设点(,)P x y ,则(0, 1)F ,(0, 3)E ,:1l y =-.∵ FM MQ =,//PQ EF ,∴(,1)Q x -,(, 0)2x M .∵0PM FQ ⋅=,∴ ()()(2)02xx y -⨯+-⨯-=,即所求点P 的轨迹方程为24x y =. (2)设点))(,(),,(212211x x y x B y x A ≠设AF 的斜率为1k ,BF 的斜率为2k ,直线1l 的方程为3+=kx y由⎩⎨⎧=+=yx kx y 432…………6分 01242=--kx x 得 1242121-==+∴x x k x x …………7分 9)4(44221222121==⋅=∴xx x x y y646)(22121+=++=+k x x k y y …………8分)1)(1()1,(),1,,(21212211--+=⋅∴-=-=y y x x y x y x841649121)(22212121--=+--+-=++-+=k k y y y y x x)1)(1(||||21++=⋅y y FB FA 又16416491)(222121+=+++=+++=k k y y y y4216484||||cos 2222++-=+--=⋅=∴k k k k FB FA θ…………10分 由于πθπ<≤43 2242122cos 122-≤++-<--≤<-∴k k 即θ…………11分 222242222≥∴≥++∴k k k解得4488-≤≥k k 或…………13分∴直线1l 斜率k 的取值范围是}8,8|{44-≥≥k k k 或9.如图所示,已知定点(1, 0)F ,动点P 在y 轴上运动,过点P 作PM 交x 轴于点M ,并延长MP 到点N ,且0PM PF ⋅=,||||PM PN =. (1)求动点N 的轨迹方程;(2)直线l 与动点N 的轨迹交于A 、B 两点,若4OA OB ⋅=-,且||AB ≤求直线l 的斜率k 的取值范围.解:(1)设(,)N x y ,由||||PM PN =得(,0)M x -,(0, )2y P ,(,)2y PM x =--,(1,)2y PF =-,又0PM PF ⋅=,∴204y x -+=,即动点N 的轨迹方程为24y x =. (2)10.已知点(0, 1)F ,点M 在x 轴上,点N 在y 轴上,P 为动点,满足0MN MF ⋅=,0MN MP +=.(1)求P 点轨迹E 的方程;(2)将(1)中轨迹E 按向量(0, 1)a =平移后得曲线E ',设Q 是E '上任一点,过Q 作圆22(1)1x y ++=的两条切线,分别交x 轴与A 、B 两点,求||AB 的取值范围.解:(1)设(, 0)M a 、(0, )N b 、(,)P x y ,则(,)MN a b =-、(, 1)MF a =-、(, )MP x a y =-.由题意得(, )(, 1)0,(, )(,)(0, 0).a b a a b x a y -⋅-=⎧⎨-+-=⎩ ∴ 20,, ,2a b xa b y ⎧+=⎪⎨==-⎪⎩ ∴ 214y x =, 故动点P 的轨迹方程为214y x =. (2)11.如图()A m和(,)B n 两点分别在射线OS 、OT 上移动,且12OA OB ⋅=-, O 为坐标原点,动点P 满足OP OA OB =+.(1)求m n ⋅的值; (2)求P 点的轨迹C 的方程,并说明它表示怎样的曲线?(3)若直线l 过点(2, 0)E 交(2)中曲线C 于M 、N 两点,且3ME EN =,求l 的方程. 解:(1)由已知得1()(,)22OA OB m n mn ⋅=⋅=-=-,∴ 14mn =. (2)设P 点坐标为(,)x y (0x >),由OP OA OB =+得(,)()(,)x y m n =+())m n m n =+-,∴,)x m n y m n =+⎧⎪⎨=-⎪⎩ 消去m ,n 可得2243y x mn -=,又因14mn =,∴ P 点的轨迹方程为221(0)3y x x -=>.它表示以坐标原点为中心,焦点在x 轴上,且实轴长为2,焦距为4的双曲线2213y x -=的右支.