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1、
吉林省東北師范大學(xué)附屬中學(xué)2014-2015學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第二章 圓錐曲線教案 新人教A版選修1-1
教學(xué)目的:
1. 橢圓的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、焦點(diǎn)、焦距,橢圓的幾何性質(zhì),橢圓的畫(huà)法; 雙曲線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、焦點(diǎn)、焦距,雙曲線的幾何性質(zhì),雙曲線的畫(huà)法,等軸雙曲線;拋物線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、焦點(diǎn)、焦距,拋物線的幾何性質(zhì),拋物線的畫(huà)法,
2. 結(jié)合教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行運(yùn)動(dòng)變化和對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)的教育
教學(xué)重點(diǎn):橢圓、雙曲線、拋物線的定義、方程和幾何性質(zhì);坐標(biāo)法的應(yīng)用.
教學(xué)難點(diǎn):橢圓、雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)過(guò)程;利用定義、方程和幾何性質(zhì)求有關(guān)焦點(diǎn)、焦距、準(zhǔn)線等.
授課類型:復(fù)習(xí)課
2、
課時(shí)安排:1課時(shí)
教 具:多媒體、實(shí)物投影儀
教學(xué)過(guò)程:
一、課前預(yù)習(xí)
橢 圓
雙曲線
拋物線
定義
標(biāo)準(zhǔn)方程
圖形
頂點(diǎn)坐標(biāo)
對(duì)稱軸
焦點(diǎn)坐標(biāo)
1 / 10
漸近線方程
二、復(fù)習(xí)引入:
名 稱
橢 圓
雙 曲 線
圖 象
定 義
平面內(nèi)到兩定點(diǎn)的距離的和為常數(shù)(大于)的動(dòng)點(diǎn)的軌跡叫橢圓即
當(dāng)2﹥2時(shí),軌跡是橢圓,
當(dāng)2=2時(shí),軌跡是一條線段
當(dāng)2
3、﹤2時(shí),軌跡不存在
平面內(nèi)到兩定點(diǎn)的距離的差的絕對(duì)值為常數(shù)(小于)的動(dòng)點(diǎn)的軌跡叫雙曲線即
當(dāng)2﹤2時(shí),軌跡是雙曲線
當(dāng)2=2時(shí),軌跡是兩條射線
當(dāng)2﹥2時(shí),軌跡不存在
標(biāo)準(zhǔn)方 程
焦點(diǎn)在軸上時(shí):
焦點(diǎn)在軸上時(shí):
注:是根據(jù)分母的大小來(lái)判斷焦點(diǎn)在哪一坐標(biāo)軸上
焦點(diǎn)在軸上時(shí):
焦點(diǎn)在軸上時(shí):
常數(shù)的關(guān) 系
,,
最大,
,
最大,可以
漸近線
焦點(diǎn)在軸上時(shí):
焦點(diǎn)在軸上時(shí):
三、章節(jié)知識(shí)點(diǎn)回顧:
橢圓、雙曲線、拋物線分別是滿足某些條件的點(diǎn)的軌跡,由這些條件可以求出它們的標(biāo)準(zhǔn)
4、方程,并通過(guò)分析標(biāo)準(zhǔn)方程研究這三種曲線的幾何性質(zhì)
1.橢圓定義:在平面內(nèi),到兩定點(diǎn)距離之和等于定長(zhǎng)(定長(zhǎng)大于兩定點(diǎn)間的距離)的動(dòng)點(diǎn)的軌跡
2.橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:, ()
3.橢圓的性質(zhì):由橢圓方程()
(1)范圍: ,,橢圓落在組成的矩形中.
