3.2.2双曲线的简单几何性质(第1课时)(教学设计)-【上好课】高二数学同步备课系列(人教A版2019选择性必修第一册)
3.2.2双曲线的简单几何性质(第1课时)教学设计
一、课时教学内容
- 双曲线的简单几何性质
- 双曲线的范围、对称性、顶点、渐近线和离心率
二、课时教学目标
1.根据双曲线的方程研究双曲线的几何性质,并正确地画出它的图形,培养数学抽象的核心素养.
2.了解离心率对双曲线开阔程度的影响,培养数学运算的核心素养.
3. 根据几何条件求出双曲线的方程,培养数学运算的核心素养.
三、教学重点、难点
- 重点:双曲线的几何特征,双曲线的标准方程,以及它的简单几何性质.
- 难点:双曲线的渐近线及离心率的意义
四、教学过程设计
环节一 创设情境,引入课题
问题1:(1)双曲线的标准方程是什么?(2)前节根据椭圆的标准方程研究了椭圆的哪些性质?
类比椭圆的几何性质的研究,
你认为应该研究双曲线 ①的哪些几何性质?如何研究这些性质?
探究1:类比椭圆+
=1(a>b>0)的几何性质,
借助-
=1(a>0,b>0)探讨双曲线几何性质。
探究要求:要求先自己做一做,再在小组说一说,选出代表在班级讲一讲。
设计意图:依据学生思维的形象直观性和认知的情景依存性,在问题的指引下, 学生自主探究,
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深入思考, 感知数学, 并在小组内交流讨论,在此期间教师巡回指导.全班交流后,及时点评。
活动成果:
(1)
| 椭圆 | 双曲线 |
范围 | -a≤x≤a -b≤y≤b | x≥a或x≤-a,y∈R |
对称性 | 关于x轴、y轴、原点对称 | 关于x轴、y轴、原点对称 |
顶点 | (±a,0),(0,±b) | (±a,0) |
离心率 | e= | e= |
(2)双曲线与对称轴的交点,叫做双曲线的顶点,坐标为(±a,0)。
(3)线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长为2a,a叫做实半轴长;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。
环节二 观察分析,感知概念
1.范围
问题2:观察双曲线的形状,你能从图上看出它的范围吗?
类比研究椭圆范围的方法,观察双曲线,我们发现双曲线上点的横坐标的范围是,或
,纵坐标的范围是
(图3.2-7).
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下面利用双曲线的方程求出它的范围.
由方程①可得
,
于是,双曲线上点的坐标都适合不等式
,
即
,
.
所以或
,
.
这说明双曲线位于直线及其左侧和直线
及其右侧的区域.
2.对称性
问题3:观察双曲线的形状,你能从图上看出双曲线具有怎样的对称性?哪些点比较特殊?
类比研究椭圆对称性的方法容易得到,双曲线
关于
轴、
轴和原点都是对称的.这时,坐标轴是双曲线的对称轴,原点是双曲线的对称中心双曲线的对称中心叫做双曲线的中心.
- 顶点
问题4:什么是双曲线的顶点?
类比求椭圆顶点的方法,在方程①中,令,得
,因此双曲线和
轴有两个交点
,
.因为
轴是双曲线的对称轴,所以双曲线和它的对称轴有两个交点,它们叫做双曲线的顶点.
问题5:双曲线的对称轴与双曲线有几个交点?这说明它有几个顶点?这与椭圆有何异同?
令,得
,这个方程没有实数解,说明双曲线和
轴没有公共点,但我们也把
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