讲课数学2-1
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1、命题:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句. 真命题:判断为真的语句. 假命题:判断为假的语句.2、“若p ,则q ”形式的命题中的p 称为命题的条件,q 称为命题的结论.3、对于两个命题,如果一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件,则这两个命题称为互逆命题.其中一个命题称为原命题,另一个称为原命题的逆命题. 若原命题为“若p ,则q ”,它的逆命题为“若q ,则p ”.4、对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的条件的否定和结论的否定,则这两个命题称为互否命题.中一个命题称为原命题,另一个称为原命题的否命题. 若原命题为“若p ,则q ”,则它的否命题为“若p ⌝,则q ⌝”.5、对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的结论的否定和条件的否定,则这两个命题称为互为逆否命题.其中一个命题称为原命题,另一个称为原命题的逆否命题. 若原命题为“若p ,则q ”,则它的否命题为“若q ⌝,则p ⌝”.6、四种命题的真假性:原命题 逆命题 否命题 逆否命题 真 真 真 真 真 假 假 真 假 真 真 真 假 假假假四种命题的真假性之间的关系:()1两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;()2两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.7、若p q ⇒,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件. 若p q ⇔,则p 是q 的充要条件(充分必要条件).8、用联结词“且”把命题p 和命题q 联结起来,得到一个新命题,记作p q ∧.当p 、q 都是真命题时,p q ∧是真命题;当p 、q 两个命题中有一个命题是假命题时,p q ∧是假命题.用联结词“或”把命题p 和命题q 联结起来,得到一个新命题,记作p q ∨.当p 、q 两个命题中有一个命题是真命题时,p q ∨是真命题;当p 、q 两个命题都是假命题时,p q ∨是假命题.对一个命题p 全盘否定,得到一个新命题,记作p ⌝.若p 是真命题,则p ⌝必是假命题;若p 是假命题,则p ⌝必是真命题.9、短语“对所有的”、“对任意一个”在逻辑中通常称为全称量词,用“∀”表示. 含有全称量词的命题称为全称命题.全称命题“对M 中任意一个x ,有()p x 成立”,记作“x ∀∈M ,()p x ”. 短语“存在一个”、“至少有一个”在逻辑中通常称为存在量词,用“∃”表示. 含有存在量词的命题称为特称命题.特称命题“存在M 中的一个x ,使()p x 成立”,记作“x ∃∈M ,()p x ”.10、全称命题p :x ∀∈M ,()p x ,它的否定p ⌝:x ∃∈M ,()p x ⌝.全称命题的否定是特称命题. 11、平面内与两个定点1F ,2F 的距离之和等于常数(大于12F F )的点的轨迹称为椭圆.这两个定点称为椭圆的焦点,两焦点的距离称为椭圆的焦距. 12、椭圆的几何性质:焦点的位置焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程 ()222210x y a b a b +=>> ()222210y x a b a b +=>> 范围a x a -≤≤且b y b -≤≤ b x b -≤≤且a y a -≤≤顶点 ()1,0a A -、()2,0a A()10,b B -、()20,b B ()10,a A -、()20,a A ()1,0b B -、()2,0b B 轴长 短轴的长2b = 长轴的长2a =焦点 ()1,0F c -、()2,0F c ()10,F c -、()20,F c焦距 ()222122F F c c a b ==- 对称性 关于x 轴、y 轴、原点对称离心率)22101c b e e a a==-<<准线方程2a x c=±2a y c=±13、设M 是椭圆上任一点,点M 到1F 对应准线的距离为1d ,点M 到2F 对应准线的距离为2d ,则1212F F e d d M M ==. 