本文由 19841021 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高二上册数学曲线与方程1
2.1 曲线与方程
2.1.1曲线与方程
【学情分析】:学生在必修模块中已经学过直线与圆的方程,熟练掌握了直线的方程、圆的方程的常用形式,能解决直线与圆的有关问题,对解析几何的研究方法与思路有一定的了解,这些对本节学习有很大帮助。
【教学目标】:
知识与技能
1、了解曲线上的点与方程的解之间的一一对应关系,
2、领会“曲线的方程”与“方程的曲线”的概念及其关系,并能作简单的判断与推理;
过程与方法
1.在形成概念的过程中,培养分析、抽象和概括等思维能力,掌握形数结合、函数与方程、化归与转化等数学思想,以及坐标法、待定系数法等常用的数学方法;
2.体会研究解析几何的基本思想和解决解析几何问题的方法.
情感态度与价值观
培养学生实事求是、合情推理、合作交流及独立思考等良好的个性品质,以及主动参与、勇于探索、敢于创新的精神
【教学重点】:理解曲线与方程的有关概念与相互联系
【教学难点】:定义中规定两个关系(纯粹性和完备性)
【课前准备】:多媒体、实物投影仪
【教学过程设计】:
教学环节
教学活动
设计意图
一.复习、引入
1、问题: (1)求如图所示的直线的方程,并说明曲线上的点与方程之间的关系;
观察、思考,求得方程为
引导学生分析:(1)如果点是这条直线上的任意一点,则它到两坐标轴的距离相等,即,那么它的坐标是方程的解。
(2)如果是方程的解,即,则以这个解为坐标的点到两坐标轴的距离相等,它一定在这条直线上。
通过学生已熟悉的两种曲线引入,有利于学生在已有知识基础上开展学习;提出新问题,创设情景,引发学习兴趣。
二.复习、引入
(2) 仿照(1)说明:以为圆心,以r为半径的圆与方程的关系
⑴ 设M(xo,yo)是圆上任一点,则它到圆心的距离等于 半径 ,即,即:,这就是说,(xo,yo)是此方程的 解 ;
⑵ 如果(xo,yo)是方程的解,则可以推得 ,即点M(xo,yo)到圆心的距离等于半径 ,点M在 圆 上。
引导学生在前一个例子的基础上类比归纳,得出结论,使他们理解几何中的“形”与代数中的“数”的统一,为“依形判数”和“就数论形”的相互转化奠定了扎实的基础.这正体现了解析几何的基本思想,对解析几何教学有着深远的影响.
三.讲解定义
1.在直角坐标系中,如果某曲线C上的点与一个二元方程的实数解建立了如下关系:
(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(纯粹性)
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.(完备性)
那么,这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线
2.讨论:曲线可以看作是由点组成的集合,记作C;一个关于x,y的二元方程的解可以作为点的坐标,因而二元方程的解也描述了一个点集,记作F
请大家思考:如何用集合C和点集F间的关系来表达“曲线的方程”和“方程的曲线”定义中的两个关系,进而重新表述以上定义
关系(1)指集合C是点集F的子集,关系(2)指点集F是点集合C的子集.
这样根据集合的性质,可以用集合相等的概念来定义“曲线的方程”与“方程的曲线”,
即:
3.练习:下列方程表示如图所示的直线C,对吗?为什么?
(1);
(2);
(3)|x|-y=0.
上题供学生思考,口答.
解:方程(1)、(2)、(3)都不是表示曲线C的方程.
第(1)题中曲线C上的点不全都是方程的解,如点(-1,-1)等,即不符合“曲线上的点的坐标都是方程的解”这一结论;
第(2)题中,尽管“曲线C上的坐标都是方程的解”,但以方程的解为坐标的点不全在曲线C上,如点(2,-2)等,即不符合“以方程的解为坐标的点都在曲线上”这一结论;
第(3)题中,类似(1)(2)得出不符合“曲线上的点的坐标都是方程的解”,“以方程的解为坐标的点都在曲线上”.事实上,(1)(2)(3)中各方程表示的曲线应该是下图的三种情况:
上述概念是本课的重点和难点,让学生自己通过讨论归纳出来,老师再说清楚这两大性质(纯粹性和完备性)的含义,使学生初步理解这个概念
通过引导学生运用集合的表述,使学生对曲线和方程的关系的理解得到加深和强化,在记忆中上也趋于简化
通过反倒加深对定义的理解。
四.例题
1.例1:证明与两条坐标轴的距离的积是常数的点的轨迹方程是
证明:(1)如图,设是轨迹上的任意一点,因为点M与x轴的距离为,与y轴的距离为,所以:
,即是方程的根;
(2)设点的坐标是方程的根,
则:,即 ,而、是点到横轴、纵轴的距离,因此点到这两条直线的距离的积是常数k,点是曲线上的点。
由(1)(2)可知,是与两条坐标轴的距离的积为常数的点的轨迹方程
通过例题巩固定义。
五.练习
1.教科书P37 练习1、2
六.小结
1、曲线与方程的关系
2、如何证明、判断曲线为方程的曲线,方程为曲线的方程
3、曲线上的点所组成的集合与方程的解所组成的集合有什么关系?
