课件24张PPT。2.3 双曲线2.3.1 双曲线及其标准方程(1) 通过观看视频可以清晰直观地了解双曲线的形状,激发学生的学习兴趣,又通过展示生活中各种各样的双曲线物体,体会双曲线广泛地存在于我们的生活的各个角落,充分调动学生学习的积极性和主动性. 借助多媒体辅助手段,动态展现双曲线的形成,将抽象的数学问题变为具体的图形语言,增强学生直观感知能力.在学习了椭圆的定义和标准方程之后,利用类比的思想学习双曲线的定义和标准方程,自然流畅,易于理解.
例1是借助双曲线的定义求动点的轨迹方程;例2是生活实际问题中的双曲线问题,也是结合双曲线的定义求动点的轨迹方程问题.
1. 椭圆的定义2. 引入问题:|MF1|+|MF2|=2a ( 2a>|F1F2|>0) ①如图(A), |MF1|-|MF2|=常数②如图(B),上面两条合起来叫做双曲线由①②可得: | |MF1|-|MF2| | = 常数(差的绝对值) |MF2|-|MF1|=常数数学实验:[1]取一条拉链;
[2]如图把它固定在板上的两点F1、F2
[3] 拉动拉链(M)。
思考:拉链运动的轨迹是什么?用拉链绘制双曲线http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55d6bf5daf508f0099b1c742生活中的双曲线法拉利主题公园巴西利亚大教堂麦克唐奈天文馆双曲线定义先通过三个小动画理解双曲线的定义双曲线1双曲线2双曲线3http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55d6bf58af508f0099b1c73chttp://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55d6bf59af508f0099b1c73ehttp://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55d6bf5aaf508f0099b1c740① 两个定点F1、F2——双曲线的焦点;② |F1F2|=2c ——焦距.(1)2a< |F1F2| ;平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于︱F1F2︱)的点的轨迹叫做双曲线.(2)2a >0 ;思考:(1)若2a= | F1F2 |,则轨迹是?(2)若2a> | F1F2 |,则轨迹是?说明:(3)若2a=0,则轨迹是? | |MF1| - |MF2| | = 2a(1)两条射线(2)不表示任何轨迹(3)线段F1F2的垂直平分线双曲线定义:求曲线方程的步骤:双曲线的标准方程1. 建系以F1,F2所在的直线为x轴,线段F1F2的中点为原点建立直角坐标系2.设点设M(x , y),则F1(-c,0),F2(c,0)3.列式|MF1| - |MF2|=±2a4.化简此即为焦点在x轴上的双曲线的标准方程若建系时,焦点在y轴上呢?看 前的系数,哪一个为正,则在哪一个轴上问题2、双曲线的标准方程与椭圆的标准方程
有何区别与联系?问题1、如何判断双曲线的焦点在哪个轴上?F(±c,0)F(±c,0)a>0,b>0,但a不一定大于b,c2=a2+b2a>b>0,a2=b2+c2双曲线与椭圆之间的区别与联系||MF1|-|MF2||=2a |MF1|+|MF2|=2a F(0,±c)F(0,±c)典例展示解:解: 由声速及在A地听到炮弹爆炸声比在B地晚2s,可知A地与爆炸点的距离比B地与爆炸点的距离远680m.因为|AB|>680m,所以爆炸点的轨迹是以A、B为焦点的双曲线在靠近B处的一支上. 例2.已知A,B两地相距800m,在A地听到炮弹爆炸声比在B地晚2s,
且声速为340m/s,求炮弹爆炸点的轨迹方程.设爆炸点P的坐标为(x,y),则即 2a=680,a=340因此炮弹爆炸点的轨迹方程为答:再增设一个观测点C,利用B、C(或A、C)两处测得的爆炸声的时间差,可以求出另一个双曲线的方程,解这两个方程组成的方程组,就能确定爆炸点的准确位置.这是双曲线的一个重要应用. 变式训练3.如果方程 表示双曲线,求m的取值范围.解:1.已知两定点F1(-5,0),F2(5,0),动点P满足
|PF1|-|PF2|=2a,则当a=3和5时,P点的轨迹为( )
A.双曲线和一直线
B.双曲线和一条射线
C.双曲线的一支和一条射线
D.双曲线的一支和一条直线2.若方程(k2+k-2)x2+(k+1)y2=1的曲线是焦点在y轴上的
双曲线,则k? .(-1, 1), , , , 3.已知双曲线过 两点,求双曲线
的标准方程. 1.双曲线定义及标准方程;4.双曲线与椭圆之间的区别与联系.2.双曲线焦点位置的确定方法;3.求双曲线标准方程的关键(定位,定量);课件28张PPT。2.3 双曲线2.3.2 双曲线的简单几何性质(2) 本节课主要学习双曲线的定义、直线与双曲线的位置关系、直线与双曲线的弦长. 通过回顾双曲线的概念、方程和性质,复习直线与椭圆的位置关系等知识,巩固所学知识,充分调动学生学习的积极性和主动性.
