怎样根据曲线的多个点求出曲线方程(并不知道是什么方程).

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  • 一、教材分析

    《解析几何》的两大基本问题:一是根据已知条件求平面曲线的方程;二是通过方程研究平面曲线的性质.在圆锥曲线的教学中,始终贯穿整一章的教学.求曲线的方程,课本讲得比较多的是:直接法(轨迹法)、公式法,虽然在习题中出现其它的一些方法的运用,但学生对求轨迹方程的方法未能形成较完整的知识系统,有必要利用三到四节课的学习,引导学生对所学知识进行有系统、有目的的归纳小结,补充一些常用的方法.如定义法、相关点法、参数法等.

    二、教学目标

    知识目标 通过本课的学习,增强运用圆锥曲线的定义解决问题的意识,综合运用平面几何的知识,进行几何等量关系的转换,理解“定义法”求轨迹方程的意义及解决问题的基本思路.

    能力目标 用运动的观点理解曲线.培养学生观察、类比、推理的分析能力和抽象、概括的思维能力;培养学生数学的转化思想、数形结合思想,使学生养成仔细审视、全方位考虑问题的良好习惯.掌握从特殊一般特殊的认知规律.

    情感目标 创设问题情景,激发学生观察、分析、探求的学习热情,强化学生的参与意识.

    三、教学重点、难点

    重点:“定义法”求曲线轨迹方程.灵活运用题设条件,确定动点所满足的等量关系,结合圆锥曲线的定义确定曲线的类型.

    难点:理解轨迹的完备性与纯粹性,并能准确地运用.(完备性是指符合条件的点都要在轨迹上,不能遗漏;纯粹性是指轨迹上的所有点都符合条件,没有“假冒”.)

    四、教学过程与教学设计

    教学过 程

    教学活动

    学生

    活动

    多媒体辅助

    设计

    意图

    课前练习与提问

    问题:

    1、请你分别说出四种圆锥曲线的定义

    圆的定义

    椭圆的第一定义

    双曲线的第一定义

    圆锥曲线的统一定义

    学生思考并回答问题

    演示内容,热键点击答案.

    通过复习,使学生对圆锥曲线的定义有更深刻的印象.

    2、思考并回答:

    (1)已知且,则点P的轨迹是 圆

    (2)已知ABC的一边BC的长为6,周长为16,则顶点A的轨迹是什么?(椭圆,除去与BC边共线的两个顶点.)

    (3)若

    则点M的轨迹是 双曲线右支

    (4)过点(2,3)且与y轴相切的圆的圆心的轨迹是什么?(抛物线)

    小结引出课题:灵活、准确地运用定义,为解决圆锥曲线的一些问题带来很大的方便.本课,我们重点讨论利用定义法求曲线的轨迹方程的问题.

    定义法求轨迹方程的含义:先由题设条件,根据圆锥曲线的定义能确定曲线的形状后,直接写出曲线的方程.

    学生思考,并回答.

    热键,先呈现图形后呈现答案

    1、通过练习焕起学生运用定义解决问题的意识.

    2、注意养成仔细审视、全方位考虑问题的良好习惯.

    举例说明方法的运用

    例1:已知圆C:及圆内一点P(3,0),求过点P且与已知圆内切的圆的圆心M的轨迹方程.

    1、分析:(1)圆C的半径与圆心坐标可定.

    (2)两圆内切可得:外圆半径=内圆半径+连心距.

    (3)动点M满足的等量关系:| MC | + | MP | = 10>| PC |

    (4)由定义可确定动点M的轨迹为以P、C为焦点的椭圆.

    2、演示动画,使抽象问题具体化.

    3、学生口述解题过程.

    4、板演解题过程.

    师生共同分析,找出问题解决的关键.

    1、演示动画,使抽象问题具体化.让学生看清楚动圆圆心的运动规律与我们分析的结果一致.

    2、板演解题过程.

    1、通过师生共同分析,使学生明确解决问题的关键是找出动点满足的等量关系.

    2、通过图形、电脑动画辅助分析及检验所得的结论.

    例2:已知动圆与圆

    和圆C2:

    都外切,求动圆圆心P的轨迹方程.

    1、分析:(1)从已知条件可以确定圆C1、C2的圆心与半径.

    (2)两圆外切可得:两圆半径和=圆心距

    (3)动圆半径r,依题意有

    r1 + r = | P C1 | ,

    r2 + r = | P C2 |

    两式相减得:| PC1 | -- | PC2 | = r1 – r2

    < | C1 C2|

    (4)由双曲线定义得:点P的轨迹是C1 、C2以为焦点的双曲线的右支.

    (5)再根据题设条件求出参数a、b即可.

    2、动画验证,并观察动点的运动.

    3、学生完成解题过程的书写表达.并巡视,纠正.

    4、板演规范的书写表达.

    引伸:1、若动圆P与圆C2内切,与圆C1外切,则动圆圆心P的轨迹是什么?(双曲线右支)

    2、若动圆P与圆C1内切,与圆C2外切,则动圆圆心P的轨迹是什么?(双曲线左支)

    3、若把圆C1的半径改为1,那么动圆P的轨迹又是什么?(两定圆连心线的垂直平分线)

    4、上述的结论是否具有一般性?也就是:与两个外离的定圆都外切或与其中一个内切,另一个外切的圆的圆心的轨迹都是双曲线的一支?(当两个定圆不相等时,结论是肯定的,当两定圆相等时,轨迹为两定圆连心线的中垂线.)

    让学生先思考、讨论,后由学生提出解题方案,师生共同完善解题过程.

    问题4留作课外思考.

    1、显示题目.

    2、动画演示动点的运动过程.

    1、有了前面的引导,放手让学生尝试解决,培养学生的独立性.

    2、通过改变题设的条件,一题多变,培养学生类比、推理的能力.

    小结

    利用“定义法”求轨迹方程的关键:找出动点满足的等量关系.

    步骤:(1)依条件列出等量关系式;(2)由等式的几何意义,结合圆锥曲线的定义确定轨迹的形状;(3)写出方程.

    学生结合上面两例题进行归纳小结.

    板演小结内容.

    培养学生归纳、抽象能力.

    练习

    A组题

    1、动点P到直线的距离与它到点(2,1)的距离之比为,则点P的轨迹是什么?(椭圆)

    2、若动圆与圆相外切,且与直线相切,则动圆圆心轨迹方程是 ( )

    3、ABC中,已知

    、|AB|、| BC |成等差数列,求点C的轨迹方程.

    学生动脑、动手完成,可以讨论协作完成.

    显示题目内容,点击显示答案.

    体现对不同层次学生的学习要求.

    要求(1)准确理解定义

    (2)转化与构造.

    B组题

    1、请你编写1-2道用“定义法”求轨迹方程问题的题目.

    2、ABC中,A为动点,B、C为定点,且满足条件

    ,求动点A的轨迹方程.

    3、动圆与内切,且与圆C2:

    外切,求动圆

    圆心的轨迹方程.

    (     )

    4、一动圆过点F(-3,0)且与已知圆

    相切,求动圆圆心P的轨迹方程.

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