(3)设直线l 的方程为2x ty =+,将其代入C 的方程得223(2)3ty y +-= 即 22(31)1290t y ty -++=,易知2(31)0t -≠(否则,直线l的斜率为又22214436(31)36(1)0t t t ∆=--=+>,设1122(,),(,)M x y N x y ,则121222129,3131t y y y y t t -+==--∵ l 与C 的两个交点,M N 在y 轴的右侧212121212(2)(2)2()4x x t y t y t y y t y y =++=+++ 2222291234240313131t t t t t t t -+=⋅+⋅+=->---, ∴ 2310t -<,即2103t <<,又由120x x +>同理可得 2103t <<,由3ME EN =得 1122(2,)3(2,)x y x y --=-, ∴ 121223(2)3x x y y -=-⎧⎨-=⎩由122222123231t y y y y y t +=-+=-=--得22631t y t =-,由21222229(3)331y y y y y t =-=-=-得222331y t =--,消去2y 得2222363(31)31t t t =---考虑几何求法!!解之得:2115t = ,满足2103t <<.故所求直线l0y --=0y +-=.12.设A ,B分别是直线y x =和y x =上的两个动点,并且||20AB =点P 满足OP OA OB =+.记动点P 的轨迹为C . (I ) 求轨迹C 的方程;(II )若点D 的坐标为(0,16),M 、N 是曲线C 上的两个动点,且DM DN λ=,求实数λ的取值范围.解:(I )设(,)P x y ,因为A 、B分别为直线5y x =和5y x =-上的点,故可设11(,)5A x x,22(,)5B x x -. ∵OP OA OB =+,∴1212,()5x x x y x x =+⎧⎪⎨=-⎪⎩.∴1212,2x x x x x y +=⎧⎪⎨-=⎪⎩.又20AB =, ∴2212124()()205x x x x -++=.∴22542045y x +=. 即曲线C 的方程为2212516x y +=. (II ) 设N (s ,t ),M (x ,y ),则由DN DM λ=,可得(x ,y-16)=λ (s ,t-16). 故x s λ=,16(16)y t λ=+-.∵ M 、N 在曲线C 上, ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-+=+ 1.16)1616t (25s 1,16t 25s 22222λλλ消去s 得116)1616t (16)t 16(222=+-+-λλλ.由题意知0≠λ,且1≠λ,解得 17152t λλ-=. 又 4t ≤, ∴421517≤-λλ. 解得 3553≤≤λ(1≠λ).故实数λ的取值范围是3553≤≤λ(1≠λ). 13.设双曲线22213y x a -=的两个焦点分别为1F 、2F ,离心率为2. (1)求此双曲线的渐近线1l 、2l 的方程;(y x =) (2)若A 、B 分别为1l 、2l 上的动点,且122||5||AB F F =,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明是什么曲线.(22317525x y +=) 提示:||1010AB =⇒=,又11y x =,22y x =,则1221()3y y x x +=-,2112)3y y x x -=+. 又 122x x x =+,122y y y =+代入距离公式即可.(3)过点(1, 0)N 是否存在直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且0OP OQ ⋅=,若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.(不存在)14.已知点(1, 0)F ,直线:2l x =,设动点P 到直线l的距离为d ,已知||2PF =,且2332d ≤≤. (1)求动点P 的轨迹方程; (2)若13PF OF ⋅=,求向量OP 与OF 的夹角;(3)如图所示,若点G 满足2GF FC =,点M 满足3MP PF =,且线段MG 的垂直平分线经过点P ,求△PGF 的面积.15.如图,直线:1l y kx =+与椭圆22:2C ax y +=(1a >)交于A 、B 两点,以OA 、OB 为邻边作平行四边形OAPB (O 为坐标原点). (1)若1k =,且四边形OAPB 为矩形,求a 的值;(3a =)(2)若2a =,当k 变化时(k R ∈),求点P 的轨迹方程.