14、平面内与两个定点1F ,2F 的距离之差的绝对值等于常数(小于12F F )的点的轨迹称为双曲线.这两个定点称为双曲线的焦点,两焦点的距离称为双曲线的焦距.15、双曲线的几何性质:焦点的位置焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程 ()222210,0x y a b a b-=>> ()222210,0y x a b a b-=>> 范围 x a ≤-或x a ≥,y R ∈ y a ≤-或y a ≥,x R ∈顶点 ()1,0a A -、()2,0a A ()10,a A -、()20,a A 轴长 虚轴的长2b = 实轴的长2a =焦点 ()1,0F c -、()2,0F c ()10,F c -、()20,F c焦距 ()222122F F c c a b ==+对称性 关于x 轴、y 轴对称,关于原点中心对称离心率)2211c b e e a a==+>准线方程2a x c=±2a y c=±渐近线方程 b y x a=± a y x b=±16、实轴和虚轴等长的双曲线称为等轴双曲线.17、设M 是双曲线上任一点,点M 到1F 对应准线的距离为1d ,点M 到2F 对应准线的距离为2d ,则1212F F e d d M M ==.18、平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹称为抛物线.定点F 称为抛物线的焦点,定直线l 称为抛物线的准线.19、过抛物线的焦点作垂直于对称轴且交抛物线于A 、B 两点的线段AB ,称为抛物线的“通径”,即2p AB =. 20、焦半径公式:若点()00,x y P 在抛物线()220y px p =>上,焦点为F ,则02pF x P =+; 若点()00,x y P 在抛物线()220y px p =->上,焦点为F ,则02pF x P =-+;若点()00,x y P 在抛物线()220x py p =>上,焦点为F ,则02pF y P =+;若点()00,x y P 在抛物线()220x py p =->上,焦点为F ,则02pF y P =-+.21、抛物线的几何性质:标准方程22y px = ()0p >22y px =- ()0p > 22x py = ()0p > 22x py =-()0p >图形顶点()0,0对称轴 x 轴y 轴焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,02p F ⎛⎫- ⎪⎝⎭0,2p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭0,2p F ⎛⎫- ⎪⎝⎭准线方程 2px =-2p x =2p y =-2p y =离心率 1e =范围 0x ≥ 0x ≤0y ≥ 0y ≤22、空间向量的概念:()1在空间,具有大小和方向的量称为空间向量.()2向量可用一条有向线段来表示.有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向.()3向量AB u u u r的大小称为向量的模(或长度),记作AB u u u r . ()4模(或长度)为0的向量称为零向量;模为1的向量称为单位向量. ()5与向量a r长度相等且方向相反的向量称为a r的相反向量,记作a -r.()6方向相同且模相等的向量称为相等向量.23、空间向量的加法和减法:()1求两个向量和的运算称为向量的加法,它遵循平行四边形法则.即:在空间以同一点O 为起点的两个已知向量a r 、b r为邻边作平行四边形C OA B ,则以O 起点的对角线C O u u u r 就是a r 与br的和,这种求向量和的方法,称为向量加法的平行四边形法则.()2求两个向量差的运算称为向量的减法,它遵循三角形法则.即:在空间任取一点O ,作a OA =u u u r r ,b OB =u u u r r ,则a b BA =-u u u r rr .24、实数λ与空间向量a r 的乘积a λr 是一个向量,称为向量的数乘运算.