双曲线的第二定义作为了解内容,在实际教学中可以根据实际情况酌情处理,在普通班的教学中可以忽略不讲,直接讲例题1;例2研究了直线与双曲线的位置关系;例3讲的是高考的一个热点内容——弦长公式问题。直线与双曲线的弦长公式问题(可以推广到直线与其它圆锥曲线的弦长公式问题).
关于x轴、y轴、原点对称F1(-c,0) F2(c,0)关于x轴、y轴、原点对称A1(- a,0),A2(a,0)无图形方程范围对称性顶点离心率渐进线关于x轴、y轴、原点对称图形方程范围对称性顶点离心率A1(- a,0),A2(a,0)A1(0,-a),A2(0,a)关于x轴、y轴、原点对称渐进线F2(0,c)
F1(0,-c)1、“共渐近线”的双曲线λ>0表示焦点在x轴上的双曲线;λ<0表示焦点在y轴上的双曲线。2、“共焦点”的双曲线(1)与椭圆 有共同焦点的双曲线方程表
示为(2)与双曲线 有共同焦点的双曲线方
程表示为 引例 点M(x, y)与定点F(c, 0)的距离和它到定直线
的距离比是常数 (c>a>0),求点M的轨迹.解:设点M(x,y)到l的距离为d,则即化简得(c2-a2)x2- a2y2=a2 (c2 - a2) 设c2-a2 =b2,(a>0,b>0)故点M的轨迹为实轴、虚轴长分别为2a、2b的双曲线.b2x2-a2y2=a2b2即就可化为:点M的轨迹也包括双曲线的左支.双曲线的第二定义 双曲线的第二定义 平面内,若定点F不在定直线l上,则到定点F的距离与到定直线l的距离比为常数e(e>1)的点的轨迹是双曲线。 定点F是双曲线的焦点,定直线叫做双曲线的准线,常数e是双曲线的离心率.对于双曲线是相应于右焦点F(c, 0)的右准线.类似于椭圆是相应于左焦点F′(-c, 0)的左准线.点M到左焦点与左准线的距离之比
也满足第二定义.想一想:中心在原点,焦点在y轴上的双曲线的准线方程是怎样的?相应于上焦点F(c, 0)的是上准线相应于下焦点F′(-c, 0)的是下准线解:例1.点M(x,y)与定点F(5,0)的距离和它到定
直线 的距离的比是常数 ,求点M的轨迹.xy..FOM.典例展示将上式两边平方,并化简,得:双曲线中应注意的几个问题:
(1)双曲线是两支曲线,而椭圆是一条封闭的曲线;
(2)双曲线的两条渐近线是区别于其他圆锥曲线所特有的;
(3)双曲线只有两个顶点,离心率e>1;
(5)注意双曲线中a,b,c,e的等量关系与椭圆中a,b,c,e的不同.椭圆与直线的位置关系及判断方法判断方法?<0?=0?>0(1)联立方程组(2)消去一个未知数(3)复习:相离相切相交 直线与双曲线的位置关系1) 位置关系种类种类:相离;相切;相交(0个交点,一个交点,一个交点或两个交点)2)位置关系与交点个数相离:0个交点相交:一个交点相交:两个交点相切:一个交点3)判断直线与双曲线位置关系的操作程序把直线方程代入双曲线方程得到一元一次方程得到一元二次方程直线与双曲线的
渐进线平行相交(一个交点) 计 算 判 别 式(b2-a2k2)x2-2kma2x+a2(m2+b2)=01.二次项系数为0时,L与双曲线的渐近线平行或重合。
重合:无交点;平行:有一个交点。2.二次项系数不为0时,上式为一元二次方程,②相切一点: △=0
③相 离: △<0 注:①相交两点: △>0
同侧: >0
异侧: <0
一点: 直线与渐进线平行
特别注意直线与双曲线的位置关系中:
一解不一定相切,相交不一定两解,两解不一定同支例2.已知直线y=kx-1与双曲线x2-y2=4,试讨论实数k
的取值范围,使直线与双曲线
(1)没有公共点;
(2)有两个公共点;
(3)只有一个公共点;
(4)交于异支两点;
(5)与左支交于两点.k=±1,或 k= ± ;-1<k<1 ;k< 或k> ; <k< ;1.过点P(1,1)与双曲线 只有一个变题:将点P(1,1)改为
1.A(3,4)
2.B(3,0)
3.C(4,0)
4.D(0,0).答案又是怎样的?41.两条;2.三条;3.两条;4.零条.交点的直线共有_______条.(1,1)。弦长问题分析:求弦长问题有两种方法:
法一:如果交点坐标易求,可直接用两点间距离公式代入求弦长;
法二:但有时为了简化计算,常设而不求,运用韦达定理来处理.解:由双曲线的方程得,两焦点分别为F1(-3,0),F2(3,0).因为直线AB的倾斜角是30°,且直线经过右焦点F2,所以,直线AB的方程为【提升总结】这里我们也可以利用弦长公式求解:弦长公式:或算一算,看结果一样吗?解析:因为F1的坐标是(-3,0),所以你能求出△AF1B的周长吗?92.过双曲线的一个焦点F2作垂直于实轴的弦PQ,点F1是另一个焦点,若∠PF1Q=90°,则双曲线的离心率等于________.C4.求一条渐近线方程是3x+4y=0,一个焦点是(4,0)的双曲线标准方程.
