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人教版2019高一数学(选修一) 第三章 圆锥曲线的方程
3.2.2 双曲线的简单几何性质(第1课时)
学习目标
1.掌握双曲线的简单几何性质.(重点)
2.理解双曲线的渐近线及离心率的意义.(难点)
双曲线的定义及标准方程
标准方程
图 形
焦点坐标
双曲线定义
a、b、c 的关系
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹.
记忆口诀:化成标准形式,焦点跟着正项走
复习导入
火电厂、核电站的循环水自然通风冷却塔是一种大型薄壳型构筑物.建在水源不十分充足的地区的电厂,为了节约用水,需建造一个循环冷却水系统,以使得冷却器中排出的热水在其中冷却后可重复使用.大型电厂采用的冷却构筑物多为双曲线形冷却塔.这样从结构稳定,强度高,能够获得更大的容积.气流顺畅,对流冷却效果好,造型美观.
建造这种冷却塔时要考虑到最小半径和上、下口的半径,如何确定这些数据
情景导入
类比对椭圆几何性质的研究,你认为应该研究双曲线的哪些几何性质
如何研究这些性质
x
F1
F2
y
O
M(x,y)
F1
F2
O
x
y
A1
A2
B1
B2
新知探究
问题1 类比研究椭圆范围的方法,观察双曲线的具体边界是怎样的?
一、范围
关于原点对称
问题2 类比椭圆的对称性,观察双曲线的图像,归纳总结双曲线的对称性.
二、对称性
问题3 类比椭圆的顶点,观察双曲线图像,归纳双曲线的顶点坐标
三、顶点
双曲线与x轴的交点为A1(-a,0)和A2(a,0),它们叫做双曲线的顶点.
双曲线与y轴没有交点,但我们仍把B1(0,-b)和B2(0,b)画在y轴上.
线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长为2a,a叫做双曲线的实半轴长;
线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长为2b,b叫做双曲线的虚半轴长.
x
O
A1
y
A2
B1
B2
F2
F1
四、渐近线
双曲线的两支向外延伸时,与矩形的两条对角线逐渐接近,我们把这两条直线叫做双曲线的渐近线.
如图,直线x= a和直线y= b 围成了一个矩形,矩形的两条对角线的方程是什么?
x
O
A1
y
A2
B1
B2
F2
F1
在方程 中,如果a=b,那么双曲线的方程为x2-y2=a2,它的实轴和虚轴的长都等于2a.
这时,四条直线x =±a,y =±b围成正方形,渐近线方程为 y=±x ,它们互相垂直,并且平分双曲线实轴和虚轴所成的角.实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线.
与椭圆类似,双曲线的焦距与长轴长的比 称为椭圆的离心率,因为c>a>0,所以双曲线的离心率
椭圆的离心率刻画了椭圆的扁平程度,双曲线的离心率刻画双曲线的什么几何特征
用双曲线渐近线的斜率能刻画双曲线的“张口”大小吗 它与用离心率刻画“张口”大小有什么联系和区别
五、离心率
例3 求双曲线9y2 – 16x2 =144的实半轴与虚半轴长,
焦点坐标,离心率及渐近线方程, 并画出双曲线草图.
解:
3
-3
4
-4
x
y
O
F1(0,-5)
F2(0,5)
课本例题
1. 求下列双曲线的实轴与虚轴的长, 顶点和焦点的坐标, 离心率,渐近线方程.
解:
课本练习
1. 求下列双曲线的实轴与虚轴的长, 顶点和焦点的坐标, 离心率,
渐近线方程.
解:
1. 求下列双曲线的实轴与虚轴的长, 顶点和焦点的坐标, 离心率,
渐近线方程.
解:
1. 求下列双曲线的实轴与虚轴的长, 顶点和焦点的坐标, 离心率,
渐近线方程.
解:
解:
解:
解:
解:
题型一:由双曲线的标准方程研究其几何性质
典例剖析
归纳总结
题型二:利用几何性质求双曲线的标准方程
典例剖析
例2.求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(2)两顶点间的距离是6,两焦点的连线被两顶点和中心四等分;
典例剖析
典例剖析
求双曲线标准方程的方法与技巧
1.根据双曲线的某些几何性质求双曲线方程,一般用待定系数法转化为解方程(组),但要注意焦点的位置,从而正确选择方程的形式.
2.巧设双曲线方程的六种方法与技巧:
(1)根据双曲线的某些几何性质求双曲线方程,一般用待定系数法转化为解方程(组),但要注意焦点的位置,从而正确选择方程的形式.
归纳总结
归纳总结
题型三:双曲线的离心率及其应用
典例剖析
归纳总结
答案:D.
1. 根据双曲线的某些几何性质求双曲线方程,一般用待定系数法转化为解方程(组),但要注意焦点的位置,从而正确选择方程的形式.
(2) 以双曲线 有相同的渐近线的双曲线方程可设为
(1) 渐近线方程为 的双曲线方程可设为
2. 巧设双曲线方程的技巧
课堂小结