当0λ>时,a λr 与a r方向相同;当0λ<时,a λr 与a r 方向相反;当0λ=时,a λr 为零向量,记为0r .a λr 的长度是a r的长度的λ倍.25、设λ,μ为实数,a r ,b r是空间任意两个向量,则数乘运算满足分配律及结合律.分配律:()a b a b λλλ+=+r r r r ;结合律:()()a a λμλμ=r r.26、如果表示空间的有向线段所在的直线互相平行或重合,则这些向量称为共线向量或平行向量,并规定零向量与任何向量都共线.27、向量共线的充要条件:对于空间任意两个向量a r ,()0b b ≠r r,//a b r r 的充要条件是存在实数λ,使a b λ=r r.28、平行于同一个平面的向量称为共面向量.29、向量共面定理:空间一点P 位于平面C AB 内的充要条件是存在有序实数对x ,y ,使x y C AP =AB +A u u u r u u u r u u u r ;或对空间任一定点O ,有x y C OP =OA +AB +A u u u r u u u r u u u r u u u r;或若四点P ,A ,B ,C 共面,则()1x y z C x y z OP =OA+OB+O ++=u u u r u u u r u u u r u u u r.30、已知两个非零向量a r 和b r ,在空间任取一点O ,作a OA =u u u r r ,b OB =u u u r r ,则∠AOB 称为向量a r ,b r的夹角,记作,a b 〈〉r r .两个向量夹角的取值范围是:[],0,a b π〈〉∈rr .31、对于两个非零向量a r 和b r ,若,2a b π〈〉=r r ,则向量a r ,b r互相垂直,记作a b ⊥r r .32、已知两个非零向量a r 和b r ,则cos ,a b a b 〈〉r r r r 称为a r ,b r的数量积,记作a b ⋅r r .即cos ,a b a b a b ⋅=〈〉r r rr r r .零向量与任何向量的数量积为0.33、a b ⋅r r 等于a r 的长度a r 与b r 在a r的方向上的投影cos ,b a b 〈〉r r r 的乘积.34、若a r ,b r 为非零向量,e r为单位向量,则有()1cos ,e a a e a a e ⋅=⋅=〈〉r r r r r r r ;()20a b a b ⊥⇔⋅=r r r r ;()3()()a b a b a b a b a b ⎧⎪⋅=⎨-⎪⎩r r r r r r r rr r 与同向与反向,2a a a ⋅=r r r,a =r ; ()4cos ,a b a b a b⋅〈〉=r r r r r r ;()5a b a b ⋅≤r rr r .35、向量数乘积的运算律:()1a b b a ⋅=⋅r r r r ;()2()()()a b a b a b λλλ⋅=⋅=⋅r r r r r r;()3()a b c a c b c +⋅=⋅+⋅r r r r r r r .36、若i r ,j r ,k r 是空间三个两两垂直的向量,则对空间任一向量p r,存在有序实数组{},,x y z ,使得p xi yj zk =++r r r r ,称xi r ,yj r ,zk r 为向量p r在i r ,j r ,k r 上的分量.37、空间向量基本定理:若三个向量a r ,b r ,c r不共面,则对空间任一向量p r ,存在实数组{},,x y z ,使得p xa yb zc =++r r r r.38、若三个向量a r ,b r ,c r不共面,则所有空间向量组成的集合是{},,,p p xa yb zc x y z R =++∈r r r r r .这个集合可看作是由向量a r ,b r ,c r生成的,{},,a b c r r r 称为空间的一个基底,a r ,b r ,c r称为基向量.空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底.39、设1e u r ,2e u u r ,3e u r 为有公共起点O 的三个两两垂直的单位向量(称它们为单位正交基底),以1e u r,2e u u r ,3e u r 的公共起点O 为原点,分别以1e u r ,2e u u r ,3e u r的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向建立空间直角坐标系xyz O .