第一篇:高中數(shù)學(xué) 第二章《雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)》教案 新人教A版選修2-1
2.2.2 雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)
◆ 知識(shí)與技能目標(biāo)
了解平面解析幾何研究的主要問(wèn)題:(1)根據(jù)條件,求出表示曲線的方程;(2)通過(guò)方程,研究曲線的性質(zhì).理解雙曲線的范圍、對(duì)稱性及對(duì)稱軸,對(duì)稱中心、離心率、頂點(diǎn)、漸近線的概念;掌握雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程、會(huì)用雙曲線的定義解決實(shí)際問(wèn)題;通過(guò)例題和探究了解雙曲線的第二定義,準(zhǔn)線及焦半徑的概念,利用信息技術(shù)進(jìn)一步見(jiàn)識(shí)圓錐曲線的統(tǒng)一定義.
◆ 過(guò)程與方法目標(biāo)
(1)復(fù)習(xí)與引入過(guò)程
引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)得到橢圓的簡(jiǎn)單的幾何性質(zhì)的方法,在本節(jié)課中不僅要注意通過(guò)對(duì)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程的討論,研究雙曲線的幾何性質(zhì)的理解和應(yīng)用,而且還注意對(duì)這種研究方法的進(jìn)一步地培養(yǎng).①由雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程和非負(fù)實(shí)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(duì)稱性;③由圓錐曲線頂點(diǎn)的統(tǒng)一定義,容易得出雙曲線的頂點(diǎn)的坐標(biāo)及實(shí)軸、虛軸的概念;④應(yīng)用信息技術(shù)的《幾何畫(huà)板》探究雙曲線的漸近線問(wèn)題;⑤類比橢圓通過(guò)P56的思考問(wèn)題,探究雙曲線的扁平程度量橢圓的離心率.〖板書(shū)〗§2.2.2雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì).
(2)新課講授過(guò)程
(i)通過(guò)復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí),對(duì)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程的討論來(lái)研究雙曲線的幾何性質(zhì). 提問(wèn):研究雙曲線的幾何特征有什么意義?從哪些方面來(lái)研究?
通過(guò)對(duì)雙曲線的范圍、對(duì)稱性及特殊點(diǎn)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(duì)稱性、頂點(diǎn)、漸近線及其他特征性質(zhì)來(lái)研究曲線的幾何性質(zhì).(ii)雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)
①范圍:由雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程得,yb22?xa22?1?0,進(jìn)一步得:x??a,或x?a.這說(shuō)明雙曲線在不等式x??a,或x?a所表示的區(qū)域;
②對(duì)稱性:由以?x代x,以?y代y和?x代x,且以?y代y這三個(gè)方面來(lái)研究雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程發(fā)生變化沒(méi)有,從而得到雙曲線是以x軸和y軸為對(duì)稱軸,原點(diǎn)為對(duì)稱中心;
③頂點(diǎn):圓錐曲線的頂點(diǎn)的統(tǒng)一定義,即圓錐曲線的對(duì)稱軸與圓錐曲線的交點(diǎn)叫做圓錐曲線的頂點(diǎn).因此雙曲線有兩個(gè)頂點(diǎn),由于雙曲線的對(duì)稱軸有實(shí)虛之分,焦點(diǎn)所在的對(duì)稱軸叫做實(shí)軸,焦點(diǎn)不在的對(duì)稱軸叫做虛軸;
④漸近線:直線y??bax叫做雙曲線
xa22?yb22?1的漸近線;
⑤離心率: 雙曲線的焦距與實(shí)軸長(zhǎng)的比e?(iii)例題講解與引申、擴(kuò)展
ca叫做雙曲線的離心率(e?1). 例3 求雙曲線9y2?16x2?144的實(shí)半軸長(zhǎng)和虛半軸長(zhǎng)、焦點(diǎn)的坐標(biāo)、離心率、漸近線方程.
分析:由雙曲線的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,容易求出a,b,c.引導(dǎo)學(xué)生用雙曲線的實(shí)半軸長(zhǎng)、虛半軸長(zhǎng)、離心率、焦點(diǎn)和漸近線的定義即可求相關(guān)量或式子,但要注意焦點(diǎn)在y軸上的漸近線是y??擴(kuò)展:求與雙曲線離心率.
解法剖析:雙曲線22abx.
2x16?y29?1共漸近線,且經(jīng)過(guò)A23,?3點(diǎn)的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方及
??x216y22?y29?1的漸近線方程為y??34x.①焦點(diǎn)在x軸上時(shí),設(shè)所求的雙曲線為x16k?9k?1,∵A23,?3點(diǎn)在雙曲線上,∴k????214,無(wú)解;②焦點(diǎn)在y軸上時(shí),設(shè)所求的雙曲線為?x2216k?y229k2?1,∵A23,?3點(diǎn)在雙曲線上,∴
??k?214,因此,所求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為
y94?x24?1,離心率e?53.這個(gè)要進(jìn)行分類討論,但只有一種情形有解,事實(shí)上,可直接設(shè)所求的雙曲線的方程為x216?y29?m?m?R,m?0?.
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12m,上口半徑為13m,下口半徑為25m,高為55m.試選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求出雙曲線的方程(各長(zhǎng)度量精確到1m).
解法剖析:建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,設(shè)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為xa22?yb22?1,算出a,b,c的值;此題應(yīng)注意兩點(diǎn):①注意建立直角坐標(biāo)系的兩個(gè)原則;②關(guān)于a,b,c的近似值,原則上在沒(méi)有注意精確度時(shí),看題中其他量給定的有效數(shù)字來(lái)決定.
引申:如圖所示,在P處堆放著剛購(gòu)買的草皮,現(xiàn)要把這些草皮沿著道路PA或PB送到呈矩形的足球場(chǎng)ABCD中去鋪墊,已知AP?150m,BP?100m,BC?60m,?APB?60?.能否在足球場(chǎng)上畫(huà)一條“等距離”線,在“等距離”線的兩側(cè)的區(qū)域應(yīng)該選擇怎樣的線路?說(shuō)明理由.
解題剖析:設(shè)M為“等距離”線上任意一點(diǎn),則PA?AM?PB?BM,即BM?AM?AP?BP?50(定值),∴“等距離”線是以A、B為焦點(diǎn)的雙曲線的左支上的一部分,容易“等距離”線方程為x2625?y23750?1??35?x??25,0?y?60?.理由略.
165例5 如圖,設(shè)M?x,y?與定點(diǎn)F?5,0?的距離和它到直線l:x?數(shù)54的距離的比是常,求點(diǎn)M的軌跡方程.
2分析:若設(shè)點(diǎn)M?x,y?,則MF??x?5??y2,到直線l:x?距離d?x?165165的,則容易得點(diǎn)M的軌跡方程.
引申:用《幾何畫(huà)板》探究點(diǎn)的軌跡:雙曲線
若點(diǎn)M?x,y?與定點(diǎn)F?c,0?的距離和它到定直線l:x?e?caa2c的距離比是常數(shù)?c?a?0?,則點(diǎn)M的軌跡方程是雙曲線.其中定點(diǎn)F?c,0?是焦點(diǎn),定直線l:2x?ac相應(yīng)于F的準(zhǔn)線;另一焦點(diǎn)F???c,0?,相應(yīng)于F?的準(zhǔn)線l?:x??a2c.
◆ 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
在合作、互動(dòng)的教學(xué)氛圍中,通過(guò)師生之間、學(xué)生之間的交流、合作、互動(dòng)實(shí)現(xiàn)共同探究,教學(xué)相長(zhǎng)的教學(xué)活動(dòng)情境,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神、審美觀和科學(xué)世界觀,激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新.必須讓學(xué)生認(rèn)同和掌握:雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì),能由雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程能直接得到雙曲線的范圍、對(duì)稱性、頂點(diǎn)、漸近線和離心率;必須讓學(xué)生認(rèn)同與理解:已知幾何圖形建立直角坐標(biāo)系的兩個(gè)原則,①充分利用圖形對(duì)稱性,②注意圖形的特殊性和一般性;必須讓學(xué)生認(rèn)同與熟悉:取近似值的兩個(gè)原則:①實(shí)際問(wèn)題可以近似計(jì)算,也可以不近似計(jì)算,②要求近似計(jì)算的一定要按要求進(jìn)行計(jì)算,并按精確度要求進(jìn)行,沒(méi)有作說(shuō)明的按給定的有關(guān)量的有效數(shù)字處理;讓學(xué)生參與并掌握利用信息技術(shù)探究點(diǎn)的軌跡問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和掌握利用先進(jìn)教學(xué)輔助手段的技能.
