第一篇:2013白蒲中學(xué)高二數(shù)學(xué)教案:圓錐曲線方程:13(蘇教版)
求曲線的軌跡方程
一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
使學(xué)生掌握常用動(dòng)點(diǎn)的軌跡以及求動(dòng)點(diǎn)軌跡方程的常用技巧與方法.(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)
通過對求軌跡方程的常用技巧與方法的歸納和介紹,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各方面知識(shí)的能力.
(三)學(xué)科滲透點(diǎn)
通過對求軌跡方程的常用技巧與方法的介紹,使學(xué)生掌握常用動(dòng)點(diǎn)的軌跡,為學(xué)習(xí)物理等學(xué)科打下扎實(shí)的基礎(chǔ).
二、教材分析
1.重點(diǎn):求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程的常用技巧與方法.
(解決辦法:對每種方法用例題加以說明,使學(xué)生掌握這種方法.)2.難點(diǎn):作相關(guān)點(diǎn)法求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方法.
(解決辦法:先使學(xué)生了解相關(guān)點(diǎn)法的思路,再用例題進(jìn)行講解.)
三、活動(dòng)設(shè)計(jì)
提問、講解方法、演板、小測驗(yàn).
四、教學(xué)過程(一)復(fù)習(xí)引入
大家知道,平面解析幾何研究的主要問題是:(1)根據(jù)已知條件,求出表示平面曲線的方程;(2)通過方程,研究平面曲線的性質(zhì).
我們已經(jīng)對常見曲線圓、橢圓、雙曲線以及拋物線進(jìn)行過這兩個(gè)方面的研究,今天在上面已經(jīng)研究的基礎(chǔ)上來對根據(jù)已知條件求曲線的軌跡方程的常見技巧與方法進(jìn)行系統(tǒng)分析.
1(二)幾種常見求軌跡方程的方法 1.直接法
由題設(shè)所給(或通過分析圖形的幾何性質(zhì)而得出)的動(dòng)點(diǎn)所滿足的幾何條件列出等式,再用坐標(biāo)代替這等式,化簡得曲線的方程,這種方法叫直接法.
例1(1)求和定圓x2+y2=k2的圓周的距離等于k的動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程;(2)過點(diǎn)A(a,o)作圓O∶x2+y2=R2(a>R>o)的割線,求割線被圓O截得弦的中點(diǎn)的軌跡.
對(1)分析:
動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是不知道的,不能考查其幾何特征,但是給出了動(dòng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)規(guī)律:|OP|=2R或|OP|=0.
解:設(shè)動(dòng)點(diǎn)P(x,y),則有|OP|=2R或|OP|=0. 即x2+y2=4R2或x2+y2=0.
故所求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為x2+y2=4R2或x2+y2=0. 對(2)分析:
題設(shè)中沒有具體給出動(dòng)點(diǎn)所滿足的幾何條件,但可以通過分析圖形的幾何性質(zhì)而得出,即圓心與弦的中點(diǎn)連線垂直于弦,它們的斜率互為負(fù)倒數(shù).由學(xué)生演板完成,解答為:
設(shè)弦的中點(diǎn)為M(x,y),連結(jié)OM,則OM⊥AM. ∵kOM·kAM=-1,其軌跡是以O(shè)A為直徑的圓在圓O內(nèi)的一段弧(不含端點(diǎn)). 2.定義法
利用所學(xué)過的圓的定義、橢圓的定義、雙曲線的定義、拋物線的定義直接寫出所求的動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程,這種方法叫做定義法.這種方法要求題設(shè)中有定點(diǎn)與定直線及兩定點(diǎn)距離之和或差為定值的條件,或利用平面幾何知識(shí)分析得出這些條件.
直平分線l交半徑OQ于點(diǎn)P(見圖2-45),當(dāng)Q點(diǎn)在圓周上運(yùn)動(dòng)時(shí),求點(diǎn)P的軌跡方程.
分析:
∵點(diǎn)P在AQ的垂直平分線上,∴|PQ|=|PA|. 又P在半徑OQ上.
∴|PO|+|PQ|=R,即|PO|+|PA|=R.
故P點(diǎn)到兩定點(diǎn)距離之和是定值,可用橢圓定義 寫出P點(diǎn)的軌跡方程.