则对于空间任意一个向量p r,一定可以把它平移,使它的起点与原点O 重合,得到向量p OP =u u u r r .存在有序实数组{},,x y z ,使得123p xe ye ze =++u r u u r u r r.把x ,y ,z 称作向量p r 在单位正交基底1e u r ,2e u u r ,3e u r 下的坐标,记作(),,p x y z =r .此时,向量p r的坐标是点P 在空间直角坐标系xyz O 中的坐标(),,x y z .40、设()111,,a x y z =r ,()222,,b x y z =r ,则()1()121212,,a b x x y y z z +=+++rr . ()2()121212,,a b x x y y z z -=---rr .()3()111,,a x y z λλλλ=r.()4121212a b x x y y z z ⋅=++rr .()5若a r 、b r 为非零向量,则12121200a b a b x x y y z z ⊥⇔⋅=⇔++=r rr r .()6若0b ≠r r ,则121212//,,a b a b x x y y z z λλλλ⇔=⇔===r r r r.()7a ==r()8cos ,a b a b a b ⋅〈〉==r r rr r .()9()111,,x y z A ,()222,,x y z B =,则d AB=AB =u u u r41、在空间中,取一定点O 作为基点,那么空间中任意一点P 的位置可以用向量OP u u u r来表示.向量OP u u u r称为点P 的位置向量.42、空间中任意一条直线l 的位置可以由l 上一个定点A 以及一个定方向确定.点A 是直线l 上一点,向量a r 表示直线l 的方向向量,则对于直线l 上的任意一点P ,有ta AP =u u u r r ,这样点A 和向量a r不仅可以确定直线l 的位置,还可以具体表示出直线l 上的任意一点.43、空间中平面α的位置可以由α内的两条相交直线来确定.设这两条相交直线相交于点O ,它们的方向向量分别为a r ,b r.P 为平面α上任意一点,存在有序实数对(),x y ,使得xa yb OP =+u u u r r r ,这样点O 与向量a r ,b r就确定了平面α的位置.44、直线l 垂直α,取直线l 的方向向量a r ,则向量a r称为平面α的法向量.45、若空间不重合两条直线a ,b 的方向向量分别为a r,b r ,则////a b a b ⇔⇔r r()a b R λλ=∈r r,0a b a b a b ⊥⇔⊥⇔⋅=r r r r . 46、若直线a 的方向向量为a r ,平面α的法向量为n r ,且a α⊄,则////a a αα⇔r0a n a n ⇔⊥⇔⋅=r r r r ,//a a a n a n ααλ⊥⇔⊥⇔⇔=r r r r r .47、若空间不重合的两个平面α,β的法向量分别为a r ,b r,则////a b αβ⇔⇔r ra b λ=r r ,0a b a b αβ⊥⇔⊥⇔⋅=r rr r .48、设异面直线a ,b 的夹角为θ,方向向量为a r ,b r,其夹角为ϕ,则有cos cos a ba bθϕ⋅==r r r r .49、设直线l 的方向向量为l r ,平面α的法向量为n r ,l 与α所成的角为θ,l r 与n r的夹角为ϕ,则有sin cos l nl nθϕ⋅==r r r r .50、设1n u r ,2n u u r 是二面角l αβ--的两个面α,β的法向量,则向量1n u r ,2n u u r的夹角(或其补角)就是二面角的平面角的大小.若二面角l αβ--的平面角为θ,则1212cos n n n n θ⋅=u r u u r u r u u r .51、点A 与点B 之间的距离可以转化为两点对应向量AB u u u r的模AB u u u r 计算.52、在直线l 上找一点P ,过定点A 且垂直于直线l 的向量为n r,则定点A 到直线l 的距离为cos ,n d n nPA ⋅=PA 〈PA 〉=u u u r r u u u r u u u r rr .53、点P 是平面α外一点,A 是平面α内的一定点,n r为平面α的一个法向量,则点P 到平面α的距离为cos ,n d n nPA ⋅=PA 〈PA 〉=u u u r r u u u r u u u r rr .。