(22220x y y +-=(0y ≠))16.双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的离心率为2,其中(0,)A b -,(, 0)B a ,且22224||||||||3OA OB OA OB +=⋅.(1)求双曲线C 的方程; (2)若双曲线C 上存在关于直线l :4y kx =+对称的点,求实数k 的取值范围.解:(I )依题意有:2222222c 2,a 4a b a b ,3a b c .⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪⎪+=⎪⎩解得:.2,3,1===c b a所求双曲线的方程为.1322=-y x ………………………………………6分 (Ⅱ)当k=0时,显然不存在.………………………………………7分当k≠0时,设双曲线上两点M 、N 关于直线l 对称.由l ⊥MN ,直线MN 的方程为1y x b k=-+.则M 、N 两点的坐标满足方程组由221y x b,k3x y 3.⎧=-+⎪⎨⎪-=⎩消去y 得 2222(3k 1)x 2kbx (b 3)k 0-+-+=.…………………………………9分显然23k 10-≠,∴2222(2kb)4(3k 1)(b 3)k 0∆⎡⎤=---+>⎣⎦.即222k b 3k 10+->. ①设线段MN 中点D (00x ,y )则02202kb x ,3k 13k b y .3k 1-⎧=⎪⎪-⎨⎪=⎪-⎩∵D (00x ,y )在直线l 上,∴22223k b k b43k 13k 1-=+--.即22k b=3k 1- ② 把②带入①中得 222k b +b k0>, 解得b 0>或b 1<-.∴223k 10k ->或223k 1<-1k-.即k >或1k 2<,且k≠0.∴k的取值范围是113(,(,0)(0,)(,)22-∞-+∞.…………………14分 17.已知向量OA =(2,0),OC =AB =(0,1),动点M 到定直线y =1的距离等于d ,并且满足OM ·AM =K(CM ·BM -d 2),其中O 为坐标原点,K 为参数. (Ⅰ)求动点M 的轨迹方程,并判断曲线类型;(Ⅱ)如果动点M 的轨迹是一条圆锥曲线,其离心率e 满足33≤e ≤22,求实数K 的取值范围.18.过抛物线24y x =的焦点作两条弦AB 、CD ,若0AB CD ⋅=,1()2OM OA OB =+,1()2ON OC OD =+.(1)求证:直线MN 过定点;(2)记(1)中的定点为Q ,求证AQB ∠为钝角; (3)分别以AB 、CD 为直径作圆,两圆公共弦的中点为H ,求H 的轨迹方程,并指出轨迹是什么曲线.19.(05年江西)如图,M 是抛物线上2y x =上的一点,动弦ME 、MF 分别交x 轴于A 、B 两点,且MA MB =.(1)若M 为定点,证明:直线EF 的斜率为定值; (2)若M 为动点,且90EMF ∠=,求△EMF 的重心G 的轨迹.思路分析:(1)由直线MF (或ME )方程与抛物线方程组成的方程组解出点F 和点E 的坐标,利用斜率公式来证明;(2)用M 点的坐标将E 、F 点的坐标表示出来,进而表示出G 点坐标,消去0y 即得到G 的轨迹方程(参数法).解:(1)法一:设200(,)M y y ,直线ME 的斜率为k (0k >),则直线MF 的斜率为k -,方程为200()y y k x y -=-.∴由2002()y y k x y y x⎧-=-⎪⎨=⎪⎩,消x 得200(1)0ky y y ky -+-=,解得01F ky y k-=,∴ 202(1)F ky x k -=, ∴0022000022211214(1)(1)2E F EFE F ky ky y y k k k k ky ky ky x x y k k k -+---====---+--(定值).所以直线EF 的斜率为定值.法二:设定点00(,)M x y ,11(,)E x y 、22(,)F x y ,由200211,y x y x ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 得 010101()()y y y y x x -+=-,即011ME k y y =+;同理 021MF k y y =+.∵ MA MB =,∴ ME MF k k =-,即010211y y y y =-++,∴ 1202y y y +=-.