解:連接PA ∵l⊥PQ,∴|PA|=|PQ|. 又P在半徑OQ上. ∴|PO|+|PQ|=2.
由橢圓定義可知:P點(diǎn)軌跡是以O(shè)、A為焦點(diǎn)的橢圓.
3.相關(guān)點(diǎn)法
若動(dòng)點(diǎn)P(x,y)隨已知曲線上的點(diǎn)Q(x0,y0)的變動(dòng)而變動(dòng),且x0、y0可用x、y表示,則將Q點(diǎn)坐標(biāo)表達(dá)式代入已知曲線方程,即得點(diǎn)P的軌跡方程.這種方法稱為相關(guān)點(diǎn)法(或代換法).
例3 已知拋物線y2=x+1,定點(diǎn)A(3,1)、B為拋物線上任意一點(diǎn),點(diǎn)P在線段AB上,且有BP∶PA=1∶2,當(dāng)B點(diǎn)在拋物線上變動(dòng)時(shí),求點(diǎn)P的軌跡方程.
分析:
P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的原因是B點(diǎn)在拋物線上運(yùn)動(dòng),因此B可作為相關(guān)點(diǎn),應(yīng)先找出點(diǎn)P與點(diǎn)B的聯(lián)系.
解:設(shè)點(diǎn)P(x,y),且設(shè)點(diǎn)B(x0,y0)
∵BP∶PA=1∶2,且P為線段AB的內(nèi)分點(diǎn).
4.待定系數(shù)法
求圓、橢圓、雙曲線以及拋物線的方程常用待定系數(shù)法求.
例4 已知拋物線y2=4x和以坐標(biāo)軸為對稱軸、實(shí)軸在y軸上的雙曲
曲線方程. 分析:
因?yàn)殡p曲線以坐標(biāo)軸為對稱軸,實(shí)軸在y軸上,所以可設(shè)雙曲線方
ax2-4b2x+a2b2=0 ∵拋物線和雙曲線僅有兩個(gè)公共點(diǎn),根據(jù)它們的對稱性,這兩個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)應(yīng)相等,因此方程ax2-4b2x+a2b2=0應(yīng)有等根.
∴△=1664-4Q4b2=0,即a2=2b.(以下由學(xué)生完成)
由弦長公式得:
即a2b2=4b2-a2.
(三)鞏固練習(xí)
用十多分鐘時(shí)間作一個(gè)小測驗(yàn),檢查一下教學(xué)效果.練習(xí)題用一小黑板給出. 1.△ABC一邊的兩個(gè)端點(diǎn)是B(0,6)和C(0,-6),另兩邊斜率的
2.點(diǎn)P與一定點(diǎn)F(2,0)的距離和它到一定直線x=8的距離的比是1∶2,求點(diǎn)P的軌跡方程,并說明軌跡是什么圖形?
3.求拋物線y2=2px(p>0)上各點(diǎn)與焦點(diǎn)連線的中點(diǎn)的軌跡方程. 答案:
義法)
由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得:
(四)小結(jié)
求曲線的軌跡方程一般地有直接法、定義法、相關(guān)點(diǎn)法、待定系數(shù)法,還有參數(shù)法、復(fù)數(shù)法也是求曲線的軌跡方程的常見方法,這等到講了參數(shù)方程、復(fù)數(shù)以后再作介紹.
五、布置作業(yè)
1.兩定點(diǎn)的距離為6,點(diǎn)M到這兩個(gè)定點(diǎn)的距離的平方和為26,求點(diǎn)M的軌跡方程.
2.動(dòng)點(diǎn)P到點(diǎn)F1(1,0)的距離比它到F2(3,0)的距離少2,求P點(diǎn)的軌跡. 3.已知圓x2+y2=4上有定點(diǎn)A(2,0),過定點(diǎn)A作弦AB,并延長到點(diǎn)P,使3|AB|=2|AB|,求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程.作業(yè)答案:
1.以兩定點(diǎn)A、B所在直線為x軸,線段AB的垂直平分線為y軸建立直角坐標(biāo)系,得點(diǎn)M的軌跡方程x2+y2=4 2.∵|PF2|-|PF|=2,且|F1F2|∴P點(diǎn)只能在x軸上且x<1,軌跡是一條射線
六、板書設(shè)計(jì)
第二篇:高二數(shù)學(xué)教案:圓錐曲線方程:02
橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程
一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
使學(xué)生理解橢圓的定義,掌握橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)及標(biāo)準(zhǔn)方程.(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)
通過對橢圓概念的引入與標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生分析探索能力,增強(qiáng)運(yùn)用坐標(biāo)法解決幾何問題的能力.
