用“刚体运动”解一类轨迹与最值问题

我们先看一个例题 :例 1　已知动点 P在上半圆 x2 y2 =1(y≥ 0 )上运动 ,定点 Q(2 ,0 ) ,线段 PQ绕点Q顺时针旋转 90°到 QR,求动点 R的轨迹以及 R到圆心 O的距离的最大值和最小值 .这类问题的解法较多 ,较常规也较简单的解法是“复数法”:图 1先把圆方程改写成复数方程 :| z|= 1 ,设动点 P,R的复数为 z P,z R,定点 Q的复数为 z Q= 2 .再利用复数的向量旋转性质可得关系式 :(z R- z Q) i=z P- z Q,解得 z P=(z R- z Q) i z Q,代入圆的复数方程得| (z R- z Q) i z Q| =1 ,代入相关数据 ,并设动点 R(x,y) ,化为普通方程即是(x…     

巧用复数的模解复数方程

复数方程义地繁多,解复数方程的方法也很多.一般对于常见的含x的一次方程.可以利用复数相等来解.即设Z=r yi(x、y∈R).从而转化为关于实数x、y的方程.求出x、y即解出了z.有时.也可采用以模为突破口来解复数方程.即先求│z│,然后再求z.下面以实例作介绍.     

轨迹方程的纯粹性完备性教学初探

求轨迹方程问题是中学数学课重要内容之一,它在培养学生逻辑思维能力,分析问题解决问题的能力方面起着重要作用。所谓适合某条件的轨迹方程f(x,y)=0,要求:(1)凡适合条件的点的坐标(x,y)是方程f(x,y)=0的解.这时该方程对所求轨迹而言是完备的,也叫方程f(x,y)=0具有充分性。(2)凡是方程f(x,y)=0的解作为坐标(x,y)的点都适合该条件.这时该方程对所求轨迹而言是纯粹的,也叫方程f(x,y)=0具有必要性。在解求轨迹方程题时,是根据题目条件,运用解析法(直角坐标系或极坐标系)转化为二元方程f(x,y)=0。这个方程所表示的曲线是否是适合该条件的轨迹呢?本应就该方程的纯粹性和完备性加以证明。现行教材     

复平面上的圆的方程

在复平面上,任意一点(x,y)可用复数z=x iy表示;反之,任意一个复数z=x iy亦表示复平面上的一个点(x,y)。复数与复平面上的点之间建立了一一对应关系。同样,从原点O到复数z=x iy所引的向量与这复数Z也建立一一对应关系。为了方便,我们将“复数”、“点”与“向量”不加区别。     

一类轨迹方程的复数求法

复数乘法的几何意义表明，通过乘以一复数，可以灵活地描写平面上的旋转变换和伸缩变换，平面上某些图形的特殊几何关系可以用复数的某些代数形式来刻划，这就使我们能够利用复数来求一些特殊图形的轨迹题，而且有时显得比较简单，现举例如下：例1．已知椭园上有一动点P，以OP为边逆时针方向作正三角形OPQ，（O为原点），求点Q的轨迹方程。解：视xoy为复平面：设P．Q坐标分别为（x0，y0），（x，y）由已知。所以点Q表示的复数由复数相等的定义：又点P在椭圆上将①代入得点Q的轨迹方程为；例已如图点Q在直线L上，点P到L的距离为a（a＞…     

动点轨迹的复数方程的几种求法

在高二数学“复数”这一章的学习中,如何在复平面内求动点Z的轨迹方程是复数知识的一个重点,也是一个难点.在复平面内,动点对应的是一对变化的实数,动点轨迹是实数方程f(x,y)=0;而在复平面内,动点对应的是一个变化的复数,动点轨迹的复数方程是f(z)=0.这两个方程在本质上是完全一致的,都是以数表示点,以方程表示曲线,但在形式上并不相同,所以在复平面内求点Z的轨迹可以利用、借鉴实平面内求轨迹的方法,还可以利用复数所具有的特殊性质另辟蹊径.下边略举几例说明求轨迹复数方程的一些方法.     