五、作业
教科书习题2.1 A组1、2
练习与测试:
1.如果曲线C上的点满足方程F(x,y)=0,则以下说法正确的是( )
A.曲线C的方程是F(x,y)=0
B.方程F(x,y)=0的曲线是C
C.坐标满足方程F(x,y)=0的点在曲线C上
D.坐标不满足方程F(x,y)=0的点不在曲线C上
2.判断下列结论的正误,并说明理由.
(1)过点A(3,0)且垂直于x轴的直线的方程为x=0;
(2)到x轴距离为2的点的直线方程为y=-2;
(3)到两坐标轴的距离乘积等于1的点的轨迹方程为xy=1;
(4)△ABC的顶点A(0,-3),B(1,0),C(-1,0),D为BC中点,则中线AD的方程为x=0
3.方程(3x-4y-12)·[log2(x+2y)-3]=0的曲线经过点A(0,-3)、B(0,4)、C()、D(4,0)中的( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4.已知点A(-3,0),B(0,),C(4,-),D(3secθ, tanθ),其中在曲线上的点的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.证明动点P(x,y)到定点M(-a,0)的距离等于a(a>0)的轨迹方程是
6.如果两条曲线的方程F1(x,y)=0和F2(x,y)=0,它们的交点M(x0,y0),求证:方程F1(x,y)+λF2(x,y)=0表示的曲线也经过M点.(λ为任意常数)
练习与测试解答:
1.分析:判定曲线和方程的对应关系,必须注意两点:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解,即直观地说“点不比解多”称为纯粹性;(2)以这个方程的解为坐标的点都在曲线上,即直观地说“解不比点多”,称为完备性,只有点和解一一对应,才能说曲线的方程,方程和曲线
解:由已知条件,只能说具备纯粹性,但不一定具备完备性.故选D
2.分析:判断所给问题的正误,主要依据是曲线的方程及方程的曲线的定义,即考查曲线上的点的纯粹性和完备性.
解:(1)满足曲线方程的定义.∴结论正确
(2)因到x轴距离为2的点的直线方程还有一个;y=2,即不具备完备性.
∴结论错误.
(3)到两坐标轴的距离的乘积等于1的点的轨迹方程应为|x|·|y|=1,即xy=±1.
∴所给问题不具备完备性
∴结论错误
(4)中线AD是一条线段,而不是直线,
∴x=0(-3≤y≤0),
∴所给问题不具备纯粹性.
∴结论错误.
3.分析:方程表示的两条直线3x-4y-12=0和x+2y-9=0,但应注意对数的真数大于0,
∴x+2y>0
解:由对数的真数大于0,得x+2y>0.
∴A(0,-3)、C()不合要求
将B(0,4)代入方程检验,不合要求.
将D(4,0)代入方程检验,合乎要求.
故选B.
4.分析:由曲线上的点与方程的解的关系,只要把点的坐标代入方程,若满足这个方程,说明这是这个方程的解,这个点就在该方程表示的曲线上.
解:将点A(-3,0)、B(0,)、C(4,-)、D(3secθ, tanθ)代入方程检验,只有点A和点B满足方程.
故选B.
5.仿照课本例子,分两种情况易证
6.分析:只要将M点的坐标代入方程.
F1(x,y)+λF2(x,y)=0,看点M的坐标是否满足方程即可
证明:∵M(x0,y0)是曲线F1(x,y)=0和F2(x,y)=0的交点,
∴F1(x0,y0)=0,F2(x0,y0)=0.
∴F1(x0,y0)+λF2(x0,y0)=0(λ∈R)
∴M(x0,y0)在方程F1(x,y)+λF2(x,y)=0所表示的曲线上.
