雙曲線及其標準方程 一 二

2021-07-10 07:04:13 字數 4068 閱讀 4932

課題:雙曲線及其標準方程(一)

教學目標

1.掌握雙曲線定義、標準方程及其求法;

2.掌握焦點、焦距、焦點位置與方程關係;

3.認識雙曲線的變化規律.

教學重點雙曲線的定義及標準方程

教學難點雙曲線標準方程的推導

教學過程

1、設定情境

我們已經知道,與兩定點的距離的和為常數的點的軌跡是橢圓,那麼與兩定點的距離的差為非零常數的點的軌跡是怎樣的曲線呢?

(用雙曲線演示模板畫出雙曲線)下面我們給出雙曲線的定義,並研究雙曲線的方程.

2、探索研究

雙曲線的定義:

(1) 繪圖演示

(2) 分析原理

(3) 歸納定義(注意與橢圓比較)

我們把平面內與兩個定點f1、f2的距離的差的絕對值等於常數(小於的點的軌跡叫做雙曲線.

說明①常數小於     ;

②這兩個定點叫做雙曲線的焦點;

③這兩焦點的距離叫雙曲線的焦距.

雙曲線的標準方程:

(1)雙曲線的標準方程的推導

推導過程:參見課本p.105

如圖8—12,建立直角座標系xoy,使x軸經過點f1、f2,並且點o與線段f1f2的中點重合.

設m(x,y)是雙曲線上任意一點,雙曲線的焦距為2c(c>0),那麼,焦點f1、f2的座標分別是(-c,0)、(c,0).又設m與f1、f2的距離的差的絕對值等於常數2a.

由定義可知,雙曲線就是集合

將方程①化簡得(c2-a2)x2-a2y2=a2(c2-a2).

由雙曲線的定義可知,2c>2a,即c>a,所以c2-a2>0,令c2-a2=b2,其中b>0,代入上式得

(a>0,b>0).

(2)雙曲線的標準方程的形式

形式一:      (a>0,b>0)

說明:此方程表示焦點在x軸上的雙曲線.焦點是f1(-c,0)、f2(c,0),這裡c2=a2+b2.

形式二:      (a>0,b>0)

說明:此方程表示焦點在y軸上的雙曲線,焦點是f1(0,-c)、f2(0, c),這裡c2=a2+b2.

3、反思應用

例1求適合下列條件的雙曲線的標準方程

(1) a=4, c=5, 焦點在x軸上;

(2) 焦點為(-5,0),(5,0),且b =3

(3) a=4, 經過點     ;

(4) 焦點在y軸上,且過點

分析根據已知條件求出雙曲線的標準方程中的a, b 即可,注意標準方程的形式

例2(課本例) 已知雙曲線兩個焦點的座標為f1(-5,0)、f2(5,0),雙曲線上一點p到f1、f2的距離的差的絕對值等於6,求雙曲線的標準方程.

解:因為雙曲線的焦點在x軸上,所以設它的標準方程為:      (a>0,b>0).

∵2a=6,2c=10,

∴a=3,c=5.

∴b2=52-32=16

所以所求雙曲線的標準方程為

說明:例1、2目的在於讓學生熟悉雙曲線的定義與標準方程的形式.

例3、證明橢圓x2/25+y2/19=1與雙曲線x2-15y2=15的焦點相同。

分析:分別求出橢圓及雙曲線的焦點即可

例4、已知方程表示焦點在y軸上的雙曲線,求k的取值範圍

隨堂練習(課本p107 2, 4)

⑴已知方程表示雙曲線,則實數m的取值範圍是_____。

⑵求適合下列條件的雙曲線的標準方程

①a=4,b=3,焦點在x軸上;

②焦點為(0,-6),(0,6),經過點(2,-5)

③焦點在x軸上,經過點

4、歸納總結

數學思想方法:數形結合,待定係數法,分類討論

掌握雙曲線的定義及其標準方程的推導,並利用焦點、焦距與方程關係確定雙曲線方程.

5、課後作業

習題 1、2、3

雙曲線及其標準方程(二)

教學目標

1.進一步掌握雙曲線的定義及其標準方程的求法,特別是用定義法和待定係數法;

2.了解雙曲線定義及其標準方程知識在實際中的應用.

