云南省德宏州梁河县第一中学高中数学 2.2双曲线的标准方程学案 新人教A版选修11
- 格式:doc
- 大小:75.51 KB
- 文档页数:2
2019-2020年新人教A版高中数学(选修2-1)2.3《双曲线》word教案一、教学目标1.了解双曲线的简单几何性质,如范围、对称性、顶点、渐近线和离心率等。
2.能用双曲线的简单几何性质解决一些简单问题。
二、教学重点、难点重点:双曲线的几何性质及初步运用。
难点:双曲线的渐近线。
三、教学过程(一)复习提问引入新课1.椭圆有哪些几何性质,是如何探讨的?2.双曲线的两种标准方程是什么?下面我们类比椭圆的几何性质来研究它的几何性质.(二)类比联想得出性质(范围、对称性、顶点)引导学生完成下列关于椭圆与双曲线性质的表格(三)渐近线双曲线的范围在以直线by xa=和by xa=-为边界的平面区域内,那么从x,y的变化趋势看,双曲线22221x ya b-=与直线by xa=±具有怎样的关系呢?根据对称性,可以先研究双曲线在第一象限的部分与直线by xa=的关系。
双曲线在第一象限的部分可写成:当x逐渐增大时,|MN|逐渐减小,x无限增大,|MN|接近于零,|MQ|也接近于零,就是说,双曲线在第一象限的部分从射线ON的下方逐渐接近于射线ON.在其他象限内也可以证明类似的情况.现在来看看实轴在y轴上的双曲线的渐近线方程是怎样的?由于焦点在y轴上的双曲线方程是由焦点在x轴上的双曲线方程,将x、y字母对调所得到,自然前者渐近线方程也可由后者渐近线方程将x、y字这样,我们就完满地解决了画双曲线远处趋向问题,从而可比较精再描几个点,就可以随后画出比较精确的双曲线. (四)离心率由于正确认识了渐近线的概念,对于离心率的直观意义也就容易掌握了,为此,介绍一下双曲线的离心率以及它对双曲线的形状的影响:变得开阔,从而得出:双曲线的离心率越大,它的开口就越开阔.这时,指出:焦点在y 轴上的双曲线的几何性质可以类似得出,双曲线的几何性质与坐标系的选择无关,即不随坐标系的改变而改变. (五)例题讲解例1求双曲线22143x y -=的实轴长和虚轴长、焦点的坐标、离心率、渐近线方程. 分析:由双曲线的标准方程,容易求出,,a b c .引导学生用双曲线的实轴长、虚轴长、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y 轴上的渐近线是ay x b=±.练习P41 练习1例2 已知双曲线的中心在原点,焦点在y 轴上,焦距为16,离心率为43,求双曲线的标准方程。
第二单元双曲线一、内容和内容解析(一)内容双曲线的概念、双曲线的标准方程、双曲线的简单几何性质本单元内容结构图如下:(二)内容解析1.内容本质:本单元的内容本质是在双曲线的几何情境中,类比椭圆,抽象出第二个圆锥曲线即双曲线的概念,并研究其几何特征,在直角坐标系中,推导双曲线的标准方程,再利用标准方程研究其几何性质,并利用它们解决一些简单的实际问题.2.蕴含的思想方法:本单元的思想方法主要是坐标法和数形结合的思想.类比椭圆的定义、标准方程和几何性质的研究方法,得出双曲线的定义、标准方程和几何性质,蕴含了数学研究的重要思想方法:类比.3.知识的上下位关系:本单元是在研究椭圆方程和几何性质的基础上,对解析法研究圆锥曲线内容的进一步深化和提高,是研究圆锥曲线的一个组成部分,为下一单元抛物线的学习做准备。
所以说本单元的作用就是纵向承接椭圆定义和标准方程的研究,横向加深对双曲线的标准方程及简单几何性质的理解与应用.4.育人价值:通过对双曲线的定义的理解,标准方程的推导和几何性质的研究,发展学生的数学抽象、数学运算等数学核心素养,使学生在掌握知识与技能的同时,体悟知识所蕴含的数学思想和方法,积累数学地思考问题和解决问题的经验,发展理性思维.5.教学重点:解析法研究双曲线的几何特征与性质二、目标及其解析(一)单元目标1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程.2.了解双曲线的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线).3.了解双曲线的简单应用.4.理解数形结合思想.(二)目标解析达成上述目标的标志是:1.能够利用双曲线的定义辨识什么样的轨迹是双曲线,由所给条件会求双曲线的标准方程.2.能用集合的眼光观察出双曲线的范围、对称性、顶点、离心率、渐近线等几何性质,并能结合方程的特点理解这些几何性质.3.能解决与双曲线有关的简单应用问题.三、教学问题诊断分析1.从课程标准角度来讲,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。
双曲线标准方程教案一、教学目标1. 学习者应掌握双曲线的标准方程,充分理解双曲线的基本性质。
2. 学习者应学会使用坐标法解决双曲线的问题,并熟练掌握双曲线方程的应用。
3. 在教学过程中,应培养学习者对数学的兴趣,提高他们解决问题的能力,同时提升他们的数学素养。