◆能力目標(biāo)
(1)分析與解決問(wèn)題的能力:通過(guò)學(xué)生的積極參與和積極探究,培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.
(2)思維能力:會(huì)把幾何問(wèn)題化歸成代數(shù)問(wèn)題來(lái)分析,反過(guò)來(lái)會(huì)把代數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為幾何問(wèn)題來(lái)思考;培養(yǎng)學(xué)生的會(huì)從特殊性問(wèn)題引申到一般性來(lái)研究,培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力.
(3)實(shí)踐能力:培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力,綜合利用已有的知識(shí)能力.
(4)創(chuàng)新意識(shí)能力:培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、并能探究發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題的能力,探究解決問(wèn)題的一般的思想、方法和途徑. 練習(xí):第66頁(yè)1、2、3、4、5 作業(yè):第3、4、6
第二篇:雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)
雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)
【學(xué)習(xí)障礙】 1.理解障礙
(1)關(guān)于雙曲線對(duì)稱性的理解
把雙曲線方程中的y換為-y,方程不變,說(shuō)明雙曲線關(guān)于x軸對(duì)稱.其原因是設(shè)(x,y)為雙曲線上的一點(diǎn),y換為-y方程不變,說(shuō)明(x,-y)也在此雙曲線上,由于點(diǎn)(x,y),(x,-y)關(guān)于x軸對(duì)稱,故整個(gè)雙曲線關(guān)于x軸對(duì)稱.
同理,分別用(-x,y)及(-x,-y)代換方程中的(x,y),方程都不改變,這說(shuō)明雙曲線關(guān)于y軸、原點(diǎn)都是對(duì)稱的,因此坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸,對(duì)稱中心為原點(diǎn).(2)關(guān)于對(duì)雙曲線漸近線的理解
xyxyx2y2除按課本上的證明方法外,漸近線還可以這樣理解:雙曲線(H)2-2=1方程即(+)(-)
ababab=1,當(dāng)雙曲線上點(diǎn)P(x,y)在第一、三象限且遠(yuǎn)離原點(diǎn)時(shí),|在二、四象限遠(yuǎn)離原點(diǎn)時(shí),|
xyxy+|→+∞,此時(shí)-→0,當(dāng)點(diǎn)P(x,y)ababxyxy-|→+∞,此時(shí)+→0;這些表明雙曲線(H)上位于一、三象限的點(diǎn)遠(yuǎn)ababxyxy離原點(diǎn)時(shí),雙曲線越來(lái)越靠近直線-=0,位于二、四象限的點(diǎn)遠(yuǎn)離原點(diǎn)時(shí),雙曲線越來(lái)越靠近+
ababxyxy=0,因此把直線+=0與-=0叫做雙曲線(H)的漸近線.
abab(3)關(guān)于對(duì)離心率e的理解
cbba2?b2?b?由于e===1???,e越大,漸近線y=x的斜率就越大,這時(shí)漸近線y=-x到y(tǒng)aaaa?a?=
2bx的角就越大,從而雙曲線開(kāi)口就越闊,反之,e越小,雙曲線開(kāi)口就越窄. a2.解題障礙
(1)雙曲線焦點(diǎn)位置的判定
雙曲線的焦點(diǎn)位置除題目直接告訴外,還可根據(jù)頂點(diǎn)位置.實(shí)軸(虛軸)、準(zhǔn)線位置等判定,另外也可根據(jù)點(diǎn)在漸近線的上方還是下方來(lái)確定.(2)雙曲線方程的幾種變形
x2y2x2y2以雙曲線2-2=1(a>0,b>0)為例,如果將右邊的常數(shù)1換為0,即2-2=0就是其漸近線方ababx2y2程,但反過(guò)來(lái)就不正確.如果將常數(shù)1換為-1,即2-2=-1為其共軛雙曲線方程,如果將常數(shù)1換為
abλ(λ≠0),即為與原雙曲線有共同漸近線的雙曲線系方程,注意它們的應(yīng)用.另外,以直線
ax±by=0為漸近線的雙曲線系為a2x2-b2y2=λ(λ≠0).(3)等軸雙曲線的幾個(gè)重要性質(zhì)
漸近線為y=±x,離心率e=2均是雙曲線為等軸雙曲線的充要條件,掌握這些性質(zhì)可以很好地解決解題思路.
【學(xué)習(xí)策略】 1.待定系數(shù)法
根據(jù)雙曲線的某些幾何性質(zhì)求雙曲線方程,一般用待定系數(shù)法轉(zhuǎn)化為解方程(組),但要注意焦點(diǎn)的位置,從而正確選擇方程的形式,善于利用雙曲線的對(duì)稱性簡(jiǎn)化作圖步驟和減少運(yùn)算量.這一點(diǎn)正體現(xiàn)雙曲線的幾何性質(zhì)的應(yīng)用.綜上可簡(jiǎn)記為:“巧設(shè)方程立好系,待定系數(shù)求a、b;結(jié)合圖形用性質(zhì),避免繁瑣用定義. 2.定義法
與焦點(diǎn)有關(guān)的距離,通過(guò)定義轉(zhuǎn)化往往收到事半功倍的效果. 3.利用雙曲線系 利用具有共同漸近線或共焦點(diǎn)的雙曲線系求雙曲線方程往往要比用其他方法簡(jiǎn)單易行,另外,已知兩漸近線方程,也應(yīng)能寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的雙曲線系. 【例題分析】
[例1]已知雙曲線的一條漸近線方程是x-2y=0,且過(guò)點(diǎn)P(4,3),求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
策略:思路一:已知漸近線方程,即知道a與b的比,可用a、b中的一個(gè)未知數(shù)表示出雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,但要判斷點(diǎn)P的位置,才能確定雙曲線方程的類型,再由點(diǎn)P在雙曲線上,用待定系數(shù)法求出該雙曲線的方程.思路二:已知漸近線方程可用雙曲線系寫(xiě)出標(biāo)準(zhǔn)方程,再把P點(diǎn)坐標(biāo)代入方程可求出參數(shù)λ,從而求出雙曲線方程.
1x,2a1當(dāng)x=4時(shí),y=2<yP=3 ∴焦點(diǎn)在y軸上,即=,設(shè)a=k,b=2k,a2=k2,b2=4k2.
b2解法一:∵雙曲線的一條漸近線方程為x-2y=0即y=x2y2∴雙曲線方程為-2?2=1 4kk∵P(4,3)在雙曲線上,∴-169
2?=1,∴k=5 224kkx2y2?∴a=5,b=20 ∴所求雙曲線方程為-=1 20522
xx2解法二:∵雙曲線的一條漸近線方程為x-2y=0,即-y=0 ∴雙曲線的漸近線方程為-y2=0.
24x2∴可設(shè)雙曲線方程為-y2=λ(λ≠0)
∵雙曲線經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(4,3)
442∴-32=λ,λ=-5 4x2x2y22
?∴所求的雙曲線方程為-y=-5,即-=1.
4205評(píng)注:由已知條件求雙曲線方程時(shí),首先要確定其定位條件,即要確定焦點(diǎn)在哪個(gè)坐標(biāo)軸上,再根據(jù)其他條件確定其定形條件,即a、b的值.在定位時(shí),一般把已知點(diǎn)橫坐標(biāo)xP代入漸近線所得的y值與yP比較可知P點(diǎn)在漸近線上方或下方,由此確定焦點(diǎn)的位置.解法二利用了共漸近線的雙曲線系,避免了對(duì)
22xy雙曲線方程類型的討論,簡(jiǎn)化了解題過(guò)程,在共漸近線的雙曲線系方程2-2=λ(λ≠0,λ為參數(shù))ab中,當(dāng)λ>0時(shí),焦點(diǎn)在x軸上,當(dāng)λ<0時(shí),焦點(diǎn)在y軸上.
x2y25?[例2]已知雙曲線的離心率e=,且與橢圓=1有共同焦點(diǎn),求該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程. 1332策略:可先求出橢圓的焦點(diǎn)即雙曲線的焦點(diǎn),由離心率可得出a進(jìn)而求出b,可得雙曲線方程.