用复数运算的几何意义求轨迹方程

一般地说,当动点与直角三角形、正三角形、平行四边形(含有特殊角)的顶点有关时,应用复数比较方便。仅举一例予以说明。例.边长为a的正△ABP的顶点B、A分别在x轴、y轴上滑动(A,B,P逆时针排列)。求顶点P在第一象限的轨迹。设P、A、B分别对应复数x+yi,2mi,2n,则AB中点C对应复数n+mi,那么     

不设而解—处理复数问题的重要方法

复数是中学代数的重要内容之一,复数沟通了代数、三角、平几、解几等各部分数学知识,因此处理复数问题时方法十分灵活,一个题常可有多种解法。如常见的,求复数 Z 在复平面上对应的点的轨迹(或求|Z|的最值)时,常设 Z=x yi(x,y∈R),将 x,y 表成同一参数的解析式,再消去其中参数,得到平面解几中关于 x,y 的普通方程,这时不难画出其图形,也不难直接从图形得出|Z|的最值;如果题目条件中已知某复数|Z_0|=r 甚至|Z_0|=1,这时一般采用三角形式 Z_0=r(cosθ tsinθ)更为方便(这时常需研究 r,θ的关系)。     

实施动静互换巧求轨迹方程

运动和静止是相对的，且在一定条件下可以相互转化；在求动点轨迹方程时，适时地采用这种解题对策有时能收到事半功倍的效果；在具体操作时，可先把所求动点看成一个定点，不妨设其坐标为（x0，y0），待得到关于x0、y0的方程后，再把定点还原成动点，即分别把x0、y0改为x、y，得动点的轨迹方程。     

1999年高考理(20)题的几何背景与别解

设复数z=acosθ i·bsinθ(a>b>0,0<θ<π/2),则θ为复数z在复平面上对应点z的轨迹x=acosθ,y=bsinθ(θ为参数)——椭圆(在第一象限部分)的离心角,如图1,y=θ-arg     

旋转式椭圆规及其数学原理

一、旋转式椭圆规的数学原理我们从椭圆轨迹上的点P(x,y)到椭圆中心的距离谈起: 设椭圆轨迹上一动点P(x,y)的轨迹方程为 x=acosθ, y=bsinθ,则动点P(x,y)到椭圆中心O(0,0)的距离d满足 d~2=(acosθ)~2 (bsinθ)~2.因a~2cos~2θ b~2sin~2θ=(a~2-b~2)cos~2θ b~2     

动点坐标一定设为(x,y)吗?

我们知道 ,平面解析几何中求动点的轨迹方程时 ,通常是假设该动点的坐标为 (x ,y) ,但在有些情况下 ,若将动点坐标直接设为(x ,y) ,则会给解题带来一些不便 .这时我们可以先假设动点为 (x0 ,y0 ) ,将 (x0 ,y0 )看成已知点 ,然后运用条件 ,得到关于 (x0 ,y0 )的方程 ,再将 (x0 ,y0 )换成动点坐标 (x ,y) ,从而得到动点的轨迹方程 .下面举数例予以说明 .例 1　长为 2 3的线段MN的两端点M ,N分别在大小为 12 0°的角AOB的两边OA、OB上移动 ,过M、N分别作PM ⊥OA ,PN⊥OB ,PM、PN交于P ,求P点的轨迹方程 .分析　本题是利用｜MN｜=2 …     

一道高考试题的探究与推广

2004 年福建省高考理工 22 题,文史 21 题均涉及到如下命题: P 是抛物线C : y = x2 /2上一点,直线l 过点 P 且与抛物线C 交于另一点Q ,若直线l 与过点 P 的切线垂直,求线段PQ 中点 M 的轨迹方程. 上述命题中,线段 PQ为过切点且与切线垂直的弦,点 M 为线段 PQ 的中点.这是一道求受限动弦中点轨迹的问题,本文探究此类轨迹方程的一般形式,并予以推广. 定理 1 抛物线 x2 = 2py的弦 PQ垂直于过点 P 的切线,则 PQ中点M 的轨迹方程为 y = x2 / p p3 /(2x2) p . 证明 设 P(x1, y1),Q(x2, y2) ,M(x, y) ,由 y = x2 得 y'=…     

一道高考题的五种解法

2002年春季高考第(16)题是: 对于任意两个复数z1=x1+y1i,z2=x2+y2i(x1,y1,x2,Y2为实数),定义运算“⊙”为:z1⊙z2=x1x2+y1y2,设非零复数ω1、ω2在复平面内对应的点分别为P1.p2,点o为坐标原点,若w1⊙w2=0,则在△P1OP2中,相似文献   

