冉邦恒
(酉陽職業教育中心,重慶 409899)
課堂教學隨筆
——由軌跡求曲線方程想到的
冉邦恒
(酉陽職業教育中心,重慶 409899)
在中學數學解析幾何中,求動點的軌跡方程,既是學習的重點內容,也是所教的難點之一,特別對于中等職業學校的學生來說更是如此,由于知識結構的差異,多數學生是奔專業乘興而來最后卻掃興而歸.但另一方面,學好這部分知識,對中職學生的專業知識的鞏固和專業技能的提升都有極大的幫助.
課堂教學;隨筆;曲線方程
如何確定動點軌跡的方程,怎樣運用解題方法,在數學學習過程中顯得尤為重要.坐標系的選擇是基礎,不同的坐標系,就有著不同形式的方程,同一坐標系下不會因解法不同而有不同的方程.教學中,首先讓學生明白軌跡是具有共同特性的動點的集合,引導學生對于“定點”、“定長”、“定直線”這三“定”的理解(課本上關于圓、橢圓、雙曲線、拋物線方程的建立過程,就是求曲線方程的典范,在教學中必須充分發揮其示范作用).擬定與三“定”有關的題目,讓學生嘗試建立不同的坐標系,如已知△ABC的一邊為8,周長為20,求頂點A的軌跡方程.其次,掌握教材中求動點軌跡的最主要最基本的五個步驟,即:(1)建系;(2)設點;(3)列式;(4)代換;(5)化簡.無論是自建坐標系,還是已建坐標系,列式與代換是重點,運用不同的知識體系,采取不同的數學手段,由不同的數學表現形式,經過不同的數學處理,最終得出所要的結論,它是數學能力的綜合體現.
例:設動點M與兩定點A,B所在的直線互相垂直,求動點M的軌跡方程.
解法一:以過AB兩定點的直線為X軸,線段AB的中點O為原點,建立直角坐標系,設M(X,Y)為曲線上不與A(-a,0),B(a,0)合的任意一點,由已 知 條 件 MA⊥MB得|MA|2+|MB|2=|AB|2,根據兩點間的距離公式,得


方程(1)即為所求的點M的軌跡方程.
解法二:以通過A和B兩定點的直線為X軸,A為原點,建立直角坐標系,如圖:

若AB=2a(常量),那么A與B兩點的坐標分別為(0,0)和(2a,0)
設M(x,y)為曲線上不與A,B重合的任意一點,可得|MA|2+|MB|2=|AB|2

方程(2)也是所求的點M的軌跡方程.
比較方程序(1)(2),可以看出,雖然都是點M的軌跡方程,但由于選擇的坐標系不同,所得的軌跡方程的形式也就不同.方程(1)要比方程(2)簡單,因此,在建立曲線方程時,要注意選擇適當的坐標系,使曲線方程的形式比較簡單.
解法三:坐標系的建立同解法一.
設M(x,y)為曲線上不與A(-a,0),b(a,0)重合的任意一點,由已知條件MA⊥MB KAM·KMB=-1


方程(3)也是所求點M的軌跡方程.
比較以上方程可以看出:在同一個直角坐標系中,用不同的方法求出的同一軌跡的曲線方程是相同的.
例:過原點的直線與圓x2+y2-6x+5=0相交于A、B兩點,求弦AB的中點M的軌跡方程.
解法一:設動點M(x,y),因CM⊥AB,

化簡得x2+y2-3x=0(x≠3,x≠0)
解法二:在直角三角形OCM中,OM2+CM2=OC2(x2+y2)+(x-3)2+y2=9
化簡得x2+y2-3x=0
所求方程為x2+y2-3x=0
從上兩題看出,求軌跡方程問題,要循序漸進,由易到難,充分利用所學知識,尋求不同的解決方法,在不斷的探索中尋找樂趣.
G633.6
A
1674-9324(2014)07-0237-01
很少愿意動手去畫圖,計算的時候更加不愿意動手,而是利用計算器這個數學工具來代替手算。這些小細節對于學習物理都起到了阻礙的作用。第三,學習物理要經常性地在適當的時間做回顧復習。因為物理的知識點相對來說不會特別多,學生可以在學了一個專題之后,對前面的知識做一個簡單的回顧,不停學習—復習—學習—復習,這樣對知識點的掌握才會更牢固。