课 题:椭圆及其标准方程 (1) 教学目的:
12、熟练掌握椭圆的标准方程,会根据所给的条件画出椭圆的草图并确定椭圆
34、启发学生能够发现问题和提出问题,善于独立思考,学会分析问题和创造教学重点:椭圆的定义和标准方程 教学难点:椭圆标准方程的推导 授课类型:新授课课时安排:2课时教 具教学过程:
一、新知引入:
1.1997年初,中国科学院紫金山天文台发布了一条消息,从1997年2月中旬起,海尔²波普彗星将逐渐接近
地球,过4月以后,又将渐渐离去,并预测3000年后,它还
年2月至3月间,如何计算出彗星出现的准确时间呢?原来,海尔²波普彗星运行的轨道是一个椭圆,通过观察它运行中的一些有关数据,可以推算出它的运行轨道的方程,从而(说明椭圆在天文学和实际生产生活实践中的广泛应用,指出研究椭圆的重要性和必要性,从而导入本节课的主题)
2.手工操作演示椭圆的形成:取一条定长的细绳,把它的两端固定在 画图板上的F1,F2两点,当绳长大于两点间的距离时,用铅笔把绳子拉 分析:(1)轨迹上的点是怎么来的?
(2)在这个运动过程中,什么是不变的?
二、讲解新课: 1、椭圆定义:
平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫
作椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的注意:椭圆定义中容易遗漏的两处地方: (1)两个定点--- (2)绳长--思考:在同样的绳长下,两定点间距离较长,则所画出的椭圆较扁(→线段)
在同样的绳长下,两定点间距离较短,则所画出的椭圆较圆(→由此,椭圆的形状与两定点间距离、绳长有关(为下面离心率概念作铺垫
2、根据定义推导椭圆标准方程:
取过焦点F1,F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y设P(x,y)为椭圆上的任意一点,椭圆的焦距是2c(c>0).
则F1(-c,0),F2(c,0),又设M与F1,F2距离之和等于2a(2a>2c)(常数) ∴P={PPF1+PF2=2a}
又 PF1=(x+c)2+y2,
∴(x+c)2+y2+(x-c)2+y2=2a,
化简,得 (a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2), 由定义2a>2c,∴a2-c2>0
令∴a2-c2=b2代入,得 b2x2+a2y2=a2b2,
x2y2
两边同除ab得 2+2=1
ab
此即为它所表示的椭圆的焦点在x轴上,焦点是F1(-c,0)F2(c,0),中心在坐标原点的椭其中a2=c2+b如果椭圆的焦点在y轴上(选取方式不同,调换x,y轴)焦点则变成
2
2
x2y2
F1(0,-c),F2(0,c),只要将方程2+2=1中的x,y调换,即可得
ab
y2x2
+2=1,也是2
ab理解:所谓椭圆标准方程,一定指的是焦点在坐标轴上,且两焦点的中点为坐标原点;2222xyyx在2+2=1与2+2=1这两个标准方程abab
中,都有a>b>0的要求,如方程x2y2
+=1(m>0,n>0,m≠n)就不能肯定焦点在哪个轴上;分清两种形式的标mn
xyx2y2
准方程,可与直线截距式+=1类比,如2+2=1中,由于a>b,所以在x
abab
轴上的“截距”更大,因而焦点在x轴上(即看x2,y2分母的大小
三、讲解范例:
例 写出适合下列条件的椭圆的标准方程:
两个焦点坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点P到两焦点的距离 之和等于10;
解:(1)因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为
x2y2
2+2=1 (a>b>0)
ab
2a=10,2c=8
∴a=5,c=4
∴b2=a2-c2=52-42=9
x2y2
+=所以所求椭圆标准方程为
259
若将焦点改为(0,-4)、(0,4)其结果如何; 四、课堂练习:
x2y2
+=1上一点P到一个焦点的距离为5,则P到另一个焦点的距1、椭圆
259
离为„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„【 】 A.5 B.6 C.4 D.10
x2y2
+=1的焦点坐标是„„„„„„„„„„„„„„„【 】 2.椭圆
25169
A.(±5,0) B.(0,±5) C.(0,±13) D.(±13,0) 3. a=6,c=1,焦点在y五、小结 :本节课学习了椭圆的定义及标准方程,应注意以下几点: ①椭圆的定义中, 2a>2b>0;
②椭圆的标准方程中,焦点的位置看x,y的分母大小来确定; ③a、b、c的几何意义六、课后作业:
1.判断下列方程是否表上椭圆,若是,求出a,b,cx2y2x2y2x2y2
+=1;②+=1;③-=1;④4y2+9x2=①224242
x2y2
+=1的焦距是 ,焦点坐标为 ;若CD为过左焦椭圆
169
点F1的弦,则∆F2CD
课题:椭圆的标准方程(2) 教学目的:
1.能正确运用椭圆的定义与标准方程解题; 2教学重点:教学难点:待定系数法 课时安排:2课时 授课类型:新授课 教学过程: 一.复习回顾
椭圆定义:平面内到两个定点F1、F2的距离的和等于常数2a(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆,两个定点F1、F2叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距。 思考:(1)2a= F1F2,则轨迹是什么? (线段F1F2)
(2)2a
a>b>0②是a2=b2+c2(要区别与习惯思维下的勾股定理c2=a2+b2); ③是定方程“型”与曲线“形”.
二.例题讲解
例1: 求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点坐标分别是(-3,0),(3,0),椭圆经过点(5,0).
(2)两个焦点坐标分别是(0,5),(0,-5),椭圆上一点P到两焦点的距离和为26. (3)焦点在x轴上,且经过点(2,0)和点(0,1).
(4)焦点在y轴上,与y轴的一个交点为P(0,-10),P到它较近的一个焦点的距离等于2.
(5)求与椭圆4x2+9y2=36有相同焦点,且过点(3,-2).
例2: 已知三角形ABC的一边 BC 长为6,周长为16,求顶点A的轨迹方程
变式:已知B(-3,0),C(3,0),CA,BC,AB的长组成一个等差数列,求点A的轨迹方程。
例3:(1)方程Ax2+By2=C是否可以表示椭圆?若能表示椭圆,则A,B,C需要满足的条件是什么?
x2y2
+=1表示椭圆,求k的取值范围. (2)若方程
3+k2-k
小结:
(1)椭圆的定义及标准方程;
(2)椭圆的标准方程有两个;标准方程中a,b,c的关系; (3)掌握判断焦点的方法;
Ax2+By2=C在一定的条件之下可以表示椭圆,有时利于解题;
如何来求椭圆方程?
(4)用定义法求椭圆的方程
课题:椭圆的几何性质
教学目标:1.熟悉椭圆的几何性质(对称性、范围、顶点、离心率);
2.能说明离心率的大小对椭圆形状的影响.
教学重、难点:数形结合思想的贯彻,运用曲线方程研究几何性质. 课时安排:2课时
教学过程: (一)复习:
1.椭圆的标准方程. (二)新课讲解: 1.范围:
x2y2y
由标准方程知,椭圆上点的坐标(x,y)满足不等式2≤1,2≤1,
abB2
∴x2≤a2,y2≤b2,∴|x|≤a,|y|≤b, A2 A1说明椭圆位于直线x=±a,y=±b所围成的矩形里. O F2 x A2 2.对称性:
在曲线方程里,若以-y代替y方程不变,所以若点(x,y)在曲线上时,点(x,-y)也在曲线上,所以曲线关于x轴对称,同理,以-x代替x方程不变,则曲线关于y轴对称。若同时以-x代替x,-y代替y方程也不变,则曲线关于原点对称.
