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1、5.4线段的定比分点与平移一、知识要点归纳:1、线段的定比分点(1)定义设P1,P2是直线L上的两点,点P是L上不同于P1,P2的任意一点,则存在一个实数,使,叫做点P分有向线段所成的比。当点P在线段上时,;当点P在线段或的延长线上时,<0(2)定比分点的向量表达式:点P分有向线段所成的比是,则(O为平面内任意点)(3)定比分点的坐标形式,其中P1(x1,y1),P2(x2,y2),P(x,y)(4)中点坐标公式当=1时,分点P为线段的中点,即有(5)的重心坐标公式:2、平移(1)图形平移的定义设F是坐标平面内的一个图形,将图上的所有点按照同
2、一方向移动同样长度,得到图形F’,我们把这一过程叫做图形的平移。(2)平移公式设P(x,y)是图形F上任意一点,它在平移后图形上的对应点P’(x’,y’’),且的坐标为(h,k),则有,这个公式叫做点的平移公式,它反映了图形中的每一点在平移后的新坐标与原坐标间的关系。二、例题讲解:例1.已知点,线段上的三等分点依次为、,求、,点的坐标以及、分所成的比。xP1OyB(5,2)A(-1,-4)P2解:设、,则∴,即,,即由,得:,∴;由,得:,∴;思维点拨:定比是根据求得的,必须搞清起点、分点、终点。顺序不可搞错。例2.(1)把点A(3,5)按向
3、量平移,求平移后对应点A’的坐标。(2)把函数的图象按向量平移得F’,求F’的函数解析式。解:(1)设A’(x,y),根据平移坐标公式得,得得A’(7,10)(2)设P(x,y)为F上的任意一点,它在F’上的对应点P’(x’,y’),则,即代入中,得到即所以F’的函数解析式为思维点拨:正确选择平移公式,强化代入转移去思想。例3.是否存在这样的平移,使抛物线:平移后过原点,且平移后的抛物线的顶点和它与轴的两个交点构成的三角形面积为,若不存在,说明理由;若存在,求出函数的解析式。解:假设存在这样的平移,由平移公式即代入得,即平称后的抛物线为,顶点
4、为。由已知它过原点得:①。令,求得。因此它在轴上截得的弦长为。据题意:,∴代入①得。故存在这样的平移或当时,平移后解析式为;当时,平移后解析式思维点拨:确定平移向量一般是配方法和待定系数法,此题采用待定系数法。012例4.设函数。(1)试根据函数的图象(1)作出的图象,并写出变换过程;(2)的图象是中心对称图形吗?(3)写出的单调区间。解:令,化简得,即。又令得,由平移公式知,由的图象按向量平移,可得的图象,反之,由的图象按向量平移,可得到的图象,即:将的图象先向右平移2个单位,再向上平移1个单位,便得到的图象。(2)由图知,的图象是中心对称
5、图形,其对称中心为。(3)单调减区间为和。【思维点拨】利用平移可将函数化简为一些基本函数,便于研究函数的性质。例5.已知曲线x2+2y2+4x+4y+4=0按向量a=(2,1)平移后得到曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点D(0,2)的直线与曲线C相交于不同的两点M、N,且M在D、N之间,设=λ,求实数λ的取值范围.解:(1)原曲线即为(x+2)2+2(y+1)2=2,则平移后的曲线C为x2+2y2=2,即+y2=1.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),则由于点M、N在椭圆x2+2y2=2上,则即消去x22得,2λ2+8λy2+8
6、=2λ2+4λ+2,即y2=.∵-1≤y2≤1,∴-1≤≤1.又∵λ>0,故解得λ≥.故λ的取值范围为[,+∞].例6..甲船由A岛出发向北偏东45°的方向做匀速直线航行,速度为15nmile/h,在甲船从A岛出发的同时,乙船从A岛正南40nmile处的B岛出发,朝北偏东θ(θ=arctan)的方向作匀速直线航行,速度为10nmile/h.(如下图所示)(1)求出发后3h两船相距多少海里?(2)求两船出发后多长时间相距最近?最近距离为多少海里?解:以A为原点,BA所在直线为y轴建立如下图所示的坐标系.设在t时刻甲、乙两船分别在P(x1,y1)
7、,Q(x2,y2),则由θ=arctan,可得cosθ=,sinθ=,x2=10tsinθ=10t,y2=10tcosθ-40=20t-40.(1)令t=3,P、Q两点的坐标分别为(45,45),(30,20).
8、PQ
9、===5,即两船出发后3h时,两船相距5nmile.(2)由(1)的解法过程易知
10、PQ
11、====≥20.∴当且仅当t=4时,
12、PQ
13、的最小值为20,即两船出发4h时,相距20nmile为两船最近距离.三、课堂小结:(1)定比分点坐标公式时,一定要分清起点、终点和分点,在学习中不仅学会利用结论解决问题,也要注意该公式的推导过程,
14、从中可得到一些启迪,为今后的学习打下思想方法的基础。(2)使用平移公式时,要注意:点的平移时,给定平移向量由旧标求新标用公式;由新标求旧标用公式。图形平移时,给定平