所以,1212221212120112EF y y y y k x x y y y y y --====---+(定值). 第一问的变式:过点M 作倾斜角互补的直线ME 、MF ,则直线EF 的斜率为定值;根据不同的倾斜角,可得出一组平行弦.(2)90,45,1,EMF MAB k ∠=∠==当时所以直线ME 的方程为200()y y k x y -=-由2002y y x y y x ⎧-=-⎪⎨=⎪⎩得200((1),1)E y y --同理可得200((1),(1)).F y y +-+设重心G (x , y ),则有222200000000(1)(1)23333(1)(1)333M E F M E F y y y y x x x x y y y y x x x y ⎧+-+++++===⎪⎪⎨+--+++⎪===-⎪⎩消去参数0y 得2122()9273y x x =->. 20.如图,ABCD 是边长为2的正方形纸片,沿某动直线l 为折痕将正方形在其下方的部分向上翻折,使得每次翻折后点B 都落在边AD 上,记为B ',折痕l 与AB 交于点E ,点M 满足关系式EM EB EB '=+.(1)建立适当的直角坐标系,求点M 的轨迹方程;(2)若曲线C 是由点M 的轨迹及其关于边AB 对称的曲线组成的,F 是AB 边上的一点,4BA BF =,过点F 的直线交曲线C 于P 、Q 两点,且PF FQ λ=,求实数λ的取值范围.。
北师大版七下数学5.1轴对称现象教案1一. 教材分析本节课的主题是轴对称现象,是北师大版七下数学中的一节重要课程。
通过学习本节课,学生能够理解轴对称的概念,掌握轴对称的性质,并能运用轴对称解决实际问题。
本节课的内容包括轴对称的定义、轴对称的性质、轴对称在实际问题中的应用等。
二. 学情分析学生在学习本节课之前,已经学习了平面几何的基本概念,对图形的性质有一定的了解。
但是,对于轴对称的概念和性质可能还比较陌生,需要通过本节课的学习来掌握。
此外,学生可能对于实际问题中的应用还比较困难,需要通过实例的讲解和练习来提高。
三. 教学目标1.知识与技能:理解轴对称的概念,掌握轴对称的性质,并能运用轴对称解决实际问题。
2.过程与方法:通过观察、操作、思考、交流等过程,培养学生的几何思维和解决问题的能力。
3.情感态度与价值观:激发学生对数学的兴趣,培养学生的耐心和细心,使学生感受到数学的美妙。
四. 教学重难点1.重点:轴对称的概念和性质。
2.难点:轴对称在实际问题中的应用。
五. 教学方法1.情境教学法:通过实例的引入和讲解,让学生理解和掌握轴对称的概念和性质。
2.问题驱动法:通过提问和讨论,激发学生的思考,培养学生的解决问题的能力。
3.练习法:通过大量的练习,巩固学生对轴对称的理解和应用。
六. 教学准备1.教具:黑板、粉笔、投影仪、课件等。
2.学具:学生课本、练习本、尺子、圆规等。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过一个实例的引入,让学生观察和思考,引出轴对称的概念。
例如,可以展示一个折叠纸片,让学生观察折叠后的图形和原图形的对应关系。
2.呈现(10分钟)通过课件的展示,让学生了解轴对称的定义和性质。
可以结合图形和动画,让学生直观地理解和掌握轴对称的概念。
3.操练(15分钟)通过一些练习题,让学生运用轴对称的性质解决问题。
可以设置不同难度级别的题目,让不同层次的学生都有机会练习和提高。
4.巩固(10分钟)通过一些实际问题的讲解和练习,让学生进一步理解和应用轴对称。
西师大版三年级下册《对称现象》数学教案一、教学目标1.了解对称现象的定义和特征;2.掌握基础对称图形的判断;3.培养观察能力和动手能力。
二、教学重点1.让学生明确对称现象的定义和特征;2.让学生能够运用所学知识判断基础对称图形;3.锻炼学生的观察能力和动手能力。
三、教学难点1.能够运用所学知识判断不规则图形的对称性;2.培养学生的观察能力和动手能力。
四、学习内容1.对称现象的定义和特征;2.基础对称图形的判断;3.不规则图形的对称性判断。
五、教学策略1.观察法:让学生观察不同形状的图形,在教师的引导下学习不同图形的对称性;2.动手法:通过绘制图形,让学生实际操作并运用所学知识判断图形对称性;3.总结法:在课程结束时,总结所学知识,让学生对对称现象有一个全面的了解。