(三)學(xué)科滲透點(diǎn)
通過對橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)的教學(xué),可以提高對各種知識(shí)的綜合運(yùn)用能力.
二、教材分析
1.重點(diǎn):橢圓的定義和橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(解決辦法:用模型演示橢圓,再給出橢圓的定義,最后加以強(qiáng)調(diào);對橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程單獨(dú)列出加以比較.)2.難點(diǎn):橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo).
(解決辦法:推導(dǎo)分4步完成,每步重點(diǎn)講解,關(guān)鍵步驟加以補(bǔ)充說明.)3.疑點(diǎn):橢圓的定義中常數(shù)加以限制的原因.(解決辦法:分三種情況說明動(dòng)點(diǎn)的軌跡.)
三、活動(dòng)設(shè)計(jì)
提問、演示、講授、詳細(xì)講授、演板、分析講解、學(xué)生口答.
四、教學(xué)過程(一)橢圓概念的引入
前面,大家學(xué)習(xí)了曲線的方程等概念,哪一位同學(xué)回答:
問題1:什么叫做曲線的方程?求曲線方程的一般步驟是什么?其中哪幾個(gè)步驟必不可少? 對上述問題學(xué)生的回答基本正確,否則,教師給予糾正.這樣便于學(xué)生溫故而知新,在已有知識(shí)基礎(chǔ)上去探求新知識(shí).
提出這一問題以便說明標(biāo)準(zhǔn)方程推導(dǎo)中一個(gè)同解變形.
問題3:圓的幾何特征是什么?你能否可類似地提出一些軌跡命題作廣泛的探索?
一般學(xué)生能回答:“平面內(nèi)到一定點(diǎn)的距離為常數(shù)的點(diǎn)的軌跡是圓”.對同學(xué)提出的軌跡命題如:
“到兩定點(diǎn)距離之和等于常數(shù)的點(diǎn)的軌跡.” “到兩定點(diǎn)距離平方差等于常數(shù)的點(diǎn)的軌跡.” “到兩定點(diǎn)距離之差等于常數(shù)的點(diǎn)的軌跡.” 教師要加以肯定,以鼓勵(lì)同學(xué)們的探索精神.
比如說,若同學(xué)們提出了“到兩定點(diǎn)距離之和等于常數(shù)的點(diǎn)的軌跡”,那么動(dòng)點(diǎn)軌跡是什么呢?這時(shí)教師示范引導(dǎo)學(xué)生繪圖:
取一條一定長的細(xì)繩,把它的兩端固定在畫圖板上的F1和F2兩點(diǎn)(如圖2-13),當(dāng)繩長大于F1和F2的距離時(shí),用鉛筆尖把繩子拉緊,使筆尖在圖板上慢慢移動(dòng),就可以畫出一個(gè)橢圓.
教師進(jìn)一步追問:“橢圓,在哪些地方見過?”有的同學(xué)說:“立體幾何中圓的直觀圖.”有的同學(xué)說:“人造衛(wèi)星運(yùn)行軌道”等??
在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生概括橢圓的定義:
平面內(nèi)到兩定點(diǎn)F1、F2的距離之和等于常數(shù)(大于|F1F2|)的點(diǎn)的軌跡叫做橢圓.這兩個(gè)定點(diǎn)叫做橢圓的焦點(diǎn),兩焦點(diǎn)的距離叫做焦距. 學(xué)生開始只強(qiáng)調(diào)主要幾何特征——到兩定點(diǎn)F1、F2的距離之和等于常數(shù)、教師在演示中要從兩個(gè)方面加以強(qiáng)調(diào):
(1)將穿有鉛筆的細(xì)線拉到圖板平面外,得到的不是橢圓,而是橢球形,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到需加限制條件:“在平面內(nèi)”.
(2)這里的常數(shù)有什么限制嗎?教師邊演示邊提示學(xué)生注意:若常數(shù)=|F1F2|,則是線段F1F2;若常數(shù)<|F1F2|,則軌跡不存在;若要軌跡是橢圓,還必須加上限制條件:“此常數(shù)大于|F1F2|”.