评述:方程F1(x,y)+λF2(x,y)=0也称为过曲线F1(x,y)=0和F2(x,y)=0的交点的曲线系方程
2.1.1曲线与方程
【学情分析】:学生在必修模块中已经学过直线与圆的方程,熟练掌握了直线的方程、圆的方程的常用形式,能解决直线与圆的有关问题,对解析几何的研究方法与思路有一定的了解,这些对本节学习有很大帮助。
【教学目标】:
知识与技能
1、了解曲线上的点与方程的解之间的一一对应关系,
2、领会“曲线的方程”与“方程的曲线”的概念及其关系,并能作简单的判断与推理;
过程与方法
1.在形成概念的过程中,培养分析、抽象和概括等思维能力,掌握形数结合、函数与方程、化归与转化等数学思想,以及坐标法、待定系数法等常用的数学方法;
2.体会研究解析几何的基本思想和解决解析几何问题的方法.
情感态度与价值观
培养学生实事求是、合情推理、合作交流及独立思考等良好的个性品质,以及主动参与、勇于探索、敢于创新的精神
【教学重点】:理解曲线与方程的有关概念与相互联系
【教学难点】:定义中规定两个关系(纯粹性和完备性)
【课前准备】:多媒体、实物投影仪
【教学过程设计】:
教学环节
教学活动
设计意图
一.复习、引入
1、问题: (1)求如图所示的直线的方程,并说明曲线上的点与方程之间的关系;
观察、思考,求得方程为
引导学生分析:(1)如果点是这条直线上的任意一点,则它到两坐标轴的距离相等,即,那么它的坐标是方程的解。
(2)如果是方程的解,即,则以这个解为坐标的点到两坐标轴的距离相等,它一定在这条直线上。
通过学生已熟悉的两种曲线引入,有利于学生在已有知识基础上开展学习;提出新问题,创设情景,引发学习兴趣。
二.复习、引入
(2) 仿照(1)说明:以为圆心,以r为半径的圆与方程的关系
⑴ 设M(xo,yo)是圆上任一点,则它到圆心的距离等于 半径 ,即,即:,这就是说,(xo,yo)是此方程的 解 ;
⑵ 如果(xo,yo)是方程的解,则可以推得 ,即点M(xo,yo)到圆心的距离等于半径 ,点M在 圆 上。
引导学生在前一个例子的基础上类比归纳,得出结论,使他们理解几何中的“形”与代数中的“数”的统一,为“依形判数”和“就数论形”的相互转化奠定了扎实的基础.这正体现了解析几何的基本思想,对解析几何教学有着深远的影响.
三.讲解定义
1.在直角坐标系中,如果某曲线C上的点与一个二元方程的实数解建立了如下关系:
(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(纯粹性)
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.(完备性)
那么,这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线
2.讨论:曲线可以看作是由点组成的集合,记作C;一个关于x,y的二元方程的解可以作为点的坐标,因而二元方程的解也描述了一个点集,记作F
请大家思考:如何用集合C和点集F间的关系来表达“曲线的方程”和“方程的曲线”定义中的两个关系,进而重新表述以上定义
关系(1)指集合C是点集F的子集,关系(2)指点集F是点集合C的子集.
这样根据集合的性质,可以用集合相等的概念来定义“曲线的方程”与“方程的曲线”,
即:
3.练习:下列方程表示如图所示的直线C,对吗?为什么?
(1);
(2);
(3)|x|-y=0.
上题供学生思考,口答.
解:方程(1)、(2)、(3)都不是表示曲线C的方程.
第(1)题中曲线C上的点不全都是方程的解,如点(-1,-1)等,即不符合“曲线上的点的坐标都是方程的解”这一结论;
第(2)题中,尽管“曲线C上的坐标都是方程的解”,但以方程的解为坐标的点不全在曲线C上,如点(2,-2)等,即不符合“以方程的解为坐标的点都在曲线上”这一结论;
第(3)题中,类似(1)(2)得出不符合“曲线上的点的坐标都是方程的解”,“以方程的解为坐标的点都在曲线上”.事实上,(1)(2)(3)中各方程表示的曲线应该是下图的三种情况:
上述概念是本课的重点和难点,让学生自己通过讨论归纳出来,老师再说清楚这两大性质(纯粹性和完备性)的含义,使学生初步理解这个概念
通过引导学生运用集合的表述,使学生对曲线和方程的关系的理解得到加深和强化,在记忆中上也趋于简化
通过反倒加深对定义的理解。
四.例题
1.例1:证明与两条坐标轴的距离的积是常数的点的轨迹方程是
证明:(1)如图,设是轨迹上的任意一点,因为点M与x轴的距离为,与y轴的距离为,所以:
,即是方程的根;
(2)设点的坐标是方程的根,
则:,即 ,而、是点到横轴、纵轴的距离,因此点到这两条直线的距离的积是常数k,点是曲线上的点。
由(1)(2)可知,是与两条坐标轴的距离的积为常数的点的轨迹方程
通过例题巩固定义。
五.练习
1.教科书P37 练习1、2
六.小结
1、曲线与方程的关系
2、如何证明、判断曲线为方程的曲线,方程为曲线的方程
3、曲线上的点所组成的集合与方程的解所组成的集合有什么关系?