六、教学过程1. 导入环节教师通过展示一些基本对称的日常物品,引导学生思考对称的现象以及对称的意义。
2. 学习环节第一步:对称定义/特征1.讲解对称的定义和特征,并且通过画图进行比较,让学生了解对称图的特点。
第二步:基础对称图形的判断1.教师通过展示一些基础对称图形,让学生学习基础图形的对称性判断;2.学生分组操作,通过制作简单的基础对称图形,让学生实际操作并运用所学知识判断图形对称性。
第三步:不规则图形的对称性判断1.教师通过展示一些不规则图形,让学生学习不规则图形的对称性判断;2.学生分组操作,通过制作简单的不规则图形,让学生实际操作并运用所学知识判断图形对称性。
3. 总结环节教师针对所学知识进行总结,让学生了解到对称概念的重要性。
同时,教师提醒学生在今后学习生活中,需要更加注重发现和运用对称现象。
七、教学评价1.能够准确描述对称现象的定义和特征;2.能够正确判断基础对称图形的对称性;3.能够正确判断不规则图形的对称性。
高中物理对称视频教学教案
课程名称:高中物理
教学内容:对称
教学目标:
1.了解对称的基本概念和分类。
2.学习对称性在物理中的应用。
3.培养学生观察、分析和解决问题的能力。
教学重点:
1.掌握对称的概念和性质。
2.理解对称在物理中的重要性。
教学难点:
1.将对称性与物理中的应用结合起来。
2.培养学生对问题进行观察和分析的能力。
教学准备:
1.准备视频教学资源。
2.准备对称性的实例问题。
教学过程:
一、导入(5分钟)
通过引入一个有趣的实例问题,引起学生对对称的兴趣,激发他们的好奇心。
二、视频教学(15分钟)
播放对称的视频教学资源,让学生了解对称的基本概念和分类。
三、讨论与总结(10分钟)
与学生讨论对称在物理中的应用,引导他们总结对称在物理中的重要性。
四、例题练习与分析(10分钟)
提供对称性的实例问题,让学生自行分析解决,培养他们观察、分析和解决问题的能力。
五、课堂小结(5分钟)
对本节课的内容进行总结,强调对称在物理中的应用,并鼓励学生在实践中运用对称性。
六、作业布置(5分钟)
布置作业,要求学生在实践中继续体会对称性在物理中的应用,并以书面形式反馈。
教学反思:
本节课通过视频教学和实例问题练习相结合的方式,激发学生对对称性的兴趣,培养他们观察、分析和解决问题的能力,达到了预期的教学目标。
下节课可以结合更多实例问题,进一步拓展学生对对称性的理解和运用能力。
对称与方向-北京版二年级数学下册教案一、教学目的和要求通过本节课的学习,学生应该可以:1.理解图形对称的概念;2.利用镜像线判断图形是否对称;3.初步认识方向,了解方向的基本概念和表示方法。
二、教学内容和方法1. 教学内容本节课的教学内容主要包括:1.图形的对称;2.镜像线的确定;3.方向的认识。
2. 教学方法1.通过展示和讨论,引导学生感知图形对称、镜像线的特点;2.看图做题的方式,帮助学生巩固对知识点的理解;3.通过对常见方向表示方法的阐述,让学生了解方向是如何表示和区分的。
三、教学过程1. 导入新知活动1教师出示几个简单的图形,引导学生讨论哪些图形是对称的,哪些不是,对称的图形有什么特点,并且引导学生看一看对称图形的对称轴在哪里。
活动2接着,教师让学生画出一个等腰三角形和一个矩形,并指定两条垂直且互相穿过的线,要求学生在这两条线上找出对称点。
最后,教师引导学生总结规律。
2. 自主探究活动3让学生到课桌前或黑板前去,通过折纸的方式,找出几个具有对称性的图形,并进行描述。
教师在旁边指导和纠正。
活动4给出一个镜像线,让学生判断一下一个图形是否对称,并画出对称的部分。
3. 知识拓展活动5教师用华丽一点的语言向学生介绍方向的基本概念和表示方法。
学生可以使用轮廓线、箭头等方式。
活动6使用刚才介绍的方向表示方法,让学生先搭积木,然后给出明确的指令,让学生按照指令来拼出图案。
4. 巩固练习教师出示几个简单的图形,并以看图做题的方式,让学生考察其对称轴,并画出对称的部分。
四、教学反思本课堂通过多种形式的教学活动,使学生在很短的时间内对图形对称、镜像线,方向等知识点形成了初步的理解。
此外,教师还通过活动引导学生自主探究,更好地提高了学生的自主学习能力。
然而,在教学过程中,教师在语言、画画方面可以更加生动有趣,让学生更积极参与互动。
