选修44 平面直角坐标系ppt课件.pptx

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1、平面直角坐标系,厚德笃行 博学励志,复习平面直角坐标系基本结论:,1、两点间的距离公式:,2、中点坐标公式,3、点到直线距离公式,4、直线、圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义与方程,声响定位问题,某中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告:正西、正北两个观测点同时听到一声巨响,正东观测点听到巨响的时间比其他两个观测点晚4s,已知各观测点到中心的距离都是1020m,试确定该巨响的位置。(假定当时声音传播的速度为340m/s,各相关点均在同一平面上).,以接报中心为原点O,以BA方向为x轴,建立直角坐标系.设A、B、C分别是西、东、北观测点,,则 A(1020, 0), B(1020, 0),

2、C(0, 1020),设P(x, y)为巨响为生点,,故|PA| |PB|=3404=1360,由B、C同时听到巨响声,得|PC|=|PB|,故P在BC的垂直平分线PO上,,PO的方程为y=x,,因A点比B点晚4s听到爆炸声,,a=680, c=1020,b2=c2-a2=10202-6802=53402.,所以双曲线的方程为:,用y=x代入上式,得,答:巨响发生在信息中心的西偏北450, 距中心,由双曲线定义P点在以A, B为焦点的双曲线 上,例1.已知ABC的三边a, b, c满足b2+c2=5a2,BE,CF分别为边AC, CF上的中线,建立适当的平面直角坐标系探究BE与CF的位置关系。

3、,解:以ABC的顶点为原点,边AB所在的直线x轴,建立直角坐标系,由已知,点A、B、F的坐标分别为,A,B,C,F,E,所以2x2+2y2+2c2-5cx=0.,由b2+c2=5a2,|AC|2+|AB|2=5|BC|2,,即x2+y2+c2=5(x-c)2+y2,,因为,所以,因此,BE与CF互相垂直.,A,B,C,F,E,例1.已知ABC的三边a, b, c满足b2+c2=5a2,BE,CF分别为边AC, CF上的中线,建立适当的平面直角坐标系探究BE与CF的位置关系。,还可怎么建立直角坐标系?,A,B,C,F,E,分析:以AB所在直线为x轴,AB边上的高所在直线为y轴建立直角坐标系,设A

4、(m, 0), B(n, 0), C(0,p),求出CF、BE的斜率即可,坐 标 法,(3)使图形上的特殊点尽可能多的在坐标轴上。,建系时,根据几何特点选择适当的直角坐标系,注意以下原则:,(1)如果图形有对称中心,可以选对称中心为坐标原点;,(2)如果图形有对称轴,可以选择对称轴为坐标轴;,M,N,P,例2 圆O1与圆O2的半径都是1,|O1O2|=4,过动点P分别作圆O1、圆O2的切线PM、PN (M、N分别为切点),使得PM= PN,试建立适当的坐标系,求动点P的轨迹方程。,解:以直线O1O2为x轴,线段O1O2的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,,O1,O2,则两圆的圆心坐标分别为

5、O1(-2, 0),O2(2, 0),设P(x, y),M,N,P,则PM2=PO12-MO12=,同理,PN2=,O1,O2,练习:CA、CO为半径为1的圆C上互相垂直的两条半径,A、O为定点,P是以O为端点的动弦的中点,求A、P间的最短距离,P,分析:以O为原点,OC所在直线为x轴建立坐标系,D,小结:求轨迹方程的常用方法,1、直接法,2、定义法,3、相关点法,4、参数法,平面直角坐标系中的伸缩变换,思考:,怎样由正弦曲线y=sinx得到曲线y=sin2x?,上述变换实质上就是一个坐标的压缩变换,y=sinx,y=sin2x,思考:,怎样由正弦曲线y=sinx得到曲线y=sin2x?,y=

6、sinx,y=sin2x,我们把式叫做平面直角坐标系中的一个坐标压缩变换.,即:设P(x, y)是平面直角坐标系中任意一点,保持纵坐标y不变,将横坐标x缩为原来的,得到点P(x,y)坐标对应关系为:,怎样由正弦曲线y=sinx得到曲线y=3sinx?,在正弦曲线上任取一点P(x, y),保持横坐标x不变,将纵坐标伸长为原来的3倍,就得到曲线y=3sinx。,上述变换实质上就是一个坐标的伸长变换,y=sinx,y=3sinx,思考:,即:设P(x, y)是平面直角坐标系中任意一点,保持横坐标x不变,将纵坐标y伸长为原来的3倍,得到点P(x,y)坐标对应关系为:,我们把式叫做平面直角坐标系中的一个

7、坐标伸长变换.,y=sinx,y=3sinx,在正弦曲线y=sinx上任取一点P(x, y),保持纵坐标不变,将横坐标x缩为原来的1/2;,怎样由正弦曲线y=sinx得到曲线y=3sin2x?,在此基础上,将纵坐标变为原来的3倍,就得到正弦曲线y=3sin2x.,思考:,y=3sin2x,y=sinx,怎样由正弦曲线y=sinx得到曲线y=3sin2x?,思考:,y=3sin2x,y=sinx,即在正弦曲线y=sinx上任取一点P(x,y),若设点P(x,y)经变换得到点为P(x, y),坐标对应关系为:,把这样的变换叫做平面直角坐标系中的一个坐标伸缩变换.,设P(x, y)是平面直角坐标系中

8、任意一点,在变换:,定义:,称 为平面直角坐标系中的伸缩变换,简称伸缩变换.,的作用下,点P(x, y)对应到P(x, y),定义:,上述都是坐标伸缩变换,在它们的作用下,可以实现平面图形的伸缩.,在伸缩变换下,平面直角坐标系不变,在同一直角坐标系下进行伸缩变换。,把图形看成点的运动轨迹,平面图形的伸缩变换可以用坐标伸缩变换得到;,注意:,例1 在直角坐标系中,求下列方程所对应的图形经过伸缩变换:,后的图形。,(1) 2x+3y=0;,(2) x2+y2=1,代入 2x+3y=0;,得到经过伸缩变换后的图形的方程是,得到经过伸缩变换后的图形的方程是,为原来2倍,纵坐标伸长为3倍即得后者图像.,直线仍然变成直线,,而圆可以变成椭圆,,那么椭圆可以变成圆,抛物线仍为抛物线,双曲线仍为抛物线,小结:,

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