解法一:橢圓中:a2=13,b2=3 ∴c=13?3=10,焦點(diǎn)F(±10,0)在x軸上,∴雙曲線的焦點(diǎn)也在x軸上,且c=10. 由e=5105得= 2a2∴a=22,a2=8,b2=c2-a2=10-8=2.
x2y2?∴所求雙曲線方程為=1. 82x2y2?解法二:設(shè)與橢圓共焦點(diǎn)的雙曲線方程為=1(3<k<13)13?k3?kx2y2?即=1,13?kk?3∴a=13?k,c=10
∴離心率e=c10=,a13?k即510=解得k=5.
213?kx2y2?∴所求雙曲線方程為=1. 8222xy評(píng)注:解法二用了共焦點(diǎn)的圓錐曲線系方程,簡(jiǎn)化了解題過(guò)程,一般地與橢圓2+2=1共焦點(diǎn)的圓錐曲線ab22xy系方程為2+2=1(其中a>b>0,k<a2且k≠b2).當(dāng)k<b2時(shí),方程表示橢圓,當(dāng)b2<k<a2時(shí),方程a?kb?k表示雙曲線.
[例3]已知中心在原點(diǎn)的雙曲線的焦點(diǎn)為F1(-5,0),F(xiàn)2(5,0),漸近線方程為3x±4y=0,求此雙曲線的共軛雙曲線的方程.
策略:由已知漸近線的方程可得出a、b間的關(guān)系,再由c2=a2+b2可求出a、b并求出雙曲線方程,也可用雙曲線系方程求解.
解法一:∵漸近線方程為3x±4y=0,即y=±∵焦點(diǎn)F(±5,0)在x軸上,∴
3x. 4b3=,設(shè)a=4k,b=3k,而已知c=5,a4由a2+b2=c2得16k2+9k2=25,k2=1 ∴a2=16,b2=9 x2y2x2y2??∴雙曲線方程為=1,它的共軛雙曲線方程為-=1. 169169解法二:∵雙曲線的漸近線方程為3x±4y=0,可設(shè)雙曲線系方程為9x2-16y2=λ(λ>0). 即x2?9?y2?16=1
∴a2=????,b2=,c=5 ∴+=25 916916∴λ=9316
x2y2y2x2??=1. ∴雙曲線方程為=1,它的共軛雙曲線方程為169169評(píng)注:利用雙曲線系方程,可以簡(jiǎn)化運(yùn)算.漸近線方程為ax±by=0的雙曲線系方程為a2x2-b2y2=λ(λ>0時(shí)焦點(diǎn)在x軸上,λ<0時(shí)焦點(diǎn)在y軸上).
策略:要證PF1⊥PF2,首先容易想到的方法是證明兩直線斜率之積為-1,這需要先求出點(diǎn)P的坐標(biāo)(x0,y0)或x02與y02,但計(jì)算相當(dāng)麻煩,再一個(gè)方法是用勾股定理,這需要先求出|PF1|與|PF2|,可以考慮用雙曲線的兩個(gè)定義解決.
解法一:設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為x0,當(dāng)點(diǎn)P在雙曲線的右支上時(shí),根據(jù)雙曲線第二定義得|PF1|=e(x0+a)=ex0+a(F1為左焦點(diǎn)),c2a|PF2|=e(x0-)=ex0-a(F2為右焦點(diǎn)). c2∴|PF1|+|PF2|2=2e2x02+2a2. ∵|PF1|2|PF2|=32
∴e2x02-a2=32
∴e2x02=32+a2
∴|PF1|2+|PF2|2=64+4a2=100 又|F1F2|2=4c2=4(a2+b2)=43(9+16)=100,∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,∴△F1PF2是直角三角形,PF1⊥PF2
∴同理,當(dāng)點(diǎn)P在雙曲線左支上時(shí),仍可得PF1⊥PF2.
解法二:∵點(diǎn)P在雙曲線上,依據(jù)雙曲線的定義得||PF1|-|PF2||=2a=6 ∴(|PF1|-|PF2|)2=36 又∵|PF1|2|PF2|=32,∴|PF1|2+|PF2|2=36+2332=100 又|F1F2|2=4c2=100. ∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2
∴PF1⊥PF2.
評(píng)注:雙曲線的定義不僅是推導(dǎo)雙曲線方程的依據(jù),也是解題的常用方法,用這一方法可以解決有關(guān)雙曲線的焦點(diǎn)、準(zhǔn)線等許多問(wèn)題.
[例5]某工程要挖一個(gè)橫斷面為半圓的柱形的坑,挖出的土只能沿道路AP、BP運(yùn)到P處(如圖8—4—1所示)
2x2y2? =1的兩個(gè)焦點(diǎn)點(diǎn)P在雙曲線上,且|PF|2|PF|=32,求證PF⊥PF.[例4]已知F1、F2是雙曲線1212 916|PA|=100 m,|PB|=150 m,∠APB=60°,試說(shuō)明怎樣運(yùn)土才能最省工.
策略:首先抽象為數(shù)學(xué)問(wèn)題,半圓中的點(diǎn)可分為三類:(1)沿AP到P較近;(2)沿BP到P最近;(3)沿AP、BP到P同樣近.顯然第三類點(diǎn)是第一、第二類點(diǎn)的分界.
解:設(shè)M是分界線上的任意一點(diǎn),則有|MA|+|PA|=|MB|+|PB|,于是|MA|-|MB|=|PB|-|PA|=150-100=50,所以第三類點(diǎn)M滿足性質(zhì):點(diǎn)M到定點(diǎn)A與定點(diǎn)B的距離之差等于常數(shù)50,符合雙曲線的定義,所以M點(diǎn)在以A、B為焦點(diǎn)的雙曲線的右支上,所以問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求雙曲線的方程. 在△PAB中,由余弦定理得
|AB|2=|PA|2+|PB|2-2|PA|2|PB|2cos60°=1002+1502-23100315021=17500
2∴以AB所在直線為x軸,AB中點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系,則界線是雙曲線孤
x2y2?=1(x≥25)6253750所以運(yùn)土?xí)r,將此雙曲線左側(cè)的土沿AP運(yùn)到P處,右側(cè)的土沿BP運(yùn)到P處最省.
評(píng)注:本題通過(guò)建立直角坐標(biāo)系,利用點(diǎn)的集合的性質(zhì),構(gòu)造圓錐曲線模型(即分界線),從而確定最優(yōu)化區(qū)域. [例6](2000年2全國(guó)高考)如圖8—4—2,已知梯形ABCD中,|AB|=2|CD|,點(diǎn)E滿足|AE|=λ|EC|,雙曲線過(guò)C、D、E三點(diǎn),且以A、B為焦點(diǎn),當(dāng)
32≤λ≤時(shí),求雙曲線離心率e的取值范圍.
策略:設(shè)出雙曲線方程,由E、C坐標(biāo)適合方程,找出各字母之間的聯(lián)系,特別是e同λ的關(guān)系求之. 解:如圖8—4—2,以AB的垂直平分線為y軸,直線AB為x軸,建立直角坐標(biāo)系xOy,則CD⊥y軸.
因?yàn)殡p曲線經(jīng)過(guò)點(diǎn)C、D,且以A、B為焦點(diǎn),由雙曲線的對(duì)稱性知C、D關(guān)于y軸對(duì)稱.依題意,記A(-c,0),C(c1,h),E(x0,y0),其中c=|AB|為雙曲線的半焦距,h是梯形的高.由|AE|=λ|EC|,即(x0+c,y0)=22x2y2c?hc(??2)cλ(-x0,h-y0)得:x0=,y0=.設(shè)雙曲線方程為2-2=1,則離心率e=,21??aab2(1??)由點(diǎn)C、E在雙曲線上,將點(diǎn)C、E的坐標(biāo)和e=?e2h2??2?1??????????①?4b ?222??2????h?e??????2?1???②?4??1??1???b??22he由①式得2??1 ③ b4c代入雙曲線的方程得: a3e2將③式代入②式,整理得(4-4λ)=1+2λ,故λ=1-2.
e?2433322依題設(shè)≤λ≤得:≤1-2≤,4e?2433解得7≤ e ≤10
所以,雙曲線的離心率的取值范圍為[7,10]. 評(píng)注:解本題關(guān)鍵找出離心率e與λ的關(guān)系,對(duì)于λ=1-
31?2?
