高二数学求曲线的方程2
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高二数学双曲线的标准方程高二数学求双曲线的标准方程一1焦点在X轴上,虚轴长为12,离心率为5/4?2顶点间的距离为6,渐近线方程为y=+3/2x或-3/2x?解:1设双曲线方程为x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1a>0,b>0根据题意2b=12,∴b=6 ∴b^2=36∵e^2 = c^2/a^2=a^2 + b^2 / a^2=a^2 + 36/ a^2= 25 / 16∴a^2 = 64 ∴双曲线方程为x^2/64 - y^2/36 = 12设双曲线方程为x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1a>0,b>0或y^2/a^2 - x^2/b^2 = 1a>0,b>0∵顶点间的距离为6 ∴2a=6 ∴a=3 ∴a^2 = 9∵渐近线方程为y=±3/2x∴y=±b/ax=±3/2x 或y=±a/bx=±3/2x∴b=9/2 ∴b^2 = 81/4 或b=2 ∴b^2=4双曲线方程为x^2/9 - 4y^2/81 = 1 或 y^2/9 - x^2/4 = 1高二数学求双曲线的标准方程二1焦点在X轴上,虚轴长为12,离心率为5/4?2顶点间的距离为6,渐近线方程为y=+3/2x或-3/2x?解:1设双曲线方程为x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1a>0,b>0根据题意2b=12,∴b=6 ∴b^2=36∵e^2 = c^2/a^2=a^2 + b^2 / a^2=a^2 + 36/ a^2= 25 / 16∴a^2 = 64 ∴双曲线方程为x^2/64 - y^2/36 = 12设双曲线方程为x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1a>0,b>0或y^2/a^2 - x^2/b^2 = 1a>0,b>0∵顶点间的距离为6 ∴2a=6 ∴a=3 ∴a^2 = 9∵渐近线方程为y=±3/2x∴y=±b/ax=±3/2x 或y=±a/bx=±3/2x∴b=9/2 ∴b^2 = 81/4 或b=2 ∴b^2=4双曲线方程为x^2/9 - 4y^2/81 = 1 或 y^2/9 - x^2/4 = 1感谢您的阅读,祝您生活愉快。
2.1 曲线与方程2.1.1 曲线与方程2.1.2 求曲线的方程1.结合已学过的曲线与方程的实例,了解曲线与方程的对应关系.(了解)2.理解“曲线的方程”与“方程的曲线”的概念.(重点)3.通过具体的实例掌握求曲线方程的一般步骤,会求曲线的方程.(难点)[基础·初探]教材整理1曲线的方程与方程的曲线阅读教材P34~P35例1以上部分内容,完成下列问题.一般地,在直角坐标系中,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)曲线上点的坐标都是____________;(2)以这个方程的解为坐标的点都是__________,那么,这个方程叫做________,这条曲线叫做方程的曲线.【答案】这个方程的解曲线上的点曲线的方程设方程f(x,y)=0的解集非空,如果命题“坐标满足方程f(x,y)=0的点都在曲线C上”是不正确的,则下列命题正确的是()A.坐标满足方程f(x,y)=0的点都不在曲线C上B.曲线C上的点的坐标都不满足方程f(x,y)=0C.坐标满足方程f(x,y)=0的点有些在曲线C上,有些不在曲线C上D.一定有不在曲线C上的点,其坐标满足f(x,y)=0【解析】本题考查命题形式的等价转换,所给命题不正确,即“坐标满足方程f(x,y)=0的点不都在曲线C上”是正确的.“不都在”包括“都不在”和“有的在,有的不在”两种情况,故选项A、C错,选项B显然错.【答案】 D教材整理2求曲线方程的步骤阅读教材P36“例3”以上部分,完成下列问题.已知M(-2,0),N(2,0),则以MN为斜边的直角三角形的直角顶点P的轨迹方程是____________.【解析】设P(x,y),∵△MPN为直角三角形,∴MP2+NP2=MN2,∴(x+2)2+y2+(x-2)2+y2=16,即x2+y2=4.∵M,N,P不共线,∴x≠±2,∴轨迹方程为x2+y2=4(x≠±2).【答案】x2+y2=4(x≠±2)[小组合作型]对曲线的方程和方程的曲线的定义的理解(1)过点A(2,0)平行于y轴的直线与方程|x|=2之间的关系;(2)到两坐标轴的距离的积等于5的点与方程xy=5之间的关系;(3)第二、四象限角平分线上的点与方程x+y=0之间的关系.【导学号:37792038】【精彩点拨】曲线上点的坐标都是方程的解吗?以方程的解为坐标的点是否都在曲线上?【自主解答】(1)过点A(2,0)平行于y轴的直线上的点的坐标都是方程|x|=2的解,但以方程|x|=2的解为坐标的点不一定都在过点A(2,0)且平行于y轴的直线上.