《雙曲線及其標準方程》參考教案

2022-05-01 08:00:03 字數 3012 閱讀 2069

一、教學目標

(一)知識教學點

1.掌握雙曲線定義、標準方程;

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.

(二)能力訓練點

在與橢圓的模擬中獲得雙曲線的知識,從而培養學生分析、歸納、推理等能力.

(三)學科滲透點

本次課注意發揮模擬和設想的作用,與橢圓進行模擬、設想,使學生得到關於雙曲線的定義、標準方程乙個比較深刻的認識.

二、教材分析

1.重點:雙曲線的定義和雙曲線的標準方程.

(解決辦法:通過乙個簡單實驗得出雙曲線,再通過設問給出雙曲線的定義;對於雙曲線的標準方程通過比較加深認識.)

2.難點:雙曲線的標準方程的推導.

(解決辦法:引導學生完成,提醒學生與橢圓標準方程的推導模擬.)

3.疑點:雙曲線的方程是二次函式關係嗎?

(解決辦法:教師可以從引導學生回憶函式定義和觀察雙曲線圖形來解決,同時讓學生在課外去研究在什麼附加條件下,雙曲線方程可以轉化為函式式.)

三、活動設計

教學方法啟發引導式

教具準備三角板、雙曲線演示模板、幻燈片

提問、實驗、設問、歸納定義、講解、演板、口答、重點講解、小結.

四、教學過程

(一)複習提問

1.橢圓的定義是什麼?(學生回答,教師板書)

平面內與兩定點f1、f2的距離的和等於常數(大於|f1f2|)的點的軌跡叫做橢圓.教師要強調條件:(1)平面內;(2)到兩定點f1、f2的距離的和等於常數;(3)常數2a>|f1f2|.

2.橢圓的標準方程是什麼?(學生口答,教師板書)

(二)雙曲線的概念

把橢圓定義中的「距離的和」改為「距離的差」,那麼點的軌跡會怎樣?它的方程是怎樣的呢?

1.簡單實驗(邊演示、邊說明)

如圖2-23,定點f1、f2是兩個按釘,mn是乙個細套管,兩條細繩分別拴在按釘上且穿過套管,點m移動時,|mf1|-|mf2|是常數,這樣就畫出曲線的一支;由|mf2|-|mf1|是同一常數,可以畫出另一支.

注意:常數要小於|f1f2|,否則作不出圖形.這樣作出的曲線就叫做雙曲線.

2.設問

問題1:定點f1、f2與動點m不在平面上,能否得到雙曲線?

請學生回答,不能.強調「在平面內」.

問題2:|mf1|與|mf2|哪個大?

請學生回答,不定:當m在雙曲線右支上時,|mf1|>|mf2|;當點m在雙曲線左支上時,|mf1|<|mf2|.

問題3:點m與定點f1、f2距離的差是否就是|mf1|-|mf2|?

請學生回答,不一定,也可以是|mf1|-|mf2|.正確表示為|mf1|-|mf2|.

問題4:這個常數是否會大於等於|f1f2|?

請學生回答,應小於|f1f2|且大於零.當常數=|f1f2|時,軌跡是以f1、f2為端點的兩條射線;當常數>|f1f2|時,無軌跡.

3.定義

在上述基礎上,引導學生概括雙曲線的定義:

平面內與兩定點f1、f2的距離的差的絕對值是常數(小於|f1f2|)的點的軌跡叫做雙曲線.這兩個定點f1、f2叫做雙曲線的焦點,兩個焦點之間的距離叫做焦距.

教師指出:雙曲線的定義可以與橢圓相對照來記憶,不要死記.

(三)雙曲線的標準方程

現在來研究雙曲線的方程.我們可以類似求橢圓的方程的方法來求雙曲線的方程.這時設問:求橢圓的方程的一般步驟方法是什麼?不要求學生回答,主要引起學生思考,隨即引導學生給出雙曲線的方程的推導.

標準方程的推導:

(1)建系設點

取過焦點f1、f2的直線為x軸,線段f1f2的垂直平分線為y軸(如圖2-24)

建立直角座標系.

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

(2)點的集合

由定義可知,雙曲線就是集合:

p==.

(3)代數方程

(4)化簡方程(由學生演板)

將這個方程移項,兩邊平方得:

化簡兩邊再平方,整理得:

(c2-a2)x2-a2y2=a2(c2-a2).

(以上推導完全可以仿照橢圓方程的推導.)

由雙曲線定義,2c>2a  即c>a,所以c2-a2>0.

設c2-a2=b2(b>0),代入上式得:

b2x2-a2y2=a2b2.

這就是雙曲線的標準方程.

兩種標準方程的比較(引導學生歸納):

教師指出:

(1)雙曲線標準方程中,a>0,b>0,但a不一定大於b;

(2)如果x2項的係數是正的,那麼焦點在x軸上;如果y2項的係數是正的,那麼焦點在y軸上.注意有別於橢圓通過比較分母的大小來判定焦點在哪一座標軸上.

(3)雙曲線標準方程中a、b、c的關係是c2=a2+b2,不同於橢圓方程中c2=a2-b2.

(四)練習與例題

1.求滿足下列的雙曲線的標準方程:

焦點f1(-3,0)、f2(3,0),且2a=4;

3.已知兩點f1(-5,0)、f2(5,0),求與它們的距離的差的絕對值是6的點的軌跡方程.如果把這裡的數字6改為12,其他條件不變,會出現什麼情況?

由教師講解:

按定義,所求點的軌跡是雙曲線,因為c=5,a=3,所以b2=c2-a2=52-32=42.

因為2a=12,2c=10,且2a>2c.所以動點無軌跡.

(五)小結

1.定義:平面內與兩定點f1、f2的距離的差的絕對值等於常數(小於|f1f2|)的點的軌跡.

3.圖形(見圖2-25):

4.焦點:f1(-c,0)、f2(c,0);f1(0,-c)、f2(0,c).

5.a、b、c的關係:c2=a2+b2;c=a2+b2.

五、布置作業

1.根據下列條件,求雙曲線的標準方程:

(1)焦點的座標是(-6,0)、(6,0),並且經過點a(-5,2);

3.已知圓錐曲線的方程為mx2+ny2=m+n(m<0<m+n),求其焦點座標.

作業答案:

2.由(1+k)(1-k)<0解得:k<-1或k>1

六、板書設計

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...

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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...