所以,椭圆关于x轴、y轴和原点对称.这时,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是
对称中心,
椭圆的对称中心叫椭圆的中心. 3.顶点:
确定曲线在坐标系中的位置,常需要求出曲线与x轴、y轴的交点坐标.
在椭圆的标准方程中,令x=0,得y=±b,则B1(0,-b),B2(0,b)是椭圆与y轴的两个
交点。同理令y=0得x=±a,即A1(-a,0),A2(a,0)是椭圆与x轴的两个交点. 所以,椭圆与坐标轴的交点有四个,这四个交点叫做椭圆的顶点.
同时,线段A1A2、B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别为2a和2b,
a和b分
别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长.
由椭圆的对称性知:椭圆的短轴端点到焦点的距离为a;在Rt∆OB2F2中,
|OB2|=b,
|OF2|=c,|B2F2|=a,且|OF2|2=|B2F2|2-|OB2|2,即c2=a2-c2. 4.离心率:
c
椭圆的焦距与长轴的比e=叫椭圆的离心率.
a
∵a>c>0,∴0
圆越扁;
当且仅当a=b时,c=0,两焦点重合,图形变为圆,方程为x2+y2=a2. (三)例题分析:
例1.求椭圆16x2+25y2=400的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标,并用描点法画出图形.
x2y2
解:把已知方程化为标准方程2+2=1,a=5,b=4,
ab
∴c==3,
c3
∴椭圆长轴和短轴长分别为2a=10和2b=8,离心率e==,
a5
焦点坐标F1(-3,0),F2(3,0),顶点A1(-5,0),A2(5,0),B1(0,-4),
例2.求适合下列条件的椭圆的标准方程: (1)经过点P(-3,0)、Q(0,-2);
(2)长轴长等于20,离心率等于3
5
.
解:(1)由题意,a=3,b=2,又∵长轴在x轴上,
x2y2
所以,椭圆的标准方程为9+
4=1. (2)由已知2a=20,e=c3
a=5
,
∴a=10,c=6,∴b2=102-62=64,
所以,椭圆的标准方程为
x2y2y2100+64=1或100+x2
64
=1.
五.小结:椭圆的几何性质(对称性、范围、顶点、离心率).
B2(0,4).
课题:椭圆的综合应用
【学习目的】:1、掌握椭圆中的定义解题和几何性质的应用;
2、能够学会分析问题和创造地解决问题及提高综合的应用能力;
【学习重点】:椭圆方程的综合应用 [课时安排]:2课时
【小题训练】:
x2y2
+=1的焦点坐标是„„„„„„„„„„„„„„【 】 1、椭圆
m-2m+5
(A)(±7, 0) (B)(0, ±7) (C)(±7,0) (D)(0, ±7) 2
=10为不含根式的形式是„【 】
x2y2x2y2x2y2x2y2
=1 (B)+=1 (C)+=1 (D)+=1 (A)+
[1**********]925
1
3、若圆x2+y2=4上每个点的横坐标不变.纵坐标缩短为原来的,则所得曲线
3
的方程是„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„【 】 x2y2x2y2x29y2x2y2
+=1 (B)+=1 (C)+=1 (D)+=1 (A)
[1**********]
x2y2
=1上一点,以点P以及焦点F1, F2为顶点的三角形的面4、点P为椭圆+
54
积为1,则点P的坐标是„„„„„„„„„„„„„„„„„【 】
(A) (
±
, 1) (B)
(, ±1) (C)
(, 1) (D)(
±, ±2222
1)
5、若△ABC顶点B, C的坐标分别为(-4, 0), (4, 0),AC, AB边上的中线长之和为30,则△ABC的重心G的轨迹方程为„„„„„„„„„„„„【 】
x2y2x2y2
+=1(y≠0) (B)+=1(y≠0) (A)
1003610084x2y2x2y2
+=1(x≠0) (D)+=1(x≠0) (C)
1003610084
6、如果椭圆的焦距、短轴长、长轴长成等差数列,则其离心率为„„„【 】
3391
2 (C) (D) (A) (B)35410
【典型例题】:
x2y2
例1、椭圆2+2=1(a>b>0)的左焦点F到过顶点A(-a,0), B(0,b)的直线的
ab
例2、在△ABC中,B(-2,0)、C(2,0)、A(x,y),给出△ABC满足的条件,就能得到动点A的轨迹方程,下面给出了一些条件及方程,请你用线把左边△ABC满足的条件及相应的右边
.
x2y2
例3、已知椭圆方程:2+2=1(a>b>0), 设F为椭圆的一个焦点,P是椭
ab
圆上的一点;
(1)一平行于x轴的直线 l交椭圆于A、B两点,求证:AF+BF为定值。 (2)设长轴的两端点为A、B,连接AP、BP分别交短轴所在直线于M、N求证:
OM⋅ON为定值。
【达标作业】:
x2y2
1、点P是长轴在x轴上的椭圆2+2=1上的点,F1, F2分别为椭圆的两个焦
ab
点,椭圆的半焦距为c,则|PF1|²|PF2|的最大值与最小值之差一定是【 】 (A)1 (B)a2 (C)b2 (D)c2
2、一个圆心在椭圆右焦点F2,且过椭圆的中心O(0, 0),该圆与椭圆交于点P,设F1是椭圆的左焦点,直线PF1恰和圆相切于点P,则椭圆的离心率是【 】
(A)3-1 (B)2-3 (C)
2
(D) 22
3、
【 】
(A)3 (B)8 (C)13 (D)16
x2y2
+=1上一点M到此椭圆一个焦点F1的距离为2, 4、如果椭圆N是MF1的中8125
点,O是坐标原点,则ON的长为 【 】
3
(A)2 (B) 4 (C) 8 (D)
2
x2y2
+=1上的一点,F1和F2是其焦点,若∠F1PF2=60°, 5、P为椭圆
10064
则△F1PF2的面积为 ;
6、椭圆的两焦点为F1(-4, 0), F2(4, 0),点P在椭圆上,已知△PF1F2的面积
的最大值为12,则此椭圆的方程是 ;
7、线段AB=4,PA+PB=6,M是AB的中点,当点P在同一平面内运动时,PM长度的最大值、最小值分别为 、 ;
x2y2
=1具有相同的离心率且过点(2,
8、与椭圆+
43
是 ;
9、设圆(x+1)2+y2=1的圆心为C,A(1, 0)是圆内一定点,Q为圆周上任意一
点,AQ的垂直平分线与CQ的连线的交点为M,则点M的轨迹方程为 ;
10、已知A、B、C是长轴长为4的椭圆上的三点,点A是长轴的一个顶点,BC
过椭圆中心O,如图,且²=0,BC=2AC,求椭圆的方程。
课题:双曲线的标准方程(1) 【教学目标】
:
1.知识与技能
掌握双曲线的定义,标准方程,并会根据已知条件求双曲线的标准方程. 2.过程与方法
教材通过具体实例类比椭圆的定义,引出双曲线的定义,通过类比推导出双曲线的标准方程.
3.情感、态度与价值观
通过本节课的学习,可以培养我们类比推理的能力,激发我们的学习兴趣,培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力.
【教学重点】: 双曲线的定义、标准方程及其简单应用 【教学难点】: 双曲线标准方程的推导 【授课类型】:新授课 【课时安排】:2课时【教 具】:多媒体 【教学过程】: 一.情境设置
(1)复习提问:
问题 1:椭圆的定义是什么?
