3.2.1 双曲线及其标准方程 学案(教师版+学生版) 2023-2024学年高二数学人教A版(2019)选择性必修1

文档属性

名称 3.2.1 双曲线及其标准方程 学案(教师版+学生版) 2023-2024学年高二数学人教A版(2019)选择性必修1
格式 zip
文件大小 336.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-04-01 16:24:33

文档简介

课时1 双曲线及其标准方程
学习目标 1.借助信息技术,能通过实际绘制双曲线的过程认识双曲线的几何特征、理解双曲线的定义. 2.能通过建立适当的直角坐标系,推导出双曲线的标准方程. 3.能根据双曲线方程的定义,解决相关问题.
学习活动
导入:什么是椭圆,它的标准方程是什么? 目标一:借助信息技术,能通过实际绘制双曲线的过程认识双曲线的几何特征、理解双曲线的定义. 任务:类比椭圆的概念,归纳双曲线的概念. 在直线l上取两个定点A、B,P是直线l上的动点.在平面内取两个定点F1F2,以F1为圆心,线段PA为半径作圆,再以F2为圆心,线段PB为半径作圆, 问题1:观看视频,当时,说说点P在线段AB上运动时,两圆交点的轨迹是什么?为什么是这样的轨迹? 椭圆.mp4 问题2:观看视频,当时,说说点P在线段AB上运动时,两圆交点的轨迹是什么?为什么是这样的轨迹? 无轨迹.mp4 问题3:观看视频,当时,说说点P在线段AB外运动时,两圆交点的轨迹是什么?该轨迹上的点有什么特点? 双曲线.mp4 思考1:如何用符号语言表示定义? 【归纳总结】 练一练: 已知平面内两定点F1(﹣3,0),F2(3,0),下列条 件中满足动点P的轨迹为双曲线的是(  ) A.|PF1|﹣|PF2|=±7 B.|PF1|﹣|PF2|=±6 C.|PF1|﹣|PF2|=±4 D.
目标二:能通过建立适当的直角坐标系,推导出双曲线的标准方程. 任务:类比椭圆方程的建构过程,建构双曲线方程. 问题1:对于双曲线该如何建系? 问题2:如何将双曲线的数学符号语言坐标化? 问题3:类比椭圆的化简过程,对双曲线方程进行化简. 思考1:方程是双曲线方程吗? 【归纳总结】 思考2:如图,以F1F2所在直线y,线段F1F2的垂直平分线为x轴,建立平面直角坐标系,类比椭圆方程,焦点在y轴上的双曲线的标准方程是什么? 【归纳总结】 双曲线的标准方程: 练一练 设双曲线的两个焦点分别为上一点与距离差的绝对值等于6,求双曲线标准方程.
目标三:能根据双曲线方程的定义,解决相关问题. 任务1:求与双曲线有关的实际问题. 已知,两地相距 800 m,在地听到炮弹爆炸声比在地晚2 s,且声速为 340 m/s,求炮弹爆炸点的轨迹方程. 问题1:如何将其抽象成数学情境问题? 问题2:求解题干问题. 思考3:有什么办法确定炮弹爆炸声的具体位置? 任务2:探究与双曲线有关的轨迹方程. 如图,点A,B两点的坐标分别为(-5,0),(5,0),直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是,试求点M的轨迹方程,并由点M的轨迹方程判断轨迹的形状? 思考4:与教材3.1例3比较,说说你有什么发现? 【归纳总结】
学习总结
任务:比较椭圆与双曲线
2课时1 双曲线及其标准方程
学习目标 1.借助信息技术,能通过实际绘制双曲线的过程认识双曲线的几何特征、理解双曲线的定义. 2.能通过建立适当的直角坐标系,推导出双曲线的标准方程. 3.能根据双曲线方程的定义,解决相关问题.
学习活动
导入:什么是椭圆,它的标准方程是什么? 参考答案: 平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距,焦距的一半称为半焦距. 椭圆的标准方程:焦点在x轴:,焦点是;焦点在y轴:(),焦点是.其中. 目标一:借助信息技术,能通过实际绘制双曲线的过程认识双曲线的几何特征、理解双曲线的定义. 任务:类比椭圆的概念,归纳双曲线的概念. 在直线l上取两个定点A、B,P是直线l上的动点.在平面内取两个定点F1F2,以F1为圆心,线段PA为半径作圆,再以F2为圆心,线段PB为半径作圆, 问题1:观看视频,当时,说说点P在线段AB上运动时,两圆交点的轨迹是什么?为什么是这样的轨迹? 椭圆.mp4 参考答案:椭圆,根据椭圆定义有|PA|+|PB|=|AB|,所以,两圆交点的轨迹是椭圆. 问题2:观看视频,当时,说说点P在线段AB上运动时,两圆交点的轨迹是什么?