课题:轨迹和对称问题教学目标:掌握轨迹问题及对称问题的基本解法 (一) 主要知识及主要方法:1.求轨迹方程常用的方法:()1定义法;()2利用图形的几何性质;()3轨迹法; ()4参数法;()5代入法;()6待定系数法;()7交轨法;()8向量法.要注意“查漏补缺,剔除多余”.2.对称分为中心对称和轴对称.中心对称问题常利用中点坐标公式解决;解决轴对称问题常根据下列两个条件:①垂直.即已知点和对称点的连线与对称轴垂直;②中点.即已知点和对称点的中点在对称轴上.(二)典例分析: 问题1.(07 北京)矩形ABCD 的两条对角线相交于点(20)M ,,AB 边所在直线的方程为360x y --=,点(11)T -,在AD 边所在直线上.()1求AD 边所在直线的方程;()2求矩形ABCD 外接圆的方程;()3若动圆P 过点(20)N -,,且与矩形ABCD 的外接圆外切,求动圆P 的圆心的轨迹方程.问题2.(07福建)如图,已知点(10)F ,,直线l :1x =-,P 为平面上的动点,过P 作直线l 的垂线,垂足为点Q ,且QP QF FP FQ =u u u r u u u r u u u r u u u r g g . (Ⅰ)求动点P 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)过点F 的直线交轨迹C 于,A B 两点,交直线l于点M ,已知1MA AF λ=u u u r u u u r ,2MB BF λ=u u u r u u u r,求12λλ+问题3.倾斜角为4π的直线交椭圆1422=+y x 于B A ,两点,求线段AB 中点的轨迹方程问题4.()1双曲线22143x y -=关于直线20x y -+=对称的曲线方程是()2已知抛物线221y x =-,()2,0A .问是否存在过A 点的直线l ,使抛物线上存在不同的两点关于直线l 对称?如果存在,求出直线l 斜率的取值范围;如果不存在,请说明理由.(三)课后作业:1.已知动点(),P x y 满足34x y =+,则P 点的轨迹是.A 椭圆 .B 双曲线 .C 抛物线 .D 两相交直线2.(04辽宁)已知点)0,2(-A 、)0,3(B ,动点(,)P x y 满足2PA PB x ⋅=u u u r u u u r,则点 P 的轨迹是 .A 圆 .B 椭圆 .C 双曲线 .D 抛物线3.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知()3,1A ,()1,3B -,若点C 满足 OC OA OB αβ=+u u u r u u u r u u u r,其中,R αβ∈,且1αβ+=,则点C 的轨迹方程是4.已知点(,)P x y 在以原点为圆心的单位圆上运动,则点(,)Q x y xy +的轨迹是 .A 圆 .B 抛物线 .C 椭圆 .D 双曲线5.C ⊙: 16)3(22=++y x 内部一点A)与圆周上动点Q 连线AQ 的中垂线交CQ 于P ,求点P 的轨迹方程.6.已知圆1C :()2231x y ++=和圆2C :()2239x y -+=,动圆M 同时与1C 与圆2C 相外切,求动圆圆心M 的轨迹.7.已知椭圆C :22143x y +=,试确定m 的取值范围,使得椭圆上存在两个不同的点关于直线4y x m =+对称.8.设椭圆与双曲线有公共的焦点()14,0F -,()24,0F ,并且椭圆的长轴长是双曲线实轴长的2倍,试求椭圆与双曲线交点的轨迹.(四)走向高考:9.(07天津)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12F F A ,,是椭圆上的一点,212AF F F ⊥,原点O 到直线1AF 的距离为113OF .(Ⅰ)证明a =;(Ⅱ)设12Q Q ,为椭圆上的两个动点,12OQ OQ ⊥,过原点O 作直线12Q Q 的垂线OD ,垂足为D ,求点D 的轨迹方程.10.(06陕西)如图,三定点()2,1A ,()0,1B -,()2,1C -; 三动点,,D E M 满足AD t AB =u u u r u u u r , BE tBC =u u u r u u u r ,DM tDE =u u u u r u u u r, []0,1t ∈, (Ⅰ) 求动直线DE 斜率的变化范围; (Ⅱ)求动点M 的轨迹方程.。
课题:轨迹和对称问题
教学目标:掌握轨迹问题及对称问题的基本解法
(一)主要知识及主要方法:
1.求轨迹方程常用的方法:()1定义法;()2利用图形的几何性质;()3轨迹法;()4参数法;()5代入法;()6待定系数法;()7交轨法;()8向量法.要注意“查漏补缺,剔除多余”.