32,也可整理為e==-2,再用2e?21??1??觀察法求得7≤ e ≤10.該題對(duì)考查學(xué)生思維能力、運(yùn)算推理能力、綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)等能力都有較高要求,作為高考題可謂當(dāng)之無(wú)愧.
x2y2[例7]設(shè)雙曲線2-2=1(0<a<b)的半焦距為c,直線l過(guò)(a,0),(0,b)兩點(diǎn),已知原點(diǎn)到直線l的距ab離為3c,求雙曲線的離心率。4解析:由直線的截距式方程和直線l的方程為:
xy?=1,即bx+ay-ab=0. ab由點(diǎn)到直線的距離公式得:?aba2?b2?3c. 43
432c,∴a2b2=c
164又由雙曲線方程知:b2+a2=c2
∴ab=∴a2(c2-a2)= 344c,∴3e4-16e2+16=0
∴e2=4或e2= 1634c2a2?b2b22?1?又02 ∴e=舍去 223aaa2∴e2=4,∴e=2.
【同步達(dá)綱練習(xí)】
1.下列各對(duì)雙曲線中,離心率與漸近線都相同的是()
A.-=1和-=1 B.-=1和=1 C.-=1和-=1 D. -=1或=1 2.雙曲線-=1的兩條漸近線所夾銳角的正切值是()
3.A.
B.2
C.
D.
3.雙曲線-=1的兩條漸近線互相垂直,那么該雙曲線的離心率是()A.2
B.
C.
D.
4.點(diǎn)P為雙曲線-y2=1右支上一點(diǎn)(非頂點(diǎn)),F(xiàn)1、F2是該雙曲線的焦點(diǎn),則△F1PF2的內(nèi)心在()
A.直線x=2上 B.直線x=1上 C.直線y=2x上 D.直線y=x上
5.設(shè)連接雙曲線-=1與-=1的四個(gè)頂點(diǎn)的四邊形的面積是S1,連結(jié)其四個(gè)焦點(diǎn)的面積為S2,則的最大值是()
A.
B.
C.1
D.2 6.過(guò)雙曲線的右焦點(diǎn)F2作垂直于實(shí)軸的弦PQ,F(xiàn)1為左焦點(diǎn)且∠PF1Q=___________.,則雙曲線的離心率是7.以雙曲線-=1的焦點(diǎn)為頂點(diǎn),頂點(diǎn)為焦點(diǎn)的橢圓方程為_(kāi)__________.
8.雙曲線的一條漸近線方程為y=x,且過(guò)點(diǎn)P(3,-),則它的標(biāo)準(zhǔn)方程是___________.
9.若雙曲線的漸近線方程為3x±4y=0,則雙曲線的離心率為_(kāi)__________. 10.已知中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)F1、F2在坐標(biāo)軸上的等軸雙曲線經(jīng)過(guò)點(diǎn)(4,-).
(1)求雙曲線的方程;
(2)若點(diǎn)M(3,m)在雙曲線上,求證:MF1⊥MF2;(3)對(duì)于(2)中的點(diǎn)M,求△F1MF2的面積.
11.已知雙曲線的中心在原點(diǎn),以坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸,且與圓x2+y2=17相交于點(diǎn)A(4,-1),若圓在A點(diǎn)的切線與雙曲線的漸近線平行,求這雙曲線方程.
12.在一次模擬軍事演習(xí)中,A、B、C是我軍三個(gè)炮兵陣地.在指揮作戰(zhàn)圖的坐標(biāo)平面上,由數(shù)據(jù)給出:A在指揮中心O的正東3 km,B在O的正西3 km,C在B的北偏西30°,相距4 km,P為敵軍陣地(如圖8—4—3).某時(shí)刻,A處發(fā)現(xiàn)了敵軍陣地P的某種信號(hào),設(shè)該信號(hào)傳播速度為1 km/s,由于B、C兩地比A地距P地遠(yuǎn),因此4秒鐘后,B、C才同時(shí)發(fā)現(xiàn)信號(hào),于是A處準(zhǔn)備炮擊P處,求A處炮擊的方向角θ(即東偏北多少度).
參考答案
【同步達(dá)綱練習(xí)】
1.解析:(用排除法)選項(xiàng)A和B中的兩個(gè)方程所表示的雙曲線漸近線不同,故排除A和B,而C中的兩個(gè)方程所表示的雙曲線漸近線相同而離心率不同,所以也排除C,因此選D.
答案:D 2.解析:雙曲線=1的兩條漸近線方程為y=±x,設(shè)兩漸近線的夾角為θ,于是有:tanθ=答案:B .
3.解析:雙曲線∴a2=b2.
∴c2=a2+b2=2a2,=1兩漸近線方程為y=±x,又由題設(shè)知:-2=-1,∴e2==2,∴e=.
答案:C 4.解析:設(shè)雙曲線的右頂點(diǎn)為N,△F1PF2的內(nèi)切圓切雙曲線的實(shí)軸于T,由雙曲線的定義知:|PF1|-|PF2|=4,由平面幾何知識(shí)得:|F1T|-|F2T|=4.
又|F1T|+|F2T|=2c=2,∴|F2T|=
-2.
∴|OT|=2 又右頂點(diǎn)N(2,0),∴T與N重合,由圓的切線的性質(zhì)定理知,△F1PF2的內(nèi)切圓的圓心必在直線x=2上. 答案:A 5.解析:由題設(shè)知雙曲線=1的焦點(diǎn)坐標(biāo)為:(±,0),頂點(diǎn)坐標(biāo)為
(±a,0),雙曲線=1的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,±),頂點(diǎn)坐標(biāo)為(0,±b). 則S1=2|2a|2|2b|=2|ab|,S2=
3(2)2=2(a2+b2)∴答案:B
.
6.解析:設(shè)雙曲線方程為=1(a>0,b>0),焦距2c,|PQ|=,又知△PF1F2是等腰直角三角形,則2c=,∴2ca=c2-a2
∴∴e=1±答案:-1=0,即e2-2e-1=0,又e>1,∴+1
舍去∴e=
+1.
7.解析:由=1知其焦點(diǎn)坐標(biāo)為(±3,0),頂點(diǎn)為(±,0),設(shè)所求橢圓方
程為=1(a>b>0),則:a2=9,b2=32-()2=4,∴=1.
答案:=1 8.解析:設(shè)所求雙曲線方程為
-y2=λ(λ≠0),把(3,-)代入得λ=2,故方程為=1.
答案:=1 9.解析:離心率e=,由于漸近線方程為y=±x,當(dāng)雙曲線焦點(diǎn)在x軸時(shí),當(dāng)雙曲線焦點(diǎn)在y軸時(shí),故e為或.
答案:或 10.解:(1)設(shè)所求雙曲線的方程為x2-y2=λ(λ≠0)則有42-(-∴λ=6)2=λ,∴所求雙曲線方程為=1.
(2)將點(diǎn)M(3,m)代入雙曲線方程得:∴m2=3,∴M(3,±),0),F(xiàn)2(2
=1,又由雙曲線方程知F1(-2,0)∴==-1 ∴MF1⊥MF2.
(3)由MF1⊥MF2知∠F1MF2=90°
∴|MF1|2+|MF2|2=|F1F2|2 ① 又||MF1|-|MF2||=2 ②
①-②2得:2|MF1|2|MF2|=|F1F2|2-24=4312-24=24 ∴=|MF1|2|MF2|=6.
11.解:當(dāng)所求雙曲線的焦點(diǎn)在x軸上時(shí),方程為=1(a>0,b>0),漸近線方程為y=±x,由已知條件知:雙曲線過(guò)點(diǎn)A(4,-1),則有=1 ①
又∵圓x2+y2=17在A(4,-1)的切線方程為4x-y=17,由題意知
=4 ②
解由①②組成的方程組得:a2=,b2=255.
