1、预习梳理1平面直角坐标系在平面上,当取定两条互相垂直的直线的交点为原点,并确定度量单位和这两条直线的方向,就建立了_它使平面上任一点P都可以由_实数对(x,y)确定2坐标法根据几何对象的特征,选取适当的_,建立它的方程,通过方程研究它的性质及与其他几何图形的关系,这就是研究几何问题的_3伸缩变换设P(x,y)是平面直角坐标系中任意一点,在变换:的作用下,点P(x,y)对应点P(x,y),称为平面直角坐标系中的_,简称伸缩变换预习思考1到直角坐标系两坐标轴距离相等的点的轨迹方程是_2将点(2,3)变成点(3,2)的伸缩变换是_, 预习梳理1平面直角坐标系唯一的2坐标系坐标法3坐标伸缩变换预习思考
2、1yx或yx2.1点(2,3)经过伸缩变换后得到点的坐标为_1解析:由伸缩变换公式得即变换后点的坐标为(1,9)答案:(1,9)2到两定点的距离之比等于常数k(k0)的点的轨迹是_2直线或圆3将椭圆1按:变换后的曲线围成图形的面积为_3解析:设椭圆1上任意一点的坐标为P(x,y),按变换后的对应的坐标为P(x,y),由:得代入椭圆方程,得1,即x2y21,圆的半径为1,所以圆的面积为.答案:4在同一坐标系中,将曲线y3sin 2x变为曲线ysin x的伸缩变换是_4.5到直线xy0和直线2xy0的距离相等的动点的轨迹方程为_5x26xyy206已知椭圆的焦点是F1,F2,P是椭圆上的一个动点,
3、如果延长F1P到Q,使得|PQ|PF2|,那么动点Q的轨迹是_6圆7在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换后,曲线C变为曲线x2y20,则曲线C的方程为_725x29y208ABC中,B(2,0),C(2,0),ABC的周长为10,求点A的轨迹方程为_8.1(x3)9在同一平面直角坐标系中,将曲线x236y28x120变成曲线x2y24x30,则满足条件的伸缩变换是_9解析:x236y28x120可化为9y21.x2y24x30可化为(x2)2y21.比较,可得即答案:10在平面直角坐标系中,求下列曲线方程所对应的图形经过伸缩变换后的图形形状(1)y22x;(2)x2y21.10解析:(1)由伸
4、缩变换可知将代入y22x,可得4y26x,即y2x.即伸缩变换之后的图形还是抛物线(2)将代入x2y21得(3x)2(2y)21即1.即伸缩变换后的图形为焦点在y轴上的椭圆答案:抛物线11在平面直角坐标系xOy上,直线l:x2交x轴于点A.设P是l上一点,M是线段OP的垂直平分线上一点,且满足MPOAOP.当点P在l上运动时,则点M的轨迹E的方程是_11解析:如下图所示,连接OM,则|PM|OM|.MPOAOP,动点M满足MPl或M在x的负半轴上,设M(x,y),当MPl时,|MP|x2|,|OM|,|x2|,化简得y24x4(x1)当M在x的负半轴上时,y0(x1),综上所述,点M的轨迹E的
5、方程为y24x4(x1)或y0(x1)答案:y24x4(x1)或y0(x1)12已知动点M(x,y)到直线l:x4的距离是它到点N(1,0)的距离的2倍则动点M的轨迹C的方程是_12解析:点M(x,y)到直线x4的距离,是到点N(1,0)的距离的2倍,则|x4|21.所以,动点M的轨迹为椭圆,方程为1.答案:113平面内有一固定线段AB,|AB|4,动点P满足|PA|PB|3,O为AB中点,求|OP|的最小值13解析:以AB的中点O为原点,AB所在的直线x轴建立平面直角坐标系,如右图,|PA|PB|3680 m,所以爆炸点的轨迹是以A、B为焦点的在靠近B处的双曲线一支上以AB所在的直线为x轴,
