高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1双曲线及其标准方程课堂导学案
高中数学第二章圆锥曲线与方程2-2-1双曲线及其标准方程预习导学案新人教B版选修1

高中数学第二章圆锥曲线与方程2-2-1双曲线及其标准方程
预习导学案新人教B版选修1
预习导航
思考1在双曲线的定义中,若去掉条件0<2a<|F1F2|,则点的轨迹是怎样的?
提示:在双曲线的定义中,若去掉条件0<2a<|F1F2|,
(1)当2a等于|F1F2|时,动点的轨迹是以F1,F2为端点的两条射线(包括端点).
(2)当2a大于|F1F2|时,动点的轨迹不存在.
(3)当2a等于零时,动点轨迹为线段F1F2的垂直平分线.
思考2在双曲线的定义中,若去掉“绝对值”,其轨迹还是双曲线吗?
提示:不是.去掉“绝对值”后,点的轨迹是双曲线的一支.
2.双曲线的标准方程
思考3在双曲线的标准方程中,怎样判断焦点在哪条坐标轴上?
提示:如果含x2项的系数是正的,那么焦点在x轴上;如果含y2项的系数是正的,那么焦点在y轴上.
名师点拨双曲线与椭圆的比较。
高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1双曲线及其标准方程学案含解析

2.3.1 双曲线及其标准方程[提出问题]问题1:平面内,动点P 到两定点F 1(-5,0),F 2(5,0)的距离之和为12,动点P 的轨迹是什么?提示:椭圆.问题2:平面内,动点P 到两定点F 1(-5,0),F 2(5,0)的距离之差的绝对值为6,动点P 的轨迹还是椭圆吗?是什么?提示:不是,是双曲线. [导入新知]双曲线的定义把平面内与两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.[化解疑难]平面内到两定点F 1,F 2的距离的差的绝对值为常数,即||MF 1|-|MF 2||=2a ,关键词“平面内”.当2a <|F 1F 2|时,轨迹是双曲线;当2a =|F 1F 2|时,轨迹是分别以F 1,F 2为端点的两条射线; 当2a >|F 1F 2|时,轨迹不存在.[提出问题]问题1:“知识点一”的问题2中,动点P 的轨迹方程是什么? 提示:x 29-y 216=1.问题2:平面内,动点P 到两定点F 1(0,5),F 2(0,-5)的距离之差的绝对值为定值6,动点P 的轨迹方程是什么?提示:y 29-x 216=1.[导入新知]双曲线的标准方程[化解疑难]1.标准方程的代数特征:方程右边是1,左边是关于x ,y 的平方差,并且分母大小关系不确定.2.a ,b ,c 三个量的关系:标准方程中的两个参数a 和b ,确定了双曲线的形状和大小,是双曲线的定形条件,这里b 2=c 2-a 2,与椭圆中b 2=a 2-c 2相区别,且椭圆中a >b >0,而双曲线中,a ,b 大小不确定.[例1] 已知方程k -5-|k |-2=1对应的图形是双曲线,那么k 的取值范围是( )A .(5,+∞)B .(-2,2)∪(5,+∞)C .(-2,2)D .(-∞,-2)∪(2,+∞)[解] ∵方程对应的图形是双曲线, ∴(k -5)(|k |-2)>0.即⎩⎪⎨⎪⎧k -5>0,|k |-2>0,或⎩⎪⎨⎪⎧k -5<0,|k |-2<0.解得k >5或-2<k <2. [答案] B [类题通法]将双曲线的方程化为标准方程的形式,假如双曲线的方程为x 2m +y 2n=1,则当mn <0时,方程表示双曲线.若⎩⎪⎨⎪⎧m >0,n <0,则方程表示焦点在x 轴上的双曲线;若⎩⎪⎨⎪⎧m <0,n >0,则方程表示焦点在y 轴上的双曲线.[活学活用]若k >1,则关于x ,y 的方程(1-k )x 2+y 2=k 2-1所表示的曲线是( ) A .焦点在x 轴上的椭圆 B .焦点在y 轴上的椭圆 C .焦点在y 轴上的双曲线 D .焦点在x 轴上的双曲线 解析:选C 原方程化为y 2k 2-1-x 2k +1=1,∵k >1,∴k 2-1>0,k +1>0.∴方程所表示的曲线为焦点在y 轴上的双曲线.[例2] (1)a =4,经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-4103;(2)经过点(3,0),(-6,-3). [解] (1)当焦点在x 轴上时,设所求双曲线的标准方程为x 216-y 2b2=1(b >0),把A 点的坐标代入,得b 2=-1615×1609<0,不符合题意;当焦点在y 轴上时,设所求双曲线的标准方程为y 216-x 2b2=1(b >0),把A 点的坐标代入,得b 2=9, ∴所求双曲线的标准方程为y 216-x 29=1. (2)设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn <0), ∵双曲线经过点(3,0),(-6,-3),∴⎩⎪⎨⎪⎧9m +0=1,36m +9n =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =19,n =-13,∴所求双曲线的标准方程为x 29-y 23=1.[类题通法]1.双曲线标准方程的两种求法(1)定义法:根据双曲线的定义得到相应的a ,b ,c ,再写出双曲线的标准方程.(2)待定系数法:先设出双曲线的标准方程x 2a 2-y 2b 2=1或x 2b 2-y 2a2=1(a ,b 均为正数),然后根据条件求出待定的系数代入方程即可.2.求双曲线标准方程的两个关注点(1)定位:“定位”是指确定与坐标系的相对位置,在“标准方程”的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以判断方程的形式;(2)定量:“定量”是指确定a 2,b 2的具体数值,常根据条件列方程求解. [活学活用]根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)与椭圆x 227+y 236=1有共同的焦点,且过点(15,4);(2)c =6,经过点(-5,2),焦点在x 轴上.解:(1)椭圆x 227+y 236=1的焦点坐标为F 1(0,-3),F 2(0,3),故可设双曲线的方程为y 2a 2-x 2b 2=1.由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=9,42a2-152b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=5.故双曲线的方程为y 24-x 25=1.(2)∵焦点在x 轴上,c =6,∴设所求双曲线方程为x 2λ-y 26-λ=1(其中0<λ<6).∵双曲线经过点(-5,2),∴25λ-46-λ=1, ∴λ=5或λ=30(舍去). ∴所求双曲线方程是x 25-y 2=1.[例3] 设P 为双曲线x 2-12=1上的一点,F 1,F 2是该双曲线的两个焦点,若|PF 1|∶|PF 2|=3∶2,则△PF 1F 2的面积为( )A .6 3B .12C .12 3D .24[解] 如图所示,∵|PF 1|-|PF 2|=2a =2, 且|PF 1|∶|PF 2|=3∶2, ∴|PF 1|=6,|PF 2|=4. 