因此|x|=2不是过点A(2,0)平行于y轴的直线的方程.(2)到两坐标轴的距离的积等于5的点的坐标不一定满足方程xy=5,但以方程xy=5的解为坐标的点与两坐标轴的距离之积一定等于5.因此到两坐标轴的距离的积等于5的点的轨迹方程不是xy=5.(3)第二、四象限角平分线上的点的坐标都满足x+y=0,反之,以方程x+y =0的解为坐标的点都在第二、四象限角平分线上.因此第二、四象限角平分线上的点的轨迹方程是x+y=0.1.分析此类问题要严格按照曲线的方程与方程的曲线的定义.2.定义中有两个条件,这两个条件必须同时满足,缺一不可.条件(1)保证了曲线上所有的点都适合条件f (x ,y )=0;条件(2)保证了适合条件的所有点都在曲线上,前者是说这样的轨迹具有纯粹性,后者是说轨迹具有完备性.两个条件同时成立说明曲线上符合条件的点既不多也不少,才能保证曲线与方程间的相互转化.[再练一题]1.已知方程x 2+(y -1)2=10.(1)判断点P (1,-2),Q (2,3)是否在此方程表示的曲线上;(2)若点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2,-m 在此方程表示的曲线上,求实数m 的值. 【解】 (1)因为12+(-2-1)2=10,(2)2+(3-1)2=6≠10,所以点P (1,-2)在方程x 2+(y -1)2=10表示的曲线上,点Q (2,3)不在方程x 2+(y -1)2=10表示的曲线上.(2)因为点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2,-m 在方程x 2+(y -1)2=10表示的曲线上, 所以x =m 2,y =-m 适合方程x 2+(y -1)2=10,即⎝ ⎛⎭⎪⎫m 22+(-m -1)2=10. 解得m =2或m =-185.故实数m 的值为2或-185.由方程研究曲线(1)(x +y -1)x -1=0;(2)2x 2+y 2-4x +2y +3=0;(3)(x -2)2+y 2-4=0.【精彩点拨】 (1)方程(x +y -1)x -1=0中“x +y -1”与“x -1”两式相乘为0可作怎样的等价变形?(2)在研究形如Ax 2+By 2+Cx +Dy +E =0的方程时常采用什么方法?(3)由两个非负数的和为零,我们会想到什么?【自主解答】 (1)由方程(x +y -1)x -1=0可得 ⎩⎪⎨⎪⎧ x -1≥0,x +y -1=0或x -1=0, 即x +y -1=0(x ≥1)或x =1.故方程表示一条射线x +y -1=0(x ≥1)和一条直线x =1.(2)对方程左边配方得2(x -1)2+(y +1)2=0.∵2(x -1)2≥0,(y +1)2≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2(x -1)2=0,(y +1)2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-1. 从而方程表示的图形是一个点(1,-1).(3)由(x -2)2+y 2-4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x -2=0,y 2-4=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =2或⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =-2.因此,原方程表示两个点(2,2)和(2,-2).1.判断方程表示什么曲线,就要把方程进行同解变形,常用的方法有:配方法、因式分解或化为我们熟悉的曲线方程的形式,然后根据方程、等式的性质作出准确判定.2.方程变形前后应保持等价,否则,变形后的方程表示的曲线不是原方程代表的曲线,另外,当方程中含有绝对值时,常借助分类讨论的思想.[再练一题]2.方程xy2-x2y=2x所表示的曲线()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于原点对称D.关于x-y=0对称【解析】同时以-x代替x,以-y代替y,方程不变,所以方程xy2-x2y=2x所表示的曲线关于原点对称.【答案】 C[探究共研型]求曲线的方程探究1【提示】建立坐标系的基本原则:(1)让尽量多的点落在坐标轴上;(2)尽可能地利用图形的对称性,使对称轴为坐标轴.建立适当的坐标系是求曲线方程的首要一步,应充分利用图形的几何性质,如中心对称图形,可利用对称中心为原点建系;轴对称图形以对称轴为坐标轴建系;条件中有直角,可将两直角边作为坐标轴建系等.探究2求曲线方程时,有些点的条件比较明显,也有些点的条件要通过变形或转化才能看清,有些点的运动依赖于另外的动点,请你归纳一下求曲线方程的常用方法?【提示】一般有三种方法:一直接法;二定义法;三相关点法,又称为代入法.在解题中,我们可以根据实际题目选择最合适的方法.