二、教学内容1. 讲解双曲线的定义和标准方程。
双曲线是一种二次曲线,定义为平面上与两个固定点F1和F2的距离之差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹。
这两个固定点称为焦点,焦点之间的距离称为焦距。
双曲线的标准方程是x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1,其中a和b是两个正数,a表示横轴的长度,b表示纵轴的长度。
2. 阐述双曲线的基本性质,如范围、焦点、顶点等。
双曲线的范围是x>0和y可以取任意实数,这意味着双曲线在第一象限内是无限的,而在其他三个象限内是有限的。
双曲线的焦点位于x轴上,离原点的距离为c(c=√a^2+b^2),焦距为2c。
双曲线的顶点是曲线在x轴上的交点,离原点的距离为a。
3. 讲解并示范使用坐标法解决与双曲线有关的问题。
坐标法是一种通过建立坐标系来解决几何问题的数学方法。
在解决与双曲线有关的问题时,我们通常使用坐标法来找出关键点在坐标系中的位置,并计算出相关的距离和角度。
例如,我们可以使用坐标法来找出双曲线的焦点、顶点、离心率等特征,以及解决与双曲线有关的面积和体积问题。
在示范过程中,我们可以使用具体的例子来说明如何使用坐标法解决与双曲线有关的问题。
三、教学过程1. 通过复习椭圆的定义和标准方程,引导学习者深入思考双曲线是否具有类似的定义和方程,并激发他们的好奇心和探究欲望。
2. 通过具体的实例和图示,详细讲解双曲线的定义和标准方程,同时深入解释其基本性质,包括双曲线的形状、大小、位置等。
3. 通过例题和练习,让学习者掌握如何使用坐标法解决与双曲线有关的问题,包括如何根据双曲线的标准方程计算其焦点位置、顶点位置、离心率等。
3.2.1 双曲线及其标准方程(第二课时)(人教A 版普通高中教科书数学选择性必修第一册第三章)一、教学目标1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程;2.掌握根据条件求双曲线方程的基本方法;3.用双曲线的定义和标准方程解决简单实际问题.二、教学重难点1.重点:双曲线方程的理解和根据条件求双曲线方程的基本方法.2.难点:根据条件求双曲线方程的基本方法.三、教学过程1.复习引入1.1双曲线的定义在上一节课,我们介绍了第二种圆锥曲线——双曲线,并学习了双曲线的轨迹及其标准方程,本节课我们在上一节课的基础上继续学习求解双曲线方程的几种典型方法,并利用它们解决一些简单的实际问题问题1:双曲线的定义是什么?【活动预设】学生回答,教师通过学生的答案,强调双曲线定义中的几个关键信息.【设计意图】通过对双曲线的复习,为后面引出相应的变式做准备。
1.2定义中关键要素的理解问题2:(1)平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(记为2a )的点的轨迹是双曲线吗?【活动预设】通过观察图形,学生主动发现随着a 的不同取值,点的轨迹除了双曲线意外还有另外三种情况. 【设计意图】通过设问,让学生强化定义中“距离之差小于”这一细节。
问题3:平面内满足的点M 的轨迹是双曲线吗?【活动预设】让学生探究发现,当去掉绝对值的限制时,所得到的轨迹只有双曲线的一支.12FF 1220MF MF a a -=>,()【设计意图】明确双曲线定义中的另一个关键要素:距离之差的绝对值,引导学生全面的了解双曲线定义中的三个要素,深化学生对双曲线定义的理解.问题4:双曲线的标准方程是什么?【活动预设】学生总结焦点在x 、y 轴上的两种不同情况下的双曲线标准方程。
【设计意图】复习上节课这一最重要的知识点,掌握双曲线的两种方程,为下面求解双曲线的标准方程做准备。
2.初步应用,熟悉方程例1已知线段,直线相交于点,且它们斜率之积是,求点的轨迹方程。
3.2.1双曲线及其标准方程教学设计本小节内容选自《普通高中数学选择性必修第一册》人教A版(2019)第二章《圆锥曲线的方程》的第二节《双曲线》。
以下是本节的课时安排:第三章圆锥曲线的方程课时内容 3.2.1双曲线及其标准方程 3.2.2双曲线的简单几何性质所在位置教材第118页教材第121页新教材内容分析双曲线是生产生活中的常见曲线,教材在用拉链画双曲线的过程中,体会双曲线的定义,感知双曲线的形状,为选择适当的坐标系,建立双曲线的标准方程、研究双曲线的几何性质做好铺垫。
通过对双曲线标准方程的讨论,使学生掌握标准方程中的a,b,c,e的几何意义及相互关系,体会坐标法研究曲线性质的基本思路与方法,感受通过代数运算研究曲线性质所具有的程序化、普适性特点。
核心素养培养通过双曲线的标准方程的推导,培养数学运算的核心素养;通过对双曲线的定义理解,培养数学抽象的核心素养。
通过双曲线的几何性质的研究,培养数学运算的核心素养;通过直线与双曲线的位置关系的判定,培养逻辑推理的核心素养。
教学主线双曲线的标准方程、几何性质学生已经学习了直线与圆的方程,已经具备了坐标法研究解析几何问题的能力。
