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曲线方程的几种常规求法

2015-05-05王宪春

试题与研究·教学论坛 2015年2期

王宪春

通过曲线上的点集与方程的解集间的一一对应关系,建立曲线与方程的对应关系,是解析几何的核心问题。在学习了直线、圆、圆锥曲线的方程以后,进一步探究曲线与方程间的关系,并通过方程研究曲线的性质,深刻认识方程的几何意义。而求曲线的轨迹方程是解析几何最基本、最重要的课题之一,是用代数方法研究几何问题的基础。

求曲线方程,一般有五个步骤,这五个步骤和列方程解应用题的步骤完全类似。

(1)依据已知几何条件建立适当的直角坐标系,用(x,y)表示曲线上任意一点M的坐标;

(2)列出适合条件p的点M的集合P={M|P(M)};(此步根据情况可以省略)

(3)用坐标表示条件P(M),列出方程=f(x,y)=0;

(4)化方程f(x,y)=0为最简形式;

(5)证明化简后的方程为所求曲线的方程,即验证以(4)中方程的解为坐标的点都在曲线上。

简记为建系、列式、代换、化简、证明。

为了帮助同学们更好地理解、掌握这类题型,下面我们结合具体的实例,对求一般曲线的过程和常用方法予以说明。

一、直接法

如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量的等量关系,或这些几何条件简单明了且易于表达,那么我们只需利用解析几何中的一些基本定理和公式,直接列出动点的坐标(x,y)所满足的关系式,通过化简整理便可得到曲线的轨迹方程。

例1:试求到两坐标轴距离之差恒为2的点的轨迹。

解析:设P(x,y)为轨迹上任意一点,则|x|-|y|=2。

当x≥0,y≥0时,方程为x-y=±2,此时轨迹为以(2,0),(0,2)为端点,斜率为1的两条射线;

当x≤0,y≥0时,方程为x+y=±2,此时轨迹为以(-2,0),(0,2)为端点,斜率为-1的两条射线;……

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