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。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------2-1函数的概念数学文化理论教案(首页)科目数学二章一节课题:函数的概念授课日期 2019-11-13 课时 2 班级 1112-1116、1130 授课方式 1.讲授法 2.讨论法 3.例题分析法作业题数2 拟用时间 30分教学目的 1.函数的定义 2.函数定义域的确定 3.构成函数的两个要素选用教具挂图教材、多媒体重点 1.函数的定义 2.函数定义域的确定 3.构成函数的两个要素难点函数定义域的确定教学回顾见内页。
说明审阅签名:函数的概念环节教学内容师生互动设计意图导入 2009 年 12 月 26 日,世界上最快最长的高铁营运线路武广高铁线通车,列车时速达 350km,从广州到武汉全程只需 3 小时,已知广州北站到长沙南站 660km,某列车从广州北站到长沙南站行驶了 1小时 54 分,若用 y(km/h)表示列车行驶的平均速度, x(h)表示列车行驶的时间,则 y 与 x 呈什么样的对应关系呢?你能求出此次列车行驶的平均时速吗?师:实例引入,以实际问题为例,引出函数是描述变量之间依赖关系的重要数学模型.提出问题:1.根据我们之前学过的内容,路程、速度和时间存在怎样的关系?生:1/ 7思考,感知变量之间依赖关系联系实际,引出函数。
新课 1,函数的定义保持不变的量--常量 ; 取不同值的量--变量从问题中我们可以知道: (1) 当 x 变化, y 也随之发生变化; (2) 当 x 取某一确定值时,按某种对应规律, y 就有唯一确定的值与之对应。
定义:在某个变化过程中有两个变量 x 与 y,其中 x D,如果对 D 内任何一个 x 取值,按照某一对应法则 f, y 就有唯一确定的值与它对应,那么称 y 是 x 的函数,记作 y=f(x),x D.其中 x 叫做自变量,也叫做因变量。
第一章常用逻辑用语1、命题的构成――条件和结论“若p,则q”或者“如果p,那么q”这种形式,通常,我们把这种形式的命题中的p叫做命题的条件,q叫做命题结论.2、命题的分类――真命题、假命题的定义3、四种命题及其关系定义1:一般地,对于两个命题,如果一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件,那么我们把这样的两个命题叫做互逆命题.其中一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的逆命题.定义2:一般地,对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的条件的否定和结论的否定,那么我们把这样的两个命题叫做互否命题.其中一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的否命题.定义3:一般地,对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的结论的否定和条件的否定,那么我们把这样的两个命题叫做互为逆否命题.其中一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的逆否命题.原命题:若P,则q.则:逆命题:若q,则P.否命题:若¬P,则¬q.(说明符号“¬”的含义:符号“¬”叫做否定符号.“¬p”表示p的否定;即不是p;非p)逆否命题:若¬q,则¬P.4、四种命题的真假性之间的关系:1两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;2两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.由于原命题和它的逆否命题有相同的真假性,所以在直接证明某一个命题为真命题有困难时,可以通过证明它的逆否命题为真命题,来间接地证明原命题为真命题.例4:证明:若p2 + q2 =2,则p + q ≤ 2.分析:如果直接证明这个命题比较困难,可考虑转化为对它的逆否命题的证明。