本章学习圆锥曲线方程及几何性质,进一步提升用代数方法研究解析几何问题的方法。
1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,培养数学抽象的核心素养.2.能利用双曲线的定义和待定系数法求双曲线的标准方程,培养逻辑推理的核心素养.重点:双曲线的定义及双曲线的标准方程难点:运用双曲线的定义及标准方程解决相关问题(一)新知导入双曲线也是具有广泛应用的一种圆锥曲线,如发电厂冷却塔的外形、通过声音时差测定定位等都要用到双曲线的性质。
本节我们将类比椭圆的研究方法研究双曲线的有关问题。
(二)双曲线及其标准方程知识点一双曲线的定义【探究1】取一条拉链,拉开它的一部分,在拉开的两边上各选择一点,分别固定在点F1、F2处,把笔尖放于点M,拉开闭拢拉链,笔尖经过的点可画出一条曲线,思考曲线满足什么条件?【提示】如图,曲线上的点满足条件:|MF1|-|MF2|=常数;如果改变一下位置,使|MF2|-|MF1|=常数,可得到另一条曲线.◆双曲线的定义F F?【思考1】双曲线的定义中,常数为2a,为什么2a12【提示】若2a=|F1F2|,则动点的轨迹是以F1或F2为端点的射线;若2a>|F1F2|,则动点的轨迹不存在.若a=0,则动点的轨迹是线段F1F2的中垂线.【思考2】双曲线的定义中,为什么要加“绝对值”三个字?没有“绝对值”三个字呢?【提示】若去掉定义中的“绝对值”三个字,则动点的轨迹只能是双曲线的一支.【易错辨析】设F1、F2是双曲线的焦点,a=4,c=6,点P在双曲线上,若点P到焦点F1的距离等于9,求点P 到焦点F2的距离.【错解一】双曲线的a=4,由|PF1|-|PF2|=8,即9-|PF2|=8,得|PF2|=1.【错解二】双曲线的a=4,由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=8,所以|9-|PF2||=8,所以|PF2|=1或17.【错因】错解一是对双曲线的定义中的差的绝对值掌握不够,是概念性的错误.错解二没有验证两解是否符合题意,这里用到双曲线的一个隐含条件:双曲线的一个顶点到另一分支上的点的最小距离是2a,到一个焦点的距离是c-a,到另一个焦点的距离是a+c,本题是2或10,|PF2|=1小于2,不合题意.【正解】双曲线的实轴长为8,由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=8,所以|9-|PF2||=8,所以|PF2|=1或17.因为|F1F2|=12,当|PF2|=1时,|PF1|+|PF2|=10<|F1F2|,不符合公理“两点之间线段最短”,应舍去.所以|PF2|=17.知识点二双曲线的标准方程【探究2】类比推导椭圆标准方程的方法,怎样推导双曲线的标准方程?【提示】(1)建系:以经过两焦点F1和F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系.(2)设点:设M(x,y)是双曲线上任意一点,双曲线的焦距为2c(c>0),那么双曲线的焦点F1,F2的坐标分别是(-c,0),(c,0).(3)列式:由|MF1|-|MF2|=±2a,可得(x+c)2+y2-(x-c)2+y2=±2a.(4)化简:移项,平方后可得(c2-a2)x2-a2y2=a2(c2-a2).令c2-a2=b2,得双曲线的标准方程为x2 a2-y2b2=1(a>0,b>0).◆双曲线的标准方程【思考3】怎样区分焦点在不同位置的两类双曲线的方程?它与椭圆的区分方法有何不同?【提示】椭圆由分母常数的大小判定,双曲线由各项前面的符号判定.【思考4】双曲线的标准方程与椭圆的标准方程在形式上有什么区别?a 、b 、c 之间的关系有何不同? 【提示】a 、b 、c 之间的关系:椭圆是222b a c -=,双曲线是222b a c += (记忆方法:椭圆的焦点在顶点之内,所有a c <;双曲线焦点在顶点之外,所有a c >)【做一做1】双曲线x 210-y 22=1的焦距为( )A .32B .4 2C .3 3D .43答案:D【做一做2】已知双曲线a =5,c =7,则该双曲线的标准方程为________.解析:∵a =5,c =7,∴b =c 2-a 2=24=26, 当焦点在x 轴上时,双曲线方程为x 225-y 224=1; 当焦点在y 轴上时,双曲线方程为y 225-x 224=1. 答案:x 225-y 224=1或y 225-x 224=1(三)典型例题1.求双曲线的标准方程例1.根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)经过点P (3,154),Q (-163,5); (2)c =6,经过点(-5,2),焦点在x 轴上.[分析] 可先设出双曲线的标准方程,再构造关于a ,b 的方程组,求得a ,b ,从而求得双曲线的标准方程.注意对平方关系c 2=a 2+b 2的运用.