问题 2:椭圆的标准方程是怎样的?
问题3:如果把上述椭圆定义中的“距离的和”改为“距离的差”,那么点的轨迹会发生什么变化?它的方程又是怎样的呢? (2)探究新知:
(1)演示:引导学生用《几何画板》作出双曲线的图象,并利用课件进行双曲线的模拟实验,思考以下问题。
(2)设问:①|MF1|与|MF2|哪个大?
②点M到F1与F2两点的距离的差怎样表示? ③||MF1|-|MF2||与|F1F2|有何关系?
(请学生回答:应小于|F1F2| 且大于零,当常数等于|F1F2| 时,轨迹是以F1、F2为端点的两条射线;当常数大于|F1F2| 时,无轨迹) 二.理论建构 1.双曲线的定义
引导学生概括出双曲线的定义:
定义:平面内与两个定点F1、F2的距离的差的绝对值等于常数(大于0且小于
概念中几个关键词:“平面内”、“距离的差的绝对值”、“常数小于F1F2”
2.双曲线的标准方程
现在我们可以用类似求椭圆标准方程的方法来求双曲线的标准方程,请学生思考、回忆椭圆标准方程的推导方法,随即引导学生给出双曲线标准方程的推导(教师使用多媒体演示)
(1)建系
取过焦点F1、F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系。
(2) 设点
设M(x,y)为双曲线上任意一点,双曲线的焦距为2c(c>0),则F1(-c,0)、F2(c,0),又设点M与F1、F2的距离的差的绝对值等于常数2a(2a
(3)列式
由定义可知,双曲线上点的集合是P={M|||MF1|-|MF2||=2a}. 即:
x+c2+y2
-
x-c2+y2
=2a,
(4)化简方程
由一位学生板演,教师巡视。化简,整理
x+c得:
2
+y-
2
x-c2
+y=±2a
2
移项两边平方得
两边再平方后整理得
-a2x2-a2y2=a2c2-a2
2
cx-a2=±ax-c)+y2由双曲线定义知
(c
2
))
2c>2a即
c>a,∴c2-a2>0,设c2-a2=b2(b>0)x2y2
2-2=1(a>0,b>0)
ab
这个方程叫做双曲线的标准方程,它所表示的双曲线的焦点在x轴上,焦点是F1(-c,0)、F2(c,0),
思考: 双曲线的焦点F1(0,-c)、F2(0,c)在y轴上的标准方程是什么?
y2x2
学生得到: 双曲线的标准方程:2-2=1,(a>b>0).
ab
注:
(1)双曲线的标准方程的特点:
①双曲线的标准方程有焦点在x轴上和焦点y轴上两种:
x2y2
焦点在x轴上时双曲线的标准方程为:2-2=1(a>0,b>0);
aby2x2
焦点在y轴上时双曲线的标准方程为:2-2=1(a>0,b>0)
ab
②a,b,c有关系式c2=a2+b2成立,且a>0,b>0,c>其中a与b的大小关系:可以为a=b,a(2).焦点的位置:从椭圆的标准方程不难看出椭圆的焦点位置可由方程中含字母
x2、y2项的分母的大小来确定,即x2项的系数是正的,那么焦点在x轴上;y2
项的系数是正的,那么焦点在y三.数学应用
例1已知双曲线两个焦点的坐标为F1(-5,0),F2(5,0),双曲线上一点P到F1,F2的距离之差的绝对值等于8解:因为双曲线的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为
x2y2
-2=1(a>0,b>02ab
∵2a=8,2c=10 ∴a=4,c=5 ∴b2=52-42=x2y2
-=1所求双曲线标准方程为
916
变式1:若|PF1|-|PF2|=6呢? 变式2:若||PF1|-|PF2||=8呢? 变式3:若||PF1|-|PF2||=10呢? 变式4:若||PF1|-|PF2||=12呢?
四.课堂小结:双曲线的定义,标准方程 五.作业
课 题:双曲线及其标准方程(2)
1.使学生掌握双曲线的定义,熟记双曲线的标准方程,并能初步应用; 2.使学生初步会按特定条件求双曲线的标准方程; 3教学重点:教学难点:教学过程:
一、复习引入: 双曲线的定义,标准方程 二、讲解范例
x2y2
-=1所表示的曲线。 *例1.判断方程
9-kk-3
例2.已知∆ABC的底边BC长为12,且底边固定,顶点A是动点,使
1
sinB-sinC=sinA,求点A2
例3.求与圆(x-3)2+y2=1及(x+3)2+y2=9
课堂练习
1.求焦点的坐标是(-6,0)、(6,0),并且经过点A(-5,2)的双曲线的标准方程。
2求经过点P(-3,27)和Q(-62,-7),焦点在y
x2y2x2y2
+=1和双曲线2-=1有相同的焦点,则实数n的值是 3.椭圆
34n216n
x2y2
-=1的焦点,PQ是过焦点F1的弦,且PQ的倾斜*4.已知F1,F2是双曲线
169
角为600,那么PF2+QF2-的值为________
高二数学达标作业
x2y2x2y2
+=1和双曲线2-=1有相同的焦点,则实数n的值是 ( )*1.椭圆 34n216n
A ±5 B ±3 C 5 D 9
x2
-y2=1的焦点,点P在双曲线上,且∠F1PF2=900,则*2.设F1,F2是双曲线4
点P到x轴的距离为( ) A 1 B
5
C 2 D 5
x2y2
*3.P为双曲线2-2=1(a>0,b>0)上一点,若F是一个焦点,以PF为直径的
ab
圆与圆x2+y2=a2的位置关系是()
A 内切 B 外切 C 外切或内切 D 4.求焦点的坐标是(-6,0)、(6,0),并且经过点A(-5,2)的双曲线的标准方程。
*5.一炮弹在某处爆炸,在A处听到爆炸声的时间比在B处晚2s. (1)爆炸点应在什么样的曲线上?
(2)已知A、B两地相距800m,并且此时声速为340 m/s,求曲线的方程.
6.已知双曲线9x2-16y2=576的焦点为F1,F2,点P在双曲线上,且∠F1PF2=900,求△F1PF2的面积
x2y2
*(1)已知双曲线2-2=1(a>0,b>0)的焦点为F1,F2,点P在双曲线上,且
ab
∠F1PF2=m,求△F1PF2的面积
x2y2
*2)(已知椭圆2+2=1(a>0,b>0)的焦点为F1,F2,点P在椭圆上,且∠F1PF2=m,
ab
求△F1PF2的面积
课题:双曲线的简单几何性质(共2课时)
一、教学目标
1.了解双曲线的简单几何性质,如范围、对称性、顶点、渐近线和离心率等。
2.能用双曲线的简单几何性质解决一些简单问题。 二、教学重点、难点
重点:双曲线的几何性质及初步运用。 难点:双曲线的渐近线。 三、教学过程
(一)复习提问引入新课
1.椭圆有哪些几何性质,是如何探讨的? 2.双曲线的两种标准方程是什么?
下面我们类比椭圆的几何性质来研究它的几何性质. (二)类比联想得出性质(范围、对称性、顶点) 引导学生完成下列关于椭圆与双曲线性质的表格
(三)渐近线
双曲线的范围在以直线y=
bb
x和y=-x为边界的平面区域内,那么从x,y的aa
bx2y2
变化趋势看,双曲线2-2=1与直线y=±x具有怎样的关系呢?
aab
根据对称性,可以先研究双曲线在第一象限的部分与直线y=双曲线在第一象限的部分可写成:
b
x的关系。 a
当x逐渐增大时,|MN|逐渐减小,x无限增大,|MN|接近于零,|MQ|也接近于零,就是说,双曲线在第一象限的部分从射线ON的下方逐渐接近于射线ON. 在其他象限内也可以证明类似的情况.
