1、课堂探究探究一 用平面直角坐标系解决实际问题解决此类问题的关键是:如何建立平面直角坐标系,将几何位置量化,通过有关距离的知识求解另外,我们还要注意数形结合的思想方法的应用【例题1】已知B村庄位于A村庄的正西方向1 km处,原计划在经过B村庄且沿着北偏东60的方向上埋设一条地下管线l,但在A村庄的西北方向400 m处,发现一古代文物遗址W.根据初步勘察的结果,文物管理部门将遗址W周围100 m范围划为禁区试问,埋设地下管线l的计划需要修改吗?思路分析:解决这一问题的关键,在于确定遗址W与地下管线l的相对位置,如图以A为坐标原点,正东方向和正北方向分别为x轴和y轴的正方向,建立平面直角坐标系,只要
2、求出点W到直线l的距离,则问题即可解决解:以A为坐标原点,正东方向和正北方向分别为x轴、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则A(0,0),B(1 000,0)由W位于A的西北方向及|AW|400,得W(200,200)由直线l过点B且倾斜角为906030,得直线l的方程是xy1 0000.于是,点W到直线l的距离为d500100()114100,所以埋设地下管线l的计划不需要修改点评 合理建立坐标系是解决此类问题的关键,如果坐标系建立得合理,可以简化我们的计算,并且使问题的结论清晰明了、具体形象,反之,将会带来计算的繁琐,结果也不明确探究二 平面直角坐标系下的轨迹问题在解决能够判断曲线类型的
3、问题时,待定系数法是求其标准方程的最佳选择;而不能判断其曲线类型时,则需要找准相等关系解决【例题2】如图,在以点O为圆心,|AB|4为直径的半圆ADB中,ODAB,P是半圆弧上一点,POB30,曲线C是满足|MA|MB|为定值的动点M的轨迹,且曲线C过点P.建立适当的平面直角坐标系,求曲线C的方程思路分析:由曲线C上的点M满足的条件可以判断出曲线的类型是双曲线,从而可以用待定系数法来求其方程解:以O为坐标原点,AB,OD所在直线分别为x轴、y轴,建立平面直角坐标系(坐标系略),则A(2,0),B(2,0),D(0,2),P(,1),依题意得|MA|MB|PA|PB|()()2|AB|4.所以曲
4、线C是以原点为中心,A,B为焦点的双曲线设实半轴长为a,虚半轴长为b,半焦距为c,则c2,2a2,所以a22,b2c2a22.故曲线C的方程为1.探究三 平面直角坐标系下的伸缩变换求满足图象变换的伸缩变换,实际上是让我们求出变换公式,将新旧坐标分清,代入对应的曲线方程,然后比较系数即可求解【例题3】在同一平面直角坐标系中,将直线x2y2变成直线2xy4,求满足图象变换的伸缩变换思路分析:设出伸缩变换,代入2xy4中,与x2y2比较解:设满足条件的伸缩变换为将其代入第二个方程,得2xy4,与x2y2比较,将其变成2x4y4,比较系数得1,4.所以直线x2y2图象上所有点的横坐标不变,纵坐标扩大到原来的4倍即可得到直线2xy4.探究四 易错辨析易错点:混淆原曲线上的点和所求曲线的点【例题4】在平面直角坐标系中,求方程xy20所对应的图形经过伸缩变换后的图形错解:直线x8y40.错因分析:点(x,y)在原曲线上,点(x,y)在变换后的曲线上,因此点(x,y)的坐标满足原曲线的方程,点(x,y)的坐标适合变换后的曲线方程错解混淆了(x,y)和(x,y)的含义正解:由坐标伸缩变换得代入xy20,得2xy20,所以8xy80.故经过伸缩变换后,直线xy20变成直线8xy80.