求轨迹方程中常见的4种错误

有些同学求轨迹方程时，直接就写出有关x、y的关系式，这是不严密的，应该是先设所求轨迹上的动点坐标为（x，y），再根据题意列方程，尤其是题目中有多个动点时，一般设所求轨迹上的动点坐标为（x，y），其他动点的坐标为（x1，y1）或（x0，y0）等。     

一道高考题的探究性教学

教学实录(多媒体演示2007年福建省省高考理科数学试卷第20题)如图,已知点F(1,0),直线l:x=?1,P为平面上的动点,过P作直线[?5,7]的垂线,垂足为点Q,且QP?QF=FP?FQ.(Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;(Ⅱ)过点F的直线交轨迹C于A,B两点,交直线l于点M,已知MA=λ1AF,MB=λ2BF,求λ1 λ2的值.学生很快完成(Ⅰ)题,笔者请一名学生到黑板把(Ⅰ)题的解答过程写出来:生1解:(Ⅰ)设点P的坐标为P(x,y),则Q(?1,y),由QP?QF=FP?FQ可得:(x 1,0)?(2,?y)=(x?1,y)?(?2,y,化简得C:y2=4x.师这位同学把题设的向量关系直接转化为坐标的形式,通过化简求得动点P轨…     

依据条件谨防误区

题目　点P与点F( 2 ,0 )的距离和与直线x =8的距离的比是 1∶ 2 ,求点P的轨迹方程 ,并说明轨迹是什么图形 .解法 1:设P(x ,y)是轨迹上的任意一点 ,它到直线x =8的距离为d ,则|PF|d =12 ,即(x -2 ) 2 y2|x -8|=12 .两边平方、整理得x2 2y2 8x =5 6,也就是(x 4 ) 272 y23 6=1.这就是所求动点P的轨迹方程 ,它表示一个中心在 ( -4 ,0 ) ,焦点为F′( -10 ,0 ) ,F( 2 ,0 ) ,长轴长是 12 2的椭圆 ,如图所示 .解法 2 :根据椭圆的第二定义知所求动点P的轨迹是一个椭圆 ,其焦点在x轴上 .因为焦点F( 2 ,0 ) ,准线x =8,所以c=2 ,a2c=8,解得a2 …     

对一道复习参考题解法意义探究

全日制普通高级中学教科书(必修)《数学》第二册(上)(以下简称教科书)P89.10.题目求当点(x,y)在以原点为圆心,a为半径的圆周上运动时,点(x y,xy)的轨迹方程.经研究发现,题目解法丰富,意义广泛,可推广为解决诸多问题的通法.解法1:由已知,圆方程为x2 y2=a2,P(x0,y0)是圆上的点,Q(     

圆锥曲线弦的定比分点的轨迹方程及其应用

圆锥曲线是解析几何中的重要内容,与圆锥曲线有关的轨迹问题也是教学的一个难点.本文给出圆锥曲线弦的定比分点的轨迹方程的几个通式,并说明它的应用.命题1设斜率为k的直线与椭圆b2x2+a2y2=a2b2(a>0,b>0)相交于A、B两点,动点M满足AM=λMB(λ为常数),则点M的轨迹方程是2(22)2(1)(2222b x+a ky+λ4?λb x+a y?a2b2)(b2+a2k2)=0.证明设点M(x,y),直线AB的参数方程为x0=x+t,y0=y+kt(t为参数),代入椭圆方程并整理得:(b2+a2k2)t2+2(b2x+a2ky)t+b2x2+a2y2?a2b2=0.设点A(x1,y1),B(x2,y2)对应的参数分别为t1,t2,则:22222t1+t2=?2(b x+a ky)/(b+a…     

重视平几知识在解几题中的简化作用

用代数方法研究几何问题是解析几何的本质特征,很多解几题中的一些图形性质和“平几”知识相联系,因此,重视“平几”知识的应用,将使问题更迅速地迎刃而解.1充分发挥三角形,特别是直角三角形的解题功能例1过点P(a,b)作两条互相垂直的直线l1,l2,若l1交x轴于A点,l2交y轴于B点,求线段AB的中点M的轨迹方程.解法一设点M(x,y),则点A(2x,0),点B(0,2y),∵l1⊥l2,∴2PM=AB,又∵PM=(x?a)2 (y?b)2,AB=(2x)2 (2y)2,∴2(x?a)2 (y?b)2=(2x)2 (2y)2,化简得:所求点M的轨迹方程为:2ax 2by?a2?b2=0.解法二设点M(x,y),则点A(2x,0),点B(0,2y).∵l1⊥l2,…