4.待定系数法
求圆、椭圆、双曲线以及抛物线的方程常用待定系数法求.
例4 已知抛物线y2=4x和以坐标轴为对称轴、实轴在y轴上的双曲
曲线方程. 分析:
因为双曲线以坐标轴为对称轴,实轴在y轴上,所以可设双曲线方
ax2-4b2x+a2b2=0
∵抛物线和双曲线仅有两个公共点,根据它们的对称性,这两个点的横坐标应相等,因此方程ax2-4b2x+a2b2=0应有等根. ∴△=1664-4Q4b2=0,即a2=2b. (以下由学生完成)
由弦长公式得:
即a2b2=4b2-a2.
(三)巩固练习
用十多分钟时间作一个小测验,检查一下教学效果.练习题用一小黑板给出. 1.△ABC一边的两个端点是B(0,6)和C(0,-6),另两边斜率的
2.点P与一定点F(2,0)的距离和它到一定直线x=8的距离的比是1∶2,求点P的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形?
3.求抛物线y2=2px(p>0)上各点与焦点连线的中点的轨迹方程. 答案:
义法)
由中点坐标公式得:
(四)小结
求曲线的轨迹方程一般地有直接法、定义法、相关点法、待定系数法,还有参数法、复数法也是求曲线的轨迹方程的常见方法,这等到讲了参数方程、复数以后再作介绍. 五、布置作业
1.两定点的距离为6,点M到这两个定点的距离的平方和为26,求点M的轨迹方程. 2.动点P到点F1(1,0)的距离比它到F2(3,0)的距离少2,求P点的轨迹.
3.已知圆x2+y2=4上有定点A(2,0),过定点A作弦AB,并延长到点P,使3|AB|=2|AB|,求动点P的轨迹方程.作业答案:
1.以两定点A、B所在直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,得点M的轨迹方程x2+y2=4
2.∵|PF2|-|PF|=2,且|F1F2|∴P点只能在x轴上且x<1,轨迹是一条射线
六、板书设计
2.2 椭 圆
2.2.1椭圆及其标准方程
◆ 知识与技能目标
理解椭圆的概念,掌握椭圆的定义、会用椭圆的定义解决实际问题;理解椭圆标准方程的推导过程及化简无理方程的常用的方法;了解求椭圆的动点的伴随点的轨迹方程的一般方法.
◆ 过程与方法目标 (1)预习与引入过程
当变化的平面与圆锥轴所成的角在变化时,观察平面截圆锥的截口曲线(截面与圆锥侧面的交线)是什么图形?又是怎么样变化的?特别是当截面不与圆锥的轴线或圆锥的母线平行时,截口曲线是椭圆,再观察或操作了课件后,提出两个问题:第一、你能理解为什么把圆、椭圆、双曲线和抛物线叫做圆锥曲线;第二、你能举出现实生活中圆锥曲线的例子.当学生把上述两个问题回答清楚后,要引导学生一起探究P41页上的问题(同桌的两位同学准备无弹性的细绳子一条(约10cm长,两端各结一个套),教师准备无弹性细绳子一条(约60cm,一端结个套,另一端是活动的),图钉两个).当套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的图形是椭圆.启发性提问:在这一过程中,你能说出移动的笔小(动点)满足的几何条件是什么?〖板书〗2.1.1椭圆及其标准方程.
(2)新课讲授过程
(i)由上述探究过程容易得到椭圆的定义.
〖板书〗把平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆(ellipse).其中这两个定点叫做椭圆的焦点,两定点间的距离叫做椭圆的焦距.即当动点设为M时,椭圆即为点集P?M|MF1?MF2?2a.
(ii)椭圆标准方程的推导过程
提问:已知图形,建立直角坐标系的一般性要求是什么?第一、充分利用图形的对称性;第二、注意图形的特殊性和一般性关系.
无理方程的化简过程是教学的难点,注意无理方程的两次移项、平方整理. 设参量b的意义:第一、便于写出椭圆的标准方程;第二、a,b,c的关系有明显的几何意义.
??y2x2 类比:写出焦点在y轴上,中心在原点的椭圆的标准方程2?2?1?a?b?0?.
ab(iii)例题讲解与引申
例1 已知椭圆两个焦点的坐标分别是??2,0?,?2,0?,并且经过点?方程.
分析:由椭圆的标准方程的定义及给出的条件,容易求出a,b,c.引导学生用其他方法来解.
?53?,??,求它的标准22??x2y2?53?另解:设椭圆的标准方程为2?2?1?a?b?0?,因点?,??在椭圆上,
ab?22?9?25?a?10??1??22??则?4a. 4b??a2?b2?4?b?6?例2 如图,在圆x?y?4上任取一点P,过点P作x轴的垂线段PD,D为垂足.当点P在圆上运动时,线段PD的中点M的轨迹是什么?
分析:点P在圆x?y?4上运动,由点P移动引起点M的运动,则称点M是点P的伴随点,因点M为线段PD的中点,则点M的坐标可由点P来表示,从而能求点M的轨迹方程.
2222x2y2引申:设定点A?6,2?,P是椭圆??1上动点,求线段AP中点M的轨迹方程.
259解法剖析:①(代入法求伴随轨迹)设M?x,y?,P?x1,y1?;②(点与伴随点的关系)∵
?x1?2x?6x12y12;③(代入已知轨迹求出伴随轨迹),∵??1,M为线段AP的中点,∴?259?y1?2y?2∴点M的轨迹方程为
?x?3?252??y?1?92?1;④伴随轨迹表示的范围. 4例3如图,设A,B的坐标分别为??5,0?,?5,0?.直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积为?4,求点M的轨迹方程. 9分析:若设点M?x,y?,则直线AM,BM的斜率就可以用含x,y的式子表示,由于直线AM,BM的斜率之积是?的关系式,即得到点M的轨迹方程.
解法剖析:设点M?,x4,因此,可以求出x,y之间9y?x??5?,x?5?y,
则kAM?y?x?5?; x?5yy4代入点M的集合有???,化简即可得点M的轨迹方程.
x?5x?59kBM?引申:如图,设△ABC的两个顶点A??a,0?,B?a,0?,顶点C在移动,且kAC?kBC?k,且k?0,试求动点C的轨迹方程.
引申目的有两点:①让学生明白题目涉及问题的一般情形;②当k值在变化时,线段AB的角色也是从椭圆的长轴→圆的直径→椭圆的短轴.
◆ 情感、态度与价值观目标
通过作图展示与操作,必须让学生认同:圆、椭圆、双曲线和抛物线都是圆锥
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