求解曲线方程过程中,要特别注意题目内在的限制条件.在Rt△ABC中,斜边长是定长2a(a>0),求直角顶点C的轨迹方程.【导学号:37792039】【精彩点拨】(1)如何建立坐标系?(2)根据题意列出怎样的等量关系?(3)化简出的方程是否为所求轨迹方程?【自主解答】取AB边所在的直线为x轴,AB的中点O为坐标原点,过O与AB垂直的直线为y轴,建立如图所示的直角坐标系,则A(-a,0),B(a,0),设动点C为(x,y).由于|AC|2+|BC|2=|AB|2,所以((x+a)2+y2)2+((x-a)2+y2)2=4a2,整理得x2+y2=a2.由于当x=±a时,点C与A或B重合,故x≠±a.所以所求的点C的轨迹方程为x2+y2=a2(x≠±a).1.求曲线方程的一般步骤(1)建系设点;(2)写几何点集;(3)翻译列式;(4)化简方程;(5)查漏排杂:即证明以化简后方程的解为坐标的点都是曲线上的点.2.一般情况下,化简前后方程的解集是相同的,步骤(5)可以省略不写,如有特殊情况,可适当予以说明,另外,根据情况,也可以省略步骤(2),直接列出曲线方程.3.没有确定的坐标系时,要求方程首先必须建立适当的坐标系,由于建立的坐标系不同,同一曲线在坐标系的位置不同,其对应的方程也不同,因此要建立适当的坐标系.[再练一题]3.已知一曲线在x轴上方,它上面的每一点到点A(0,2)的距离减去它到x轴的距离的差都是2,求这条曲线的方程.【解】设曲线上任一点的坐标为M(x,y),作MB⊥x轴,B为垂足,则点M属于集合P={M||MA|-|MB|=2}.由距离公式,点M适合的条件可表示为x2+(y-2)2-y=2.化简得x2=8y.∵曲线在x轴上方,∴y>0.∴(0,0)是这个方程的解,但不属于已知曲线.∴所求曲线的方程为x2=8y(y≠0).1.已知直线l:x+y-3=0及曲线C:(x-3)2+(y-2)2=2,则点M(2,1)()A.在直线l上,但不在曲线C上B.在直线l上,也在曲线C上C.不在直线l上,也不在曲线C上D.不在直线l上,但在曲线C上【解析】将M(2,1)代入直线l和曲线C的方程,由于2+1-3=0,(2-3)2+(1-2)2=2,所以点M既在直线l上,又在曲线C上.【答案】 B2.在直角坐标系中,方程|x|·y=1的曲线是()【解析】 当x >0时,方程为xy =1,∴y >0,故在第一象限有一支图象;当x <0时,方程为-xy =1,∴y >0,故在第二象限有一支图象.【答案】 C3.已知两点M (-2,0),N (2,0),点P 满足PM →·PN →=4,则点P 的轨迹方程为________.【解析】 设点P 的坐标为P (x ,y ),由PM →·PN →=(-2-x ,-y )·(2-x ,-y )=x 2-4+y 2=4,得x 2+y 2=8,则点P 的轨迹方程为x 2+y 2=8.【答案】 x 2+y 2=84.设圆C :(x -1)2+y 2=1,过原点O 作圆的任意弦,求所作弦的中点的轨迹方程.【导学号:37792040】【解】 法一:如图所示,设OQ 为过O 的一条弦,P (x ,y )为其中点,连接CP ,则CP ⊥OQ .OC 的中点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,连接MP ,则|MP |=12|OC |=12,得方程⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14. 由圆的范围,知0<x ≤1.即所求弦中点的轨迹方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14,0<x ≤1.法二:如图所示,由垂径定理,知∠OPC =90°,所以动点P 在以M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0为圆心,OC 为直径的圆上. 由圆的方程,得⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14, 由圆的范围,知0<x ≤1.即所求弦中点的轨迹方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14,0<x ≤1.。
7.6.2 求曲线的方程(二)教学要求:更进一步熟练运用求曲线方程的方法、步骤,能熟练地根据条件求出简单的曲线方程。
教学重点:熟练地求曲线方程。
教学过程:一、复习准备:1.已知线段AB的长度为1,求平面上到A、B两点的距离的平方和是16的点M的轨迹方程。
(用两种建立坐标系的方法)2.知识回顾:求曲线方程的步骤(建系设点→写条件→列方程→化简→证明)二、讲授新课:1.教学例题:①出示例:动点M在x轴的下方,它到点A(0,-3)的距离减去它到x轴的距离的差都是4,求点M的轨迹方程。
②分析:由题意设动点M(x,y),其条件如何写出?方程如何列式?③学生试求→分析条件“限制在x轴的下方”如何处理?→小结解题步骤。