现在来看看实轴在y轴上的双曲线的渐近线方程是怎样的?由于焦点在y轴上的双曲线方程是由焦点在x轴上的双曲线方程,将x、y字
母对调所得到,自然前者渐近线方程也可由后者渐近线方程将x、y字
这样,我们就完满地解决了画双曲线远处趋向问题,从而可比较精
再描几个点,就可以随后画出比较精确的双曲线. (四)离心率
由于正确认识了渐近线的概念,对于离心率的直观意义也就容易掌握了,为此,介绍一下双曲线的离心率以及它对双曲线的形状的影响:
变得开阔,从而得出:双曲线的离心率越大,它的开口就越开阔.
这时,指出:焦点在y轴上的双曲线的几何性质可以类似得出,双曲线的几何性质与坐标系的选择无关,即不随坐标系的改变而改变. (五)例题讲解
x2y2
=1的实轴长和虚轴长、焦点的坐标、离心率、渐近例1求双曲线-
43
线方程.
分析:由双曲线的标准方程,容易求出a,b,c.引导学生用双曲线的实轴长、虚轴长、离心率、焦点和渐近线的定义即可求相关量或式子,但要注意焦点在y轴上的渐近线是y=±
a
x. b
例2 已知双曲线的中心在原点,焦点在y轴上,焦距为16,离心率为
曲线的标准方程。
4
,求双3
x2y2
=
1共渐近线,且经过A-3点的双曲线的标准方*例3求与双曲线-
169
()
及离心率.
分析:已知双曲线的渐近线求双曲线的标准方程:方法一按焦点位置分别设方程
x2y2
=m(m∈R,m≠0) 求解;方法二可直接设所求的双曲线的方程为-
169
例4求双曲线9y2-16x2=144的实半轴长和虚半轴长、焦点的坐标、离心率、渐近线方程.
例5 如图,设M(x,y)与定点F(5,0)的距离和它到直线l:x=
5
常数,求点M的轨迹方程.
4
16
的距离的比是5
分析:若设点M(x,y),则
MF=
d=x-
,到直线l:x=
16
的距离5
16
,则容易得点M的轨迹方程. 5
(六)课堂练习
1.已知双曲线方程如下,求它们的两个焦点、离心率e和渐近线方程. (1)16x2-9y2=144; (2)16x2-9y2=-144. 2.求双曲线的标准方程:
(1)实轴的长是10,虚轴长是8,焦点在x轴上; (2)焦距是10,虚轴长是8,焦点在y轴上;
*
曲线的方程.
点到两准线及右焦点的距离.
课题:抛物线的标准方程 【教学目的】:
1、掌握抛物线中的定义和标准方程及其推导过程,理解抛物线中的基本量; 2、能够熟练画出抛物线的草图,进一步提高学生“应用数学”的水平; 【教学重点】:抛物线的标准方程 【教学难点】:抛物线标准方程的不同形式 【授课类型】:新授课【课时安排】:2课时【教 具】:多媒体 【教学过程】: 一、复习引入:
1、回顾椭圆和双曲线的定义 2、生活中抛物线的引例:
3、把一根直尺固定在图板上直线L位置,把一块三角板的一条直角边紧靠着真心直尺的边缘,再把一条细绳的一端固定在三角板的另一条直角边的一点A,取绳长等于点A到直角标顶点C的长(即点A到直线L的距离),并且把绳子的另一端固定在图板上的一点用铅笔尖扣着绳子,使点A到笔尖的一段绳子紧靠着三角板,然后将三角板沿着直尺上下滑动,笔尖就在图板上描出了二、讲解新课: 1、 抛物线定义:
平面内与一个定点F和一条定直线l定点F叫做抛物线的焦点,定直线l 注: (1)定点F不在这条定直线l;
(1)定点F在这条定直线l,则点的轨迹是什么? 2、推导抛物线的标准方程: 如图所示,建立直角坐标系,设KF=p(p>0),
p
那么焦点F的坐标为(,0),准线l的方程为
2px=-,
2
pp
设抛物线上的点M(x,y),则有(x-)2+y2=|x+22
化简方程得 y2=2px(p>0 方程y2=2px(p>0)p
(1)它表示的抛物线的焦点在x轴的正半轴上,焦点坐标是F(,0),
2
p
它的准线方程是x=-2
(2)一条抛物线,由于它在坐标系的位置不同,方程也不同,有四种不同的情况,所以抛物线的标准方程还有其他几种形式:y2=-2px,x2=2py,x2=-2py.3、抛物线的准线方程:如图所示,分别建立直角坐标系,设出KF=p(p>0),
(1)y2=2px(p>0), 焦点:(,0),准线l:x=2pp
(2)x2=2py(p>0), 焦点:(0,),准线l:y=-22pp
(3)y2=-2px(p>0), 焦点:(-,0),准线l:x=22p(4) x2=-2py(p>0), 焦点:(0,-),准线l:y=2相同点:(1)抛物线都过原点;
(2)对称轴为坐标轴;
(3)准线都与对称轴垂直,垂足与焦点在对称轴上关于原点对称;
12pp
=; 它们到原点的距离都等于一次项系数绝对值的,即
442
不同点:(1)图形关于x轴对称时,x为一次项,y为二次项,
方程右端为±2px、左端为y2;
图形关于y轴对称时,x为二次项,y为一次项, 方程右端为±2py,左端为x(2)开口方向在x轴(或轴)正向时,焦点在x轴(或y轴)的正半
轴上,方程右端取正号;
开口在x轴(或y轴)负向时,焦点在x轴(或y轴)负半轴时,三、讲解范例:
例1 (1)已知抛物线标准方程是y2=6x (2)已知抛物线的焦点坐标是F(0,-2分析:(1)在标准方程下焦点坐标和准线方程都是用p的代数式表示的,所以只要求出p即可;
(2)求的是标准方程,因此所指抛物线应过原点,结合焦点坐标求出p,问题易解。
33
解析:(1)p=3,焦点坐标是(,0)准线方程是x=-.
22p
(2)焦点在y轴负半轴上,=2,
2
所以所求抛物线的标准议程是x2=-8y. 例2 求满足下列条件的抛物线的标准方程: (1)焦点坐标是F(-5,0) (2)经过点A(2,-3)
分析:抛物线的标准方程中只有一个参数p,因此,只要确定了抛物线属于哪类
标准形式,再求出p值就可以写出其方程,但要注意两解的情况
p
解:(1)焦点在x轴负半轴上,=5,
2
所以所求抛物线的标准议程是y2=-20x.
(2)经过点A(2,-3)的抛物线可能有两种标准形式:y2=2px或x2=-2py.
9
点A(2,-3)坐标代入,即9=4p,得2p=
2
4
点A(2,-3)坐标代入x2=-2py,即4=6p,得2p=
3
94
∴所求抛物线的标准方程是y2=x或x2=-y
23
例2 已知抛物线的标准方程是(1)y2=12x,(2)y=12x2, 求它的焦点坐标和准线方程.
分析:这是关于抛物线标准方程的基本例题,关键是(1)根据示意图确定属于哪类标准形式,(2)求出参数p的值.