(2)對(duì)稱性:圖象關(guān)于軸對(duì)稱.圖象關(guān)于軸對(duì)稱.圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱原點(diǎn)叫橢圓的對(duì)稱中心,簡(jiǎn)稱中心.軸、軸叫橢圓的對(duì)稱軸.從橢圓的方程中直接可以看出它的范圍,對(duì)稱的截距
(3)頂點(diǎn):橢圓和對(duì)稱軸的交點(diǎn)叫做橢圓的頂點(diǎn)
橢圓共有四個(gè)頂點(diǎn): ,加兩焦點(diǎn)共有六個(gè)特殊點(diǎn)叫橢圓的長(zhǎng)軸,叫橢圓的短軸.長(zhǎng)分別為
分別為橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)和短半軸長(zhǎng)橢圓的
5、頂點(diǎn)即為橢圓與對(duì)稱軸的交點(diǎn)
(4)離心率: 橢圓焦距與長(zhǎng)軸長(zhǎng)之比
橢圓形狀與的關(guān)系:,橢圓變圓,直至成為極限位置圓,此時(shí)也可認(rèn)為圓為橢圓在時(shí)的特例橢圓變扁,直至成為極限位置線段,此時(shí)也可認(rèn)為圓為橢圓在時(shí)的特例
4.雙曲線的定義:平面內(nèi)到兩定點(diǎn)的距離的差的絕對(duì)值為常數(shù)(小于)的動(dòng)點(diǎn)的軌跡叫雙曲線 即 這兩個(gè)定點(diǎn)叫做雙曲線的焦點(diǎn),兩焦點(diǎn)間的距離叫做焦距
在同樣的差下,兩定點(diǎn)間距離較長(zhǎng),則所畫(huà)出的雙曲線的開(kāi)口較開(kāi)闊(兩條平行線)兩定點(diǎn)間距離較短(大于定差),則所畫(huà)出的雙曲線的開(kāi)口較狹窄(兩條射線)雙曲線的形狀與兩定點(diǎn)間距離、定差有關(guān)
7焦點(diǎn)的位置:從橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程不難看出橢圓的焦點(diǎn)位
6、置可由方程中含字母、項(xiàng)的分母的大小來(lái)確定,分母大的項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母所在的軸就是焦點(diǎn)所在的軸而雙曲線是根據(jù)項(xiàng)的正負(fù)來(lái)判斷焦點(diǎn)所在的位置,即項(xiàng)的系數(shù)是正的,那么焦點(diǎn)在軸上;項(xiàng)的系數(shù)是正的,那么焦點(diǎn)在軸上
8.雙曲線的幾何性質(zhì):
(1)范圍、對(duì)稱性
由標(biāo)準(zhǔn)方程,從橫的方向來(lái)看,直線x=-a,x=a之間沒(méi)有圖象,從縱的方向來(lái)看,隨著x的增大,y的絕對(duì)值也無(wú)限增大,所以曲線在縱方向上可無(wú)限伸展,不像橢圓那樣是封閉曲線雙曲線不封閉,但仍稱其對(duì)稱中心為雙曲線的中心
(2)頂點(diǎn)
頂點(diǎn):,特殊點(diǎn):
實(shí)軸:長(zhǎng)為2a, a叫做半實(shí)軸長(zhǎng)虛軸:長(zhǎng)為2b,b叫做虛半軸長(zhǎng)
雙曲線只有兩個(gè)頂點(diǎn),
7、而橢圓則有四個(gè)頂點(diǎn),這是兩者的又一差異
(3)漸近線
過(guò)雙曲線的漸近線()
(4)離心率
雙曲線的焦距與實(shí)軸長(zhǎng)的比,叫做雙曲線的離心率范圍:
雙曲線形狀與e的關(guān)系:,e越大,即漸近線的斜率的絕對(duì)值就大,這是雙曲線的形狀就從扁狹逐漸變得開(kāi)闊由此可知,雙曲線的離心率越大,它的開(kāi)口就越闊
9.等軸雙曲線
定義:實(shí)軸和虛軸等長(zhǎng)的雙曲線叫做等軸雙曲線,這樣的雙曲線叫做等軸雙曲線 等軸雙曲線的性質(zhì):(1)漸近線方程為:;(2)漸近線互相垂直;(3)離心率
10.共漸近線的雙曲線系
如果已知一雙曲線的漸近線方程為,那么此雙曲線方程就一定是:或?qū)懗?
