曲线和方程教案 3
教学目标
(1)引导学生真正理解“曲线的方程”和“方程的曲线”的含义,
深刻认识曲线C与方程f(x,y)=0间的对应关系.
(2)能判定一条简单的曲线是否是某个二元方程的曲线,或一个简
单的二元方程是否是某一曲线的方程.
(3)会判定一个点是否在一已知曲线上.
教学重点和难点
重点:对“曲线的方程”和“方程的曲线”的深刻理解,能根据曲
线的方程判定一个点是否在已知曲线上.
难点:对“曲线的方程”和“方程的曲线”含义的正确理解.
教学过程设计
(一)学生阅读课文.(P817.6到 P82例1前)
阅读思考题:
(1)什么是“曲线的方程”?什么是“方程的曲线”?
(2)“曲线的方程”和“方程的曲线”二者之间存在着怎样的关系.
(二)教师总结讲评
我们在初中已学过一次函数,二次函数,初步认识到方程与曲线间
的关系.
如一次函数中的正比例函数y=x,表示一个点的横坐标与它的纵坐
标相等,它的图象是过原点和(1,1)点的一条直线.即第一、三象限角
的平分线.这就是说:如果点M(x0,y0)是这直线上的任意一点,它到
两坐标轴的距离一定相等,y0=x0,就是说点M的坐标是方程y=x的解.
反过来,如果(x0,y0)是方程y=x的解,即y0=x0,那么以这个解
为坐标的点到两轴的距离相等,这个点一定在一、三象限角的平分线上.
再如二次函数y=ax2(a>0)的图象是关于y轴对称的抛物线,大家
在初中已研究过它.就是说如果M(x0,y0)是抛物线上的点,(x0,y0)是
y=ax2的解.
反过来,如果(x0,y0)是方程y=ax2的解,那么以它为坐标的点,
一定在抛物线上.
通过上面的复习研究,我们得出下面重要的结论:
在直角坐标系中,曲线C可以看作是适合某种条件的二元方程
f(x,y)=0的点集.(轨迹).
这样二元方程f(x,y)=0的解集,与曲线C上的点集之间建立起
一种重要的对应关系:
(1)曲线 C 上的点的坐标都是这个方程 f(x,y)=0 的解.
(2)以方程 f(x,y)=0 的解为坐标的点都是曲线 C 上的点,
我们把方程f(x,y)=0叫做曲线的方程,曲线C叫做方程 f(x,y)=
0 的曲线(图形).
对这个重要关系我们应当这样来理解:
条件(1)强调了纯粹性.就是说曲线C上的点的坐标无一例外地都
满足方程f(x,y)=0.
条件(2)强调了完备性.就是说,以方程f(x,y)=0的任一组解为
坐标的点无一缺漏地完全落在曲线上.
这说明“曲线的方程”和“方程的曲线”是在不混杂,无缺漏这一
严格约束条件下建立起来的数形关系.条件(1)(2)缺一不可.
如:过点(2,0)平行于y轴的直线l与方程|x|=2之间的关系,
只具备性质(1),因之|x|=2不是直线l的方程,l也不是方程|x|
=2的直线.(图1)
又如:到两坐标轴距离相等的点的轨迹C与方程y=x之间的关系,
只具备性质(2),因之y=x不是C的方程,C也不是方程y=x的轨迹.
(图2)
由曲线的方程的定义可知,如果曲线C的方程是f(x,y)=0,那么
点P0(x0,y0)在曲线C上的充要条件是f(x0,y0)=0.
这一条件对判定点和曲线间的关系是非常有用的.
例1 证明圆心为坐标原点,半径等于5的圆的方程是x2+y2=25,
并且判断点
证明:(1)先证明:曲线上的点的坐标都是方程的解.(纯粹性)
设M(x0,y0)是圆上任意一点,因M点到原点的距离等于5,
(x0,y0)是方程x2+y2=25的解.
(2)再证明:方程解为坐标的点都在曲线上.(完备性)
点M(x0,y0)到原点(0,0)的距离等于5,点M在这个圆上.
由(1)、(2).x2+y2=25是圆心为坐标原点,半径等于5的圆的方
程.
例2 证明:到两平行线2x-y+1=0和 2x-y+3=0距离相等的点
的轨迹方程是2x-y+2=0.
证明:(1)先证明:轨迹上的任意一点的坐标,都是方程2x-y+2
=0的解.(纯粹性)
设M(x0,y0)是轨迹上的任意一点,M在轨迹上,它到两条平行线
l1:2x-y+1=0,l2:2x-y+3=0的距离相等.
解出 2x0-y0+2=0.
因之M(x0,y0)是方程2x-y+2=0的解.
(2)再证明:以方程的解为坐标的点都在轨迹上(完备性)
设M(x0,y0)是方程2x-y+2=0的解,则2x0-y0+2=0.
d1=d2.∴M点到l1、l2的距离相等,M点在轨迹上.
由(1),(2). 2x-y+2=0是到两平行线距离相等的点的轨迹的方
程.
(三)学生课堂练习
课本练习题2.
中线AO的方程不是x=0,中线AO上的点满足方程x=0,具备性质
(1),但x=0即y轴上的点不都在中线AO上,不具备性质(2).中线AO
的方程是x=0(0≤y≤3).
2.课本练习题3.
A、B两点在曲线ax2+by2=25上,把A、B两点的坐标代入
(四)小 结:
曲线C的方程是f(x,y)=0,方程f(x,y)=0的曲线是C,则
(1)曲线C上的任一个点的坐标,都是方程f(x,y)=0的解.
(2)以方程f(x,y)=0的解为坐标的点都在曲线C上.
简单记为“曲线上的点无一例外地满足方程,满足方程的点无一遗
漏地在曲线上”.
点P(x0,y0)在曲线C上的充要条件是f(x0,y0)=0.
作业 习题7.6 1、2.