解:(1)p=6,焦点坐标是(3,0)准线方程x=-3
111
(2)先化为标准方程x2=y,p=,焦点坐标是(0,),
22448
1
准线方程是y=-.
48
四、课堂练习:
11
(1)y2=8x (2)x2=4y (3)2y2+3x=0 (4)y=-x2
6
2(1)焦点是F(-2,01
(2)准线方程是y=3
(3)焦点到准线的距离是4,焦点在y(4)经过点A(6,-23.抛物线x2=4y上的点p到焦点的距离是10,求p点评:练习时注意(1)由焦点位置或准线方程正确判断抛物线标准方程的类型;(2)p表示焦点到准线的距离故p>0; (3)根据图形判断解有几种可能 五、小结 :
课 题:抛物线的简单几何性质(1) 教学目的:
1.掌握抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质; 2.能根据抛物线的几何性质对抛物线方程进行讨论,在此基础上列表、描点、画抛物线图形;
3.在对抛物线几何性质的讨论中,注意数与形的结合与转化教学重点:抛物线的几何性质及其运用 教学难点:抛物线几何性质的运用 授课类型:新授课教学过程:
一、复习引入: 1.抛物线定义:
2.抛物线的标准方程:二、讲解新课:
注意强调p的几何意义:焦点到准线的距离
2、通径:2p 三、讲解范例:
例1 已知抛物线关于x轴为对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点M(2,-22),求它的标准方程,并用描点法画出图形.
例2 汽车前灯的反光曲面与轴截面的交线是抛物线,灯口直径197mm,反光曲面的顶点到灯口的距离为69mm,由抛物线的性质可知,当灯泡按装载抛物线的焦点处,经反光曲面反射后的光线是平行光线,为了获得平行光线,应怎样安装灯泡(精确到1 mm)
例3 过抛物线y2=2px的焦点F任作一条直线m,交这抛物线于A、B两点, 求证:以AB为直径的圆和这抛物线的准线相切. 四、课堂练习:课本47页 练习 1,2,3
五、小结 :高二数学达标作业
1.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,如果
x1+x2=6,那么|AB|=( )
(A)10 (B)8 (C)6 (D)4
2.已知M为抛物线y2=4x上一动点,F为抛物线的焦点,定点P(3,1),则
|MP|+|MF|的最小值为( )
(A)3 (B)4 (C)5 (D)6 3.过抛物线y=ax2(a>0)的焦点F作直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF、
QF的长分别是p、q,则
11
+=( ) pq
(A)2a (B)
14 (C)4a (D) 2aa
4.过抛物线y2=4x焦点F的直线l它交于A、B两点,则弦AB的中点的轨迹方程是 ______
5.过抛物线焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,若A、B在准线上的射影是A2,B2,则∠A2FB2等于
6.定长为3的线段AB的端点A、B在抛物线y2=x上移动,求AB中点M到y轴距离的最小值,并求出此时AB中点M
7.抛物线顶点在原点,以坐标轴为对称轴,过焦点且与y轴垂直的弦长为16,求抛物线方程.
8.有一抛物线型拱桥,当水面距拱顶4米时,水面宽40米,当水面下降1米时,水面宽是多少米?
【课 题】:抛物线的几何性质(2)
【教学目标】: 1、掌握抛物线的定义、标准方程和几何性质; 2、培养学生分析问题、解决问题的能力; 【教学重点】:抛物线的性质及简单应用; 【教学难点】:抛物线的性质及简单应用; 【教学过程】:
一、小题训练
1、若直线y=kx+1与抛物线y2=x仅有一个公共点,则k的值为 ( )
11313
A. B. 0或 C.0或- D. 或-
44444
2、抛物线y2=4x关于直线x+y=0对称的抛物线方程是 ( )
A.x2=4y B.y2=-4x C.y=4x2 D.x2=-4y
3、动点M以每秒2长度单位的速度沿直线l:y=x-2移动,则M穿过抛物线y2=4x的内部需要的时间是
4、抛物线y2=2x中被点A(1,1)平分的弦所在的直线的方程是
二、例题选讲
例1、设抛物线y2=4x截直线y=2x+m所得弦AB的长为3,
(1)求m的值.
(2)以弦AB为底边,x轴上的P为顶点组成的三角形面积为39时,求P点坐标;
例2、过抛物线y2=2px(p>0)的顶点作两条互相垂直的弦OA,OB,
证明:AB与抛物线的对称轴交于定点。
例3、过抛物线y2=x上一点A(4,2)作倾斜角互补的两条直线AB、AC,它们交
抛物线于B、C两点,求直线BC的斜率
高二数学达标作业
1、顶点在原点,对称轴为x轴,且经过点M(5,-4)的抛物线的方程是 ( )
16161616
y D x2=y A y2=x B y2=x C x2=
35532、在抛物线y2=8x上有一点P,它到焦点的距离为20,则P点的坐标为3、设抛物线的焦点到准线的距离为3,则抛物线上的点到准线的距离的取值范
围为( )
(6,+∞)(3,+∞)+∞)+∞)A B [6, C D [3,
4、下列说法中,错误的是 ( )
A 任何抛物线都只有一个顶点;
B 在抛物线上所有的点中,顶点到焦点的距离最短;
C 过一定点的所有直线中,与抛物线恰有一个公共点的直线最多有两条; D 抛物线的所有焦点弦中,通径的长最短
5、过抛物线x=ay2的焦点的一条直线和抛物线交于A(x1,y1)B(x2,y2),则x1x2=
6、在抛物线y=4x2上求一点P,使得P点到直线y=4x-5的距离最短,并求出最短距离。
7、抛物线y2=ax(a>0)上有一点P(3,m),它到焦点的距离为4,求a,m的值。
8、已知A、B是抛物线y2=-7x上的点,OA⊥OB,求△AOB的面积的最小值
9、过抛物线y2=x上一点A(4,2)作倾斜角互补的两条直线AB、AC,它们交抛物线于B、C两点,求直线BC的斜率
课 题:椭圆及其标准方程 (1) 教学目的:
12、熟练掌握椭圆的标准方程,会根据所给的条件画出椭圆的草图并确定椭圆
34、启发学生能够发现问题和提出问题,善于独立思考,学会分析问题和创造教学重点:椭圆的定义和标准方程 教学难点:椭圆标准方程的推导 授课类型:新授课课时安排:2课时教 具教学过程:
一、新知引入:
1.1997年初,中国科学院紫金山天文台发布了一条消息,从1997年2月中旬起,海尔²波普彗星将逐渐接近
地球,过4月以后,又将渐渐离去,并预测3000年后,它还
年2月至3月间,如何计算出彗星出现的准确时间呢?原来,海尔²波普彗星运行的轨道是一个椭圆,通过观察它运行中的一些有关数据,可以推算出它的运行轨道的方程,从而(说明椭圆在天文学和实际生产生活实践中的广泛应用,指出研究椭圆的重要性和必要性,从而导入本节课的主题)
2.手工操作演示椭圆的形成:取一条定长的细绳,把它的两端固定在 画图板上的F1,F2两点,当绳长大于两点间的距离时,用铅笔把绳子拉 分析:(1)轨迹上的点是怎么来的?
(2)在这个运动过程中,什么是不变的?