(二)橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo) 1.標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)
由橢圓的定義,可以知道它的基本幾何特征,但對橢圓還具有哪些性質(zhì),我們還一無所知,所以需要用坐標(biāo)法先建立橢圓的方程.
如何建立橢圓的方程?根據(jù)求曲線方程的一般步驟,可分:(1)建系設(shè)點(diǎn);(2)點(diǎn)的集合;(3)代數(shù)方程;(4)化簡方程等步驟.
(1)建系設(shè)點(diǎn)
建立坐標(biāo)系應(yīng)遵循簡單和優(yōu)化的原則,如使關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)、關(guān)鍵幾何量(距離、直線斜率等)的表達(dá)式簡單化,注意充分利用圖形的對稱性,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到下列選取方法是恰當(dāng)?shù)模?/p>
以兩定點(diǎn)F1、F2的直線為x軸,線段F1F2的垂直平分線為y軸,建立直角坐標(biāo)系(如圖2-14).設(shè)|F1F2|=2c(c>0),M(x,y)為橢圓上任意一點(diǎn),則有F1(-1,0),F(xiàn)2(c,0).
(2)點(diǎn)的集合
由定義不難得出橢圓集合為: P={M||MF1|+|MF2|=2a}.(3)代數(shù)方程
(4)化簡方程
化簡方程可請一個(gè)反映比較快、書寫比較規(guī)范的同學(xué)板演,其余同學(xué)在下面完成,教師巡視,適當(dāng)給予提示:
①原方程要移項(xiàng)平方,否則化簡相當(dāng)復(fù)雜;注意兩次平方的理由詳見問題3說明.整理后,再平方得(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2)②為使方程對稱和諧而引入b,同時(shí)b還有幾何意義,下節(jié)課還要
(a>b>0).
關(guān)于證明所得的方程是橢圓方程,因教材中對此要求不高,可從略.
示的橢圓的焦點(diǎn)在x軸上,焦點(diǎn)是F1(-c,0)、F2(c,0).這里c2=a2-b2. 2.兩種標(biāo)準(zhǔn)方程的比較(引導(dǎo)學(xué)生歸納)
0)、F2(c,0),這里c2=a2-b2;
-c)、F2(0,c),這里c2=a2+b2,只須將(1)方程的x、y互換即可得到. 教師指出:在兩種標(biāo)準(zhǔn)方程中,∵a2>b2,∴可以根據(jù)分母的大小來判定焦點(diǎn)在哪一個(gè)坐標(biāo)軸上.
(三)例題與練習(xí)
例題
平面內(nèi)兩定點(diǎn)的距離是8,寫出到這兩定點(diǎn)的距離的和是10的點(diǎn)的軌跡的方程.
分析:先根據(jù)題意判斷軌跡,再建立直角坐標(biāo)系,采用待定系數(shù)法得出軌跡方程. 解:這個(gè)軌跡是一個(gè)橢圓,兩個(gè)定點(diǎn)是焦點(diǎn),用F1、F2表示.取過點(diǎn)F1和F2的直線為x軸,線段F1F2的垂直平分線為y軸,建立直角坐標(biāo)系.
∵2a=10,2c=8.
∴a=5,c=4,b2=a2-c2=52-45=9.∴b=3 因此,這個(gè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是
請大家再想一想,焦點(diǎn)F1、F2放在y軸上,線段F1F2的垂直平分
練習(xí)1 寫出適合下列條件的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:
練習(xí)2 下列各組兩個(gè)橢圓中,其焦點(diǎn)相同的是
[
]
由學(xué)生口答,答案為D.(四)小結(jié)
1.定義:橢圓是平面內(nèi)與兩定點(diǎn)F1、F2的距離的和等于常數(shù)(大于|F1F2|)的點(diǎn)的軌跡.
3.圖形如圖2-
15、2-16.
4.焦點(diǎn):F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0).F1(0,-c),F(xiàn)2(0,c).
五、布置作業(yè)
1.如圖2-17,在橢圓上的點(diǎn)中,A1與焦點(diǎn)F1的距離最小,|A1F1|=2,A2 F1的距離最大,|A2F1|=14,求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
3.求適合下列條件的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:
是過F1的直線被橢圓截得的線段長,求△ABF2的周長. 作業(yè)答案:
4.由橢圓定義易得,△ABF2的周長為4a.