又∵|F 1F 2|=2c =213, ∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,∴S V 12PF F =12|PF 1|·|PF 2|=12×6×4=12.[答案] B [类题通法]在解决双曲线中与焦点有关的问题时,要注意定义中的条件||PF 1|-|PF 2||=2a 的应用;与三角形有关的问题要考虑正弦定理、余弦定理、勾股定理等.另外在运算中要注意一些变形技巧和整体代换思想的应用.[活学活用]若把本题中的“|PF 1|∶|PF 2|=3∶2”改为“PF 1―→·PF 2―→=0”,求△PF 1F 2的面积. 解:由题意PF 1―→·PF 2―→=0, 得PF 1⊥PF 2,∴△PF 1F 2为直角三角形, ∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,∴(|PF 1|-|PF 2|)2+2|PF 1|·|PF 2|=|F 1F 2|2. 又∵||PF 1|-|PF 2||=2a =2, |F 1F 2|2=4c 2=4(a 2+b 2) =4(1+12)=52, ∴4+2|PF 1|·|PF 2|=52, ∴|PF 1|·|PF 2|=24,∴S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|=12.5.双曲线的定义理解中的误区[典例] 已知定点A (-3,0)和定圆C :(x -3)2+y 2=16,动圆和圆C 相外切,并且过定点A ,求动圆圆心M 的轨迹方程.[解] 设M (x ,y ),设动圆与圆C 的切点为B ,|BC |=4.则|MC |=|MB |+|BC |,|MA |=|MB |,所以|MC |=|MA |+|BC |, 即|MC |-|MA |=|BC |=4<|AC |.所以由双曲线的定义知,M 点轨迹是以A ,C 为焦点的双曲线的左支,设其方程为x 2a 2-y 2b2=1(x <0),且a =2,c =3,所以b 2=5.所以所求圆心M 的轨迹方程是x 24-y 25=1(x ≤-2).[易错防范]1.求解中易把动点的轨迹看成双曲线,忽视了双曲线定义中“距离的差的绝对值是常数”这一条件,动点轨迹实际上是双曲线的一支.2.在求解与双曲线有关的轨迹问题时,准确理解双曲线的定义,才能保证解题的正确性.当||PF 1|-|PF 2||=2a <|F 1F 2|(a >0),即|PF 1|-|PF 2|=±2a (0<2a <|F 1F 2|)时,P 点的轨迹是双曲线,其中取正号时为双曲线的右支,取负号时为双曲线的左支.[成功破障]求与⊙C 1:x 2+(y -1)2=1和⊙C 2:x 2+(y +1)2=4都外切的动圆圆心M 的轨迹方程. 解:∵⊙M 与⊙C 1,⊙C 2都外切, ∴|MC 1|=r +1,|MC 2|=r +2. 从而可知|MC 2|-|MC 1|=1<|C 1C 2|.因此,点M 的轨迹是以C 2,C 1为焦点的双曲线的上支,且有a =12,c =1,b 2=c 2-a 2=34.故所求的双曲线的方程为4y 2-4x 23=1⎝ ⎛⎭⎪⎫y ≥12.[随堂即时演练]1.已知F 1(-8,3),F 2(2,3),动点P 满足|PF 1|-|PF 2|=10,则P 点的轨迹是( ) A .双曲线 B .双曲线的一支 C .直线D .一条射线解析:选D F 1,F 2是定点,且|F 1F 2|=10,所以满足条件|PF 1|-|PF 2|=10的点P 的轨迹应为一条射线.2.与椭圆x 24+y 2=1共焦点且过点P (2,1)的双曲线方程是( )A.x 24-y 2=1 B.x 22-y 2=1 C.x 23-y 23=1 D .x 2-y 22=1解析:选B 法一:椭圆x 24+y 2=1的焦点坐标是(±3,0).设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),因为双曲线过点P (2,1),所以4a 2-1b2=1,又a 2+b 2=3,解得a 2=2,b 2=1,所以所求双曲线方程是x 22-y 2=1.法二:设所求双曲线方程为x 24-λ+y 21-λ=1(1<λ<4),将点P (2,1)的坐标代入可得44-λ+11-λ=1, 解得λ=2(λ=-2舍去), 所以所求双曲线方程为x 22-y 2=1.3.若方程x 21+k -y 21-k =1表示双曲线,则k 的取值范围是________.解析:由题意知,(1+k )(1-k )>0,即-1<k <1. 答案:(-1,1)4.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 24-y 212=1上一点M 的横坐标为3,则点M 到此双曲线的右焦点的距离为________.解析:由题易知,双曲线的右焦点为(4,0),点M 的坐标为(3,15)或(3,-15),则点M 到此双曲线的右焦点的距离为4.答案:45.求适合下列条件的双曲线的标准方程: (1)a =3,c =4,焦点在x 轴上;(2)经过点(3,-42),⎝ ⎛⎭⎪⎫94,5. 解:(1)由题设知,a =3,c =4, 由c 2=a 2+b 2得,b 2=c 2-a 2=42-32=7. 因为双曲线的焦点在x 轴上, 所以所求双曲线的标准方程为x 29-y 27=1. (2)设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn <0),因为双曲线经过点(3,-42),⎝ ⎛⎭⎪⎫94,5,所以⎩⎪⎨⎪⎧9m +32n =1,8116m +25n =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-19,n =116.故所求双曲线的标准方程为y 216-x 29=1.[课时达标检测]一、选择题1.已知双曲线的a =5,c =7,则该双曲线的标准方程为( ) A.x 225-y 224=1 B.y 225-x 224=1 C.x 225-y 224=1或y 225-x 224=1 D.x 225-y 224=0或y 225-x 224=0 解析:选 C 由于焦点所在轴不确定,∴有两种情况.又∵a =5,c =7,∴b 2=72-52=24.2.已知m ,n ∈R ,则“m ·n <0”是“方程x 2m +y 2n=1表示双曲线”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C 若方程x 2m +y 2n =1表示双曲线,则必有m ·n <0;当m ·n <0时,方程x 2m +y 2n =1表示双曲线.所以“m ·n <0”是“方程x 2m +y 2n=1表示双曲线”的充要条件.3.已知定点A ,B 且|AB |=4,动点P 满足|PA |-|PB |=3,则|PA |的最小值为( ) A.12 B.32 C.72 D .5解析:选C 如图所示,点P 是以A ,B 为焦点的双曲线的右支上的点,当点P 在点M 处时,|PA |最小,最小值为a +c =32+2=72.4.双曲线x 225-y 29=1的两个焦点分别是F 1,F 2,双曲线上一点P 到焦点F 1的距离是12,则点P 到焦点F 2的距离是( )A .17B .7C .7或17D .2或22解析:选D 依题意及双曲线定义知,||PF 1|-|PF 2||=10,即12-|PF 2|=±10,∴|PF 2|=2或22,故选D.5.