[解析] (1)法一:若焦点在x 轴上,设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),由于点P (3,154)和Q (-163,5)在双曲线上,所以⎩⎨⎧9a 2-22516b 2=1,2569a 2-25b 2=1,解得⎩⎨⎧a 2=-16,b 2=-9,(舍去).若焦点在y 轴上,设双曲线的方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),将P 、Q 两点坐标代入可得⎩⎨⎧22516a 2-9b 2=1,25a 2-2569b 2=1,解得⎩⎨⎧a 2=9,b 2=16,所以双曲线的标准方程为y 29-x 216=1. 综上,双曲线的标准方程为y 29-x 216=1.法二:设双曲线方程为x 2m +y 2n =1(mn <0). ∵P 、Q 两点在双曲线上,∴⎩⎨⎧9m +22516n =1,2569m +25n =1,解得⎩⎨⎧m =-16,n =9.∴所求双曲线的标准方程为y 29-x 216=1.(2)法一:依题意可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).则有⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=6,25a 2-4b2=1,解得⎩⎨⎧a 2=5,b 2=1,求双曲线的标准方程为x 25-y 2=1. 法二∵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).∴25λ-46-λ=1,∴λ=5或λ=30(舍去).∴所求双曲线的标准方程是x 25-y 2=1.【类题通法】用待定系数法求双曲线标准方程的步骤(1)定位:确定双曲线的焦点位置,如果题目没有建立坐标系,一般把焦点放在x 轴上;(2)设方程:根据焦点的位置设相应的双曲线标准方程(当焦点在两个坐标轴上都有可能时,一般设为Ax 2+By 2=1(AB <0));(3)定值:根据题目的条件确定相关的系数的方程,解出系数,代入所设方程. 【巩固练习1】已知双曲线过M (1,1),N (-2,5)两点,求双曲线的标准方程.[解析] 设双曲线的方程为Ax 2+By 2=1(AB <0).∵双曲线过M (1,1),N (-2,5),∴⎩⎪⎨⎪⎧A +B =1,4A +25B =1,解得⎩⎨⎧A =87,B =-17,∴双曲线的标准方程为x 278-y 27=1.2.双曲线标准方程的识别例2. (1)若曲线x 2k +4+y 2k -1=1表示双曲线,则k 的取值范围是( )A .[-4,1)B .(-∞,-4)∪(1,+∞)C .(-4,1)D .(-∞,-4]∪[1,+∞)(2)3<m <5是方程x 2m -5+y 2m 2-m -6=1表示的图形为双曲线的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件解析: (1)根据题意,若曲线x 2k +4+y 2k -1=1表示双曲线,则有(k +4)(k -1)<0,解得-4<k <1.(2)3<m <5时,m -5<0,m 2-m -6>0,方程x 2m -5+y 2m 2-m -6=1表示焦点在y 轴的双曲线;若方程x 2m -5+y 2m 2-m -6=1表示的图形为双曲线,则(m -5)(m 2-m -6)<0,所以3<m <5或m <-2,所以3<m <5是方程x 2m -5+y 2m 2-m -6=1表示的图形为双曲线的充分不必要条件.答案:(1)C (2)A【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.【巩固练习2】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: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. 答案:C3.双曲线的定义及应用例3.设双曲线x 24-y 29=1,F 1、F 2是其两个焦点,点P 在双曲线右支上. 若∠F 1PF 2=90°,求△F 1PF 2的面积.[分析] 用双曲线定义及余弦定理求出|PF 1|·|PF 2|. [解析] 由双曲线方程知a =2,b =3,c =13, 设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2(r 1>r 2),如图所示.由双曲线定义,有r 1-r 2=2a =4,两边平方得r 21+r 22-2r 1r 2=16. ∵∠F 1PF 2=90°,∴r 21+r 22=4c 2=4×(13)2=52.∴2r 1r 2=52-16=36,∴S △F 1PF 2=12r 1r 2=9.【类题通法】双曲线中的焦点三角形:双曲线上的点P 与其两个焦点F 1,F 2连接而成的三角形PF 1F 2称为焦点三角形.