∴當(dāng)焦點(diǎn)在x軸上時(shí),雙曲線方程為: =1.
當(dāng)焦點(diǎn)在y軸上時(shí),雙曲線方程為1 ③
=1(a>0,b>0).由題設(shè)知過(guò)點(diǎn)A(4,-1),則有=而雙曲線=1的漸近線方程為y=±x,∴=4 ④
由③④知:a、b不存在,故焦點(diǎn)不可能在y軸上.
因此所求雙曲線方程為=1.)12.解:由題意知:A(3,0)、B(-3,0)、C(-5,2由已知:|PB|-|PA|=4,即P點(diǎn)在以B、A為焦點(diǎn)的以4為實(shí)軸長(zhǎng)的雙曲線的右支上,設(shè)其方程為=1(a>0,b>0,x>0)由2a=4,2c=6,得b2=5 ∴P點(diǎn)在雙曲線=1(x>0)上.
又|PB|=|PC|,知P點(diǎn)在線段BC的垂直平分線l上.
∵kBC=,∴kl=,又BC中點(diǎn)(-4,)∴l(xiāng)的方程為y-=(x+4),即點(diǎn)P在直線y=(x+7)上.
由得11x2-56x-256=0 ∴x=8或x=-<0(舍去),P點(diǎn)坐標(biāo)(8,5)設(shè)所求方向角為θ,即θ=∠x(chóng)AP,由tanθ=∴A處炮擊的方向角為60°.,得θ=60°
第三篇:雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)(教案)(精)
雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì) 山丹一中 周相年 教學(xué)目標(biāo):(1 知 識(shí)目標(biāo)
能通過(guò)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程確定雙曲線的頂點(diǎn)、實(shí)虛半軸、焦點(diǎn)、離心 率、漸近線方程等,熟練掌握雙曲線的幾何性質(zhì).(2能力目標(biāo)
通過(guò)類比橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)的方法來(lái)研究雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì), 在老師的指導(dǎo)下讓學(xué)生積極討論、歸納,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、研究能力,增 強(qiáng)學(xué)生的自信心.(3 情感目標(biāo)
通過(guò)提問(wèn)、討論、合作、探究等主動(dòng)參與教學(xué)的活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生自尊、自強(qiáng)、自信、自主等良好的心理潛能和主人翁意識(shí)、集體主義精神.教學(xué)重點(diǎn):雙曲線的幾何性質(zhì).教學(xué)難點(diǎn):雙曲線的漸近線.教學(xué)方法:啟發(fā)誘導(dǎo)、練講結(jié)合 教學(xué)用具 :多媒體 教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)回顧,問(wèn)題引入: 問(wèn)題 1:雙曲線的定義及其標(biāo)準(zhǔn)方程?
問(wèn)題 2:橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)有哪些?我們是如何研究的?雙曲線是否也有 類似性質(zhì)?又該怎樣研究?
二、合作交流,探究性質(zhì): 類比橢圓的幾何性質(zhì)的研究方法,我們根據(jù)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程 0, 0(122 22>>=-b a b y a x 研究它的幾何性質(zhì) 1.范圍: 雙曲線在不等式 x ≥ a 與 x ≤-a 所表示的區(qū)域內(nèi).2.對(duì)稱性: 雙曲線關(guān)于每個(gè)坐標(biāo)軸和原點(diǎn)都對(duì)稱, 這時(shí), 坐標(biāo)軸是 雙曲線的對(duì)稱軸, 原點(diǎn)是雙曲線的對(duì)稱中心, 雙曲線的對(duì)稱
中心叫雙曲線中心.3.頂點(diǎn):(1 雙曲線和它的對(duì)稱軸有兩個(gè)交點(diǎn) A1(-a,0、A2(a,0, 它們叫做雙曲線的頂點(diǎn).(2 線段 A1A2叫雙曲線的實(shí)軸, 它的長(zhǎng)等于 2a,a 叫做雙曲線的實(shí)半軸長(zhǎng);線段 B1B2叫雙曲線的虛軸,它的長(zhǎng)等于 2b, b叫做雙曲線的虛半軸長(zhǎng).(3實(shí)軸與虛軸等長(zhǎng)的雙曲線叫等軸雙曲線,其方程為: 練一練: 1.若點(diǎn) P(2, 4在雙曲線 上,下列是 雙曲線上的點(diǎn)有(1 P(-2, 4(2 P(-4, 2(3 P(-2,-4(4 P(2,-4 2.求適合下列條件的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程: 0(22≠=-m m y x(1焦點(diǎn)在 x 軸上,實(shí)軸長(zhǎng)是 10,虛軸長(zhǎng)是 8,則方程是(2焦點(diǎn)在 y 軸上,焦距是 10,虛軸長(zhǎng)是 8,則方程是 : 4.漸近線
(1概念:雙曲線 0, 0(12222>>=-b a b y a x 的各支向外延伸時(shí),與這兩條直線 逐漸接近!故把這兩條直線叫做雙曲線的漸近線!(2雙曲線 12222=-b y a x 的漸近線方程為:x a b y ±= ,即 0=±b y a x(3等軸雙曲線的漸近線方程為:x y ±=.(4 利用雙曲線的漸近線, 可以幫助我們較準(zhǔn)確地畫(huà)出雙 曲線的草圖.具體做法是:畫(huà)出雙曲線的漸近線, 先確定雙
曲線頂點(diǎn)及第一象限內(nèi)任意一點(diǎn)的位置,然后過(guò)這兩點(diǎn)并
根據(jù)雙曲線在第一象限內(nèi)從漸近線的下方逐漸接近漸近線的特點(diǎn)畫(huà)出雙曲 線的一部分,最后利用雙曲線的對(duì)稱性畫(huà)出完整的雙曲線.5.離心率:(1定義:雙曲線的焦距與實(shí)軸長(zhǎng)的比 e=a c ,叫雙曲線的離心率.(2范圍:由 c>a>0可得 e>1.思考:離心率可以刻畫(huà)橢圓的扁平程度,雙曲線的離心率刻畫(huà)雙曲線的什 么幾何特征?(3含義 :離心率是表示雙曲線開(kāi)口大小的一個(gè)量 , 離心率越大開(kāi)口越大.思考:你能到處雙曲線 0, 0(12222>>=-b a b x a y 的性質(zhì)嗎?