焦点分别为(-2,0),(2,0)且经过点(2,3)的双曲线的标准方程为( ) A .x 2-y 23=1 B.x 23-y 2=1C .y 2-x 23=1 D.x 22-y 22=1 解析:选A 由双曲线定义知, 2a =+2+32--2+32=5-3=2,∴a =1.又∵c =2,∴b 2=c 2-a 2=4-1=3, 因此所求双曲线的标准方程为x 2-y 23=1.二、填空题6.设m 是常数,若点F (0,5)是双曲线y 2m -x 29=1的一个焦点,则m =________.解析:由点F (0,5)可知该双曲线y 2m -x 29=1的焦点落在y 轴上,所以m >0,且m +9=52,解得m =16.答案:167.经过点P (-3,27)和Q (-62,-7),且焦点在y 轴上的双曲线的标准方程是______________.解析:设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn <0),则⎩⎪⎨⎪⎧9m +28n =1,72m +49n =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-175,n =125,故双曲线的标准方程为y 225-x 275=1.答案:y 225-x 275=18.已知双曲线的两个焦点F 1(-5,0),F 2(5,0),P 是双曲线上一点,且PF 1―→·PF 2―→=0,|PF 1|·|PF 2|=2,则双曲线的标准方程为________.解析:由题意可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0). 由PF 1―→·PF 2―→=0,得PF 1⊥PF 2.根据勾股定理得 |PF 1|2+|PF 2|2=(2c )2,即|PF 1|2+|PF 2|2=20. 根据双曲线定义有|PF 1|-|PF 2|=±2a . 两边平方并代入|PF 1|·|PF 2|=2得20-2×2=4a 2,解得a 2=4,从而b 2=5-4=1, 所以双曲线方程为x 24-y 2=1.答案:x 24-y 2=1三、解答题9.已知与双曲线x 216-y 29=1共焦点的双曲线过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,-6,求该双曲线的标准方程.解:已知双曲线x 216-y 29=1.据c 2=a 2+b 2, 得c 2=16+9=25,∴c =5. 设所求双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0). 依题意,c =5,∴b 2=c 2-a 2=25-a 2, 故双曲线方程可写为x 2a 2-y 225-a 2=1. ∵点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,-6在双曲线上, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-522a 2--6225-a2=1. 化简,得4a 4-129a 2+125=0, 解得a 2=1或a 2=1254. 又当a 2=1254时,b 2=25-a 2=25-1254=-254<0,不合题意,舍去,故a 2=1,b 2=24. ∴所求双曲线的标准方程为x 2-y 224=1.10.已知△ABC 的两个顶点A ,B 分别为椭圆x 2+5y 2=5的左焦点和右焦点,且三个内角A ,B ,C 满足关系式sin B -sin A =12sin C . (1)求线段AB 的长度; (2)求顶点C 的轨迹方程.解:(1)将椭圆方程化为标准形式为x 25+y 2=1. ∴a 2=5,b 2=1,c 2=a 2-b 2=4,则A (-2,0),B (2,0),|AB |=4.(2)∵sin B -sin A =12sin C , ∴由正弦定理得|CA |-|CB |=12|AB |=2<|AB |=4, 即动点C 到两定点A ,B 的距离之差为定值.∴动点C 的轨迹是双曲线的右支,并且c =2,a =1,∴所求的点C 的轨迹方程为 x 2-y 23=1(x >1).。
高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.2.2 双曲线的简单几何性质导学案 新人教A版选修1-1(2

河北省承德市高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2.2 双曲线的简单几何性质导学案新人教A版选修1-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(河北省承德市高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2.2 双曲线的简单几何性质导学案新人教A版选修1-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为河北省承德市高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2.2 双曲线的简单几何性质导学案新人教A版选修1-1的全部内容。
双曲线的简单几何性质1.类比椭圆的性质,能根据双曲线的标准方程,讨论双曲线的几何性质.2.能运用双曲线的性质解决一些简单的问题.重点:双曲线的几何性质.难点:双曲线性质的应用,渐近线的理解.方法:合作探究一新知导学1。
在双曲线方程中,以-x、-y代替x、y方程不变,因此双曲线是以x轴、y轴为对称轴的__________图形;也是以原点为对称中心的__________图形,这个对称中心叫做__________ ________.2.双曲线与它的对称轴的两个交点叫做双曲线的____,双曲线错误!-错误!=1(a〉0,b>0)的顶点是________,这两个顶点之间的线段叫做双曲线的________,它的长等于__________.同时在另一条对称轴上作点B1(0,-b),B2(0,b),线段B1B2叫做双曲线的_________,它的长等于________,a、b分别是双曲线的__________和__________.3。
设P(x,y)是双曲线错误!-错误!=1(a>0,b>0)上一点,则x ,y .4.双曲线的半焦距c与实半轴长a的比值e叫做双曲线的_________,其取值范围是_____ .e越大,双曲线的张口越_________.5.双曲线错误!-错误!=1(a〉0,b〉0)位于第一象限部分上一点P(x,y)到直线y=错误!x的距离d=________________ (用x 表示),d随x的增大而__________.这表明,随着x的增大,点P到直线y=错误!x的距离越来越______,称直线y=错误!x为双曲线错误!-错误!=1的一条_________由对称性知,直线____________也是双曲线错误!-错误!=1的一条__________.课堂随笔:6.过双曲线实轴的两个端点与虚轴的两个端点分别作对称轴的平行线,它们围成一个矩形,其两条__________所在直线即为双曲线的渐近线.“渐近"两字的含义:当双曲线的各支向外延伸时,与这两条直线__________接近,接近的程度是无限的 7。