为什么是这样的轨迹? 无轨迹.mp4 参考答案:无,此时两圆没有焦点. 问题3:观看视频,当时,说说点P在线段AB外运动时,两圆交点的轨迹是什么?该轨迹上的点有什么特点? 双曲线.mp4 参考答案:不同于椭圆的曲线,分左右两支.特点:到定点的距离的差的绝对值等于非零常数. 思考1:如何用符号语言表示定义? 参考答案:双曲线就是点M的集合:. 【归纳总结】 一般地,我们把平面内与两个定点的距离的差的绝对值等于非零常数(小于)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距. 练一练: 已知平面内两定点F1(﹣3,0),F2(3,0),下列条 件中满足动点P的轨迹为双曲线的是(  ) A.|PF1|﹣|PF2|=±7 B.|PF1|﹣|PF2|=±6 C.|PF1|﹣|PF2|=±4 D. 参考答案: 解:∵两定点F1(﹣3,0),F2(3,0),∴|F1F2|=6, 由双曲线定义得||PF1|﹣|PF2||∈(0,6),∴四个选项的平面内动点P的轨迹中,是双曲线的是C.故选:C.
目标二:能通过建立适当的直角坐标系,推导出双曲线的标准方程. 任务:类比椭圆方程的建构过程,建构双曲线方程. 问题1:对于双曲线该如何建系? 参考答案:取经过两焦点F1F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,如图. 问题2:如何将双曲线的数学符号语言坐标化? 参考答案:设M(x,y)是双曲线上任意一点,双曲线的焦点为2c,则F1(-c,0),F2(c,0).根据,所以. 问题3:类比椭圆的化简过程,对双曲线方程进行化简. 参考答案:类比椭圆标准方程的化简过程,移项、平方,整理得, 平方整理得,因为,所以. 思考1:方程是双曲线方程吗? 参考答案:是,根据方程的同解变形可知,双曲线上任意一点的坐标(x,y)都是该方程的解,同样以该方程的解为坐标的点(x,y)满足双曲线的定义,即以方程的解为坐标的点都在双曲线上. 【归纳总结】 双曲线标准方程:令.则方程为焦点在x轴上,焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0)的双曲线的标准方程. 思考2:如图,以F1F2所在直线y,线段F1F2的垂直平分线为x轴,建立平面直角坐标系,类比椭圆方程,焦点在y轴上的双曲线的标准方程是什么? 参考答案:如图,双曲线的焦距为2c,焦点分别为F1(0,-c),F2(0,c),a,b的意义同上,此时双曲线的方程是. 【归纳总结】 双曲线的标准方程: 练一练 设双曲线的两个焦点分别为上一点与距离差的绝对值等于6,求双曲线标准方程. 参考答案:因为双曲线的焦点在轴上,所以设它的标准方程为 .由,,得 因此,=16.所以,双曲线得标准方程为
目标三:能根据双曲线方程的定义,解决相关问题. 任务1:求与双曲线有关的实际问题. 已知,两地相距 800 m,在地听到炮弹爆炸声比在地晚2 s,且声速为 340 m/s,求炮弹爆炸点的轨迹方程. 问题1:如何将其抽象成数学情境问题? 参考答案:设爆炸点为P,则|PA|-|PB|=2×340. 问题2:求解题干问题. 参考答案: 解:如图,由题意,. 所以,点轨迹是以为焦点的双曲线的右支. ,,. 思考3:有什么办法确定炮弹爆炸声的具体位置? 参考答案:再增设一个观测点C,利用B,C(或A,C)两处测得点P发出信号的时间差,从而确定点P所在的另一双曲线方程,联立两个方程组求解,即可确定P的准确位置. 任务2:探究与双曲线有关的轨迹方程. 如图,点A,B两点的坐标分别为(-5,0),(5,0),直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是,试求点M的轨迹方程,并由点M的轨迹方程判断轨迹的形状? 参考答案:解:设点M的坐标为(x,y),因为点A的坐标为(- 5,0),所以直线AM的斜率为同理,直线BM的斜率.由已知,有,化简,得点M的轨迹方程为 ,所以点M的轨迹是除去(-5,0),(5,0)两点的双曲线. 思考4:与教材3.1例3比较,说说你有什么发现? 【归纳总结】 如果动点与两个定点所连直线的斜率之积为一个正数,那么动点的轨迹是双曲线.
学习总结
任务:比较椭圆与双曲线 参考答案:
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