三、學(xué)以致用,鞏固雙基: 例 1 求雙曲線 9y 2-16x 2=144的實(shí)半軸長(zhǎng)和虛半軸長(zhǎng)、焦點(diǎn)坐標(biāo)、離心率、漸近線方程.練習(xí)1 求雙曲線 9y 2-16x 2=-144的實(shí)半軸長(zhǎng)和虛半軸長(zhǎng)、焦點(diǎn)坐標(biāo)、離心率、漸近線方程.思考 1:請(qǐng)你寫(xiě)出一個(gè)以 為漸近線的雙曲線方程.思考 2:你能寫(xiě)出所有以 為漸近線的雙曲線方程嗎 ? 練習(xí)2 求漸近線為 x y 34 ±=,且過(guò)點(diǎn) 4, 3(的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.四、小結(jié)反思,總結(jié)提高: 1.雙曲線 0, 0(122 22>>=-b a b x a y 的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì):范圍,對(duì)稱性,頂點(diǎn),離 心率,漸進(jìn)線
2.比較雙曲線的幾何性質(zhì)與橢圓的幾何性質(zhì)的異同
五、作業(yè)布置 : 必做:作業(yè)案 1-10 選做:作業(yè)案 11-12 x y 34 ±=x y 34
±=
六、教學(xué)反思
漸近線是雙曲線的特有性質(zhì),也是教學(xué)的難點(diǎn),但課程標(biāo)準(zhǔn)要求相對(duì) 較低,不要求嚴(yán)格證明,為了突破難點(diǎn),通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生從已有認(rèn)知水平出發(fā),來(lái)發(fā)現(xiàn)雙曲線的漸近線,然后充分利用多媒體展示,幫助學(xué)生進(jìn) 一步直觀理解漸近線“漸近”的含義。
第四篇:雙曲線及其簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)作業(yè)
家長(zhǎng)簽字:
學(xué)之導(dǎo)教育中心作業(yè)
———————————————————————————————學(xué)生:
授課時(shí)間:________年級(jí):
教師:求滿足下列條件的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程
(1)焦點(diǎn)是(-4,0),(4,0),過(guò)點(diǎn)(2,0)
(2)離心率為54,半虛軸長(zhǎng)為2(3)兩頂點(diǎn)間的距離是6,兩焦點(diǎn)連線被兩頂點(diǎn)和中心四等分過(guò)雙曲線x2-y2?3=1的左焦點(diǎn)F1,作傾斜角為
6的弦為AB,求:((2)?F2AB的周長(zhǎng)(F2為雙曲線的右焦點(diǎn))
1)
AB 3 已知中心在原點(diǎn)的雙曲線C的一個(gè)焦點(diǎn)是F1(-3,0),一條漸近線的方程為(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程
5x?2y?0、(2)若以k(k不為0)的斜率的直線l與雙曲線C相交于兩個(gè)不同的點(diǎn)M,N,且線段MN的垂直平分線與兩坐標(biāo)圍成的三角形的面積為
812,求K的范圍
第五篇:高中數(shù)學(xué)雙曲線方程及其簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)課堂實(shí)錄.(本站推薦)
高中數(shù)學(xué)《雙曲線方程及其簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)》課堂實(shí)錄
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)
1、學(xué)習(xí)目標(biāo)描述 知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生掌握雙曲線的定義,能確定雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;理解并掌握雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì),能運(yùn)用雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程討論它的幾何性質(zhì),能確定雙曲線的形狀特征。能力目標(biāo)
通過(guò)對(duì)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資料的閱讀,結(jié)合觀察思考探究、協(xié)作交流討論、動(dòng)手實(shí)踐操作,培養(yǎng)學(xué)生分析資料、提取信息、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想,進(jìn)一步掌握利用方程研究曲線的基本方法,通過(guò)與橢圓幾何性質(zhì)的對(duì)比來(lái)提高學(xué)生聯(lián)想、類比、歸納的能力,解決一些實(shí)際問(wèn)題。德育目標(biāo)
進(jìn)一步理解并掌握代數(shù)知識(shí)在解析幾何運(yùn)算中的作用,提高解方程組和計(jì)算能力,通過(guò)“數(shù)”研究“形”,說(shuō)明“數(shù)”與“形”存在矛盾的統(tǒng)一體中,通過(guò)“數(shù)”的變化研究“形”的本質(zhì)。幫助學(xué)生建立勇于探索創(chuàng)新的精神和克服困難的信心。
2、學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)任務(wù)說(shuō)明 本節(jié)課的內(nèi)容是雙曲線簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)的探索。學(xué)習(xí)重點(diǎn):雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)及性質(zhì)的應(yīng)用。學(xué)習(xí)難點(diǎn):雙曲線離心率與雙曲線形狀的關(guān)系;
明確本課的學(xué)習(xí)目標(biāo),以學(xué)習(xí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)為方式,以雙曲線性質(zhì)探尋為中心,進(jìn)行主動(dòng)探究學(xué)習(xí)。
抓住本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn),采取類比、聯(lián)想、發(fā)現(xiàn)、探究、協(xié)作、討論等學(xué)習(xí)方法相結(jié)合的教學(xué)模式,突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。主動(dòng)操作實(shí)驗(yàn)、大膽分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,充分利用本課網(wǎng)站內(nèi)的內(nèi)容和相關(guān)的學(xué)習(xí)資源的利用,在著重學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,聯(lián)系所學(xué)知識(shí)和技能,對(duì)本節(jié)課程進(jìn)行分析。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和克服困難的信心。
二、學(xué)習(xí)者特征分析
(說(shuō)明學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)交往特點(diǎn)等)本課的學(xué)習(xí)對(duì)象為高二年文科班的學(xué)生,他們經(jīng)過(guò)近一年多的高中學(xué)習(xí),已經(jīng)有一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,基本的計(jì)算機(jī)操作較為熟練。
作為高二年文科班的學(xué)生普遍存在著數(shù)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱,對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有一定的困難。在課堂上的主體作用的體現(xiàn)不是太充分,但是他們能意識(shí)到自己的不足,對(duì)數(shù)學(xué)課的學(xué)習(xí)興趣高,積極性強(qiáng)。高二年文科班的學(xué)生在學(xué)習(xí)交往上表現(xiàn)為個(gè)別化學(xué)習(xí),課堂上較為依賴?yán)蠋煹囊龑?dǎo)。學(xué)生的群體性小組交流能力與協(xié)同討論學(xué)習(xí)的能力不強(qiáng),對(duì)學(xué)習(xí)資源和知識(shí)信息的獲取、加工、處理和綜合的能力較低。
三、學(xué)習(xí)環(huán)境選擇與學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì) 1.學(xué)習(xí)環(huán)境選擇(打√)
(1)Web教室(√)(2)局域網(wǎng)(3)城域網(wǎng)(4)校園網(wǎng)(√)(5)Internet(√)(6)其它
2、學(xué)習(xí)資源類型(打√)
(1)課件(網(wǎng)絡(luò)課件)(√)(2)工具(3)專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站(√)(4)多媒體資源庫(kù)(5)案例庫(kù)(6)題庫(kù)(7)網(wǎng)絡(luò)課程(8)其它
3、學(xué)習(xí)資源內(nèi)容簡(jiǎn)要說(shuō)明(說(shuō)明名稱、網(wǎng)址、主要內(nèi)容等)
《雙曲線定義與簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)網(wǎng)站》:雙曲線定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、雙曲線的性質(zhì)、協(xié)作討論、例題、在線測(cè)試等幾部分來(lái)探討雙曲線的定義與簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)。
四、學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)
1、學(xué)習(xí)情境類型(打√)
(1)真實(shí)性情境(√)(2)問(wèn)題性情境(√)(3)虛擬性情境(√)(4)其它
2、學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)
真實(shí)性情境:用Flash制作的一系列教學(xué)軟件。