高中数学《抛物线的简单几何性质》(导学案)

第二章 圆锥曲线与方程 2.3.2抛物线的简单几何性质一、学习目标1.掌握抛物线的性质、焦半径、焦点弦的应用. 2.掌握直线与抛物线位置关系的判断. 【重点难点】1.会用抛物线的性质解决与抛物线相关的综合问题.(重点)2.直线与抛物线的位置关系的应用.(难点) 二、学习过程 【问题导思】类比椭圆、双曲线的几何性质,你认为可以讨论抛物线的哪些几何性质? 【提示】 范围、对称性、顶点、离心率. 【导入新课】标准方程y 2=2px (p >0) y 2=-2px (p >0) x 2=2py(p >0)x 2=-2py(p >0)图形性质焦点 (p2,0) (-p2,0) (0,p2)(0,-p2)准线x =-p 2x =p 2y =-p 2y =p 2范围 x ≥0,y ∈R x ≤0,y ∈R________________对称轴 ____________顶点 ______ 离心率 ______ 开口方向向右 向左向上向下特征:1.2.抛物线只有一条对称轴,没有对称中心;3.抛物线只有一个顶点、一个焦点、一条准线;4.抛物线的离心率是确定的,为1. 【典型例题】例1. 已知抛物线的顶点在原点,对称轴重合于椭圆x 29+y 216=1短轴所在的直线,抛物线的焦点到顶点的距离为5,求抛物线的标准方程.例2 斜率为1的直线l 经过抛物线24y x 的焦点F ,且与抛物线相交于A,B 两点,求线段AB 的长.例3 求过点P(0,1)且与抛物线y2=2x只有一个公共点的直线方程.【变式拓展】1.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为y轴,顶点到准线的距离为4,求该抛物线的方程并指出焦点坐标与准线方程.2.直线l:y=kx+1,抛物线C:y2=4x,当k为何值时,l与C有:(1)一个公共点;(2)两个公共点;(3)没有公共点.3.求顶点在原点,焦点在x轴上且截直线2x-y+1=0所得弦长为15的抛物线方程.三、总结反思(1)本节课我们学习了抛物线的几个简单几何性质:范围、对称性、顶点坐标、离心率等概念及其几何意义. (2)了解了研究抛物线的焦半径,焦点弦和通径这对我们解决抛物线中的相关问题有很大的帮助.(3)在对曲线的问题的处理过程中,我们更多的是从方程的角度来挖掘题目中的条件,认识并熟练掌握数与形的联系.在本节课中,我们运用了数形结合,待定系数法来求解抛物线方程,在解题过程中,准确体现了函数与方程以及分类讨论的数学思想.求抛物线弦长问题的方法:(1)一般弦长公式|AB|=|x1-x2|·1+k2=|y1-y2|·1+1k2.(2)焦点弦长设AB是抛物线y2=2px(p>0)的一条过焦点F的弦,A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长:|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p.即求抛物线的焦点弦长,通常是利用焦半径,把点点距转化为点线距(点到准线的距离)解决,这体现了抛物线的特殊性以及求抛物线焦点弦的便捷特点.四、随堂检测1.抛物线x2=-8y的通径为线段AB,O为抛物线的顶点,则AB长是( )A.2B.4C.8D.12.(2015·兰州高二检测)过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,如果x1+x2=6,那么|AB|= ( )A.6B.8C.9D.103.(2015·阜新高二检测)已知直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A,B两点,|AB|=12,点P为C的准线上一点,则△ABP的面积为( )A.18B.24C.36D.484.已知过抛物线y2=6x焦点的弦长为12,则该弦所在直线的倾斜角是( )A.错误!未找到引用源。
高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2双曲线的标准方程教案新人教B1新人教B数学教案

二、简单应用
例1.求符合下列条件的双曲线的标准方程
(1)两个焦点的坐标分别是(-5,0),(5,0),双曲线上的点与两焦点的距离之差的绝对值等于8
(2)双曲线的一个焦点坐标是(0,-6),经过点A(-5,6)
教学过程设计
教材处理
师生活动
例2.相距2000m的两个哨所A,B听到远处传来的炮弹爆声,已知当时的声速是330m/s,在A哨所听到爆声的时间比在B哨所听到时迟4s,是判断爆炸点在什么样的曲线上,并求出曲线方程。
例3.(1))已知双曲线 与椭圆 有相同的焦点,求m的值。
(2)双曲线 的一个焦点坐标是(-2,0),求m的值。
板书设计:
教学日记:
双曲线的标准方程
教学
目标
1.了解双曲线的定义,几何图形,和标准方程
2.通过双曲线的标准方程的推导,使学生进一步掌握求曲线方程的一般方法
重点
难点
重点:双曲线的定义及其标准方程
难点:双曲线标准方程的推导
教法
尝试、变式、互动
教具
教学过程设计
教材处理
师生活动
一、新知探究
1.叫做双曲线,叫做双曲线的焦点,叫做双曲线的焦距
2.方程,叫做ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ曲线的标准方程。
高中数学选修2-1《圆锥曲线》教案

4. 待定系数法求圆、椭圆、双曲线以及抛物线的方程常用待定系数法求. 例4 已知抛物线y2=4x和以坐标轴为对称轴、实轴在y轴上的双曲曲线方程.分析:因为双曲线以坐标轴为对称轴,实轴在y轴上,所以可设双曲线方ax2-4b2x+a2b2=0•••抛物线和双曲线仅有两个公共点,根据它们的对称性,这两个点的横坐标应相等,因此方程ax2-4b 2x+a2b2=0 应有等根.•••△ =1664-4Q4b2=0,即卩a2=2b.(以下由学生完成)由弦长公式得:即a2b2=4b2-a 2.(三)巩固练习用十多分钟时间作一个小测验,检查一下教学效果•练习题用一小黑板给出.1 .△ ABC-边的两个端点是B(0 , 6)和C(0 , -6),另两边斜率的2. 点P与一定点F(2 , 0)的距离和它到一定直线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?3. 求抛物线y2=2px(p >0)上各点与焦点连线的中点的轨迹方程. 答案:义法)由中点坐标公式得:(四)小结求曲线的轨迹方程一般地有直接法、定义法、相关点法、待定系数法,还有参数法、复数法也是求曲线的轨迹方程的常见方法,这等到讲了参数方程、复数以后再作介绍.五、布置作业1. 两定点的距离为6,点M到这两个定点的距离的平方和为26,求点M的轨迹方程.2. 动点P到点F1(1 , 0)的距离比它到F2(3 , 0)的距离少2,求P点的轨迹.3. 已知圆x2+y2=4上有定点A(2 , 0),过定点A作弦AB,并延长到点P,使3|AB|=2|AB|,求动点P的轨迹方程.作业答案:1. 以两定点A、B所在直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,得点M的轨迹方程x2+y2=4 2. v |PF2|-|PF|=2 ,且|F1F2| • P点只能在x轴上且x V 1,轨迹是一条射线六、板书设计教学反思:4斜率之积为4,9程.