人教课标版高中数学选修4-4《平面直角坐标系》教案-新版

??1?x?3x例3 在同一平面直角坐标系中,求下列方程所对应的图形经过伸缩变换?后的图形.

1?y??y2?x2y2x2y2⑴??1; ⑵??1 ⑶y2?2x 941812【知识点】伸缩变换.

【数学思想】转化与化归的思想

??1?x?3x?x?3x?x2y2【解题过程】.⑴由伸缩变换?代入9?4?1,得到经过伸缩变换后的图1得??y?2y?y??y?2?形方程为x?2?y?2?1

22x?y?同理可得⑵式经过伸缩变换后的图形方程为??1

23⑶式经过伸缩变换后的图形方程为y?2?3x? 21?x?x????【思路点拨】通过对伸缩变换公式的变形为?1,在代入原图形对应的方程,从而得到?y??y????变形后的图形对应的方程.

?x??2x同类训练 在平面直角坐标系中, 求方程2x?3y?0所对应的图形经过伸缩变换?后的

?y??3y图形对应的方程为 . 【知识点】坐标的伸缩变换. 【数学思想】转化与化归思想

1?x?x??x??2x?2【解题过程】由伸缩变换?2x?3y?0,得到经过伸缩变换后的图形方?得代入??y?3y?y?y?3?程为x??y??0

【思路点拨】伸缩变换公式的应用. 【答案】x??y??0

●活动⑤ 强化提升、灵活应用

?x??3x22??例4 在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换?Cx?9y?9,后,曲线变为曲线??y?y求曲线C的方程.

【知识点】伸缩变换逆向应用.

?x??3x2222??【解题过程】将伸缩变换?Cx?9y?9x?y?1 代入曲线得到曲线对应的方程为??y?y【思路点拨】伸缩变换公式的应用. 【答案】x2?y2?1.

?2x??x?1C同类训练 在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换??y?y后,曲线变为曲线?3?x?2?9y?2?1,求曲线C的方程. 【知识点】伸缩变换逆向应用.

?2x??x?12222??C【解题过程】将伸缩变换??x?9y?14x?y?1 得到曲线对应的方程为y?y代入曲线

?3?【思路点拨】伸缩变换公式的应用. 【答案】4x2?y2?1. 3.课堂总结 知识梳理

(1) 坐标法解决几何问题的“三部曲”:

第一步:建立适当的坐标系,用坐标和方程表示问题中涉及的几何元素,将几何问题转化为代数问题;

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.

(2)建系时,根据几何特点选择适当的直角坐标系:第一:如果图形有对称中心,可以选对称中心为坐标原点;第二:如果图形有对称轴,可以选择对称轴为坐标轴;第三:使图形上的特殊点尽可能多的在坐标轴上.

?x????x(??0)P(x,y)?:(3)一般地,设是平面直角坐标系中的任意一点,在变换?的作用

?y???y(??0)?下,点P(x,y)对应点P?(x?,y?),称?为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换. 重难点归纳

(1)坐标法是在坐标系的基础上,把几何问题转化成代数问题,通过代数运算研究几何图形性质的方法.它是解析几何中最基本的研究方法.

(2)在坐标伸缩变换的作用下,可以实现平面图形的伸缩.因此,平面图形的伸缩变换可以用坐标伸缩变换来表示. (三)课后作业 基础型 自主突破

1.已知f1(x)=cosx,f2(x)=cosωx(ω>0),f2(x)的图象可以看作是把f1(x)的图象在其所在的坐标系中

1的横坐标压缩到原来的倍(纵坐标不变)而得到的,则ω为( )

311A. B.2 C.3 D. 23【知识点】三角函数图像,伸缩变换公式.

??1?x?x,?x?3x?,【解题过程】:∵?将其代入y=cosx,得到y'=cos3x',即f2(x)=cos3x. 3∴??y?y.???y??y,【思路点拨】函数y=cosωx,x∈R(其中ω>0,ω≠1)的图象,可以看作把余弦曲线上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的谨防出错. 【答案】C

1?倍(纵坐标不变)而得到.应用时

?x??3x2.曲线x2?y2?1经过φ: ? 变换后得到的新曲线的方程是( ).

?y??4yx?2y?2x?2y?2x?2y?222??1 B.??1 C.9x??16y??1 D.??1 A.34169916【知识点】伸缩变换公式与应用.

1?x?x???x??3x223代入到圆的方程,可得 【解题过程】曲线x?y?1经过φ: ?变换后,即 ?1?y??4y?y?y?4?x?2y?2x?2y?2??1 即所求新曲线的方程为 ??1. 916916【思路点拨】将x,y表示出来,代入到原方程即可得到新曲线的方程. 【答案】D.

3.将一个圆作伸缩变换后所得到的图形不可能是( ) A.椭圆 B.比原来大的圆【知识点】伸缩变换的应用.

【解题过程】由伸缩变换的公式可知不可能得到的图形是双曲线,只能是圆或者椭圆. 【思路点拨】将伸缩变换的公式进行变形可得. 【答案】D

4. 将点(2,3)变成点(3,2)的伸缩变换是( )

C.比原来小的圆 D.双曲线

23??x'?xx'?x????32A.? B.?

?y'?3y?y'?2y??3?2??x'?y?x'?x?1C.? D.?

?y'?x?y'?y?1【知识点】伸缩变换公式与应用.

x'3?3????,x'?x,???x'??x,x2??2【解题过程】设此变换为?则?所以所求变换为?

y'22y'??y,?????,?y'?y,?y3?3??【思路点拨】将伸缩变换公式进行变形得到. 【答案】B.

5.已知函数f(x)?(x?1)2?1?(x?1)2?1,则f(x)的最小值为__________. 【知识点】平面直角坐标系的应用. 【数学思想】数形结合的思想

【解题过程】f(x)可看作是平面直角坐标系下x轴上一点(x,0)到两定点(-1,1)和(1,1)的距离之和,结合图形可得,f(x)的最小值为22.

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