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平面直角坐标系. 江门市杜阮华侨中学 杨清孟. 一.平面直角坐标系的建立. 思考 : 声响定位问题. 某中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告:正西、正北两个观测点同时听到一声巨响,正东观测点听到巨响的时间比其他两个观测点晚 4s ,已知各观测点到中心的距离都是 1020m ,试确定该巨响的位置。(假定当时声音传播的速度 340m/s ,各相关点均在同一平面上). 思考:怎样建立直角坐标系才有利我们解决这个问题. y. C. P. B. o. A. 信息中心. x.
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平面直角坐标系 江门市杜阮华侨中学 杨清孟
一.平面直角坐标系的建立 思考:声响定位问题 某中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告:正西、正北两个观测点同时听到一声巨响,正东观测点听到巨响的时间比其他两个观测点晚4s,已知各观测点到中心的距离都是1020m,试确定该巨响的位置。(假定当时声音传播的速度340m/s,各相关点均在同一平面上)
思考:怎样建立直角坐标系才有利我们解决这个问题思考:怎样建立直角坐标系才有利我们解决这个问题 y C P B o A 信息中心 x
以接报中心为原点O,以BA方向为x轴,建立直角坐标系.设A、B、C分别是西、东、北观测点,则A(1020,0),B(-1020,0) C(0,1020) 设P(x,y)为巨响声点,由B、C同时听到巨响声,得|PC|=|PB|,故P在BC的垂直平分线PO上,PO的方程为y=-x,因A点比B点晚4s听到爆炸声,故|PA|- |PB|=340×4=1360 C P O A B
由双曲线定义知P点在以A、B为焦点的 双曲线 上, 用y=-x代入上式,得 ,∵|PA|>|PB|,
答:巨响发生在接报中心的西偏北450距中心 处. C P O A B
解决此类应用题的关键: 1、建系 2、设点(点与坐标的对应) 3、列式(方程与坐标的对应) 4、化简 5、说明
思考:我们以信息中心为基点,用角和距离刻画了点P的位置,这种方法与用直角坐标系刻画点P的位置有什么区别和联系?你认为哪种方法更方便?思考:我们以信息中心为基点,用角和距离刻画了点P的位置,这种方法与用直角坐标系刻画点P的位置有什么区别和联系?你认为哪种方法更方便?
2.已知△ABC的三边a,b,c满足 b2+c2=5a2,BE,CF分别为边AC,AB上的中线,建立适当的平面直角坐标系探究BE与CF的位置关系。 y C E O x F B (A)
你能建立不同的直角坐标系解决这个问题吗?比较不同的直角坐标系下解决问题的过程,建立直角坐标系应注意什么问题?你能建立不同的直角坐标系解决这个问题吗?比较不同的直角坐标系下解决问题的过程,建立直角坐标系应注意什么问题?
建系时,根据几何特点选择适当的直角坐标系。建系时,根据几何特点选择适当的直角坐标系。 (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,可以选择对称轴为坐标轴; (3)使图形上的特殊点尽可能多的在坐标轴上。
二.平面直角坐标系中的伸缩变换 思考: (1)怎样由正弦曲线y=sinx得到曲线y=sin2x?
y y=sin2x y=sinx 2 O x 思考:从平面直角坐标系中的点的对应关系出发,你认为“保持纵坐标y不变,将横坐标x缩为原来的1/2”的实质是什么?
在正弦曲线y=sinx上任取一点P(x,y),保持纵坐标不变,将横坐标x缩为原来的 ,就得到正弦曲线y=sin2x. 上述的变换实质上就是一个坐标的压缩变换,即: 设P(x,y)是平面直角坐标系中任意一点,保持纵坐标不变,将横坐标x缩为原来 ,得到点P’(x’,y’).坐标对应关系为:
1 1 通常把 叫做平面直角坐标系中的一个压缩变换。 x’= x y’=y 坐标对应关系为:
(2)怎样由正弦曲线y=sinx得到曲线y=3sinx?写出其坐标变换。(2)怎样由正弦曲线y=sinx得到曲线y=3sinx?写出其坐标变换。 y y=sin3x y=sinx 2 O x
x’=x y’=3y 2 2 通常把 叫做平面直角坐标系中的一个坐标伸长变换。 在正弦曲线上任取一点P(x,y),保持横坐标x不变,将纵坐标伸长为原来的3倍,就得到曲线y=3sinx。 设点P(x,y)经变换得到点为P’(x’,y’)
(3)怎样由正弦曲线y=sinx得到曲线y=3sin2x? 写出其坐标变换。 y y=3sin2x y=sinx 2 O x
在正弦曲线y=sinx上任取一点P(x,y),保持纵坐标不变,将横坐标x缩为原来的 ,在此基础上,将纵坐标变为原来的3倍,就得到正弦曲线y=3sin2x. 3 3 通常把 叫做平面直角坐标系中的一个坐标伸缩变换。 x’= x y’=3y 设点P(x,y)经变换得到点为P’(x’,y’)
定义:设P(x,y)是平面直角坐标系中任意一点,在变换定义:设P(x,y)是平面直角坐标系中任意一点,在变换 4 的作用下,点P(x,y)对应P’(x’,y’).称 为平面直角坐标系中的伸缩变换。
注 (1) (2)把图形看成点的运动轨迹,平面图形的伸缩变换可以用坐标伸缩变换得到; (3)在伸缩变换下,平面直角坐标系不变,在同一直角坐标系下进行伸缩变换。
4 思考:在伸缩 下,椭圆是否可以变成圆?抛物线,双曲线变成什么曲线? 例2 在平面直角坐标系中,求下列方程所对应的图形经过伸缩变换 后的图形。 (1)2x+3y=0; (2)x2+y2=1