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1、一平面直角坐标系学习目标1.了解平面直角坐标系的组成,领会坐标法的应用.2.理解平面直角坐标系中的伸缩变换.3.能够建立适当的平面直角坐标系,运用解析法解决数学问题.知识链接1.如何根据几何图形的几何特征建立恰当的坐标系?提示(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,可以选对称轴为坐标轴;(3)若题目有已知长度的线段,以线段所在的直线为x轴,以端点或中点为原点.建系原则:使几何图形上的特殊点尽可能多的落在坐标轴上.2.怎样由正弦曲线ysin x得到曲线ysin 2x?提示曲线ysin x上各点保持纵坐标不变,将横坐标缩为原来的一半.3.怎样由正弦曲线ysin
2、x得到曲线y3sin x?提示曲线ysin x上各点保持横坐标不变,将纵坐标伸长为原来的3倍.预习导引1.平面直角坐标系(1)平面直角坐标系的作用:使平面上的点与 (有序实数对)、曲线与建立联系,从而实现数与形的结合.(2)坐标法:根据几何对象的特征,选择适当的 ,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.(3)坐标法解决几何问题的“三步曲”:第一步,建立适当坐标系,用坐标和方程表示问题中涉及的几何元素,将几何问题转化成代数问题;第二步,通过代数运算,解决代数问题;第三步,把代数运算结果“翻译”成几何结论.坐标方程坐标系2.平面直角坐标系中的伸缩变换坐标坐标坐标伸缩伸缩要点一运
3、用坐标法解决解析几何问题例1ABC的顶点A固定,角A的对边BC的长是2a,边BC上的高的长是b,边BC沿一条直线移动,求ABC外心的轨迹方程.解以边BC所在的定直线为x轴,过A作x轴的垂线为y轴,建立直角坐标系,则点A的坐标为(0,b).设ABC的外心为M(x,y).规律方法建立坐标系的几个基本原则:(1)尽量把点和线段放在坐标轴上;(2)对称中心一般作为原点;(3)对称轴一般作为坐标轴.跟踪演练1ABC的边AB的长为定长2a,边BC的中线的长为定长m,试求顶点C的轨迹方程.要点二用坐标法解决平面几何问题例2已知ABCD,求证:|AC|2|BD|22(|AB|2|AD|2).证明法一(坐标法)
4、规律方法1.本例实际上为平行四边形的一个重要定理:平行四边形的两条对角线的平方和等于其四边的平方和.法一是运用代数方法,即解析法实现几何结论的证明的.这种“以算代证”的解题策略就是坐标方法的表现形式之一.法二运用了向量的数量积运算,更显言简意赅,给人以简捷明快之感.2.建立平面直角坐标系的方法步骤(1)建系建立平面直角坐标系,建系原则是利于运用已知条件,使运算简便,表达式简明;(2)设点选取一组基本量,用字母表示出题目涉及的点的坐标和曲线的方程;(3)运算通过运算,得到所需要的结果.跟踪演练2已知正ABC的边长为a,在平面上求一点P,使|PA|2|PB|2|PC|2最小,并求出此最小值.要点三
5、平面直角坐标系中的伸缩变换跟踪演练3在同一直角坐标系中,将直线x2y2变成直线2xy4,求满足条件的伸缩变换.1.坐标系是现代数学中的重要内容,它在数学发展的历史上起着划时代的作用.坐标系的创建,在代数和几何之间架起了一座桥梁、利用坐标系,我们可以方便地用代数的方法确定平面内一个点的位置,也可以方便地确定空间内一个点的位置.它使几何概念得以用代数的方法来描述,几何图形可以通过代数形式来表达,这样便可将抽象的代数方程用形象的几何图形表示出来,又可将先进的代数方法应用于几何学的研究.2.体会用坐标伸缩变换研究图形伸缩变换的思想方法(1)平面几何图形的伸缩变换可以归结为坐标伸缩变换,学习中可结合坐标间的对应关系进行理解.(2)对于图形的伸缩变换问题,需要搞清新旧坐标,区别x,y和x,y,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.1.点P(1,2)关于点A(1,2)的对称点坐标为()A.(3,6) B.(3,6)C.(2,4) D.(2,4)解析设对称点的坐标为(x,y),则x12,且y24,x3,且y6.答案B2.在同一平面直角坐标系中,将曲线y3sin 2x变成曲线ysin x的伸缩变换是()答案B答案D