分析:由椭圆的标准方程的定义及给出的条件,容易求出a,b,c .引导学生用其他方法来解.另解:设椭圆的标准方程为2 25 31 a b 0,因点一,一在椭圆上,a b2 225 9 则 4a 2 4b 22 2a b 4;10<6例2如图,在圆x 24上任取一点P ,过点P 作x 轴的垂线段 PD , D 为垂足•当点P 在圆上运动时,线段PD 的中点M 的轨迹是什么?分析: 点P 在圆x 2 y 2 4上运动,由点 P 移动引起点 M 的运动,则称点 M 是点P 的伴随点,因点M 为线段 PD 的中点,则点 M 的坐标可由点P 来表示,从而能求点 M 的轨迹方程.引申: 设定点2xA 6,2 , P 是椭圆x252y1上动点,求线段 AP 中点M 的轨迹方程.9解法剖析:①(代入法求伴随轨迹)设M x, y , P x 1,y 1 :②(点与伴随点的关系): M为线段AP 的中点,X i y i2x 6;③(代入已知轨迹求出伴随轨迹)2y 22..X 1 '252y11 , •••点M9x的轨迹方程为一25④伴随轨迹表示的范围.例3如图,设A , B 的坐标分别为 5,0 , 5,0 .直线 AM , BM 相交于点M ,且它们的分析:若设点x, y ,则直线AM,BM 的斜率就可以用含 x, y 的式子表示,由于直线AM ,BM 的斜率之积是4 ,因此,可以求出9x, y 之间的关系式,即得到点M 的轨迹方程.解法剖析:设点M x, y ,则 k AM-^― x 5 , k BMx 5 ;x 5x 5代入点M 的集合有4-,化简即可得点 M 的轨迹方程. 9引申:如图,设△ ABC 的两个顶点 A a,0 , B a,0,顶点C 在移动,且k AC k BC k , 且k 0,试求动点C 的轨迹方程.引申目的有两点:①让学生明白题目涉及问题的一般情形;②当 色也是从椭圆的长轴T 圆的直径T 椭圆的短轴.练习:第45页1、2、3、4、 作业:第53页2、3、k 值在变化时,线段 AB 的角求点M 的轨迹方程.分析与解决问题的能力:通过学生的积极参与和积极探究,培养学生的分析问题和解决 问题的能力.思维能力:会把几何问题化归成代数问题来分析,反过来会把代数问题转化为几何问 题来思考;培养学生的会从特殊性问题引申到一般性来研究,培养学生的辩证思维能 力.实践能力:培养学生实际动手能力,综合利用已有的知识能力.创新意识能力:培养学生思考问题、并能探究发现一些问题的能力,探究解决问题的 一般的思想、方法和途径.♦过程与方法目标(1 )复习与引入过程引导学生复习由函数的解析式研究函数的性质或其图像的特点,在本节中不仅要注意通过对 椭圆的标准方程的讨论, 研究椭圆的几何性质的理解和应用,而且还注意对这种研究方法的培养.①由椭圆的标准方程和非负实数的概念能得到椭圆的范围;②由方程的性质得到椭圆的对称性;③先 定义圆锥曲线顶点的概念,容易得出椭圆的顶点的坐标及长轴、短轴的概念;④通过 题,探究椭圆的扁平程度量椭圆的离心率. 〖板书〗§ 2. 1. 2椭圆的简单几何性质.(2) 新课讲授过程(i )通过复习和预习,知道对椭圆的标准方程的讨论来研究椭圆的几何性质. 提问:研究曲线的几何特征有什么意义?从哪些方面来研究?通过对曲线的范围、对称性及特殊点的讨论,可以从整体上把握曲线的形状、 从范围、对称性、顶点及其他特征性质来研究曲线的几何性质.(ii )椭圆的简单几何性质2x一2 0,进一步得:a xax 代x ,且以 y 代y 这三个方面来研究椭圆的标准 y 轴为对称轴,原点为对称中心;即圆锥曲线的对称轴与圆锥曲线的交点叫做圆 锥曲线的顶点.因此椭圆有四个顶点,由于椭圆的对称轴有长短之分,较长的对称轴叫做长轴,较 短的叫做短轴;c④离心率: 椭圆的焦距与长轴长的比e 叫做椭圆的离心率(0 e 1 ),a当 e1 时,c a ,,b0.; 椭圆图形越扁(iii )例题讲解与引申、扩展400的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标.分析:由椭圆的方程化为标准方程,容易求出a,b,c •弓I 导学生用椭圆的长轴、短轴、离心率、 焦点和顶点的定义即可求相关量.确度要求进行,没有作说明的按给定的有关量的有效数字处理;让学生参与并掌握利用信息技术探 究点的轨迹问题,培养学生学习数学的兴趣和掌握利用先进教学辅助手段的技能.♦能力目标(1)(3) (4)大小和位置.要巳8的思考冋①范围:由椭圆的标准方程可得,y 2 b 2b y b ,即椭圆位于直线x② 对称性:由以 x 代x ,以 方程发生变化没有,从而得到椭圆是以③ 顶点:先给出圆锥曲线的顶点的统一定义,y 代y 和 x 轴和 a ,同理可得:b 所围成的矩当 e 0 时,c 0,b a 椭圆越接近于圆例4求椭圆I6x 225y 2/Tn扩展:已知椭圆血5y2 5m m 0的离心率为e—,求m的值.解法剖析:依题意,m0,m 5,但椭圆的焦点位置没有确定, 应分类讨论: ①当焦点在x轴上,即0 m 5时,有a品 b 丽,c 75 ~m,二_—:得m 3;②当焦点在y轴上,即m例5如图,応b 岳c J m 5 , ••• J:5V m一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面的一部分.过对对称的截口5时,有a105253BAC是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点F1上,片门位于另一个焦点F2上, 由椭圆一个焦点F1发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点F2.已知BC F1F2,RB 2.8cm,F1F24.5cm .建立适当的坐标系,求截口BAC所在椭圆的方程.解法剖析:建立适当的直角坐标系,设椭圆的标准方程为1,算出a,b,c的值;此题应注意两点:①注意建立直角坐标系的两个原则;②关于a,b,c的近似值,原则上在没有注意精确度时,看题中其他量给定的有效数字来决定.引申:如图所示,“神舟”截人飞船发射升空,进入预定轨道开始巡天飞行,其轨道是以地球的中心F2为一个焦点的椭圆,近地点A距地面200km,远地点B距地面350km,已知地球的半径R 6371km •建立适当的直角坐标系,求出椭圆的轨迹方程.例6如图,设M x, y与定点F 4,0的距离和它到直线I : 兰的距离的比是常数4点M的轨迹方程./ 2 2 「亠「■25匚亠2MF(x 4 y ,到直线I:x 的距离d x44分析:若设点M x, y,则则容易得点M的轨迹方程.引申:(用《几何画板》探究)若点M x, y与定点F c,0的距离和它到定直线l :c距离比是常数e aac 0 ,则点M 的轨迹方程是椭圆.其中定点F c,0是焦点,2x —相应于F的准线;c由椭圆的对称性, 另一焦点F c,0 ,相应于F的准线l :练习:第52页1、作业:第53页4、教学反思:2、3、4、5、6、75ac4,求52a的c定直线l :类比椭圆:设参量b的意义:第一、便于写出双曲线的标准方程;第二、的几何意义.2 类比:写出焦点在y轴上,中心在原点的双曲线的标准方程召b (iii )例题讲解、引申与补充例1已知双曲线两个焦点分别为F15,0 , F25,0,双曲线上一点绝对值等于6,求双曲线的标准方程.