六、板書設(shè)計(jì)
第三篇:2013白蒲中學(xué)高二數(shù)學(xué)教案:數(shù)列:05(蘇教版)
第五教時(shí)
教材:等差數(shù)列前n項(xiàng)和
(一)目的:要求學(xué)生掌握等差數(shù)列的求和公式,并且能夠較熟練地運(yùn)用解決問題。過程:
一、引言:P119著名的數(shù)學(xué)家高斯(德國 1777-1855)十歲時(shí)計(jì)算
1+2+3+…+100的故事
故事結(jié)束:歸結(jié)為 1.這是求等差數(shù)列1,2,3,…,100前100項(xiàng)和2.高斯的解法是:前100項(xiàng)和S100?即Sn?
二、提出課題:等差數(shù)列的前n項(xiàng)和1.證明公式1:Sn?
n(a1?an)
n(a1?an)
100?(1?100)
2證明:Sn?a1?a2?a3???an?1?an①Sn?an?an?1?an?2???a2?a1②
2Sn?(a1?an)?(a2?an?1)?(a3?an?2)???(an?an)①+②:
∵a1?an?a2?an?1?a3?an?2???∴2Sn?n(a1?an)由此得:Sn?
n(a1?an)
2從而我們可以驗(yàn)證高斯十歲時(shí)計(jì)算上述問題的正確性。2.推導(dǎo)公式2
用上述公式要求Sn必須具備三個(gè)條件:n,a1,an但an?a1?(n?1)d代入公式1即得: Sn?na1?
n(n?1)d
此公式要求Sn必須具備三個(gè)條件:n,a1,d(有時(shí)比較有用)總之:兩個(gè)公式都表明要求Sn必須已知n,a1,d,an中三個(gè)3.例一(P120 例一):用公式1求Sn例二(P120 例一):用公式2求n學(xué)生練習(xí):P122練習(xí)1、2、3三、例三(P121 例三)求集合M??m|m?7n,n?N*且m?100?的元素個(gè)數(shù),并求這些元素的和。解:由7n?100得 n?
1007
?14
∴正整數(shù)n共有14個(gè)即M中共有14個(gè)元素
即:7,14,21,…,98 是a1?7為首項(xiàng)a14?98的AP∴ Sn?
14?(7?98)
?735
答:略
例四已知一個(gè)等差數(shù)列的前10項(xiàng)的和是310,前20項(xiàng)的和是1220,由此可以確定求其前n項(xiàng)和的公式嗎?解:由題設(shè): S10?310S20?1220得: ?
?10a1?45d?310?20a1?190d?1220
n(n?1)
??
?a1?4?d?6
∴ Sn?4n?
?6?3n?n
四、小結(jié):等差數(shù)列求和公式
五、作業(yè)(習(xí)題3.1)P122-123
第四篇:2013白蒲中學(xué)高一數(shù)學(xué)教案:直線和圓的方程:09(蘇教版)
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
使學(xué)生掌握圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的特點(diǎn),能根據(jù)所給有關(guān)圓心、半徑的具體條件準(zhǔn)確地寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,能運(yùn)用圓的標(biāo)準(zhǔn)方程正確地求出其圓心和半徑,解決一些簡單的實(shí)際問題,并會(huì)推導(dǎo)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)
通過圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生利用求曲線的方程的一般步驟解決一些實(shí)際問題的能力.
(三)學(xué)科滲透點(diǎn)
圓基于初中的知識(shí),同時(shí)又是初中的知識(shí)的加深,使學(xué)生懂得知識(shí)的連續(xù)性;通過圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,可解決一些如圓拱橋的實(shí)際問題,說明理論既來源于實(shí)踐,又服務(wù)于實(shí)踐,可以適時(shí)進(jìn)行辯證唯物主義思想教育.
二、教材分析
1.重點(diǎn):(1)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)步驟;(2)根據(jù)具體條件正確寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(解決辦法:(1)通過設(shè)問,消除難點(diǎn),并詳細(xì)講解;(2)多多練習(xí)、講解.)2.難點(diǎn):運(yùn)用圓的標(biāo)準(zhǔn)方程解決一些簡單的實(shí)際問題.
