课题:双曲线及其标准方程
课时:02
课型:新授课
教学目标:
1,知识与技能目标
理解双曲线的概念,掌握双曲线的定义、会用双曲线的定义解决实际问题;理解双曲线标准方程的推导过程及化简无理方程的常用的方法;了解求双曲线的动点的伴随点的轨迹方程的一般方法.
2.过程与方法目标:培养学生观察、实验、探究、验证与交流等数学活动能力
3.情感、态度与价值观目标
通过作图展示与操作,必须让学生认同:圆、双曲线和抛物线都是圆锥曲线。
4.能力目标
(1).培养想象与归纳能力,培养学生的辩证思维能力,培养学生实际动手能力,综合利用已有的知识能力.
(2).数学活动能力:培养学生观察、实验、探究、验证与交流等数学活动能力.
(3).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.
新课讲授过程
(1)双曲线的定义
〖板书〗把平面内与两个定点,的距离的差的绝对值等于常数(小于)的点的轨迹叫做双曲线(hyperbola).其中这两个定点叫做双曲线的焦点,两定点间的距离叫做双曲线的焦距.即当动点设为时,双曲线即为点集.
强调:a的条件是什么;如果去掉绝对值还是双曲线了吗?
(2)双曲线标准方程的推导过程
提问:已知双曲线的图形,是怎么样建立直角坐标系的?类比求双曲线标准方程的方法由学生来建立直角坐标系.
无理方程的化简过程仍是教学的难点,让学生实际掌握无理方程的两次移项、平方整理的数学活动过程.
类比双曲线:设参量的意义:第一、便于写出双曲线的标准方程;第二、的关系有明显的几何意义.
类比:写出焦点在轴上,中心在原点的双曲线的标准方程.
(3)例题讲解、引申与补充
例1 已知双曲线两个焦点分别为,,双曲线上一点到,距离差的绝对值等于,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.
补充:求下列动圆的圆心的轨迹方程:① 与⊙:内切,且过点;② 与⊙:和⊙:都外切;③ 与⊙:外切,且与⊙:内切.
解题剖析: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:设动圆的半径为.
① ∵⊙与⊙内切,点在⊙外,∴,,因此有,∴点的轨迹是以、为焦点的双曲线的左支,即的轨迹方程是;
②∵⊙与⊙、⊙均外切,∴,,因此有,∴点的轨迹是以、为焦点的双曲线的上支,∴的轨迹方程是;
③ ∵与外切,且与内切,∴,,因此,∴点的轨迹是以、为焦点的双曲线的右支,∴的轨迹方程是.
例2 已知,两地相距,在地听到炮弹爆炸声比在地晚,且声速为,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,两地听到爆炸声的时间差,即可知,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.已知各观察点到该中心的距离都是.试确定该巨响发生的位置(假定当时声音传播的速度为;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,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,正东、正北方向分别为轴、轴方向,建立直角坐标系,设、、分别是西、东、北观察点,则,,.
设为巨响发生点,∵、同时听到巨响,∴所
在直线为……①,又因点比点晚听到巨响声,∴.由双曲线定义知,,,∴,∴点在双曲线方程为……②.联立①、②求出点坐标为.即巨响在正西北方向处.
探究:如图,设,的坐标分别为,.直线,相交于点,且它们的斜率之积为,求点的轨迹方程,并与2.1.例3比较,有什么发现?
探究方法:若设点,则直线,的斜率就可以用含的式子表示,由于直线,的斜率之积是,因此,可以求出之间的关系式,即得到点的轨迹方程.
练习:第54页1、2、3
课堂小结:
作业:第60页1、2
补充作业:
1.【2015高考福建,理3】若双曲线的左、右焦点分别为,点在双曲线上,且,则 等于(B )
A.11 B.9 C.5 D.3
2.【2015高考四川,理5】过双曲线的右焦点且与x轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于A,B两点,则( D )
(A) (B) (C)6 (D)