問(wèn)題性情境:雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì):范圍、對(duì)稱性、頂點(diǎn)、焦點(diǎn)、漸進(jìn)線、離心率等的尋找(文字,圖片,制作相關(guān)的Flash)。虛擬性情境:雙曲線離心率與雙曲線開(kāi)口形狀的關(guān)系
五、學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織
1、自主學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)(打√并填寫(xiě)相關(guān)內(nèi)容)類型相應(yīng)內(nèi)容使用資源學(xué)生活動(dòng)教師活動(dòng)(1)拋錨式(√)
橢圓的定義和簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)數(shù)學(xué)教材、網(wǎng)站中的橢圓部分對(duì)照、類比、聯(lián)想復(fù)習(xí)提問(wèn),引導(dǎo)思路(2)支架式(√)
雙曲線的定義和簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)數(shù)學(xué)教材、專題網(wǎng)站及專題網(wǎng)站下的多媒體教學(xué)課件。分析、操作、協(xié)作討論、總結(jié)、提交結(jié)論。問(wèn)題的提出。
學(xué)習(xí)資源獲取路徑的指導(dǎo)。問(wèn)題解答和咨詢。(3)隨機(jī)進(jìn)入式(√)雙曲線定義與幾何性質(zhì)相關(guān)問(wèn)題的求解與應(yīng)用雙曲線的例題,在線測(cè)試各個(gè)相關(guān)網(wǎng)頁(yè)根據(jù)自身情況選題、分析題目、協(xié)作討論、解答問(wèn)題。講解例題
總結(jié)點(diǎn)評(píng)學(xué)生做題過(guò)程中存在的問(wèn)題。(4)其它
2、協(xié)作學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)(打√并填寫(xiě)相關(guān)內(nèi)容)類型相應(yīng)內(nèi)容使用資源分組情況學(xué)生活動(dòng)教師活動(dòng)(1)競(jìng)爭(zhēng)(2)伙伴
(√)雙曲線簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)的探究數(shù)學(xué)教材、專題網(wǎng)站及專題網(wǎng)站下的多媒體教學(xué)課件。每組4人。學(xué)生之間對(duì)雙曲線的幾何性質(zhì)展開(kāi)討論研究問(wèn)題的提出。學(xué)習(xí)資源獲取路徑的指導(dǎo)。問(wèn)題解答和咨詢。(3)協(xié)同(√)
雙曲線的對(duì)稱性;離心率對(duì)雙曲線形狀的影響Flash制作的一系列教學(xué)課件。每組4人。通過(guò)協(xié)作討論區(qū),同學(xué)之間互相配合、互相幫助、各種觀點(diǎn)互相補(bǔ)充。歸納,概括,整理問(wèn)題結(jié)論(4)辯論(5)角色扮演(6)其它
3、教學(xué)結(jié)構(gòu)流程的設(shè)計(jì)
六、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)
1、測(cè)試形式與工具(打√)
(1)堂上提問(wèn)(√)(2)書(shū)面練習(xí)(3)達(dá)標(biāo)測(cè)試
(4)學(xué)生自主網(wǎng)上測(cè)試(√)(5)合作完成作品(√)(6)其它
2、測(cè)試內(nèi)容
教師堂上提問(wèn):雙曲線的定義、簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)與橢圓的定義、簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)的對(duì)比,尋找它們之間的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。學(xué)生學(xué)習(xí)回答,教師總結(jié)概括,達(dá)到本課的學(xué)習(xí)目的。
學(xué)生自主網(wǎng)上測(cè)試:解決雙曲線定義與簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)的相關(guān)練習(xí)。合作完成作品:通過(guò)對(duì)Flash課件的合作學(xué)習(xí),得出性質(zhì)結(jié)論。
七、教學(xué)過(guò)程
步驟教師行為學(xué)生行為設(shè)計(jì)意圖 課堂準(zhǔn)備
1、指導(dǎo)學(xué)生登陸網(wǎng)站。
2、介紹網(wǎng)站的操作方法。
3、講明上課過(guò)程中的注意事項(xiàng)。(1)作好課前準(zhǔn)備。(2)登陸網(wǎng)站。
(3)熟悉本網(wǎng)站的操作方法。
①少部分不熟悉網(wǎng)絡(luò)操作的同學(xué)學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)輔助學(xué)習(xí)。②助于本節(jié)課的順利進(jìn)行。情境導(dǎo)入
1、請(qǐng)同學(xué)點(diǎn)擊“學(xué)習(xí)任務(wù)”進(jìn)入子頁(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
2、請(qǐng)同學(xué)點(diǎn)擊“問(wèn)題解決”,了解本節(jié)課要解決的問(wèn)題。(1)學(xué)生在“學(xué)習(xí)任務(wù)”子頁(yè)下,點(diǎn)擊各個(gè)按鈕進(jìn)行操作,對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)做到胸中有數(shù)。
(2)學(xué)生點(diǎn)擊按鈕“問(wèn)題解決”,清楚本節(jié)課要完成解決的問(wèn)題。①使學(xué)生在操作中深深體會(huì)到雙曲線的定義與幾何性質(zhì)的重要性,從而吸引了學(xué)生的注意力,使學(xué)生產(chǎn)生研究雙曲線的動(dòng)力。②這一導(dǎo)入過(guò)程,可調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,使學(xué)生完成角色的改變,從“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”。操作探討
1、請(qǐng)同學(xué)點(diǎn)擊“雙曲線定義”進(jìn)入子頁(yè),選擇按鈕“橢圓”、“雙曲線”、“第二定義”進(jìn)入頁(yè)面。
2、請(qǐng)同學(xué)點(diǎn)擊按鈕“性質(zhì)探索”,進(jìn)入雙曲線簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)的學(xué)習(xí)。
3、請(qǐng)同學(xué)點(diǎn)擊按鈕“范圍”,進(jìn)入雙曲線范圍的操作和探索,教師提醒注意與橢圓比較。
4、請(qǐng)同學(xué)點(diǎn)擊按鈕“對(duì)稱性”,進(jìn)入雙曲線對(duì)稱性的操作和探索,教師提醒注意與橢圓比較。
5、請(qǐng)同學(xué)點(diǎn)擊按鈕“焦點(diǎn)”,進(jìn)入雙曲線焦點(diǎn)的操作和探索,教師提醒注意與橢圓比較。
6、請(qǐng)同學(xué)點(diǎn)擊按鈕“頂點(diǎn)”,進(jìn)入雙曲線頂點(diǎn)的操作和探索,教師提醒注意與橢圓比較。
7、請(qǐng)同學(xué)點(diǎn)擊按鈕“離心率”,進(jìn)入雙曲線離心率的操作和探索,教師提醒注意與橢圓比較。指導(dǎo)學(xué)生操作Flash課件,讓學(xué)生拉動(dòng)離心率e,觀察當(dāng)e變化時(shí),雙曲線圖形的變化情況。
8、教師針對(duì)學(xué)生得出的雙曲線性質(zhì)進(jìn)行講解校對(duì)。
9、教師在整個(gè)過(guò)程中,對(duì)個(gè)別學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)。
(1)學(xué)生點(diǎn)擊按鈕“雙曲線定義”進(jìn)入子頁(yè),選擇按鈕“橢圓”、“雙曲線”、“第二定義”,完成復(fù)習(xí)任務(wù)。(2)學(xué)生點(diǎn)擊按鈕“性質(zhì)探索”,進(jìn)入雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)的操作和探索。(學(xué)生可分小組討論)。
(3)學(xué)生把自己總結(jié)的“雙曲線的范圍”與教師的講解進(jìn)行校對(duì)訂正。
(4)學(xué)生把自己總結(jié)的“雙曲線的對(duì)稱性”與教師的講解進(jìn)行校對(duì)訂正。
(5)學(xué)生把自己總結(jié)的“雙曲線的焦點(diǎn)”與教師的講解進(jìn)行校對(duì)訂正。
(6)學(xué)生把自己總結(jié)的“雙曲線的頂點(diǎn)”與教師的講解進(jìn)行校對(duì)訂正。
(7)學(xué)生把自己總結(jié)的“雙曲線的離心率”與教師的講解進(jìn)行校對(duì)訂正。
(8)學(xué)生操作Flash課件,拉動(dòng)離心率e,觀察雙曲線圖形的變化過(guò)程。尋找發(fā)現(xiàn)雙曲線圖形開(kāi)口與離心率e的密切關(guān)系,得出結(jié)論。并把自己的結(jié)論與教師的講解進(jìn)行校對(duì)訂正。
(9)如在操作過(guò)程中有何問(wèn)題,可進(jìn)入“協(xié)作討論”頁(yè)面,進(jìn)行探討研究。
①學(xué)生在這一學(xué)習(xí)過(guò)程中充分發(fā)揮其主體作用,在提供的網(wǎng)絡(luò)資源中,自主學(xué)習(xí),操作實(shí)驗(yàn),并從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出問(wèn)題,最后總結(jié)結(jié)論,校對(duì)結(jié)論。②教師在這一教學(xué)過(guò)程中充分發(fā)揮出引導(dǎo)的作用,使教師起到成為“導(dǎo)航者”的效果。
③充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì),使學(xué)生對(duì)在自主學(xué)習(xí)中碰到的困難,可能的疑問(wèn),能展開(kāi)協(xié)作討論,并得出結(jié)果。
④如在操作過(guò)程中有何問(wèn)題,可進(jìn)入“協(xié)作學(xué)習(xí)”頁(yè)面下,進(jìn)行探討研究。