令|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,∠F 1PF 2=θ,因|F 1F 2|=2c ,所以有 (1)定义:|r 1-r 2|=2a .(2)余弦公式:4c 2=r 21+r 22-2r 1r 2cos θ.(3)面积公式:S △PF 1F 2=12r 1r 2sin θ.一般地,在△PF 1F 2中,通过以上三个等式,所求问题就会顺利解决.【巩固练习3】若F 1,F 2是双曲线x 29-y 216=1的两个焦点,P 是双曲线上的点,且|PF 1|·|PF 2|=32,试求△F 1PF 2的面积.[解析] 由双曲线方程x 29-y 216=1,可知a =3,b =4,c =a 2+b 2=5.由双曲线的定义,得|PF 1|-|PF 2|=±2a =±6,将此式两边平方,得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|=36,∴|PF 1|2+|PF 2|2=36+2|PF 1|·|PF 2|=36+2×32=100. 如图所示,在△F 1PF 2中,由余弦定理,得cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=100-1002|PF 1|·|PF 2|=0,∴∠F 1PF 2=90°,∴S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|=12×32=16.所以S △PF 1F 2=12|PF 1||F 1F 2|·sin 120°=12×65×2×32=335,即△PF 1F 2的面积是35 3. 4. 与双曲线有关的轨迹问题例4.已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.[解析] 如图所示,设动圆M 与圆C 1及圆C 2分别外切于点A 和B ,根据两圆外切的条件,得 |MC 1|=|AC 1|+|MA |,|MC 2|=|BC 2|+|MB |. ∵|MA |=|MB |,∴|MC 2|-|MC 1|=|BC 2|-|AC 1|=3-1=2.这表明动点M 与两定点C 2,C 1的距离的差是常数2,且2<| C 1C 2|.根据双曲线的定义,动点M 的轨迹为双曲线的左支,则2a =2,a =1,c =3,∴b 2=c 2-a 2=8.因此所求动点M 的轨迹方程为x 2-y 28=1(x ≤1). 【类题通法】求与双曲线有关的点的轨迹问题的方法(1)列出等量关系,化简得到方程.(2)寻找几何关系,由双曲线的定义,得出对应的方程.提醒:①双曲线的焦点所在的坐标轴是x 轴还是y 轴.②检验所求的轨迹对应的是双曲线的一支还是两支.【巩固练习4】如图所示,在△ABC 中,已知|AB |=42,且三个内角A ,B ,C 满足2sin A +sin C =2sin B ,建立适当的坐标系,求顶点C 的轨迹方程.[解析]以AB 边所在的直线为x 轴,AB 的垂直平分线为y 轴,建立平面直角坐标系,如图所示,则A (-22,0),B (22,0).由正弦定理,得sin A =|BC |2R ,sin B =|AC |2R ,sin C =|AB |2R(R 为△ABC 的外接圆半径).∵2sin A +sin C =2sin B ,∴2|BC |+|AB |=2|AC |,即|AC |-|BC |=|AB |2=22<|AB |. 由双曲线的定义知,点C 的轨迹为双曲线的右支(除去与x 轴的交点).由题意,设所求轨迹方程为x 2a 2-y 2b 2=1(x >a ), ∵a =2,c =22,∴b 2=c 2-a 2=6.即所求轨迹方程为x 22-y 26=1(x >2). (四)操作演练 素养提升1.平面内有两个定点F 1(-5,0)和F 2(5,0),动点P 满足|PF 1|-|PF 2|=6,则动点P 的轨迹方程是( ) A.x 216-y 29=1(x ≤-4) B.x 29-y 216=1(x ≤-3) C.x 216-y 29=1(x ≥4) D.x 29-y 216=1(x ≥3)解析:由已知动点P 的轨迹是以F 1,F 2为焦点的双曲线的右支,且a =3,c =5,b 2=c 2-a 2=16,∴所求轨迹方程为x 29-y 216=1(x ≥3).答案:D2.方程x 22+m -y 22-m=1表示双曲线,则m 的取值范围为( ) A .-2<m <2B .m >0C .m ≥0D .|m |≥2解析:∵已知方程表示双曲线,∴(2+m )(2-m )>0.∴-2<m <2.答案:A3.若双曲线E :x 29-y 216=1的左,右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E 上,且|PF 1|=3,则|PF 2|等于( )A .11B .9C .5D .3解析:由题意知||PF 2|-3|=6,即|PF 2|-3=±6,解得|PF 2|=9或|PF 2|=-3(舍去).