将“若p2 + q2 =2,则p + q ≤ 2”视为原命题,要证明原命题为真命题,可以考虑证明它的逆否命题“若p + q >2,则p2 + q2 ≠2”为真命题,从而达到证明原命题为真命题的目的.1.2充分条件与必要条件1、定义:如果命题“若p,则q”为真命题,即p能推出q,那么我们就说p是q的充分条件;q是p必要条件.例1:下列“若p,则q”形式的命题中,那些命题中的p是q的充分条件?(1)若x=1,则x2-4x+3=0;(2)若f(x)=x,则f(x)为增函数;(3)若x为无理数,则x2为无理数.分析:要判断p是否是q的充分条件,就要看p能否推出q.解略.例2:下列“若p,则q”形式的命题中,那些命题中的q是p的必要条件?(1)若x =y,则x2 =y2;(2)若两个三角形全等,则这两个三角形的面积相等;(3)若a >b,则ac>bc/2、在讨论p是q的什么条件时,就是指以下四种之一:①若p→q ,但q≠>p,则p是q的充分但不必要条件;②若q→p,但p≠>q,则p是q的必要但不充分条件;③若p→q,且q→p,则p是q的充要条件;④若p≠>q,且q≠>p,则p是q的既不充分也不必要条件.1.3简单的逻辑联结词1、归纳定义1、一般地,用联结词“且”把命题p和命题q联结起来,就得到一个新命题,读作“p且q”。
注意:“p或q”,“p且q”,命题中的“p”、“q”是两个命题,而原命题,逆命题,否命题,逆否命题中的“p”,“q”是一个命题的条件和结论两个部分.命题“p∧q”与命题“p∨q”的真假的规定当p,q都是真命题时,p∧q是真命题;当p,q两个命题中有一个命题是假命题时,p∧q 是假命题;当p,q两个命题中有一个是真命题时,p∨q是真命题;当p,q两个命题都是假命题时,p∨q是假命题/2、一般地,对一个命题p全盘否定,就得到一个新命题,记作¬p3、若p是真命题,则¬p必是假命题;若p是假命题,则¬p必是真命题;4、“等于”的否定语是“不等于”;“大于”的否定语是“小于或者等于”;“是”的否定语是“不是”;“都是”的否定语是“不都是”;“至多有一个”的否定语是“至少有两个”;“至少有一个”的否定语是“一个都没有”;1.4全称量词与存在量词1、“所有的”“任意一个”这样的词语,这些词语一般在指定的范围内都表示整体或全部,这样的词叫做全称量词,用符号“ ”表示,含有全称量词的命题,叫做全称命题。
2、“存在一个”“至少有一个”这样的词语,这些词语都是表示整体的一部分的词叫做存在量词。
并用符号“ ”表示。
含有存在量词的命题叫做特称命题(或存在命题).椭圆的定义、性质及标准方程1. 椭圆的定义:⑴第一定义:平面内与两个定点12F F 、的距离之和等于常数(大于12F F )的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距。
⑵第二定义:动点M 到定点F 的距离和它到定直线l 的距离之比等于常数)10(<<e e ,则动点M 的轨迹叫做椭圆。
定点F 是椭圆的焦点,定直线l 叫做椭圆的准线,常数e 叫做椭圆的离心率。
说明:①若常数2a 等于2c ,则动点轨迹是线段12F F 。
②若常数2a 小于2c ,则动点轨迹不存在。
2.3. 焦半径公式:椭圆上的任一点和焦点连结的线段长称为焦半径。
焦半径公式:椭圆焦点在x 轴上时,设12F F 、分别是椭圆的左、右焦点,()00P x y ,是椭圆上任一点,则10PF a ex =+,20PF a ex =-。
推导过程:由第二定义得11PF e d =(1d 为点P 到左准线的距离),则211000a PF ed e x ex a a ex c ⎛⎫==+=+=+ ⎪⎝⎭;同理得20PF a ex =-。
简记为:左“+”右“-”。
由此可见,过焦点的弦的弦长是一个仅与它的中点的横坐标有关的数。
22221x y a b +=;若焦点在y 轴上,则为22221y x a b+=。
有时为了运算方便,设),0(122n m m ny mx ≠>=+。
性质一:已知椭圆方程为),0(12222>>=+b a by a x 两焦点分别为,,21F F 设焦点三角形21F PF 中,21θ=∠PF F 则2tan221θb S PF F =∆.性质二:过椭圆焦点的所有弦中通径(垂直于焦点的弦)最短,通径为ab 22性质三:已知椭圆方程为),0(12222>>=+b a by a x 两焦点分别为,,21F F 设焦点三角形21F PF 中,21θ=∠PF F 则.21cos 2e -≥θ三.中点弦问题1. AB 是椭圆22221x y a b+=的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则22OM AB b k k a ⋅=-,即0202y a x b K AB -=。