教學重點雙曲線的定義及其標準方程

教學難點雙曲線定義及其標準方程知識在實際中的應用

教學過程

1、複習回顧

(1)雙曲線定義

(2)兩種形式的標準方程

⑶根據下列條件,求雙曲線的標準方程

①過點p(3,15/4),q(-16/3,5),且焦點在座標軸上;

經過點(-5,2),且焦點在x軸上;

③與雙曲線x2/16-y2/4=1有相同的焦點,且經過點     。

分析:①設雙曲線方程為mx2+ny2=1(mn<0),則

解得     ∴所求方程為-x2/16+y2/9=1

小結:「巧設」方程為「為mx2+ny2=1(mn<0)」避免分兩種情況進行討論。

②∵     且焦點在x軸上,∴設標準方程為x2/m-y2/(6-m)=1(0<m<6)

∵雙曲線經過(-5,2),∴25/m-4/(m-6)=1,解得m=5或m=30(捨去)

∴所求方程為x2/5-y2=1

③∵與雙曲線x2/16-y2/4=1有相同的焦點,

∴設所求雙曲線的標準方程為

∵雙曲線經過點解得λ=4或λ=-1(捨去)

∴所求方程為x2/12-y2/8=1

小結:注意到了與雙曲線 x2/16-y2/4=1共焦點的雙曲線系方程為後,便有了上述巧妙的設法。

⑷已知雙曲線x2/a2-y2/b2=1(a>0,b>0), 求過它的焦點且垂直於x 軸的弦長

分析:設雙曲線的乙個焦點為f(c,0),過f且垂直於x軸的弦為ab,要求ab的長,

只需確定弦的乙個端點a或b的縱座標即可

|ab|=2a2/c

變:雙曲線x2/4-y2/12=1上的點p到左焦點的距離為6,這樣的點有_個。

⑸①一動圓p過定點m(-4,0),且與已知圓n:(x-4)2+y2=16相切,求動圓圓心p的軌跡。

分析:由題意,列出動圓圓心滿足的幾何條件,若能由此條判斷出動點的軌跡是哪種曲線,則可直接求出其軌跡方程來

內切時,定圓n在動圓p的內部,有|pc|=|pm|-4,

外切時,有|pc|=|pm|+4,故點p的軌跡是雙曲線x2/4-y2/12=1。

②已知動圓p與定圓c1:(x+5)2+y2=49,c2:(x-5)2+y2=1 都相切,求動圓圓心的軌跡的方程

分析:外切有|pc1|=7+r, |pc2|=1+r,∴|pc1|-|pc2|=6,

內切有|pc1|=r-7, |pc2|=r -1,∴|pc2|-|pc1|=6

故點p的軌跡是雙曲線x2/9-y2/16=1

2、探索研究:

例(課本)一炮彈在某處**,在a處聽到**聲的時間比在b處晚2 s.

(1)**點應在什麼樣的曲線上?

(2)已知a、b兩地相距800 m,並且此時聲速為340 m/s,求曲線的方程.

解(1)由聲速及a、b兩處聽到**聲的時間差,可知a、b兩處與**點的距離的差,因此**點應位於以a、b為焦點的雙曲線上.

因為**點離a處比離b處更遠,所以**點應在靠近b處的一支上.

(2)如圖8—14,建立直角座標系xoy,使a、b兩點在x軸上,並且點o與線段ab的中點重合.

設**點p的座標為(x,y),則

即2a=680,a=340.

又     ∴2c=800,c=400, b2=c2-a2=44400.

∵     ∴x>0.

所求雙曲線的方程為:

(x>0).

說明:該例表明,利用兩個不同的觀測點測得同一炮彈**聲的時間差,可以確定**點所在的雙曲線的方程,但不能確定**點的準確位置.而現實生活中為了安全,我們最關心的則是**點的準確位置,那麼我們如何解決這個問題呢?

如果再增設乙個觀測點c,利用b、c(或a、c)兩處測得的**聲的時間差,可以求出另乙個雙曲線的方程,解這兩個方程組成的方程組,就能確定**點的準確位置.這是雙曲線的乙個重要應用.

如果a、b兩點同時聽到**聲,說明**點到a、b的距離相等,那麼**點應在怎樣的曲線上?

ab的中垂線。

4、歸納總結

數學思想方法:數形結合,待定係數法,分類討論

掌握雙曲線的定義及其標準方程的推導,並利用焦點、焦距與方程關係確定雙曲線方程.

5、課後作業習題 4,5,6.

雙曲線及其標準方程

肥東錦弘中學2015 2016學年高二數學組公開課教案 時間 2015.11.30 地點 高二 19 班授課人 孫可可 課題雙曲線及其標準方程 一 三維目標 1.知識技能 了解雙曲線的定義,幾何圖形和標準方程,能根據雙曲線的定義推導得出雙曲線的標準方程。2.過程與方法 通過雙曲線標準方程的推導,使學...

雙曲線及其標準方程 說課稿

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雙曲線及其標準方程教案

通過對雙曲線概念和標準方程的探索,培養學生觀察分析抽象的能力,體驗解析思想,激發學生 事物運動規律,進一步認清事物的本質特徵的興趣 五重點難點 重點 雙曲線的定義及其標準方程 難點 準確理解表述雙曲線的定義,標準方程的推導 六課前準備 教具準備 全班按4人一組分成若干組,每組準備8k紙一張,拉鍊一根...