答案:B4.已知双曲线的中心在原点,两个焦点F 1,F 2分别为(5,0)和(-5,0),点P 在双曲线上,且PF 1⊥PF 2,△PF 1F 2的面积为1,则双曲线的方程为( )A.x 22-y 23=1B.x 23-y 22=1C.x 24-y 2=1 D .x 2-y 24=1解析:由⎩⎨⎧|PF 1|·|PF 2|=2,|PF 1|2+|PF 2|2=(25)2,⇒(|PF 1|-|PF 2|)2=16,即2a =4,解得a =2,又c =5,所以b =1,故选C.答案:C答案:1.D 2.A 3.B 4.C【设计意图】通过练习巩固本节所学知识,通过学生解决问题的能力,感悟其中蕴含的数学思想,增强学生的应用意识。
双曲线的标准方程教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解双曲线的定义及其性质;(2)掌握双曲线的标准方程及其变形;(3)能够运用双曲线的标准方程解决实际问题。
2. 过程与方法:(1)通过观察双曲线的图形,培养学生的空间想象能力;(2)利用公式法、图形法求解双曲线的标准方程,提高学生的解决问题的能力;(3)通过小组讨论,培养学生的合作交流能力。
3. 情感态度与价值观:(1)激发学生对数学的兴趣,培养其对数学美的感受;(2)培养学生勇于探索、积极思考的科学精神。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)双曲线的定义及其性质;(2)双曲线的标准方程及其变形。
2. 教学难点:(1)双曲线标准方程的求解方法;(2)运用双曲线标准方程解决实际问题。
三、教学过程1. 导入新课:(1)复习椭圆的标准方程,引导学生对比椭圆、双曲线的关系;(2)提问:双曲线的标准方程是什么?双曲线有哪些基本性质?2. 知识讲解:(1)讲解双曲线的定义及其性质;(2)引入双曲线的标准方程,讲解其含义及求解方法;(3)通过示例,演示双曲线标准方程的求解过程。
3. 课堂互动:(1)学生自主探究:利用公式法、图形法求解双曲线的标准方程;(2)小组讨论:总结双曲线标准方程的求解方法,探讨实际应用案例。
四、课堂练习(1)x^2 y^2 = 4;(2)\frac{x^2}{4} \frac{y^2}{3} = 1。
2. 运用双曲线的标准方程,解决实际问题。
五、课后作业1. 复习双曲线的标准方程及其变形;2. 练习求解各类双曲线的标准方程;3. 探索双曲线在实际问题中的应用。
六、教学拓展1. 对比双曲线与椭圆的标准方程,探讨它们之间的关系;2. 引导学生思考:双曲线的标准方程在实际应用中有什么意义?七、课堂小结1. 回顾本节课所学内容,总结双曲线的标准方程及其求解方法;2. 强调双曲线标准方程在实际问题中的应用价值。
八、教学反思1. 反思本节课的教学过程,分析学生的掌握情况;2. 对教学方法进行调整,以提高学生的学习效果。
§3.2.1双曲线及其标准方程一.教学目标1.知识与能力目标:掌握双曲线的定义,熟记双曲线的标准方程,并能初步应用;2.过程与方法目标:体会推导双曲线标准方程的方法、初步会按特定条件求双曲线的标准方程;3.情感态度价值观目标:培养发散思维的能力,感受曲线的美二.教学重难点重点:双曲线标准方程及其简单应用难点:双曲线标准方程的推导及双曲线方程的求解三.教学过程(一)复习旧知1.椭圆的定义2.椭圆的标准方程3.椭圆的标准方程中a,b,c的关系问题:平面内与两定点F1、F2的距离的差是常数的点的轨迹是什么?(二)双曲线的定义计算机模拟双曲线定义: 平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于︱F1F2︱)的点的轨迹叫做双曲线.两个定点F1、F2——双曲线的焦点.双曲线定义的符号表述:P={M | | |MF1| - |MF2| | = 2a ( 0<2a< 2c)}问题1:|MF1|-|MF2|=2a表示双曲线的哪一支?|MF2|-|MF1|=2a表示双曲线的哪一支?问题2:(1)若2a=2c,则轨迹是什么?(2)若2a>2c,则轨迹是什么?(3)若2a=0,则轨迹是什么?(三)双曲线的标准方程的推导类比椭圆,找到推导双曲线方程的方法求曲线方程的步骤:2.设点:3.列式:4.化简:双曲线的标准方程:焦点在 x 轴上焦点在y轴上呢?问题:如何判断焦点在哪个轴上?(看符号)牛刀小试求下列双曲线的a2,b2,并写出焦点坐标。
22(3) 25x-9=-225y22(4) -2=1x y例1.已知双曲线的焦点为F1(-5,0),F2(5,0),双曲线上一点P到F1、F2的距离的差绝对值等于6,求双曲线的标准方程.练习1:(1)a=4,b=3 ,焦点在x轴上的双曲线的标准方程是_______________.(2)焦点为(0, -6),(0,6),经过点(2,-5)的双曲线的标准方程是 _______________.四.课堂小结五.作业课本 P121 1P127 7。