二、讲解新课: 1、椭圆定义:
平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫
作椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的注意:椭圆定义中容易遗漏的两处地方: (1)两个定点--- (2)绳长--思考:在同样的绳长下,两定点间距离较长,则所画出的椭圆较扁(→线段)
在同样的绳长下,两定点间距离较短,则所画出的椭圆较圆(→由此,椭圆的形状与两定点间距离、绳长有关(为下面离心率概念作铺垫
2、根据定义推导椭圆标准方程:
取过焦点F1,F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y设P(x,y)为椭圆上的任意一点,椭圆的焦距是2c(c>0).
则F1(-c,0),F2(c,0),又设M与F1,F2距离之和等于2a(2a>2c)(常数) ∴P={PPF1+PF2=2a}
又 PF1=(x+c)2+y2,
∴(x+c)2+y2+(x-c)2+y2=2a,
化简,得 (a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2), 由定义2a>2c,∴a2-c2>0
令∴a2-c2=b2代入,得 b2x2+a2y2=a2b2,
x2y2
两边同除ab得 2+2=1
ab
此即为它所表示的椭圆的焦点在x轴上,焦点是F1(-c,0)F2(c,0),中心在坐标原点的椭其中a2=c2+b如果椭圆的焦点在y轴上(选取方式不同,调换x,y轴)焦点则变成
2
2
x2y2
F1(0,-c),F2(0,c),只要将方程2+2=1中的x,y调换,即可得
ab
y2x2
+2=1,也是2
ab理解:所谓椭圆标准方程,一定指的是焦点在坐标轴上,且两焦点的中点为坐标原点;2222xyyx在2+2=1与2+2=1这两个标准方程abab
中,都有a>b>0的要求,如方程x2y2
+=1(m>0,n>0,m≠n)就不能肯定焦点在哪个轴上;分清两种形式的标mn
xyx2y2
准方程,可与直线截距式+=1类比,如2+2=1中,由于a>b,所以在x
abab
轴上的“截距”更大,因而焦点在x轴上(即看x2,y2分母的大小
三、讲解范例:
例 写出适合下列条件的椭圆的标准方程:
两个焦点坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点P到两焦点的距离 之和等于10;
解:(1)因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为
x2y2
2+2=1 (a>b>0)
ab
2a=10,2c=8
∴a=5,c=4
∴b2=a2-c2=52-42=9
x2y2
+=所以所求椭圆标准方程为
259
若将焦点改为(0,-4)、(0,4)其结果如何; 四、课堂练习:
x2y2
+=1上一点P到一个焦点的距离为5,则P到另一个焦点的距1、椭圆
259
离为„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„【 】 A.5 B.6 C.4 D.10
x2y2
+=1的焦点坐标是„„„„„„„„„„„„„„„【 】 2.椭圆
25169
A.(±5,0) B.(0,±5) C.(0,±13) D.(±13,0) 3. a=6,c=1,焦点在y五、小结 :本节课学习了椭圆的定义及标准方程,应注意以下几点: ①椭圆的定义中, 2a>2b>0;
②椭圆的标准方程中,焦点的位置看x,y的分母大小来确定; ③a、b、c的几何意义六、课后作业:
1.判断下列方程是否表上椭圆,若是,求出a,b,cx2y2x2y2x2y2
+=1;②+=1;③-=1;④4y2+9x2=①224242
x2y2
+=1的焦距是 ,焦点坐标为 ;若CD为过左焦椭圆
169
点F1的弦,则∆F2CD
课题:椭圆的标准方程(2) 教学目的:
1.能正确运用椭圆的定义与标准方程解题; 2教学重点:教学难点:待定系数法 课时安排:2课时 授课类型:新授课 教学过程: 一.复习回顾
椭圆定义:平面内到两个定点F1、F2的距离的和等于常数2a(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆,两个定点F1、F2叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距。 思考:(1)2a= F1F2,则轨迹是什么? (线段F1F2)
(2)2a
a>b>0②是a2=b2+c2(要区别与习惯思维下的勾股定理c2=a2+b2); ③是定方程“型”与曲线“形”.
二.例题讲解
例1: 求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点坐标分别是(-3,0),(3,0),椭圆经过点(5,0).
(2)两个焦点坐标分别是(0,5),(0,-5),椭圆上一点P到两焦点的距离和为26. (3)焦点在x轴上,且经过点(2,0)和点(0,1).
(4)焦点在y轴上,与y轴的一个交点为P(0,-10),P到它较近的一个焦点的距离等于2.
(5)求与椭圆4x2+9y2=36有相同焦点,且过点(3,-2).
例2: 已知三角形ABC的一边 BC 长为6,周长为16,求顶点A的轨迹方程
变式:已知B(-3,0),C(3,0),CA,BC,AB的长组成一个等差数列,求点A的轨迹方程。
例3:(1)方程Ax2+By2=C是否可以表示椭圆?若能表示椭圆,则A,B,C需要满足的条件是什么?
x2y2
+=1表示椭圆,求k的取值范围. (2)若方程
3+k2-k
小结:
(1)椭圆的定义及标准方程;
(2)椭圆的标准方程有两个;标准方程中a,b,c的关系; (3)掌握判断焦点的方法;
Ax2+By2=C在一定的条件之下可以表示椭圆,有时利于解题;
如何来求椭圆方程?
(4)用定义法求椭圆的方程
课题:椭圆的几何性质
教学目标:1.熟悉椭圆的几何性质(对称性、范围、顶点、离心率);
2.能说明离心率的大小对椭圆形状的影响.
教学重、难点:数形结合思想的贯彻,运用曲线方程研究几何性质. 课时安排:2课时
教学过程: (一)复习:
1.椭圆的标准方程. (二)新课讲解: 1.范围:
x2y2y
由标准方程知,椭圆上点的坐标(x,y)满足不等式2≤1,2≤1,
abB2
∴x2≤a2,y2≤b2,∴|x|≤a,|y|≤b, A2 A1说明椭圆位于直线x=±a,y=±b所围成的矩形里. O F2 x A2 2.对称性:
在曲线方程里,若以-y代替y方程不变,所以若点(x,y)在曲线上时,点(x,-y)也在曲线上,所以曲线关于x轴对称,同理,以-x代替x方程不变,则曲线关于y轴对称。若同时以-x代替x,-y代替y方程也不变,则曲线关于原点对称.
所以,椭圆关于x轴、y轴和原点对称.这时,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是
对称中心,
椭圆的对称中心叫椭圆的中心. 3.顶点:
确定曲线在坐标系中的位置,常需要求出曲线与x轴、y轴的交点坐标.
在椭圆的标准方程中,令x=0,得y=±b,则B1(0,-b),B2(0,b)是椭圆与y轴的两个
交点。同理令y=0得x=±a,即A1(-a,0),A2(a,0)是椭圆与x轴的两个交点. 所以,椭圆与坐标轴的交点有四个,这四个交点叫做椭圆的顶点.
同时,线段A1A2、B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别为2a和2b,
a和b分
别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长.
由椭圆的对称性知:椭圆的短轴端点到焦点的距离为a;在Rt∆OB2F2中,
|OB2|=b,
|OF2|=c,|B2F2|=a,且|OF2|2=|B2F2|2-|OB2|2,即c2=a2-c2. 4.离心率:
c
椭圆的焦距与长轴的比e=叫椭圆的离心率.
a
∵a>c>0,∴0
圆越扁;
当且仅当a=b时,c=0,两焦点重合,图形变为圆,方程为x2+y2=a2. (三)例题分析:
例1.求椭圆16x2+25y2=400的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标,并用描点法画出图形.
x2y2
解:把已知方程化为标准方程2+2=1,a=5,b=4,
ab
∴c==3,
c3
∴椭圆长轴和短轴长分别为2a=10和2b=8,离心率e==,
a5
焦点坐标F1(-3,0),F2(3,0),顶点A1(-5,0),A2(5,0),B1(0,-4),
例2.求适合下列条件的椭圆的标准方程: (1)经过点P(-3,0)、Q(0,-2);
(2)长轴长等于20,离心率等于3
5
.