④变题:假如不限制在x轴下方呢?⑤出示例:已知定点F到定直线L的距离等于2,动点M到点F的距离与到直线L的距离相等,求动点M的轨迹方程。
⑥分析:有哪些建立坐标系的方法?教师给出一种建系方法:以直线L为x轴,点F在y轴的正半轴上,建立坐标系。
⑦学生按自己的方法与所给出的建系方法,分组求方程。
并比较。
2.练习:求到点(-4,0)和(4,0)的距离的平方差是48的动点的轨迹方程。
(x±3)三、巩固练习:1.试求到两坐标轴距离之差为2的点的轨迹方法,并作出图形。
(答案: ||x|-|y||=2)2.由原点作抛物线y=x+1的割线OPQ,求弦PQ的中点的轨迹方程。
解法:设割线y=kx,则x-kx+1=0∵△>0∴ k>2或k<-2,消k得 y=2x (x>1或x<-1) 3.课堂作业:书P72 7、8、9题。
课 题:双曲线及其标准方程(二)1.使学生掌握双曲线的定义,熟记双曲线的标准方程,并能初步应用; 2.使学生初步会按特定条件求双曲线的标准方程; 3.培养学生发散思维的能力 教学重点:标准方程及其简单应用教学难点:双曲线标准方程的推导及待定系数法解二元二次方程组 授课类型:新授课 课时安排:1课时教 具:多媒体、实物投影仪 教学过程: 一、复习引入: 名 称 椭 圆双 曲 线图 象xOyxOy定 义 (大于21F F )a MF MF 221=+a MF MF 221=-标准方 程 焦点在x 轴上时: 12222=+b y a x焦点在y 轴上时:12222=+bx a y注:是根据分母的大小来判断焦点在哪一坐标轴上焦点在x 轴上时:12222=-b y a x焦点在y 轴上时:12222=-bx a y注:是根据项的正负来判断焦点所 在的位置常数c b a ,,的关 系222b c a +=(符合勾股定理的结构)0>>b a ,a 最大,bc b c b c ><=,, 222b a c +=(符合勾股定理的结构) 0>>a cc 最大,可以b a b a b a ><=,,例1、 写出下列双曲线的标准方程 1)3,4a b ==,焦点在y 轴上2)5,3c b ==,焦点在x 轴上3)3a b =,且过点(3,0),焦点在x 轴上 4)3a b =,且过点(0,3)例2、设双曲线191622=-y x 上的点P 到点)0,5(的距离为15,则P 点到)0,5(-的距离是( ) A .7 B.23 C.5或23 D.7或23=⇒==-d a d 82|15|7或23.变题一)设双曲线191622=-y x 上的点P 到点)0,5(的距离为2,则P 点到)0,5(-的距离是( ) 思考:在本题中P 点到一个焦点的距离在什么范围内时,到另一个焦点的距离是两解,什么时候又是一解例3、已知双曲线的焦点在y 轴上,中心在原点,且点)24,3(1-P ,)5,49(2P ,在此双曲线上,求双曲线的标准方程分析:由于已知焦点在y 轴上,中心在原点,所以双曲线的标准方程可用设出来,进行求解 本题是用待定系数法来解的,得到的关于待定系数b a ,的一个分式方程组,并且分母的次数是2,解这种方程组时利用换元法可将它化为二元二次方程组;也可将22,b a 的倒数作为未知数,直接看作二元一次方程组 解:因为双曲线的焦点在y 轴上,中心在原点,所以设所求双曲线的标准方程为12222=-b x a y (0,0>>b a ) 则有 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=--1)49(513)24(22222222b ab a ,即⎪⎩⎪⎨⎧=⋅-⋅=⋅-⋅1116811251191322222b a b a 解关于221,1b a 的二元一次方程组,得911,161122==b a 所以,所求双曲线的标准方程为191622=-x y例4、设双曲线过(32,4)-和(33,42)两点,求双曲线的方程分析:因为双曲线的焦点位置不知道,所以方程无法选设哪种形式,应该分别考虑两种情形解:1)若焦点在x 轴上,则设方程为12222=-by a x ,由(32,4)-和(33,42)两点在双曲线上可得:22221816127321a b a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩解得:22916a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩故方程为116922=-y x 2)若焦点在y 轴上,则设方程为22221y x a b-=,由(32,4)-和(33,42)两点在双曲线上可得:22221618132271a b a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩解得:22169a b ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩(舍去)课堂练习:1.求焦点的坐标是(-6,0)、(6,0),并且经过点A (-5,2)的双曲线的标准方程。