(解決辦法:使學(xué)生掌握分析這類問題的方法是先弄清題意,再建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,使圓的標(biāo)準(zhǔn)方程形式簡單,最后解決實(shí)際問題.)
三、活動(dòng)設(shè)計(jì)
問答、講授、設(shè)問、演板、重點(diǎn)講解、歸納小結(jié)、閱讀.
四、教學(xué)過程(一)復(fù)習(xí)提問
前面,大家學(xué)習(xí)了圓的概念,哪一位同學(xué)來回答? 問題1:具有什么性質(zhì)的點(diǎn)的軌跡稱為圓?
平面內(nèi)與一定點(diǎn)距離等于定長的點(diǎn)的軌跡稱為圓(教師在黑板上畫一個(gè)圓). 問題2:圖2-9中哪個(gè)點(diǎn)是定點(diǎn)?哪個(gè)點(diǎn)是動(dòng)點(diǎn)?動(dòng)點(diǎn)具有什么性質(zhì)?圓心和半徑都反映了圓的什么特點(diǎn)?
圓心C是定點(diǎn),圓周上的點(diǎn)M是動(dòng)點(diǎn),它們到圓心距離等于定長|MC|=r,圓心和半徑分別確定了圓的位置和大?。?/p>
問題3:求曲線的方程的一般步驟是什么?其中哪幾個(gè)步驟必不可少? 求曲線方程的一般步驟為:
(1)建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,用(x,y)表示曲線上任意點(diǎn)M的坐標(biāo),簡稱建系設(shè)點(diǎn);圖2-9(2)寫出適合條件P的點(diǎn)M的集合P={M|P(M)|},簡稱寫點(diǎn)集;(3)用坐標(biāo)表示條件P(M),列出方程f(x,y)=0,簡稱列方程;(4)化方程f(x,y)=0為最簡形式,簡稱化簡方程;(5)證明化簡后的方程就是所求曲線的方程,簡稱證明. 其中步驟(1)(3)(4)必不可少.
下面我們用求曲線方程的一般步驟來建立圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(二)建立圓的標(biāo)準(zhǔn)方程 1.建系設(shè)點(diǎn)
由學(xué)生在黑板上畫出直角坐標(biāo)系,并問有無不同建立坐標(biāo)系的方法.教師指出:這兩種建立坐標(biāo)系的方法都對,原點(diǎn)在圓心這是特殊情況,現(xiàn)在僅就一般情況推導(dǎo).因?yàn)镃是定點(diǎn),可設(shè)C(a,b)、半徑r,且設(shè)圓上任一點(diǎn)M坐標(biāo)為(x,y).
2.寫點(diǎn)集
根據(jù)定義,圓就是集合P={M||MC|=r}. 3.列方程
由兩點(diǎn)間的距離公式得:
4.化簡方程 將上式兩邊平方得:
(x-a)2+(y-b)2=r2.
(1)
方程(1)就是圓心是C(a,b)、半徑是r的圓的方程.我們把它叫做圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
這時(shí),請大家思考下面一個(gè)問題.
問題5:圓的方程形式有什么特點(diǎn)?當(dāng)圓心在原點(diǎn)時(shí),圓的方程是什么? 這是二元二次方程,展開后沒有xy項(xiàng),括號(hào)內(nèi)變數(shù)x,y的系數(shù)都是1.點(diǎn)(a,b)、r分別表示圓心的坐標(biāo)和圓的半徑.當(dāng)圓心在原點(diǎn)即C(0,0)時(shí),方程為 x2+y2=r2.
教師指出:圓心和半徑分別確定了圓的位置和大小,從而確定了圓,所以,只要a,b,r三個(gè)量確定了且r>0,圓的方程就給定了.這就是說要確定圓的方程,必須具備三個(gè)獨(dú)立的條件.注意,確定a、b、r,可以根據(jù)條件,利用待定系數(shù)法來解決.
(三)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的應(yīng)用
例
1寫出下列各圓的方程:(請四位同學(xué)演板)
(1)圓心在原點(diǎn),半徑是3;
(3)經(jīng)過點(diǎn)P(5,1),圓心在點(diǎn)C(8,-3);
(4)圓心在點(diǎn)C(1,3),并且和直線3x-4y-7=0相切.
