内容正文:
2.2.1《双曲线及其标准方程》
教学目标
知识与技能目标
理解双曲线的概念,掌握双曲线的定义、会用双曲线的定义解决实际问题;理解双曲线标准方程的推导过程及化简无理方程的常用的方法;了解借助信息技术探究动点轨迹的《几何画板》的制作或操作方法。
过程与方法目标
(1)预习与引入过程
预习教科书有关内容,思考当变化的平面与圆锥轴所成的角在变化时,观察平面截圆锥的截口曲线(截面与圆锥侧面的交线)是什么图形?又是怎么样变化的?
问题1:椭圆的定义是什么?
问题2:椭圆的标准方程是怎样的?
问题3:如果把上述定义中“距离的和”改为“距离的差”那么点 的轨迹会发生怎样的变化?
平面内与两个定点 的距离的和等于常数(大于 )的点的轨迹叫做
椭圆。
, , 关系如何?
1.双曲线的定义:
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。
平面内与两个定点 的距离的差的绝对值等于常数(小于 )的点的轨迹叫做双曲线。
2.标准方程的推导
① 建系
② 设点
③ 列式
使 轴经过两焦点 , 轴为线段 的垂直平分线。
O
设 是双曲线上任一点,
焦距为 ,那么 焦点 又设点 与 的差的绝对值等于常数 。
即
④化简
代入得
两边同除以 得
得
这个方程叫做双曲线的标准方程。它所表示的是焦点在 轴上
焦点在 轴上的双曲线的标准方程是什么?
3.两种标准方程的比较
① 方程用“-”号连接。
③ 。
② 分母是 但 大小不定。
④如果 的系数是正的,则焦点在 轴上;如果 的系数是正的,则焦点在 轴上。
答案:
判断下列方程是否表示双曲线?若是,求出 及焦点坐标。
(1)先把非标准方程化成标准方程,再判断焦点所在的坐标轴。
(2) 是否表示双曲线?
表示焦点在 轴上的双曲线;
表示焦点在 轴上的双曲线。
表示双曲线,求 的范围。
答案: 。
解:因为双曲线的焦点在轴 上,所以设它的标准方程为
因为 ,所以 ,所以
因此,双曲线的标准方程为
小结:求标准方程要做到先定型,后定量。
1.已知双曲线两个焦点分别为 ,双曲线上一点 到 距离差的绝对值等于6,求双曲线的标准方程。
求适合下列条件的双曲线的标准方程。
①焦点在在轴 上, ;
②焦点在在轴 上,经过点 .
答案: ①
令
则
解得
故所求双曲线的标准方程为
②
设双曲线的标准方程为
代入点 得
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2秒,且声速为340m/s,求炮弹爆炸点的轨迹方程。
分析:
假设爆炸点为P,爆炸点距A地比B地远;
爆炸点P的轨迹是靠近B处
的双曲线的一支。
A
B
P
解:建立如图所示的直角坐标系 ,使 两点在 轴上,并且坐标原点 与线段 的中点重合。
设爆炸点 的坐标为 ,则