2019-2020年高中數(shù)學 2.3.2 雙曲線的簡單幾何性質(zhì)教案 北師大版選修2-1.doc

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2019-2020年高中數(shù)學 2.3.2 雙曲線的簡單幾何性質(zhì)教案 北師大版選修2-1 ◆ 知識與技能目標 了解平面解析幾何研究的主要問題：（1）根據(jù)條件，求出表示曲線的方程；（2）通過方程，研究曲線的性質(zhì)．理解雙曲線的范圍、對稱性及對稱軸，對稱中心、離心率、頂點、漸近線的概念；掌握雙曲線的標準方程、會用雙曲線的定義解決實際問題；通過例題和探究了解雙曲線的第二定義，準線及焦半徑的概念，利用信息技術進一步見識圓錐曲線的統(tǒng)一定義． ◆ 過程與方法目標 （1）復習與引入過程 引導學生復習得到橢圓的簡單的幾何性質(zhì)的方法，在本節(jié)課中不僅要注意通過對雙曲線的標準方程的討論，研究雙曲線的幾何性質(zhì)的理解和應用，而且還注意對這種研究方法的進一步地培養(yǎng)．①由雙曲線的標準方程和非負實數(shù)的概念能得到雙曲線的范圍；②由方程的性質(zhì)得到雙曲線的對稱性；③由圓錐曲線頂點的統(tǒng)一定義，容易得出雙曲線的頂點的坐標及實軸、虛軸的概念；④應用信息技術的《幾何畫板》探究雙曲線的漸近線問題；⑤類比橢圓通過的思考問題，探究雙曲線的扁平程度量橢圓的離心率．〖板書〗2．2．2雙曲線的簡單幾何性質(zhì)． （2）新課講授過程 （i）通過復習和預習，對雙曲線的標準方程的討論來研究雙曲線的幾何性質(zhì)． 提問：研究雙曲線的幾何特征有什么意義？從哪些方面來研究？ 通過對雙曲線的范圍、對稱性及特殊點的討論，可以從整體上把握曲線的形狀、大小和位置．要從范圍、對稱性、頂點、漸近線及其他特征性質(zhì)來研究曲線的幾何性質(zhì)． （ii）雙曲線的簡單幾何性質(zhì) ①范圍：由雙曲線的標準方程得，，進一步得：，或．這說明雙曲線在不等式，或所表示的區(qū)域； ②對稱性：由以代，以代和代，且以代這三個方面來研究雙曲線的標準方程發(fā)生變化沒有，從而得到雙曲線是以軸和軸為對稱軸，原點為對稱中心； ③頂點：圓錐曲線的頂點的統(tǒng)一定義，即圓錐曲線的對稱軸與圓錐曲線的交點叫做圓錐曲線的頂點．因此雙曲線有兩個頂點，由于雙曲線的對稱軸有實虛之分，焦點所在的對稱軸叫做實軸，焦點不在的對稱軸叫做虛軸； ④漸近線：直線叫做雙曲線的漸近線； ⑤離心率： 雙曲線的焦距與實軸長的比叫做雙曲線的離心率（）． （iii）例題講解與引申、擴展 例3 求雙曲線的實半軸長和虛半軸長、焦點的坐標、離心率、漸近線方程． 分析：由雙曲線的方程化為標準方程，容易求出．引導學生用雙曲線的實半軸長、虛半軸長、離心率、焦點和漸近線的定義即可求相關量或式子，但要注意焦點在軸上的漸近線是． 擴展：求與雙曲線共漸近線，且經(jīng)過點的雙曲線的標準方及離心率． 解法剖析：雙曲線的漸近線方程為．①焦點在軸上時，設所求的雙曲線為，∵點在雙曲線上，∴，無解；②焦點在軸上時，設所求的雙曲線為，∵點在雙曲線上，∴，因此，所求雙曲線的標準方程為，離心率．這個要進行分類討論，但只有一種情形有解，事實上，可直接設所求的雙曲線的方程為． 例4 雙曲線型冷卻塔的外形，是雙曲線的一部分繞其虛軸旋轉(zhuǎn)所成的曲面如圖（1），它的最小半徑為，上口半徑為，下口半徑為，高為．試選擇適當?shù)淖鴺讼?，求出雙曲線的方程（各長度量精確到）． 解法剖析：建立適當?shù)闹苯亲鴺讼?，設雙曲線的標準方程為，算出的值；此題應注意兩點：①注意建立直角坐標系的兩個原則；②關于的近似值，原則上在沒有注意精確度時，看題中其他量給定的有效數(shù)字來決定． 引申：如圖所示，在處堆放著剛購買的草皮，現(xiàn)要把這些草皮沿著道路或送到呈矩形的足球場中去鋪墊，已知，，，．能否在足球場上畫一條“等距離”線，在“等距離”線的兩側(cè)的區(qū)域應該選擇怎樣的線路？說明理由． 解題剖析：設為“等距離”線上任意一點，則，即（定值），∴“等距離”線是以、為焦點的雙曲線的左支上的一部分，容易“等距離”線方程為．理由略． 例5 如圖，設與定點的距離和它到直線：的距離的比是常數(shù)，求點的軌跡方程． 分析：若設點，則，到直線：的距離，則容易得點的軌跡方程． 引申：用《幾何畫板》探究點的軌跡：雙曲線 若點與定點的距離和它到定直線：的距離比是常數(shù)，則點的軌跡方程是雙曲線．其中定點是焦點，定直線：相應于的準線；另一焦點，相應于的準線：． ◆ 情感、態(tài)度與價值觀目標 在合作、互動的教學氛圍中，通過師生之間、學生之間的交流、合作、互動實現(xiàn)共同探究，教學相長的教學活動情境，結(jié)合教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生科學探索精神、審美觀和科學世界觀，激勵學生創(chuàng)新．必須讓學生認同和掌握：雙曲線的簡單幾何性質(zhì)，能由雙曲線的標準方程能直接得到雙曲線的范圍、對稱性、頂點、漸近線和離心率；必須讓學生認同與理解：已知幾何圖形建立直角坐標系的兩個原則，①充分利用圖形對稱性，②注意圖形的特殊性和一般性；必須讓學生認同與熟悉：取近似值的兩個原則：①實際問題可以近似計算，也可以不近似計算，②要求近似計算的一定要按要求進行計算，并按精確度要求進行，沒有作說明的按給定的有關量的有效數(shù)字處理；讓學生參與并掌握利用信息技術探究點的軌跡問題，培養(yǎng)學生學習數(shù)學的興趣和掌握利用先進教學輔助手段的技能． ◆能力目標 （1） 分析與解決問題的能力：通過學生的積極參與和積極探究,培養(yǎng)學生的分析問題和解決問題的能力． （2） 思維能力：會把幾何問題化歸成代數(shù)問題來分析，反過來會把代數(shù)問題轉(zhuǎn)化為幾何問題來思考；培養(yǎng)學生的會從特殊性問題引申到一般性來研究，培養(yǎng)學生的辯證思維能力． （3） 實踐能力：培養(yǎng)學生實際動手能力，綜合利用已有的知識能力． （4） 創(chuàng)新意識能力：培養(yǎng)學生思考問題、并能探究發(fā)現(xiàn)一些問題的能力，探究解決問題的一般的思想、方法和途徑．