教学目标:1.通过教学,使学生熟记双曲线的定义及其标准方程,理解双曲线的定义,体会双曲线标准方程的探索推导过程.2. 使学生在学会知识的过程中,进一步熟练用坐标法建立曲线方程,培养学生等价转化、数形结合等数学思想,提高学生分析问题、解决问题的能力.3. 通过对定义与方程的探索、评价,优化学生的思维品质,培养学生运动变化、辨证统一的思想.教学重点与难点双曲线的定义和标准方程及其探索推导过程是本课的重点.定义中“差的绝对值”、a与c的大小关系的理解与标准方程的建立是难点.教学方法:实验发现法、电化教学法、启导法、类比教学法教学用具:CAI课件、演示教具课时安排:一课时教学过程:一、课题导入师:椭圆的定义是什么?(学生口述椭圆的定义,教师利用CAI课件把椭圆的定义和图象放出来.)师:椭圆定义是由轨迹的问题引出来的,我们把满足几何条件|PF1|+|PF2|=2a(常数)(2a>|F1F2|)的动点P的轨迹叫椭圆.下面,我们来做这样一个实验:(同学分组实验:利用拉链演示双曲线的生成过程,导入课题)师:通过这个实验,我们发现笔尖画出了这样两条特殊的曲线,这是一类什么曲线呢?这就是我们今天要研究的“双曲线及其标准方程”(板书课题)二、定义探究师:我们知道满足几何条件|PF1|+|PF2|=2a(常数)的动点P的轨迹是椭圆,那双曲线应该是点P满足什么几何条件的轨迹呢?(引导学生从刚才的演示实验中寻找答案:|PF1|-|PF2|=2a或|PF2|-|PF1|=2a)师:是不是有以上规律呢?为了更直观的体现我们刚才的实验过程,下面我们来验证一下.(播放双曲线flash生成动画,验证几何条件)师:实验证明当点P满足以上几何条件时,我们得到的轨迹确实是双曲线,如果|PF1|>|PF2|,则得到曲线的右支,如果|PF2|>|PF1|则得到曲线的左支,能否用一个等式将两几何条件统一起来呢?三、方程推导师:平面解析几何的基本思想是利用代数的方法来研究几何问题,借助于曲线的方程来揭示曲线的性质.下面我们来探究双曲线的方程.首先请回忆椭圆的标准方程是什么?(学生口述教师板书椭圆的标准方程)师:椭圆的标准方程我们是借助于椭圆的定义用坐标法建立起来的,在此我们完全可以仿效求椭圆标准方程的方法探求双曲线方程.(学生在草稿纸上试着完成,教师板书方程的推导过程)建立直角坐标系,设双曲线上任意一点的坐标为P(x 、y),|F 1F 2|=2c ,并设F 1(-c,0),F 2(c,0).由两点间距离公式,得|PF 1|=22)(y c x ++,|PF 2|=22)(y c x +-由双曲线定义,得|PF 1|-|PF 2|=±2a 即22)(y c x ++-22)(y c x +-=±2a化简方程22)(y c x ++=±2a+22)(y c x +-两边平方,得(x+c)2+y 2=4a 2±4a 22)(y c x +-+(x-c)2+y 2化简得:cx-a 2=±22)(y c x +-两边再平方,整理得(c 2-a 2)x 2-a 2y 2=a 2 (c 2-a 2)(为使方程简化,更为对称和谐起见)由2c-2a >0,即c >a ,所以c 2-a 2>0设c 2-a 2=b 2 (b >0),代入上式,得b 2x 2-a 2y 2=a 2b2也就是x 2/a 2-y 2/b 2=1师:利用椭圆标准方程推导类比地推导出双曲线的标准方程,它同样具有方程简单、对称,具有和谐美的特点,便于我们今后研究双曲线的有关性质.这一简化的方程称为双曲线的标准方程.结合图形再一次理解方程中a >0,b >0的条件是不可缺少的.b 的选取不仅使方程得到了简化、和谐,也有特殊的几何意义.具有c 2=a 2+b 2,区别其与椭圆中a 2=b 2+c 2的不同之处.(师生共析:双曲线的方程右边为1,左边是两个完全平方项,符号一正一负,为正的项相应的坐标轴为焦点所在坐标轴.用一句话概括“以正负定焦点”)四、巩固内化例:已知两定点())0,5(,0,521F F -,求到这两点的距离之差的绝对值为8的点的轨迹方程。
篇一:2-2-2双曲线的参数方程学案2-2-2双曲线的参数方程学案【使用课时】:1课时【学习目标】:1. 知识与技能:了解双曲线的参数方程及参数的的意义2. 过程与方法:能选取适当的参数,求简单曲线的参数方程3. 情感、态度与价值观:通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识【学习重点】:双曲线数方程的定义和方法【学习方法】:分组讨论学习法、探究式;【学习过程】:一、课前准备复习1:圆x2+y2=r2(r&0)的参数方程圆(x-a)2+(y-b)2=r2的参数方程:22复习2:椭圆 x? y? 1 (b ? 0 ) 的参数方程为。
