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3.2.2双曲线的简单几何性质(第2课时)(教学设计)
3.2.2双曲线的简单几何性质(第2课时)教学设计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。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.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.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.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.环节二 观察分析,感知概念例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?若动点到定点的距离和它到定直线的距离的比是,则当时,动点的轨迹是椭圆,当时,动点的轨迹是双曲线.这就是椭圆和双曲线的第二定义.环节四 辨析理解 深化概念(弦长问题)例6如图3.2-12,过双曲线的右焦点,倾斜角为的直线交双曲线于两点,求.解:由双曲线的标准方程可知,双曲线的焦点分别为,,所以直线的方程为①由,消去,得.解方程得,.将,的值分别代入①得,,,于是,,两点的坐标分别为,.所以.规律总结 双曲线中有关弦长问题的解决方法与椭圆中类似.解决中点弦问题常用判别式法和点差法,注意所求参数的取值范围.求弦长的两种方法(1)距离公式法:当弦的两端点坐标易求时,可直接求出交点坐标,再利用两点间距离公式求弦长.(2)弦长公式法:当弦的两端点坐标不易求时,可利用弦长公式求解,即若直线l:y=kx+b(k≠0)与双曲线C:-=1(a>0,b>0)交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则|AB|=|x1-x2|或|AB|= |y1-y2|.环节五 概念应用,巩固内化例7 求证:双曲线的焦点到渐近线的距离为.证明:双曲线的渐近线方程为,则点到渐近线的距离.环节六 归纳总结,反思提升问题7请同学们回顾本节课的学习内容,并回答下列问题:1. 本节课学习的概念有哪些?2. 在解决问题时,用到了哪些数学思想?1.知识清单:(1)双曲线的第二定义.(2)判断直线与双曲线的位置关系.(3)弦长公式及中点弦问题.2.方法归纳:定义法、数形结合.3.常见误区:判断直线与双曲线交点个数时,方程联立消元后,忽视对二次项系数讨论.代数计算中的运算失误.【设计意图】通过总结,让学生进一步巩固本节所学内容,提高概括能力,提高学生的数学运算能力和逻辑推理能力。环节七 目标检测,作业布置完成教材:第127页 习题3.2 第3,4,8,9,13题练习(第126页)1.已知,两点的坐标分别为,,直线,相交于点,且它们得斜率之积是,求点的轨迹方程,并判断轨迹的形状.1.解析:设,因为,,所以,整理得
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