6、以线段AB的中点O为原点建立直角坐标系xOy,设爆炸点P的坐标为(x,y),则|PA|PB|3402680,即2a680,a340|AB|800,2c800,c400,b2c2a244400,800|PA|PB|6800x0因此炮弹爆炸点的轨迹方程为x2/115600y2/444001(x0)答案:x2/115600y2/444001(x0)1建立直角坐标系的规律技巧坐标系的建立,直接影响到方程的繁简,因此,在建立直角坐标系的过程中,要尽量研究所给图形的对称性,若是轴对称图形,一般选取对称轴为坐标轴;若是中心对称图形,一般以对称中心为原点;若存在两条互相垂直的直线,一般以这两条直线为坐标轴总之
7、,在建立直角坐标系时,原则上是使尽可能多的点在坐标轴上,有对称的尽可能使它们关于坐标轴或原点对称在解题时,注意不断归纳总结,积累经验方法,针对题设条件建立恰当的坐标系,使运算简便,求得的方程形式简单2在求动点P的轨迹方程时,用几何性质求解比用代数方法简单3伸缩变换对图形的影响(1)由伸缩变换公式知,当01时,原图形以原点为中心,沿x轴向两侧拉伸到原来的倍;当1时,沿x轴向两侧缩短到原来的倍,其中纵坐标不变(2)在伸缩变换过程中,图象与y轴的交点是不动点(3)在伸缩变换过程中,每个点随着坐标的伸缩而移动,整个图形就发生相应的伸缩变换(4)因为伸缩变换把直线变成直线,所以伸缩变换把多边形变成边数一
8、致的多边形:伸缩变换不能实现曲线段与直线段的互变换句话说,它不能把圆变成正方形【习题1.1】1解析:设两定点为A,B,以线段AB的中点为原点,AB所在直线为x轴建立直角坐标系,则A,B的坐标分别为(3,0),(3,0)设动点为M(x,y),由已知得到|MA|2|MB|226,即(x3)2y2(x3)2y226,整理得x2y24,这就是点M的轨迹方程,是以AB的中点为圆心,2为半径的圆2解析:以直线l为x轴,过点A与l垂直的直线为y轴建立平面直角坐标系,则点A的坐标为(0,3),设ABC的外心为P(x,y),因为P为线段BC的垂直平分线上的点,所以B,C的坐标分别为(x2,0),(x2,0)因为
9、P也在线段AB的垂直平分线上,所以|PA|PB|,即,整理得x26y50,这就是所求的轨迹方程3证明:证法一如图所示,AD,BE,CO分别是三角形ABC的三条高,取边AB所在的直线为x轴,边AB上的高CO所在的直线为y轴建立直角坐标系设A,B,C的坐标依次为(a,0),(b,0),(0,c),则kAC,kBC.因为ADBC于D,BEAC于E,所以kAD,kBE.由直线的点斜式方程得直线AD的方程为y(xa),直线BE的方程为y(xb),由方程与解得x0.所以AD,BE的交点H在y轴上因此,三角形的三条高线相交于一点证法二同上建立直角坐标系,设A,B,C的坐标依次为(a,0),(b,0),(0,
10、c),BC边与AC边的高线交于点H(x,y),则(xb,y),(xa,y),(b,c),(a,c)因为0,所以a(xb)cy0.因为0,所以(b)(xa)cy0.由得(ab)x0.因为ab0,所以x0.所以点H在AB边的高线上,即ABC的三条高线交于一点4(1)x2y21.(2)1(3)y2x.5解析:把x3x,yy代入x29y29得(3x)29y29,化简得x2y21,这就是曲线C的方程(图略)6解析:(1)设伸缩变换为代入2xy4得2xy4.将与x2y2即2x4y4比较得1,4,故所求的伸缩变换为(2)设伸缩变换为代入x216y24x0得(x)216(y)24x0,即2x2162y24x0.将与x2y22x0比较得2,.故所求的伸缩变换为