2.对称分为中心对称和轴对称.中心对称问题常利用中点坐标公式解决;解决轴对称问
题常根据下列两个条件:①垂直.即已知点和对称点的连线与对称轴垂直;②中点.即已
知点和对称点的中点在对称轴上.
(二)典例分析:
问题1.(07北京)矩形A B C D的两条对角线相交于点(20)
M,,A B边所在直线的
方程为360
T-,在A D边所在直线上.
--=,点(11)
x y
()1求A D边所在直线的方程;()2求矩形A B C D外接圆的方程;()3若动圆P过点
N-,,且与矩形A B C D的外接圆外切,求动圆P的圆心的轨迹方程.
(20)
问题2.(07福建)如图,已知点(10)F ,,
直线l :1x =-,P 为平面上的动点,过P 作直线
l 的垂线,垂足为点Q ,且Q P Q F FP FQ = .
(Ⅰ)求动点P 的轨迹C 的方程;
(Ⅱ)过点F 的直线交轨迹C 于,A B 两点,交直线l
于点M ,已知1M A AF λ= ,2M B BF λ=
,求12λλ+
问题3.倾斜角为4
π
的直线交椭圆
14
2
2
=+y
x
于B A ,两点,求线段AB 中点的轨迹方程
问题4.()1双曲线
2
2
14
3
x
y
-
=关于直线20x y -+=对称的曲线方程是
()2已知抛物线221y x =-,()2,0A .问是否存在过A 点的直线l ,使抛物线上存在不
同的两点关于直线l 对称?如果存在,求出直线l 斜率的取值范围;如果不存在,请说明理由.
(三)课后作业:
1.已知动点(),P x y 满足34x y =+,则P 点的轨迹是
.A 椭圆 .B 双曲线 .C 抛物线 .D 两相交直线
2.(04辽宁)已知点)0,2(-A 、)0,3(B ,动点(,)P x y 满足2
PA PB x ⋅=
,则点
P 的轨迹是 .A 圆 .B 椭圆 .C 双曲线 .D 抛物线
3.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知()3,1A ,()1,3B -,若点C 满足 O C O A O B αβ=+
,其中,R αβ∈,且1αβ+=,则点C 的轨迹方程是
4.已知点(,)P x y 在以原点为圆心的单位圆上运动,则点(,)Q x y xy +的轨迹是
.A 圆 .B 抛物线 .C 椭圆 .D 双曲线
5.C ⊙: 16)3(2
2=++y
x 内部一点A
)
0与圆周上动点Q 连线AQ 的中垂线
交CQ 于P ,求点P 的轨迹方程.
6.已知圆1C :()22
31x y ++=和圆2C :()2
2
39x y -+=,动圆M 同时与1C 与圆2C
相外切,求动圆圆心M 的轨迹.
7.已知椭圆C :
2
2
143
x
y
+
=,试确定m 的取值范围,使得椭圆上存在两个不同的点关
于直线4y x m =+对称.
8.设椭圆与双曲线有公共的焦点()14,0F -,()24,0F ,并且椭圆的长轴长是双曲线实
轴长的2倍,试求椭圆与双曲线交点的轨迹.
(四)走向高考:
9.(07天津)设椭圆
222
2
1(0)x y a b a
b
+
=>>的左、右焦点分别为12F F A ,,是椭圆上的
一点,212AF F F ⊥,原点O 到直线1A F 的距离为113
O F .
(Ⅰ)证明a =;
(Ⅱ)设12Q Q ,为椭圆上的两个动点,12OQ OQ ⊥,过原点O 作直线12Q Q 的垂线O D ,垂足为D ,求点D 的轨迹方程.
10.(06陕西)如图,三定点()2,1A ,()0,1B -,()2,1C -; 三动点,,D E M 满足A D t A B
= , BE t BC = ,DM t DE =
, []0,1t ∈, (Ⅰ) 求动直线D E 斜率的变化范围; (Ⅱ)求动点M 的轨迹方程.。