教師糾錯(cuò),分別給出正確答案:(1)x2+y2=9;(2)(x-3)2+(y-4)2=5;
指出:要求能夠用圓心坐標(biāo)、半徑長熟練地寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程. 例
2說出下列圓的圓心和半徑:(學(xué)生回答)(1)(x-3)2+(y-2)2=5;(2)(x+4)2+(y+3)2=7;(3)(x+2)2+ y2=4 教師指出:已知圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,要能夠熟練地求出它的圓心和半徑.
例3(1)已知兩點(diǎn)P1(4,9)和P2(6,3),求以P1P2為直徑的圓的方程;(2)試判斷點(diǎn)M(6,9)、N(3,3)、Q(5,3)是在圓上,在圓內(nèi),還是在圓外?
解(1): 分析一:
從確定圓的條件考慮,需要求圓心和半徑,可用待定系數(shù)解決. 解法一:(學(xué)生口答)設(shè)圓心C(a,b)、半徑r,則由C為P1P2的中點(diǎn)得:
又由兩點(diǎn)間的距離公式得:
∴所求圓的方程為:(x-5)2+(y-6)2=10 分析二:
從圖形上動(dòng)點(diǎn)P性質(zhì)考慮,用求曲線方程的一般方法解決. 解法二:(給出板書)∵直徑上的四周角是直角,∴對于圓上任一點(diǎn)P(x,y),有PP1⊥PP2.
化簡得:
x2+y2-10x-12y+51=0.
即(x-5)2+(y-6)2=10為所求圓的方程. 解(2):(學(xué)生閱讀課本)分別計(jì)算點(diǎn)到圓心的距離:
因此,點(diǎn)M在圓上,點(diǎn)N在圓外,點(diǎn)Q在圓內(nèi). 這時(shí),教師小結(jié)本題: 1.求圓的方程的方法
(1)待定系數(shù)法,確定a,b,r;(2)軌跡法,求曲線方程的一般方法.
2.點(diǎn)與圓的位置關(guān)系
設(shè)點(diǎn)到圓心的距離為d,圓半徑為r:(1)點(diǎn)在圓上(2)點(diǎn)在圓外(3)點(diǎn)在圓內(nèi) d=r; d>r; d<r.
3.以A(x1,y1)、B(x2,y2)為直徑端點(diǎn)的圓的方程為(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0(證明留作作業(yè))例
4圖2-10是某圓拱橋的—孔圓拱的示意圖.該圓拱跨度AB=20m,拱高OP=4m,在建造時(shí)每隔4m需用一個(gè)支柱支撐,求支柱A2P2的長度(精確到0.01m).
此例由學(xué)生閱讀課本,教師巡視并做如下提示:
(1)先要建立適當(dāng)直角坐標(biāo)系,使圓的標(biāo)準(zhǔn)方程形式簡單,便于計(jì)算;(2)用待定系數(shù)法求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(3)要注意P2的橫坐標(biāo)x=-2<0,縱坐標(biāo)y>0,所以A2P2的長度只有一解.(四)本課小結(jié)
1.圓的方程的推導(dǎo)步驟;
2.圓的方程的特點(diǎn):點(diǎn)(a,b)、r分別表示圓心坐標(biāo)和圓的半徑; 3.求圓的方程的兩種方法:(1)待定系數(shù)法;(2)軌跡法.
五、布置作業(yè)
1.求下列條件所決定的圓的方程:
(1)圓心為 C(3,-5),并且與直線x-7y+2=0相切;
(2)過點(diǎn)A(3,2),圓心在直線y=2x上,且與直線y=2x+5相切. 2.已知:一個(gè)圓的直徑端點(diǎn)是A(x1,y1)、B(x2,y2). 證明:圓的方程是(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.
3.一個(gè)等腰三角形底邊上的高等于5,底邊兩端點(diǎn)的坐標(biāo)是(-4,0)和(4,0),求它的外接圓的方程.
