3.2.2双曲线的简单几何性质(第2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2课时)
一、课时教学内容
新教学大纲对“直线与圆锥曲线的位置关系”这部分教材的要求是:掌握其简单应用。主要考查:直线与圆锥曲线公共点个数问题,相交时的弦长,弦中点或相关轨迹问题,三角形面积问题,对称性问题,存在性问题,与向量综合等问题,由于本部分内容一直是高考的热点,这类问题常涉及到圆锥曲线的性质和直线的基本知识点,所以应给以足够的重视,而用坐标法研究几何问题,是数学中的一个很大的课题,问题的大小、深浅差别很大。为此,从解析几何的本质出发,用代数的方法来研究,体现分类讨论的数学思想,又体现数形结合的数学思想,是一节很重要但又有一定深度的课。
二、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
1.重点:理解直线与双曲线的位置关系.
2.难点:会求解有关弦长问题.
四、教学过程设计
环节一 创设情境,引入课题
上节课我们学习了双曲线的几何性质,熟练掌握双曲线的几何性质是解答双曲线基本问题的法宝,这节课我们将在已有知识的基础上,进一步掌握双曲线的标准方程、几何性质,并运用它们解决有关直线与双曲线的综合问题.
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例4 双曲线型冷却塔的外形,是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所成的曲面(图3.2-10(1)).它的最小半径为12m,上口半径为13m,下口半径为25 m,高为55 m.试建立适当的坐标系,求出此双曲线的方程(精确到1m).
解:根据双曲线的对称性,在冷却塔的轴截面所在平面建立如图3.2-10(2)所示的直角坐标系,使小圆的直径
在
轴上,圆心与原点重合.这时,上、下口的直径
,
都平行于
轴,且
,
.
设双曲线的方程为,点
的坐标为
,则点
的坐标为
,
因为直径是实轴,所以
,又
,
两点都在双曲线上,所以
由方程②得(负值舍去).代入方程①得
,
化简得
③
解方程③得
(负值舍去)
因此所求双曲线得方程为.
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例5动点与定点
的距离和它到定直线
的距离的比是常数
,求动点
的轨迹.
解:设是点
到直线
的距离,根据题意,动点
的轨迹就是点的集合
.
由此得
.
将上式两边平方,并化简得
.
即
.
所以,点的轨迹是焦点在
轴上,实轴长为6,虚轴长为
的双曲线(图3.2-11).
环节三 抽象概括,形成概念
思考
将例5与椭圆一节中得例6比较,你有什么发现?
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