五、作业
教科书习题2.1 A组1、2
练习与测试:
1.如果曲线C上的点满足方程F(x,y)=0,则以下说法正确的是( )
A.曲线C的方程是F(x,y)=0
B.方程F(x,y)=0的曲线是C
C.坐标满足方程F(x,y)=0的点在曲线C上
D.坐标不满足方程F(x,y)=0的点不在曲线C上
2.判断下列结论的正误,并说明理由.
(1)过点A(3,0)且垂直于x轴的直线的方程为x=0;
(2)到x轴距离为2的点的直线方程为y=-2;
(3)到两坐标轴的距离乘积等于1的点的轨迹方程为xy=1;
(4)△ABC的顶点A(0,-3),B(1,0),C(-1,0),D为BC中点,则中线AD的方程为x=0
3.方程(3x-4y-12)·[log2(x+2y)-3]=0的曲线经过点A(0,-3)、B(0,4)、C()、D(4,0)中的( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4.已知点A(-3,0),B(0,),C(4,-),D(3secθ, tanθ),其中在曲线上的点的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.证明动点P(x,y)到定点M(-a,0)的距离等于a(a>0)的轨迹方程是
6.如果两条曲线的方程F1(x,y)=0和F2(x,y)=0,它们的交点M(x0,y0),求证:方程F1(x,y)+λF2(x,y)=0表示的曲线也经过M点.(λ为任意常数)
练习与测试解答:
1.分析:判定曲线和方程的对应关系,必须注意两点:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解,即直观地说“点不比解多”称为纯粹性;(2)以这个方程的解为坐标的点都在曲线上,即直观地说“解不比点多”,称为完备性,只有点和解一一对应,才能说曲线的方程,方程和曲线
解:由已知条件,只能说具备纯粹性,但不一定具备完备性.故选D
2.分析:判断所给问题的正误,主要依据是曲线的方程及方程的曲线的定义,即考查曲线上的点的纯粹性和完备性.
解:(1)满足曲线方程的定义.∴结论正确
(2)因到x轴距离为2的点的直线方程还有一个;y=2,即不具备完备性.
∴结论错误.
(3)到两坐标轴的距离的乘积等于1的点的轨迹方程应为|x|·|y|=1,即xy=±1.
∴所给问题不具备完备性
∴结论错误
(4)中线AD是一条线段,而不是直线,
∴x=0(-3≤y≤0),
∴所给问题不具备纯粹性.
∴结论错误.
3.分析:方程表示的两条直线3x-4y-12=0和x+2y-9=0,但应注意对数的真数大于0,
∴x+2y>0
解:由对数的真数大于0,得x+2y>0.
∴A(0,-3)、C()不合要求
将B(0,4)代入方程检验,不合要求.
将D(4,0)代入方程检验,合乎要求.
故选B.
4.分析:由曲线上的点与方程的解的关系,只要把点的坐标代入方程,若满足这个方程,说明这是这个方程的解,这个点就在该方程表示的曲线上.
解:将点A(-3,0)、B(0,)、C(4,-)、D(3secθ, tanθ)代入方程检验,只有点A和点B满足方程.
故选B.
5.仿照课本例子,分两种情况易证
6.分析:只要将M点的坐标代入方程.
F1(x,y)+λF2(x,y)=0,看点M的坐标是否满足方程即可
证明:∵M(x0,y0)是曲线F1(x,y)=0和F2(x,y)=0的交点,
∴F1(x0,y0)=0,F2(x0,y0)=0.
∴F1(x0,y0)+λF2(x0,y0)=0(λ∈R)
∴M(x0,y0)在方程F1(x,y)+λF2(x,y)=0所表示的曲线上.
评述:方程F1(x,y)+λF2(x,y)=0也称为过曲线F1(x,y)=0和F2(x,y)=0的交点的曲线系方程
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