解析:因为双曲线的一条渐近线方程为3x+4y=0,1 .位置判定
2.弦长公式
3.中点问题
4.垂直与对称
5.设而不求(韦达定理、点差法)课件24张PPT。2.3.2 双曲线的简单几何性质(1)2.2 双曲线 通过动画展示通风塔的截面图是双曲线,培养学生善于观察,热爱生活的良好品质,同时激发了学生探索新知的欲望,充分调动学生学习的积极性和主动性. 运用类比的思想,类比椭圆的性质学习双曲线的性质,注意双曲线的性质比椭圆多一个渐进线的性质.
例1是探讨双曲线的常见性质;例2是求通风塔的形状双曲线方程;双曲线和之前学的椭圆有很多相似之处,也有很多区别,在教学过程中着重采用了双曲线和椭圆对比、对照的方式讲解.其一是便于学生理解,其二是通过对比、对照让学生记忆深刻,不易混淆.http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=541bd65e5aa8dafbc5fb17a3通风塔与双曲线| |MF1|-|MF2| | =2a(0 < 2a<|F1F2|)F ( ±c, 0) F(0, ± c)复习回顾 1.双曲线的定义及标准方程oYX关于X,Y轴,
原点对称(±a,0),(0,±b)(±c,0)A1A2 ; B1B2|x|?a,|y|≤b
F1F2A1A2B2B12.椭圆的图像与性质: 2、对称性 研究双曲线 的简单几何性质1、范围关于x轴、y轴和原点都是对称的.x轴、y轴是双曲线的对称轴,原点是对称中心,又叫做双曲线的中心。(-x,-y)(-x,y)(x,y)(x,-y)3、顶点(1)双曲线与对称轴的交点,叫做双曲线的顶点.如图,线段 叫做双曲线的实轴,它的长为2a,a叫做实半轴长;
线段 叫做双曲线的虚轴,它的长为2b,b叫做双曲线的虚半轴长.(2)4、离心率离心率。c>a>0e >1e是表示双曲线开口大小的一个量,e越大开口越大!(1)定义:(2)e的范围:(3)e的含义:几何画板展示离心率与a,b,c及双曲线开口大小的关系(拖动三角形的端点使a,b,c变化)5、渐近线拖动下方中间的两个点绘制双曲线图像,体会双曲线和渐近线的关系焦点在x轴上的双曲线的几何性质双曲线标准方程:YX1、范围:x≥a或x≤-a
2、对称性:关于x轴,y轴,原点对称。3、顶点:A1(-a,0),A2(a,0)4、轴:实轴 A1A2 虚轴 B1B2A1A2B1B25、渐近线方程:6、离心率:e=(1)范围:(4)渐近线:(5)离心率:或或关于坐标
轴和
原点
都对
称解:把方程化为标准方程可得:实半轴长a=4虚半轴长b=3焦点坐标是(0,-5),(0,5)离心率:渐近线方程:典例展示例2、双曲线型自然通风塔的外形,是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所成的曲面,它的最小半径为12m,上口半径为13m,下口半径为20m,高55m.选择适当的坐标系,求出此 双曲线的方程(精确到1m).3.如图,ax-y+b=0和bx2+ay2=ab(ab≠0)所表示的曲线只可能是( )B C椭圆与双曲线的比较关于x轴、y轴、原点对称图形方程范围对称性顶点离心率A1(- a,0),A2(a,0)A1(0,-a),A2(0,a)关于x轴、y轴、原点对称渐近线F2(0,c)
F1(0,-c)的渐近线是直线y知识要点:技法要点:THANKS!