分析:由双曲线的标准方程的定义及给出的条件,容易求出a,b,c的关系有明显P到R , F2距离差的2x2a1 a 0,b 0 . a,b, c.补充:求下列动圆的圆心M 的轨迹方程:① 与O C :2 22 y 2内切,且过点 A 2,0 :②与O C 1 : x 2 y 12 21 和O C2 : x y 4都外切;③与O C i :2 y 9外切,且与O C 2: x 223 y 1内切.解题剖析 半径为r :这表面上看是圆与圆相切的问题, 实际上是双曲线的定义问题•具体解: 设动圆•/ O C 与O M 内切,点A 在O C 外,• MC| r /2 MA,因此有MA 2x 2 •••点 MC 2,•点M 的轨迹是以C 、 A 为焦点的双曲线的左支,即M 的轨迹方程是MC i •••O M 与O c 1、O C 2 均外切,•••|MC 1| r 1, MC 2 r 2,因此有的轨迹是以C 2、C i 为焦点的双曲线的上支,• M 的轨迹方程是4y••• e M MC 2MC 24x 2 3MC i 1 ,与eG 外切,且e M 与e C 2内切,•- MC j4,•点M 的轨迹是以C i 、C 2为焦点的双曲线的右支,• MC 2r 1,因此M 的轨迹方程是例2已知A , B 两地相距800m ,在A 地听到炮弹爆炸声比在 B 地晚2s ,且声速为340m / s ,求炮弹爆炸点的轨迹方程. 分析:首先要判断轨迹的形状,由声学原理:由声速及 A , B 两地听到爆炸声的时间差,即可知A , B 两地与爆炸点的距离差为定值•由双曲线的定义可求出炮弹爆炸点的轨迹方程. 扩展:某中心接到其正东、正西、正北方向三个观察点的报告:正西、正北两个观察点同时听 到了一声巨响,正东观察点听到该巨响的时间比其他两个观察点晚 4s .已知各观察点到该中心的 距离都是1020m •试确定该巨响发生的位置(假定当时声音传播的速度为 340m/s ;相关点均在 同一平面内)• 解法剖析:因正西、正北同时听到巨响,则巨响应发生在西北方向或东南方向,以因正东比正西晚 4s ,则巨响应在以这两个观察点为焦点的双曲线上. 如图,以接报中心为原点 0,正东、正北方向分别为 x 轴、y 轴方向,建立直角坐标系,设 B 、C 分别是西、东、北观察点,则 A 1020,0 , B 1020,0 , C 0,1020 • 设P x,y 为巨响发生点,•/ A 、C 同时听到巨响,•OP 所在直线为y x ……①,又因B 点比A 点晚4s 听到巨响声,• PB PA 4 340 1360 m •由双曲线定义知,a 680 ,2 2c 1020 ,••• b 340^5 ,••• P点在双曲线方程为X 2y2 1 x 680……②.联立680 5 340①、②求出P点坐标为P 680 ;5,680 ,'5 •即巨响在正西北方向680、、10m处.探究:如图,设A,B的坐标分别为5,0,5,0 •直线AM,BM相交于点M,且它们4的斜率之积为,求点M的轨迹方程,并与§ 2. 1.例3比较,有什么发现?9探究方法:若设点M x,y,则直线AM , BM的斜率就可以用含x, y的式子表示,由于直线AM , BM的斜率之积是4,因此,可以求出x, y之间的关系式,即得到点M的轨迹方程.9练习:第60页1、2、3、作业:第66页1、2、2 . 3. 2双曲线的简单几何性质♦知识与技能目标了解平面解析几何研究的主要问题:(1)根据条件,求出表示曲线的方程;(2 )通过方程,研究曲线的性质.理解双曲线的范围、对称性及对称轴,对称中心、离心率、顶点、渐近线的概念;掌握双曲线的标准方程、会用双曲线的定义解决实际问题;通过例题和探究了解双曲线的第二定义,准线及焦半径的概念,利用信息技术进一步见识圆锥曲线的统一定义♦过程与方法目标(1 )复习与引入过程引导学生复习得到椭圆的简单的几何性质的方法,在本节课中不仅要注意通过对双曲线的标准方程的讨论,研究双曲线的几何性质的理解和应用,而且还注意对这种研究方法的进一步地培养.①由双曲线的标准方程和非负实数的概念能得到双曲线的范围;②由方程的性质得到双曲线的对称性;③由圆锥曲线顶点的统一定义,容易得出双曲线的顶点的坐标及实轴、虚轴的概念;④应用信息技术的《几何画板》探究双曲线的渐近线问题;⑤类比椭圆通过F56的思考问题,探究双曲线的扁平程度量椭圆的离心率. 〖板书〗§ 2. 2. 2双曲线的简单几何性质.(2) 新课讲授过程(i )通过复习和预习,对双曲线的标准方程的讨论来研究双曲线的几何性质.提问:研究双曲线的几何特征有什么意义?从哪些方面来研究?通过对双曲线的范围、对称性及特殊点的讨论,可以从整体上把握曲线的形状、大小和位置.要从范围、对称性、顶点、渐近线及其他特征性质来研究曲线的几何性质.(ii )双曲线的简单几何性质2 2①范围:由双曲线的标准方程得, 1 0,进一步得:x a ,或xa .这说b a明双曲线在不等式 x a ,或x a 所表示的区域;② 对称性:由以 x 代x ,以y 代y 和 x 代x ,且以 y 代y 这三个方面来研究双曲线的标准方程发生变化没有,从而得到双曲线是以x 轴和y 轴为对称轴,原点为对称中心;③ 顶点:圆锥曲线的顶点的统一定义,即圆锥曲线的对称轴与圆锥曲线的交点叫做圆锥曲线 的顶点.因此双曲线有两个顶点,由于双曲线的对称轴有实虚之分,焦点所在的对称轴叫做实轴, 焦点不在的对称轴叫做虚轴;c⑤ 离心率:双曲线的焦距与实轴长的比 e —叫做双曲线的离心率(e 1).a④渐近线:直线ybx 2x 叫做双曲线一 aa 2yb 2 1的渐近线;y 轴上的渐近线是扩展:求与双曲线x 2 162y —1共渐近线,2. 3, 3点的双曲线的标准方及离心率.解法剖析 :双曲线2x16291的渐近4x .①焦点在x 轴上时,设所求的双曲2线为X 216k 2 2 y 9k 2A 2;3, 3点在双曲线上,••• k 21,无解;4②焦点在y 轴上时,设所求的双曲线2x 16k 229:2 1,―A2 3, 3点在双曲线上,• k21,因此,所求双曲线42的标准方程为y9 41,离心率e5.这个要进行分类讨论,但只有一种情形有解,事实上, 3可直接设所求的双曲线的方程为2x162y一 mm R,m 0 .9(iii )例题讲解与引申、扩展例3求双曲线9y2 16x2 144的实半轴长和虚半轴长、焦点的坐标、离心率、渐近线方程.分析:由双曲线的方程化为标准方程,容易求出a,b,c.引导学生用双曲线的实半轴长、虚半轴长、离心率、焦点和渐近线的定义即可求相关量或式子,但要注意焦点在例4双曲线型冷却塔的外形,半径为12m,上口半径为13m,下口半径为25m,高为55m .试选择适当的坐标系,求出双曲线的方程(各长度量精确到1m).是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所成的曲面如图(1),它的最小解法剖析:建立适当的直角坐标系,设双曲线的标准方程为2 2七七 1,算出a,b,c的值;a b此题应注意两点:①注意建立直角坐标系的两个原则;②关于 精确度时,看题中其他量给定的有效数字来决定.引申:如图所示,在 P 处堆放着刚购买的草皮,现要把这些草皮沿着道路 PA 或PB 送到呈矩形的足球场 ABCD 中去铺垫,已知|Ap 150m ,|Bp 100m,| BC| 60m , APB 60o •能否在足球场上画一条 “等距离”线,在“等距离”线的两侧的区域应该选择怎样的线路?