4.趙州橋的跨度是37.4m,圓拱高約為7.2m,求這座圓拱橋的拱圓的方程. 作業(yè)答案:
1.(1)(x-3)2+(y+5)2= 32
2.因?yàn)橹睆降亩它c(diǎn)為A(x1,y1)、B(x2,y2),則圓心和半徑分別為
所以圓的方程為
化簡得:x2-(x1+x2)x+x1x2+y2-(y1+y2)y+y1y2=0 即(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0
4.如圖2-11建立坐標(biāo)系,得拱圓的方程: x2+(y+27.88)2=27.882(-7.2≤y≤0)
六、板書設(shè)計(jì)
第五篇:2013白蒲中學(xué)高一數(shù)學(xué)教案:函數(shù):10
第十教時(shí)
教材:函數(shù)的奇偶性
目的:要求學(xué)生掌握函數(shù)奇偶性的定義,并掌握判斷函數(shù)奇偶性的基本方法。
過程:
一、復(fù)習(xí)函數(shù)單調(diào)性的定義、單調(diào)區(qū)間及判斷函數(shù)單調(diào)性的方法。
二、提出課題:函數(shù)的第二個(gè)性質(zhì)――奇偶性
1.依然觀察 y=x2與 y=x3 的圖象――從對稱的角度 .觀察結(jié)果:
y=x2的圖象關(guān)于軸對稱 y=x3的圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱
3.繼而,更深入分析這兩種對稱的特點(diǎn): ①當(dāng)自變量取一對相反數(shù)時(shí),y取同一值. f(x)=y=x2 f(?1)=f(1)=1 f(?即 f(?x)=f(x)再抽象出來:如果點(diǎn)(x,y)在函數(shù)y=x2的圖象上,則該點(diǎn)關(guān)于y軸的對稱點(diǎn)(?x,y)也在函數(shù)y=x2的圖象上. ②當(dāng)自變量取一對相反數(shù)時(shí),y亦取相反數(shù). f(x)=y=x3 f(?1)=?f(1)=?1 f(?即 f(?x)=f(x)再抽象出來:如果點(diǎn)(x,y)在函數(shù)y=x3的圖象上,則該點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)(?x,?y)也在函數(shù)y=x3的圖象上.
111)?f()?224
111)??f()??228
4.得出奇(偶)函數(shù)的定義(見P61 略)注意強(qiáng)調(diào):①定義本身蘊(yùn)涵著:
函數(shù)的定義域必須是關(guān)于原點(diǎn)的對稱區(qū)間――這是奇(偶)函數(shù)的必要條件――前提 ②"定義域內(nèi)任一個(gè)":
意味著不存在"某個(gè)區(qū)間上的"的奇(偶)函數(shù)――不研究 ③判斷函數(shù)奇偶性最基本的方法:
先看定義域,再用定義――f(?x)=f(x)(或f(?x)=?f(x))
三、例題:例
一、(見P61-62 例四)
例
二、(見P62 例五)
此題系函數(shù)奇偶性與單調(diào)性綜合例題,比例典型.
小結(jié):一般函數(shù)的奇偶性有四種:奇函數(shù)、偶函數(shù)、即奇且偶函數(shù)、非奇非偶函數(shù)
例:y?1x
y=2x
(奇函數(shù))
y=?3x2+1
y=2x4+3x
2(偶函數(shù))
y=0
(即奇且偶函數(shù))y=2x+(非奇非偶函數(shù))
例
三、判斷下列函數(shù)的奇偶性:
1.f(x)?(x?1)1?x1?x
1?x?0??
解:定義域:?1?x?0??1?x?1 關(guān)于原點(diǎn)非對稱區(qū)間
??1?x
∴此函數(shù)為非奇非偶函數(shù)
2.f(x)?x?11?x 2
?x2?1?0?x?1或x??1解:定義域:? ??2??1?x?1?1?x?0∴定義域?yàn)?x =±1
f(?x)?x?11?x22?f(x)且 f(±1)= 0 ∴此函數(shù)為即奇且偶函數(shù)
?x2?x3.f(x)??2x?x?(x?0)(x?0)
解:顯然定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱
當(dāng) x>0時(shí), ?x<0 f(?x)= x2?x = ?(x?x2)
當(dāng) x<0時(shí), ?x>0 f(?x)= ?x?x2 = ?(x2+x)
??(x2?x)
即:f(?x)??2??(x?x)(x?0)(x?0)??f(x)
∴此函數(shù)為奇函數(shù)
四、奇函數(shù)?圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱
偶函數(shù)?圖象關(guān)于軸對稱
例
四、(見P63 例六)略
五、小結(jié):1.定義
2.圖象特征
3.判定方法
六、作業(yè):P63 練習(xí)
P65 習(xí)題2.3 7、8、9