内容正文:
§2.3.2 双曲线的几何性质(2)
教学目标:熟练掌握双曲线的范围,对称性,顶点等简单几何性质;
掌握标准方程中
的几何意义,以及
的相互关系;
理解、掌握坐标法中根据曲线的方程研究曲线的几何性质的一般方法.并使学生能利用上述知识进行相关的论证、计算、作双曲线的草图以及解决简单的实际问题.
教学重点:双曲线的几何性质.
教学难点:如何贯彻数形结合思想,运用曲线方程研究几何性质.
教学过程:
一、问题情境[来源:学科网ZXXK]
1.情境引入:几何性质
(1)范围:
(2)顶点:
特殊点:
实轴:
长为
,
叫做半实轴长;虚轴:
长为
,
叫做虚半轴长.
双曲线只有两个顶点,而椭圆则有四个顶点.
(3)渐近线:
(
),这两条直线就是双曲线的渐近线.
(4)等轴双曲线:
即实轴和虚轴等长,这样的双曲线叫做等轴双曲线.
(5)共渐近线的双曲线系:
.
(6)双曲线的草图:
利用双曲线的渐近线,可以帮助我们较准确地画出双曲线的草图.
2.提出问题:
椭圆中我们把
称为椭圆的离心率,反映了椭圆的"扁"的程度,那么在双曲线中,
是否也与双曲线的形状有关呢?
二、学生活动
双曲线
(
)夹在两条渐近线
之间,这说明
的大小决定了双曲线开口的大小,
越大,双曲线的开口就越大,
越小,双曲线的开口就越小.
由
可以看出,
越大,
越大,双曲线的开口就越大,
越小,
越小,双曲线的开口就越小.
先由几何画板对开口大小的变化规律进行研究,对此变化规律先形成直观理解,然后再用代数方法边板书边推导,这样就可化难为易,使学生对此规律有更深刻清晰的理解.
三、建构数学
离心率定义:双曲线的焦距与实轴长的比
,叫做双曲线的离心率.
范围:
.
与形状的关系:
越大,即渐近线的斜率的绝对值就大,这是双曲线的形状就从扁狭逐渐变得开阔.由此可知,双曲线的离心率越大,它的开口就越阔.
四、典型例题
例1.求双曲线
的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程.
解:把方程化为标准方程
由此可知,实半轴长
,虚半轴长
.
焦点的坐标是
,
.
离心率
[来源:学&科&网]
渐近线方程为
,即
.
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
,上口半径为
,下口半径为
,高
.选择适当的坐标系,求出此双曲线的方程(精确到
).
[来源:Z