说明理由.解题剖析:设M 为“等距离”线上任意一点,则|PA |AM点M 的轨迹方程.♦情感、态度与价值观目标在合作、互动的教学氛围中,通过师生之间、学生之间的交流、合作、互动实现共同探究,教 学相长的教学活动情境,结合教学内容,培养学生科学探索精神、审美观和科学世界观,激励学生 创新.必须让学生认同和掌握:双曲线的简单几何性质,能由双曲线的标准方程能直接得到双曲线 的范围、对称性、顶点、渐近线和离心率;必须让学生认同与理解:已知几何图形建立直角坐标系 的两个原则,①充分利用图形对称性,②注意图形的特殊性和一般性;必须让学生认同与熟悉:取 近似值的两个原则:①实际问题可以近似计算,也可以不近似计算,②要求近似计算的一定要按要 求进行计算,并按精确度要求进行,没有作说明的按给定的有关量的有效数字处理;让学生参与并 掌握利用信息技术探究点的轨迹问题, 培养学生学习数学的兴趣和掌握利用先进教学辅助手段的技能.♦能力目标(1) 分析与解决问题的能力:通过学生的积极参与和积极探究 ,培养学生的分析问题和解决 问题的能力.(2)思维能力:会把几何问题化归成代数问题来分析,反过来会把代数问题转化为几何问 题来思考;培养学生的会从特殊性问题引申到一般性来研究,培养学生的辩证思维能MF I 1 ^2 2 .16 ,16 J X 5y ,到直线l:x 一的距离dx — 15 5分析:若设点M x, y ,则a,b,c 的近似值,原则上在没有注意PB BM ,即BM | |AM | |Ap |Bp 50 (定值),“等距离”线是以A 、B 为焦点的双曲线的左支上的2部分,容易“等距离”线方程为x y1 35 x 625 375025,0 y 60 .理由略.例5如图,设M x, y 与定点F 5,0的距离和它到直线 15的距离的比是常数5,求4则容易得点M 的轨迹方程. 引申:《几何画板》探究点的轨迹:双曲线x, y 与定点 F c,0 的距离和它到定直线2a——的距离 c比是常数0,则点M 的轨迹方程是双曲线. 其中定点F c,02是焦点,定直线l : x —相c应于F 的准线; 另一焦点 F c,0,相应于F 的准线I : xx2力.(3) 实践能力:培养学生实际动手能力,综合利用已有的知识能力.(4)创新意识能力:培养学生思考问题、并能探究发现一些问题的能力,探究解决问题的 一般的思想、方法和途径.练习:第66页1、2、3、4、5 作业:第3、4、6补充:3.课题:双曲线第二定义教学目标:1•知识目标:掌握双曲线第二定义与准线的概念,并会简单的应用。
高中数学第2章圆锥曲线与方程2.3.2双曲线的几何性质学案苏教版选修2-1(2021年整理)

2018-2019高中数学第2章圆锥曲线与方程2.3.2 双曲线的几何性质学案苏教版选修2-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018-2019高中数学第2章圆锥曲线与方程2.3.2 双曲线的几何性质学案苏教版选修2-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2018-2019高中数学第2章圆锥曲线与方程2.3.2 双曲线的几何性质学案苏教版选修2-1的全部内容。
2.3。
2 双曲线的几何性质学习目标1。
了解双曲线的几何性质(范围、对称性、顶点、实轴长和虚轴长等)。
2。
理解离心率的定义、取值范围和渐近线方程。
3。
掌握标准方程中a,b,c,e间的关系.知识点一双曲线的性质标准方程错误!-错误!=1(a〉0,b〉0)错误!-错误!=1 (a>0,b>0)图形性质范围x≥a或x≤-a,y∈R x∈R,y≤-a或y≥a 对称性对称轴:坐标轴;对称中心:原点顶点顶点坐标:A1(-a,0),A2(a,0)顶点坐标:A1(0,-a),A2(0,a)渐近线y=±错误!x y=±错误!x离心率e=错误!,e∈(1,+∞),其中c=错误!a,b,c间的关系c2=a2+b2(c〉a〉0,c>b>0)知识点二等轴双曲线思考求下列双曲线的实半轴长、虚半轴长,并分析其共同点.(1)x2-y2=1;(2)4x2-4y2=1.答案(1)的实半轴长为1,虚半轴长为1(2)的实半轴长为错误!,虚半轴长为错误!。
它们的实半轴长与虚半轴长相等.梳理实轴和虚轴等长的双曲线叫作等轴双曲线,其渐近线方程为y=±x,离心率为 2.1.双曲线错误!-错误!=1与错误!-错误!=1(a>0,b>0)的形状相同.(√)2.双曲线x2a2-错误!=1与错误!-错误!=1(a>0,b>0)的渐近线相同.(×)3.等轴双曲线的离心率为错误!。
2.3.1双曲线及其标准方程公开课教学设计

§2.3.1双曲线及其标准方程海南华侨中学王芳文1.教学背景1.1 学生特征分析我授课班级是海南侨中理科班,方法储备上,学生经过学习,已经基本适应高中数学学习规律,但是学习方法还是停留在简单模仿,反复练习层次上,对知识的生成与发展,区别与联系认识不深,缺少抽象概括及分析综合能力。
知识储备上,学生已经系统的学习了直线方程,圆的方程以及椭圆的相关知识,学生熟知椭圆的定义,会根据题目条件求简单的椭圆的标准方程。
但是由于接触学习椭圆的时间还相对较短,对椭圆的基本性质了解不深,而且理性思维比较欠缺,且计算能力的短板约束使得在处理直线与椭圆等综合问题时还存在困难。
把新问题转化为已解决问题的能力有待提高,缺乏选择、调整解决问题策略的能力。
1.2教师特点分析自己教学中的优势:注重问题引导、思路分析、善于与信息技术的整合、善于鼓励学生,能对学生进行有效指导。
不足:课堂教学语言相对不够准确简练、板书不够清晰美观。
1.3 学习内容分析1、内容分析:学生初步认识圆锥曲线是从椭圆开始的,双曲线的学习是对其研究内容的进一步深化和提高。
如果双曲线研究的透彻、清楚,那么抛物线的学习就会顺理成章。
所以说本节课的作用就是纵向承接椭圆定义和标准方程的研究,横向为双曲线的简单性质的学习打下基础。
从高考大纲要求和课程标准角度来讲,双曲线的定义、标准方程作为了解内容,在高考的考查当中以选择、填空为主。
正因如此,学生在学习过程当中对双曲线缺少应有的重视,成为了学生的一个失分点。
而且由于学生对椭圆与双曲线的区别与联系认识不够,无法做到知识与方法的迁移,在学习双曲线时极易与椭圆混淆。
在教学中要时刻注意运用类比的方法,让学生充分的类比体会椭圆与双曲线的异同点,使得椭圆与双曲线的学习能相互促进。
2、例题分析:温故:帮助学生复习椭圆的定义,提出问题。
探究:如图,实验操作:1.取一条拉链,拉开一部分;2.在拉开的两边各选择一点,分别固定在点F1,F2上;3.把笔尖放在点M处,随着拉链逐渐拉开或者闭拢,画出一条曲线.点M在运动过程中满足什么几何条件?(如图(A)、(B))点M满足的几何条件:点M满足的几何条件:从直观上让学生认识双曲线,分析双曲线上动点所满足的几何关系,类比椭圆定义,帮助学生归纳双曲线的定义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2.3.1 双曲线及其标准方程
课堂导学
三点剖析
一、双曲线的定义
【例1】 已知双曲线的两个焦点F 1、F 2之间的距离为26,双曲线上一点到两焦点的距离之差的绝对值为24,求双曲线的方程.