a ?22ab二、新课导学学习探究x2y2212ab探究任务一:1.双曲线的参数方程的推导:双曲线参数方程xasecx2y21双曲线 2 2 的参数方程为 ?ab?y?btan?注:(1)?的范围__________________________(2)?的几何意义___________________________【例1】:双曲线{x??y?6sec?(?为参数)的两焦点坐标是。
x2y2如图,设m为双曲线2?2?1(a?0,b?0)任意一点,o为原点,例2、 ab过点m作双曲线两渐近线的平行线,分别与两渐近线交于a,b两点。
探求平行四边形maob的面积,由此可以发现什么结论?过关检测a1、求双曲线{x?23sec?y?43tan?的两个焦点坐标___________x?t3sec??tb2、双曲线{(?为参数)的渐近线方程为______________x??y?tan?t?t3.方程(t为参数)的图形是。
y??{eeeex1(a14.已知某条曲线的参数方程为:2a) 其中a是参数。
则该曲线是(y?12(a?1a)a 线段 b 圆c 双曲线的一部分d 圆的一部分5.求过p(0,1)到双曲线x2?y2?1最小距离的直线方程。
6.设p为等轴双曲线x2?y2?1上的一点,f1,f2为两个焦点,f1p?f2p?op2 )证明课外作业1x?t? t1.已知参数方程 1 (t 是参数, t &0)化为普通方程,画出方程的曲线.y?t?tx?asec,?2.参数方程 ( ? 是参数 ? ? ? )表示什么曲线?,画出方程的曲线y?btan?22x2y23.若双曲线2?2?1(b?a?0)上有两点a,b与它的 ab中心的连线互相垂直.11为定值. 求证: 22|oa||ob|篇二:双曲线的参数方程导学案2.4双曲线的参数方程导学案篇三:高二数学北师大版选修4-4《双曲线的参数方程》教案石泉中学课时教案篇四:5双曲线的参数方程学案双曲线的参数方程学习目标:1.建立椭圆双曲线的参数方程,正确理解参数的几何意义2.利用参数方程解决一些简单的问题学习重难点:参数方程的应用预习案一、复习回顾:探究案例1:求过(0,1)到曲线x2?y2?1的最小距离x2y2y2x2椭圆2?2?1(a?b?0)和2?2?1(a?b?0)的参数方程是?参数的意义abab二、新课预习:1、双曲线参数方程的构建x2y2例2 设m为双曲线2?2?1(a?b?0)上任意一点,o为原点,过电m作双曲线两渐近线的 ab平行线,分别与两渐近线交与a,b两点,探求平行四边形maob的面积,由此可发现什么结论?问题:以原点o为圆心,a,b?a?0,b?0?为半径分别作同心圆c1,c2.设a为圆c1上任一点,作直线oa,过点a作圆c1的切线aa`与x轴交于点a`,过圆c2与x轴的交点b作圆c2的切线bb`与直线oa交于点b`.过点a`,b`分别作y轴,x轴的平行线a`m,b`m交于点m.求点m轨迹的参数方程。
云南省德宏州梁河县第一中学高中数学 2.2双曲线的标准方程学案
新人教A 版选修1-1
一【学习目标】
1.了解双曲线的定义,几何图形和标准方程的推导过程.
2.掌握双曲线的标准方程.
3.会利用双曲线的定义和标准方程解决简单的问题.
二【课前学习】
一.复习回顾
1.已知椭圆x2m +y216
=1上的一点P 到椭圆一个焦点的距离为3,到另一焦点的距离为7,则m 等于 )
A.10
B.5
C.15
D.25
2.设P 是椭圆x225+y216
=1上的点,若F1,F2是椭圆的两个焦点,则|PF1|+|PF2|等于 ) A.4 B.5 C.8 D.10
3已知直线l :x +y -3=0,椭圆x24
+y2=1,则直线与椭圆的位置关系是 ) A.相交 B.相切
C.相离
D.相切或相交
4.若椭圆经过两点2,0)和0,1),求椭圆的标准方程.
二.知识梳理
1.双曲线的定义
把平面内与两个定点F1,F2的距离的 等于常数小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做 , 叫做双曲线的焦距.
2.符号表示:
焦点在x 轴上 焦点在y 轴上 标准方程
图像
焦点 焦距 三【例题与变式】
已知双曲线的两个焦点坐标为F1-5,0),F2
5,0),双曲线上一点P 到F1、F2的距离的
差的绝对值等于6,求双曲线的标准方程.
变式1已知双曲线的焦点在y 轴上,并且双曲线过点3,-42)和94
,5),求双曲线的标准方程;
五【课堂小结】
本节课你学到了什么?
六【课后巩固】
A 组 课本第55页的练习题
B 组 步步高第34-35页的例题和跟踪训练
四【目标检测】
1.已知A 0,-5)、B 0,5),|PA|-|PB|=10点的轨迹为 )
A.一条射线
B.两条射线
C.双曲线一支或一条射线
D.双曲线的两支
2.双曲线x2
10-y2
2=1的焦距为 )
A.3 2
B.4 2
C.3 3
D.4 3
3.过点1,1)且b
a =2的双曲线的标准方程是 )
A.x2
12-y2=1 B.y2
12-x2=1 C.x2-y212=1 D.x212-y2=1或y2
12
-x2=1
求与双曲线x2
16-y2
4=1有公共焦点,且过点32,2)的双曲线方程。