解:(1)由题意,a=3,b=2,又∵长轴在x轴上,
x2y2
所以,椭圆的标准方程为9+
4=1. (2)由已知2a=20,e=c3
a=5
,
∴a=10,c=6,∴b2=102-62=64,
所以,椭圆的标准方程为
x2y2y2100+64=1或100+x2
64
=1.
五.小结:椭圆的几何性质(对称性、范围、顶点、离心率).
B2(0,4).
课题:椭圆的综合应用
【学习目的】:1、掌握椭圆中的定义解题和几何性质的应用;
2、能够学会分析问题和创造地解决问题及提高综合的应用能力;
【学习重点】:椭圆方程的综合应用 [课时安排]:2课时
【小题训练】:
x2y2
+=1的焦点坐标是„„„„„„„„„„„„„„【 】 1、椭圆
m-2m+5
(A)(±7, 0) (B)(0, ±7) (C)(±7,0) (D)(0, ±7) 2
=10为不含根式的形式是„【 】
x2y2x2y2x2y2x2y2
=1 (B)+=1 (C)+=1 (D)+=1 (A)+
[1**********]925
1
3、若圆x2+y2=4上每个点的横坐标不变.纵坐标缩短为原来的,则所得曲线
3
的方程是„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„【 】 x2y2x2y2x29y2x2y2
+=1 (B)+=1 (C)+=1 (D)+=1 (A)
[1**********]
x2y2
=1上一点,以点P以及焦点F1, F2为顶点的三角形的面4、点P为椭圆+
54
积为1,则点P的坐标是„„„„„„„„„„„„„„„„„【 】
(A) (
±
, 1) (B)
(, ±1) (C)
(, 1) (D)(
±, ±2222
1)
5、若△ABC顶点B, C的坐标分别为(-4, 0), (4, 0),AC, AB边上的中线长之和为30,则△ABC的重心G的轨迹方程为„„„„„„„„„„„„【 】
x2y2x2y2
+=1(y≠0) (B)+=1(y≠0) (A)
1003610084x2y2x2y2
+=1(x≠0) (D)+=1(x≠0) (C)
1003610084
6、如果椭圆的焦距、短轴长、长轴长成等差数列,则其离心率为„„„【 】
3391
2 (C) (D) (A) (B)35410
【典型例题】:
x2y2
例1、椭圆2+2=1(a>b>0)的左焦点F到过顶点A(-a,0), B(0,b)的直线的
ab
例2、在△ABC中,B(-2,0)、C(2,0)、A(x,y),给出△ABC满足的条件,就能得到动点A的轨迹方程,下面给出了一些条件及方程,请你用线把左边△ABC满足的条件及相应的右边
.
x2y2
例3、已知椭圆方程:2+2=1(a>b>0), 设F为椭圆的一个焦点,P是椭
ab
圆上的一点;
(1)一平行于x轴的直线 l交椭圆于A、B两点,求证:AF+BF为定值。 (2)设长轴的两端点为A、B,连接AP、BP分别交短轴所在直线于M、N求证:
OM⋅ON为定值。
【达标作业】:
x2y2
1、点P是长轴在x轴上的椭圆2+2=1上的点,F1, F2分别为椭圆的两个焦
ab
点,椭圆的半焦距为c,则|PF1|²|PF2|的最大值与最小值之差一定是【 】 (A)1 (B)a2 (C)b2 (D)c2
2、一个圆心在椭圆右焦点F2,且过椭圆的中心O(0, 0),该圆与椭圆交于点P,设F1是椭圆的左焦点,直线PF1恰和圆相切于点P,则椭圆的离心率是【 】
(A)3-1 (B)2-3 (C)
2
(D) 22
3、
【 】
(A)3 (B)8 (C)13 (D)16
x2y2
+=1上一点M到此椭圆一个焦点F1的距离为2, 4、如果椭圆N是MF1的中8125
点,O是坐标原点,则ON的长为 【 】
3
(A)2 (B) 4 (C) 8 (D)
2
x2y2
+=1上的一点,F1和F2是其焦点,若∠F1PF2=60°, 5、P为椭圆
10064
则△F1PF2的面积为 ;
6、椭圆的两焦点为F1(-4, 0), F2(4, 0),点P在椭圆上,已知△PF1F2的面积
的最大值为12,则此椭圆的方程是 ;
7、线段AB=4,PA+PB=6,M是AB的中点,当点P在同一平面内运动时,PM长度的最大值、最小值分别为 、 ;
x2y2
=1具有相同的离心率且过点(2,
8、与椭圆+
43
是 ;
9、设圆(x+1)2+y2=1的圆心为C,A(1, 0)是圆内一定点,Q为圆周上任意一
点,AQ的垂直平分线与CQ的连线的交点为M,则点M的轨迹方程为 ;
10、已知A、B、C是长轴长为4的椭圆上的三点,点A是长轴的一个顶点,BC
过椭圆中心O,如图,且²=0,BC=2AC,求椭圆的方程。
课题:双曲线的标准方程(1) 【教学目标】
:
1.知识与技能
掌握双曲线的定义,标准方程,并会根据已知条件求双曲线的标准方程. 2.过程与方法
教材通过具体实例类比椭圆的定义,引出双曲线的定义,通过类比推导出双曲线的标准方程.
3.情感、态度与价值观
通过本节课的学习,可以培养我们类比推理的能力,激发我们的学习兴趣,培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力.
【教学重点】: 双曲线的定义、标准方程及其简单应用 【教学难点】: 双曲线标准方程的推导 【授课类型】:新授课 【课时安排】:2课时【教 具】:多媒体 【教学过程】: 一.情境设置
(1)复习提问:
问题 1:椭圆的定义是什么?
问题 2:椭圆的标准方程是怎样的?
问题3:如果把上述椭圆定义中的“距离的和”改为“距离的差”,那么点的轨迹会发生什么变化?它的方程又是怎样的呢? (2)探究新知:
(1)演示:引导学生用《几何画板》作出双曲线的图象,并利用课件进行双曲线的模拟实验,思考以下问题。
(2)设问:①|MF1|与|MF2|哪个大?
②点M到F1与F2两点的距离的差怎样表示? ③||MF1|-|MF2||与|F1F2|有何关系?