11.共軛雙曲線
以已知
8、雙曲線的實(shí)軸為虛軸,虛軸為實(shí)軸,這樣得到的雙曲線稱為原雙曲線的共軛雙曲線 區(qū)別:三量a,b,c中a,b不同(互換)c相同共用一對(duì)漸近線 雙曲線和它的共軛雙曲線的焦點(diǎn)在同一圓上確定雙曲線的共軛雙曲線的方法:將1變?yōu)?1
13.雙曲線的通徑:
定義:過(guò)焦點(diǎn)且垂直于對(duì)稱軸的相交弦
14 拋物線定義:
平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線定點(diǎn)F叫做拋物線的焦點(diǎn),定直線叫做拋物線的準(zhǔn)線
15.拋物線的準(zhǔn)線方程:
(1), 焦點(diǎn):,準(zhǔn)線:
(2), 焦點(diǎn):,準(zhǔn)線:
(3), 焦點(diǎn):,準(zhǔn)線:
(4) , 焦點(diǎn):,準(zhǔn)線:
相同點(diǎn):(1)拋物
9、線都過(guò)原點(diǎn);(2)對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸;(3)準(zhǔn)線都與對(duì)稱軸垂直,垂足與焦點(diǎn)在對(duì)稱軸上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱 它們到原點(diǎn)的距離都等于一次項(xiàng)系數(shù)絕對(duì)值的,即
不同點(diǎn):(1)圖形關(guān)于X軸對(duì)稱時(shí),X為一次項(xiàng),Y為二次項(xiàng),方程右端為、左端為;圖形關(guān)于Y軸對(duì)稱時(shí),X為二次項(xiàng),Y為一次項(xiàng),方程右端為,左端為 (2)開(kāi)口方向在X軸(或Y軸)正向時(shí),焦點(diǎn)在X軸(或Y軸)的正半軸上,方程右端取正號(hào);開(kāi)口在X軸(或Y軸)負(fù)向時(shí),焦點(diǎn)在X軸(或Y軸)負(fù)半軸時(shí),方程右端取負(fù)號(hào)
16.拋物線的幾何性質(zhì)
(1)范圍
因?yàn)閜>0,由方程可知,這條拋物線上的點(diǎn)M的坐標(biāo)(x,y)滿足不等式x≥0,所以這條拋物線在y軸的
10、右側(cè);當(dāng)x的值增大時(shí),|y|也增大,這說(shuō)明拋物線向右上方和右下方無(wú)限延伸.
(2)對(duì)稱性
以-y代y,方程不變,所以這條拋物線關(guān)于x軸對(duì)稱,我們把拋物線的對(duì)稱軸叫做拋物線的軸.
(3)頂點(diǎn)
拋物線和它的軸的交點(diǎn)叫做拋物線的頂點(diǎn).在方程中,當(dāng)y=0時(shí),x=0,因此拋物線的頂點(diǎn)就是坐標(biāo)原點(diǎn).
(4)離心率
拋物線上的點(diǎn)M與焦點(diǎn)的距離和它到準(zhǔn)線的距離的比,叫做拋物線的離心率,用e表示.由拋物線的定義可知,e=1.
17拋物線的焦半徑公式:
拋物線,
拋物線,
拋物線,
拋物線,
18.直線與拋物線:
(1)位置關(guān)系:
相交(兩個(gè)公共點(diǎn)或一個(gè)公共點(diǎn));相離(無(wú)公共點(diǎn));
11、相切(一個(gè)公共點(diǎn))
將代入,消去y,得到
關(guān)于x的二次方程 (*)
若,相交;,相切;,相離
綜上,得:
聯(lián)立,得關(guān)于x的方程
當(dāng)(二次項(xiàng)系數(shù)為零),唯一一個(gè)公共點(diǎn)(交點(diǎn))
當(dāng),則
若,兩個(gè)公共點(diǎn)(交點(diǎn))
,一個(gè)公共點(diǎn)(切點(diǎn))
,無(wú)公共點(diǎn) (相離)
(2)相交弦長(zhǎng):
弦長(zhǎng)公式:,
(3)焦點(diǎn)弦公式:
拋物線,
拋物線,
拋物線,
拋物線,
(4)通徑:
定義:過(guò)焦點(diǎn)且垂直于對(duì)稱軸的相交弦 通徑:
(5)若已知過(guò)焦點(diǎn)的直線傾斜角
則
(6)常用結(jié)論:
和
和
四、【例題】
1.動(dòng)點(diǎn)A到定點(diǎn)F1(0, -2)和F2(0, 2)的距離的和為4,則動(dòng)點(diǎn)A的軌跡為 ( B )
A. 橢圓 B. 線段 C. 無(wú)圖形 D. 兩條射線;
2.動(dòng)點(diǎn)P到定點(diǎn)F1(1, 0)的距離比它到定點(diǎn)F2(3, 0)的距離小2,則點(diǎn)P的軌跡是 ( C )
A.雙曲線 B.雙曲線的一支 C.一條射線 D.兩條射線
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