⑤創(chuàng)造一個(gè)讓學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)的空間,互相配合、互相幫助、各種觀點(diǎn)互相補(bǔ)充,完成學(xué)習(xí)任務(wù),從而培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神、克服困難的精神以及各方面的能力。知識(shí)應(yīng)用
1、請(qǐng)同學(xué)點(diǎn)擊按鈕進(jìn)入“例題”頁(yè)面。
2、講解例
一、例
二、例三三道例題。
3、請(qǐng)同學(xué)點(diǎn)擊按鈕進(jìn)入“在線測(cè)試”頁(yè)面。
指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身的情況選擇“*”、“**”或“***”題,進(jìn)行練習(xí)。
(1)學(xué)生聽(tīng)教師講解例
一、例
二、例三三道例題。加深對(duì)剛學(xué)到的雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)知識(shí)應(yīng)用的體會(huì)。
(2)學(xué)生根據(jù)自身的情況選擇“*”、“**”或“***”題,進(jìn)行在線測(cè)試。(3)如在解題過(guò)程中有何問(wèn)題,可進(jìn)入“協(xié)作學(xué)習(xí)”頁(yè)面下,進(jìn)行探討研究。
①讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自我反饋。
②使題目具有層次性,適合不同層次的學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。③使每道題具有交互性和實(shí)驗(yàn)性,保證學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的自主性。課堂小結(jié)
1、總結(jié)本課的教學(xué)內(nèi)容。
2、總結(jié)本課的教學(xué)內(nèi)容。高中數(shù)學(xué)《雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)》公開(kāi)課小結(jié)
《雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)》這堂網(wǎng)絡(luò)課,教學(xué)重點(diǎn)是放在如何使學(xué)生掌握好雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì):雙曲線的范圍,對(duì)稱性,頂點(diǎn),離心率上。首先,通過(guò)對(duì)橢圓幾何性質(zhì)的復(fù)習(xí),使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)學(xué)習(xí)研究雙曲線的幾何性質(zhì)的濃厚興趣。在對(duì)雙曲線的定義和標(biāo)準(zhǔn)方程充分掌握的基礎(chǔ)上,給學(xué)生打下了進(jìn)一步學(xué)習(xí)雙曲線幾何性質(zhì)的基礎(chǔ)。其次,在教學(xué)中,本著以學(xué)生為本的原則,讓學(xué)生自己動(dòng)手參與實(shí)踐,使之獲取知識(shí)。在傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生主要依靠老師,自主探索的能力不強(qiáng),因此在本節(jié)課學(xué)習(xí)中,教師在課堂上適時(shí)拋出問(wèn)題,使學(xué)生有的放矢,有針對(duì)性,知道自己下一步應(yīng)該做什么。在強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,讓學(xué)生動(dòng)手摸索雙曲線的幾何性質(zhì),自主發(fā)現(xiàn)結(jié)論,以人機(jī)交互的方式,使個(gè)性化學(xué)習(xí)成為可能,體現(xiàn)了學(xué)科教學(xué)與教育技術(shù)的整合。第三、針對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn),在學(xué)生自主探索發(fā)現(xiàn)結(jié)論后,還需在理論上給予支持。因此,對(duì)雙曲線的各個(gè)幾何性質(zhì),教師在課堂上分別給予小結(jié),目的是讓學(xué)生在今后的自主學(xué)習(xí)中,若遇到同樣的問(wèn)題,有能力自己解決。從而讓學(xué)生逐步熟悉、形成較為完整的一套自主學(xué)習(xí)的方法。
在上課的過(guò)程中,充分體現(xiàn)出計(jì)算機(jī)的交互和便捷的特點(diǎn),學(xué)生可以根據(jù)需要,在老師的引導(dǎo)下,選擇自己學(xué)習(xí)的進(jìn)度和內(nèi)容,去自主的學(xué)習(xí)和探索。通過(guò)實(shí)際操作,幫助理解和掌握本節(jié)課重點(diǎn)內(nèi)容:雙曲線的范圍,對(duì)稱性,頂點(diǎn),離心率。在上課過(guò)程中,學(xué)生積極思考,相互協(xié)作討論,踴躍回答問(wèn)題,氣氛活躍,教學(xué)效果好。在學(xué)生課后的反饋中,總體的反映都覺(jué)得各自獲益匪淺,從中學(xué)到了不少的東西,切實(shí)掌握了雙曲線的4個(gè)簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)。
當(dāng)然,本節(jié)課還有許多需要改進(jìn)的地方,如課堂上留給學(xué)生探索,動(dòng)手的時(shí)間還可以再多一些;學(xué)生在自主探尋雙曲線的性質(zhì)時(shí),分組協(xié)作討論不夠充分。由于學(xué)生電腦的水平以及數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn),所以許多學(xué)生不能很熟練地操作電腦,許多數(shù)學(xué)符號(hào),公式無(wú)法在討論區(qū)中體現(xiàn)。
總之,在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)這領(lǐng)域中,今后還有很大的學(xué)習(xí)空間,做為一名教師,要適應(yīng)時(shí)代的需要,改善自己平時(shí)的傳統(tǒng)教學(xué)思維,大膽創(chuàng)新,努力學(xué)習(xí),不斷地探索,不斷反思。樹(shù)立現(xiàn)代教育觀念,不斷學(xué)習(xí)現(xiàn)代化技術(shù),完善自己,提高素質(zhì),才能擔(dān)負(fù)起祖國(guó)賦予我們肩上的重任。
高中數(shù)學(xué)《雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)》教師評(píng)語(yǔ) 評(píng)議者1:
1、學(xué)生積極參與探究,課堂調(diào)控,師生互動(dòng)好,較好地體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的精神;
2、采用類比方法,讓學(xué)生類比橢圓幾何性質(zhì),進(jìn)行探究,符合教學(xué)規(guī)律,教學(xué)效果好;
3、網(wǎng)絡(luò)制作精美,較好地調(diào)合學(xué)生的探究,建議要讓學(xué)生的探究更加深入,即在理論上證明上還須加強(qiáng),另外要加強(qiáng)學(xué)生的協(xié)作探究。評(píng)議者2:
1、課堂講述較快,語(yǔ)速應(yīng)較慢;
2、在講解過(guò)程中能較好與橢圓類比來(lái)學(xué)習(xí),但若能在頁(yè)面中把與橢圓類比點(diǎn),可再次展現(xiàn),效果會(huì)更好;
3、本節(jié)課雖說(shuō)是網(wǎng)絡(luò)課,但整堂課還是以教師講授為主,讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)課中自主學(xué)習(xí)時(shí)間并不多。評(píng)議者3:
1、黑板上的圖形是否可結(jié)合“幻燈片”演示文稿來(lái)呈現(xiàn)?
2、在網(wǎng)絡(luò)課件中設(shè)置雙曲線的幾種情況及橢圓的頂點(diǎn)等幾個(gè)內(nèi)容,讓學(xué)生動(dòng)手探索,得出與橢圓的相同與不同點(diǎn),使學(xué)生學(xué)會(huì)先過(guò)程后結(jié)果的探究學(xué)習(xí)方法。
3、課件讓學(xué)生探作的互動(dòng)課件,滲透了“數(shù)形結(jié)合”思想,使學(xué)生對(duì)抽象問(wèn)題轉(zhuǎn)化為具體形象的認(rèn)識(shí)好。
4、討論區(qū)用于討論的問(wèn)題應(yīng)具有一定開(kāi)放性,即多種角度,多層面,多方法的較好。
5、網(wǎng)絡(luò)資源是否最大限度的利用?自主學(xué)習(xí)顯不夠時(shí)間。
6、在線測(cè)試軟件,及時(shí)檢查學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程好。評(píng)議者4:
1、網(wǎng)絡(luò)資源豐富;
2、在教學(xué)過(guò)程中來(lái)充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性;
3、討論區(qū)的運(yùn)用較為合理。評(píng)議者5:
講解速率有點(diǎn)快,協(xié)作討論時(shí),學(xué)生不是很投入,差生如能自己上網(wǎng)學(xué)習(xí),也就不需要老師指導(dǎo)。評(píng)議者6:
網(wǎng)頁(yè)制作技術(shù)含量高。網(wǎng)頁(yè)能夠考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)用,而設(shè)計(jì),有利于“人機(jī)”互動(dòng)。資源豐富,讓學(xué)生采用類比法來(lái)學(xué)習(xí)雙曲線的幾何性質(zhì),能夠充分體現(xiàn)了課改的精神,整個(gè)課堂節(jié)奏緊湊。評(píng)議者7:
網(wǎng)絡(luò)課件內(nèi)容豐富,短小精美;老師授課中并沒(méi)有體現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),沒(méi)有充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。評(píng)議者8: 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的目標(biāo)及程度不如初衷,學(xué)生配合水平不高,存在網(wǎng)上搞笑,我看不出本課教學(xué)手段,需要有多重,虛軸的教學(xué)可直接指出漸近線,以加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),可有點(diǎn)超越。