本合集包含了不等式,圓,雙曲線(xiàn)等為主的課文高二數(shù)學(xué)教案,掌握?qǐng)A的一般式方程及其各系數(shù)的幾何特征。
本節(jié)課的核心是培養(yǎng)學(xué)生的變形技能,訓(xùn)練學(xué)生的推理能力.為今后證明不等式、解不等式的學(xué)習(xí)奠定技能上和理論上的基礎(chǔ).
合集中的教案具體包括
1 不等式的性質(zhì)
2 圓的方程
3 雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)
教案舉例
§8.4雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)(第1課時(shí))
㈠課時(shí)目標(biāo)
1.熟悉雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)。
2.能理解離心率的大小對(duì)雙曲線(xiàn)形狀的影響。
3.能運(yùn)用雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)或圖形特征,確定焦點(diǎn)的位置,會(huì)求雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程。
㈡教學(xué)過(guò)程
[情景設(shè)置]
敘述橢圓的幾何性質(zhì),并填寫(xiě)下表:
方程
性質(zhì)
圖像(略)
范圍-a≤x≤a,-b≤y≤b
對(duì)稱(chēng)性對(duì)稱(chēng)軸、對(duì)稱(chēng)中心
頂點(diǎn)(±a,0)、(±b,0)
離心率e=(幾何意義)
[探索研究]
1.類(lèi)比橢圓的幾何性質(zhì),探討雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì):范圍、對(duì)稱(chēng)性、頂點(diǎn)、離心率。
雙曲線(xiàn)的實(shí)軸、虛軸、實(shí)半軸長(zhǎng)、虛半軸長(zhǎng)及離心率的定義。
雙曲線(xiàn)與橢圓的幾何性質(zhì)對(duì)比如下:
方程
性質(zhì)
圖像(略)(略)
范圍-a≤x≤a,-b≤y≤bx≥a,或x≤-a,y∈R
對(duì)稱(chēng)性、對(duì)稱(chēng)軸、對(duì)稱(chēng)中心 對(duì)稱(chēng)軸、對(duì)稱(chēng)中心
頂點(diǎn) (±a,0)、(±b,0) (-a,0)、(a,0)
離心率 0<e=<1
e=>1
下面繼續(xù)研究離心率的幾何意義:
(a、b、c、e關(guān)系:c2=a2+b2, e=>1)
2.漸近線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)與論證
根據(jù)橢圓的上述四個(gè)性質(zhì),能較為準(zhǔn)確地把 畫(huà)出來(lái)嗎?(能)
根據(jù)上述雙曲線(xiàn)的四個(gè)性質(zhì),能較為準(zhǔn)確地把 畫(huà)出來(lái)嗎?(不能)
通過(guò)列表描點(diǎn),能把雙曲線(xiàn)的頂點(diǎn)及附近的點(diǎn),比較精確地畫(huà)出來(lái),但雙曲線(xiàn)向何處伸展就不很清楚。
我們能較為準(zhǔn)確地畫(huà)出曲線(xiàn)y=,這是為什么?(因?yàn)楫?dāng)雙曲線(xiàn)伸向遠(yuǎn)處時(shí),它與x軸、y軸無(wú)限接近)此時(shí),x軸、y軸叫做曲線(xiàn)y=的漸近線(xiàn)。
問(wèn):雙曲線(xiàn) 有沒(méi)有漸近線(xiàn)呢?若有,又該是怎樣的直線(xiàn)呢?
引導(dǎo)猜想:在研究雙曲線(xiàn)的范圍時(shí),由雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程可解出:
y=± =±
當(dāng)x無(wú)限增大時(shí), 就無(wú)限趨近于零,也就是說(shuō),這是雙曲線(xiàn)y=±
與直線(xiàn)y=± 無(wú)限接近。
這使我們猜想直線(xiàn)y=± 為雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)。
直線(xiàn)y=± 恰好是過(guò)實(shí)軸端點(diǎn)A1、A2,虛軸端點(diǎn)B1、B2,作平行于坐標(biāo)軸的直線(xiàn)x=±a, y=±b所成的矩形的兩條對(duì)角線(xiàn),那么,如何證明雙曲線(xiàn)上的點(diǎn)沿曲線(xiàn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)時(shí),與漸近線(xiàn)越來(lái)越接近呢?顯然,只要考慮第一象限即可。
證法1:如圖,設(shè)M(x0,y0)為第一象限內(nèi)雙曲線(xiàn) 上的仍一點(diǎn),則
y0= ,M(x0,y0)到漸近線(xiàn)ay-bx=0的距離為:
∣MQ∣= =
點(diǎn)M向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng), x0隨著增大,∣MQ∣就逐漸減小,M點(diǎn)就無(wú)限接近于 y=
故把y=± 叫做雙曲線(xiàn) 的漸近線(xiàn)。
3.離心率的幾何意義
∵e=,c>a, ∴e>1由等式c2-a2=b2,可得 ===
e越。ń咏1) 越接近于0,雙曲線(xiàn)開(kāi)口越小(扁狹)
e越大 越大,雙曲線(xiàn)開(kāi)口越大(開(kāi)闊)
4.鞏固練習(xí)
求下列雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程,并畫(huà)出雙曲線(xiàn)。
①4x2-y2=4 ②4x2-y2=-4
已知雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為x±2y=0,分別求出過(guò)以下各點(diǎn)的雙曲線(xiàn)方程
①M(fèi)(4, ) ②M(4, )
[知識(shí)應(yīng)用與解題研究]
例 1 求雙曲線(xiàn)9y2-16x2=144的實(shí)半軸長(zhǎng)和虛半軸長(zhǎng)、焦點(diǎn)坐標(biāo)、離心率、漸近線(xiàn)方程。
例2 雙曲線(xiàn)型自然通風(fēng)塔的外形,是雙曲線(xiàn)的一部分繞其虛軸旋轉(zhuǎn)而成的曲面,如圖;它的最小半徑為12m,上口半徑為13m,下口半徑為25m,高為55m,選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求出此雙曲線(xiàn)的方程(精確到1m)
㈣提煉總結(jié)
1. 雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)及a、b、c、e的關(guān)系。
2. 漸近線(xiàn)是雙曲線(xiàn)特有的性質(zhì),其發(fā)現(xiàn)證明蘊(yùn)含了重要的數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法。
3. 雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)與橢圓的幾何性質(zhì)類(lèi)似點(diǎn)和不同點(diǎn)。