2.)0(12222>>=+b a b y a x 与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有0220=+k b y a x 。
(其中K 是直线AB 的斜率) 四.弦长问题.(2)当直线的斜率不存在时,可求出交点的坐标,直接运算;五.过椭圆上点切线问题若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y ab +=双曲线的定义、方程和性质知识要点:1.定义(1)第一定义:平面内到两定点F1、F2的距离之差的绝对值等于定长2a(小于|F1F2|)的点的轨迹叫双曲线。
说明:①||PF1|-|PF2||=2a(2a<|F1F2|)是双曲线;若2a=|F1F2|,轨迹是以F1、F2为端点的射线;2a>|F1F2|时无轨迹。
②设M是双曲线上任意一点,若M点在双曲线右边一支上,则|MF1|>|MF2|,|MF1|-|MF2|=2a;若M在双曲线的左支上,则|MF1|<|MF2|,|MF1|-|MF2|=-2a,故|MF1|-|MF2|=±2a,这是与椭圆不同的地方。
(2)第二定义:平面内动点到定点F的距离与到定直线L的距离之比是常数e(e>1)的点的轨迹叫双曲线,定点叫焦点,定直线L叫相应的准线。
3.几个概念(1)等轴双曲线:实、虚轴相等的双曲线。
等轴双曲线的渐近线为y=±x,离心率为2。
(2)共轴双曲线:以已知双曲线的实轴为虚轴,虚轴为实轴的双曲线叫原双曲线的共轴双曲线,例:12222=-by a x 的共轴双曲线是12222-=-b y a x 。
① 双曲线及其共轴双曲线有共同的渐近线。
但有共同的渐近线的两双曲线,不一定是共轴双曲线;②双曲线和它的共轴双曲线的四个焦点在同一个圆周上。
抛物线标准方程与几何性质一、抛物线定义的理解平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点F 为抛物线的焦点,定直线l 为抛物线的准线。
注:① 定义可归结为“一动三定”:一个动点设为M ;一定点F (即焦点);一定直线l (即准线);一定值1(即动点M 到定点F 的距离与它到定直线l 的距离之比1)② 定义中的隐含条件:焦点F 不在准线l 上。
若F 在l 上,抛物线退化为过F 且垂直于l 的一条直线③ 圆锥曲线的统一定义:平面内与一定点F 和定直线l 的距离之比为常数e 的点的轨迹,当10<<e 时,表示椭圆;当1>e 时,表示双曲线;当1=e 时,表示抛物线。
④ 抛物线定义建立了抛物线上的点、焦点、准线三者之间的距离关系,在解题中常将抛物线上的动点到焦点距离(称焦半径)与动点到准线距离互化,与抛物线的定义联系起来,通过这种转化使问题简单化。
二、抛物线标准方程1.抛物线标准方程建系特点:以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为一条坐标轴建立直角坐标系,这样使标准方程不仅具有对称性,而且曲线过原点,方程不含常数项,形式更为简单,便于应用。
2.四种标准方程的联系与区别:由于选取坐标系时,该坐标轴有四种不同的方向,因此抛物线的标准方程有四种不同的形式。
抛物线标准方程的四种形式为:()022>±=p px y ,()022>±=p py x ,其中:① 参数p 的几何意义:焦参数p 是焦点到准线的距离,所以p 恒为正值;p 值越大,张口越大;2p等于焦点到抛物线顶点的距离。
②标准方程的特点:方程的左边是某变量的平方项,右边是另一变量的一次项,方程右边一次项的变量与焦点所在坐标轴的名称相同,一次项系数的符号决定抛物线的开口方向,即对称轴为x 轴时,方程中的一次项变量就是x , 若x 的一次项前符号为正,则开口向右,若x 的一次项前符号为负,则开口向左;若对称轴为y 轴时,方程中的一次项变量就是y , 当y 的一次项前符号为正,则开口向上,若y 的一次项前符号为负,则开口向下。
三、求抛物线标准方程求抛物线方程时,要依据题设条件,弄清抛物线的对称轴和开口方向,正确地选择抛物线标准方程.① 待定系数法:因抛物线标准方程有四种形式,若能确定抛物线的形式,需一个条件就能解出待定系数p ,因此要做到“先定位,再定值”。