解:若以线段F 1F 2所在的直线为x 轴,线段F 1F 2的垂直平分线为y 轴建立直角坐标系,则双曲线的方程为标准形式. 由题意得2a=24,2c=26. ∴a=12,c=13, b 2=132-122
=25.
当双曲线的焦点在x 轴上时,双曲线的方程为25
1442
2y x -=1. 若以线段F 1F 2所在直线为y 轴,线段F 1F 2的垂直平分线为x 轴,建立直角坐标系,则双曲线
的方程为25
1442
2x y +=1. 温馨提示
求轨迹方程时,如果没有直角坐标系,应先建立适当的直角坐标系.求双曲线的标准方
程就是求a 2、b 2
的值,同时还要确定焦点所在的坐标轴.双曲线所在的坐标轴,不像椭圆那
样看x 2、y 2的分母的大小,而是看x 2、y 2
的系数的正、负. 二、求双曲线的标准方程
【例2】 求满足下列条件的双曲线的标准方程. (1)经过点A (1,
3
10
4),且a=4; (2)经过点A (2,
3
3
2)、B (3,-22). 解析:(1)若所求双曲线方程为
22
22b y a x -=1(a >0,b >0), 则将a=4代入,得2
2
216b y x -=1, 又点A (1,
3
10
4)在双曲线上, ∴
29160
161b
-=1, 解得b 2
<0,不合题意,舍去.
若所求双曲线方程为2222b
x a y -=1(a >0,b >0),同上,解得b 2
=9,
∴双曲线的方程为
9
162
2x y -=1. (2)设双曲线方程为mx 2
+ny 2
=1(mn <0), ∵点A (2,
3
3
2)、B (3,22-)在双曲线上, ∴⎪⎩⎪⎨⎧
=+=+.
189,1344n m m . 解之,得⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧
-==.41,3
1n m .
∴所求双曲线的方程为14
32
2=-y x . 三、确定方程表示的曲线类型 【例3】 已知方程kx 2+y 2
=4,其中k 为实数,对于不同范围的k 值分别指出方程所表示的曲线类型. 解:(1)当k=0时,y=±2,表示两条与x 轴平行的直线.
(2)当k=1时,方程为x 2+y 2
=4,表示圆心在原点,半径为2的圆.
(3)当k <0时,方程为k
x x y ---442
22=1,表示焦点在y 轴上的双曲线.
(4)当0<k <1时,方程为442
2y k x +=1,表示焦点在x 轴上的椭圆. (5)当k >1时,方程为442
2y k
x +=1,表示焦点在y 轴上的椭圆. 温馨提示
本题是判定方程所表示的曲线类型题目.对参数k 讨论时,首先要找好讨论的分界点,除了区别曲线类型外,同一类曲线还要区别焦点在x 轴和y 轴的情况.
各个击破
类题演练 1
(2006辽宁高考,9) 已知点F 1(-2,0)、F 2(2,0),动点P 满足|PF 2|-|PF 1|=2.当点P 的
纵坐标是
2
1
时,点P 到坐标原点的距离是( ) A.
2
6
B.23
C.3
D.2
答案:A
变式提升 1
在△MNG 中,已知NG=4.当动点M 满足条件sinG-sinN=
2
1
sinM 时,求动点M 的轨迹方程. 解析:如右图所示,以NG 所在的直线为x 轴,以线段NG 的垂直平分线为y 轴建立直角坐标系
.
∵sinG -sinN=
2
1
sinM , ∴由正弦定理,得|MN|-|MG|=
2
1
×4. ∴由双曲线的定义知,点M 的轨迹是以N 、G 为焦点的双曲线的右支(除去与x 轴的交点). ∴2c=4,2a=2,即c=2,a=1. ∴b 2=c 2-a 2
=3.
∴动点M 的轨迹方程为x 2
-3
2
y =1(x >0,且y≠0). 类题演练 2
双曲线22
22b
y a x -=1(a>0,b>0)与直线x=6的一个交点到两焦点的距离分别是30和20,求该双
曲线的方程.
解:将x=6代入双曲线方程,得226a -22
b
y =1,
则y=±
a
b 226a -,
设一个交点P 的坐标为(6,
a
b
226a -), 则由题意,得⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎨⎧+==-++-=2222
2
2222,30)6()6(,20302b a c a a b c a ,
解之得a=5,b 2
=
36
589
25⨯. 故所求的双曲线方程为36
589
25252
2⨯=y x =1. 变式提升 2
在面积为1的△PMN 中,tan∠PMN=
2
1
,tan∠MNP=2,建立适当坐标系,求以M 、N 为焦点且过点P 的双曲线方程.
解:以MN 所在直线为x 轴,MN 的中垂线为y 轴建立直角坐标系,
设P (x 0,y 0)、M(-c,0)、N(c,0)(y 0>0,c >0),(如右图)
则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∙∙=-=+.122
1
,2,
21000
00
y c c x y c x y 解得⎪⎪⎪⎪
⎩
⎪
⎪⎪
⎪⎨⎧=
==23,332,63
500c y x . 设双曲线方程为22
a x 224
3a y -==1(y >0),
将点P (
635,6
32)代入,可得a 2
=125.
∴所求双曲线方程为3
11252
2y x -=1(y >0). 类题演练 3
试一试:已知F 1(-8,3)、F 2(2,3),动点P 适合|PF 1|-|PF 2|=2a ,当a 为3和5时,P 点的轨迹为( )
A.双曲线和一直线
B.双曲线和一射线
C.双曲线一支和一直线
D.双曲线一支和一射线 答案:D
变式提升 3
如果k
y k x -+
-12||2
2=-1表示焦点在y 轴上的双曲线,那么它的半焦距C 的取值范围是…( )
A.(1,+∞)
B.(0,2)
C.(2,+∞)
D.(1,2) 答案:A。