(请学生回答:应小于|F1F2| 且大于零,当常数等于|F1F2| 时,轨迹是以F1、F2为端点的两条射线;当常数大于|F1F2| 时,无轨迹) 二.理论建构 1.双曲线的定义
引导学生概括出双曲线的定义:
定义:平面内与两个定点F1、F2的距离的差的绝对值等于常数(大于0且小于
概念中几个关键词:“平面内”、“距离的差的绝对值”、“常数小于F1F2”
2.双曲线的标准方程
现在我们可以用类似求椭圆标准方程的方法来求双曲线的标准方程,请学生思考、回忆椭圆标准方程的推导方法,随即引导学生给出双曲线标准方程的推导(教师使用多媒体演示)
(1)建系
取过焦点F1、F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系。
(2) 设点
设M(x,y)为双曲线上任意一点,双曲线的焦距为2c(c>0),则F1(-c,0)、F2(c,0),又设点M与F1、F2的距离的差的绝对值等于常数2a(2a
(3)列式
由定义可知,双曲线上点的集合是P={M|||MF1|-|MF2||=2a}. 即:
x+c2+y2
-
x-c2+y2
=2a,
(4)化简方程
由一位学生板演,教师巡视。化简,整理
x+c得:
2
+y-
2
x-c2
+y=±2a
2
移项两边平方得
两边再平方后整理得
-a2x2-a2y2=a2c2-a2
2
cx-a2=±ax-c)+y2由双曲线定义知
(c
2
))
2c>2a即
c>a,∴c2-a2>0,设c2-a2=b2(b>0)x2y2
2-2=1(a>0,b>0)
ab
这个方程叫做双曲线的标准方程,它所表示的双曲线的焦点在x轴上,焦点是F1(-c,0)、F2(c,0),
思考: 双曲线的焦点F1(0,-c)、F2(0,c)在y轴上的标准方程是什么?
y2x2
学生得到: 双曲线的标准方程:2-2=1,(a>b>0).
ab
注:
(1)双曲线的标准方程的特点:
①双曲线的标准方程有焦点在x轴上和焦点y轴上两种:
x2y2
焦点在x轴上时双曲线的标准方程为:2-2=1(a>0,b>0);
aby2x2
焦点在y轴上时双曲线的标准方程为:2-2=1(a>0,b>0)
ab
②a,b,c有关系式c2=a2+b2成立,且a>0,b>0,c>其中a与b的大小关系:可以为a=b,a(2).焦点的位置:从椭圆的标准方程不难看出椭圆的焦点位置可由方程中含字母
x2、y2项的分母的大小来确定,即x2项的系数是正的,那么焦点在x轴上;y2
项的系数是正的,那么焦点在y三.数学应用
例1已知双曲线两个焦点的坐标为F1(-5,0),F2(5,0),双曲线上一点P到F1,F2的距离之差的绝对值等于8解:因为双曲线的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为
x2y2
-2=1(a>0,b>02ab
∵2a=8,2c=10 ∴a=4,c=5 ∴b2=52-42=x2y2
-=1所求双曲线标准方程为
916
变式1:若|PF1|-|PF2|=6呢? 变式2:若||PF1|-|PF2||=8呢? 变式3:若||PF1|-|PF2||=10呢? 变式4:若||PF1|-|PF2||=12呢?
四.课堂小结:双曲线的定义,标准方程 五.作业
课 题:双曲线及其标准方程(2)
1.使学生掌握双曲线的定义,熟记双曲线的标准方程,并能初步应用; 2.使学生初步会按特定条件求双曲线的标准方程; 3教学重点:教学难点:教学过程:
一、复习引入: 双曲线的定义,标准方程 二、讲解范例
x2y2
-=1所表示的曲线。 *例1.判断方程
9-kk-3
例2.已知∆ABC的底边BC长为12,且底边固定,顶点A是动点,使
1
sinB-sinC=sinA,求点A2
例3.求与圆(x-3)2+y2=1及(x+3)2+y2=9
课堂练习
1.求焦点的坐标是(-6,0)、(6,0),并且经过点A(-5,2)的双曲线的标准方程。
2求经过点P(-3,27)和Q(-62,-7),焦点在y
x2y2x2y2
+=1和双曲线2-=1有相同的焦点,则实数n的值是 3.椭圆
34n216n
x2y2
-=1的焦点,PQ是过焦点F1的弦,且PQ的倾斜*4.已知F1,F2是双曲线
169
角为600,那么PF2+QF2-的值为________
高二数学达标作业
x2y2x2y2
+=1和双曲线2-=1有相同的焦点,则实数n的值是 ( )*1.椭圆 34n216n
A ±5 B ±3 C 5 D 9
x2
-y2=1的焦点,点P在双曲线上,且∠F1PF2=900,则*2.设F1,F2是双曲线4
点P到x轴的距离为( ) A 1 B
5
C 2 D 5
x2y2
*3.P为双曲线2-2=1(a>0,b>0)上一点,若F是一个焦点,以PF为直径的
ab
圆与圆x2+y2=a2的位置关系是()
A 内切 B 外切 C 外切或内切 D 4.求焦点的坐标是(-6,0)、(6,0),并且经过点A(-5,2)的双曲线的标准方程。
*5.一炮弹在某处爆炸,在A处听到爆炸声的时间比在B处晚2s. (1)爆炸点应在什么样的曲线上?
(2)已知A、B两地相距800m,并且此时声速为340 m/s,求曲线的方程.
6.已知双曲线9x2-16y2=576的焦点为F1,F2,点P在双曲线上,且∠F1PF2=900,求△F1PF2的面积
x2y2
*(1)已知双曲线2-2=1(a>0,b>0)的焦点为F1,F2,点P在双曲线上,且
ab
∠F1PF2=m,求△F1PF2的面积
x2y2
*2)(已知椭圆2+2=1(a>0,b>0)的焦点为F1,F2,点P在椭圆上,且∠F1PF2=m,
ab
求△F1PF2的面积
课题:双曲线的简单几何性质(共2课时)
一、教学目标
1.了解双曲线的简单几何性质,如范围、对称性、顶点、渐近线和离心率等。
2.能用双曲线的简单几何性质解决一些简单问题。 二、教学重点、难点
重点:双曲线的几何性质及初步运用。 难点:双曲线的渐近线。 三、教学过程
(一)复习提问引入新课
1.椭圆有哪些几何性质,是如何探讨的? 2.双曲线的两种标准方程是什么?
下面我们类比椭圆的几何性质来研究它的几何性质. (二)类比联想得出性质(范围、对称性、顶点) 引导学生完成下列关于椭圆与双曲线性质的表格
(三)渐近线
双曲线的范围在以直线y=
bb
x和y=-x为边界的平面区域内,那么从x,y的aa
bx2y2
变化趋势看,双曲线2-2=1与直线y=±x具有怎样的关系呢?
aab
根据对称性,可以先研究双曲线在第一象限的部分与直线y=双曲线在第一象限的部分可写成:
b
x的关系。 a
当x逐渐增大时,|MN|逐渐减小,x无限增大,|MN|接近于零,|MQ|也接近于零,就是说,双曲线在第一象限的部分从射线ON的下方逐渐接近于射线ON. 在其他象限内也可以证明类似的情况.
现在来看看实轴在y轴上的双曲线的渐近线方程是怎样的?由于焦点在y轴上的双曲线方程是由焦点在x轴上的双曲线方程,将x、y字
母对调所得到,自然前者渐近线方程也可由后者渐近线方程将x、y字
这样,我们就完满地解决了画双曲线远处趋向问题,从而可比较精
再描几个点,就可以随后画出比较精确的双曲线. (四)离心率
由于正确认识了渐近线的概念,对于离心率的直观意义也就容易掌握了,为此,介绍一下双曲线的离心率以及它对双曲线的形状的影响:
变得开阔,从而得出:双曲线的离心率越大,它的开口就越开阔.
这时,指出:焦点在y轴上的双曲线的几何性质可以类似得出,双曲线的几何性质与坐标系的选择无关,即不随坐标系的改变而改变. (五)例题讲解
x2y2
=1的实轴长和虚轴长、焦点的坐标、离心率、渐近例1求双曲线-
43
线方程.
分析:由双曲线的标准方程,容易求出a,b,c.引导学生用双曲线的实轴长、虚轴长、离心率、焦点和渐近线的定义即可求相关量或式子,但要注意焦点在y轴上的渐近线是y=±
a
x. b
例2 已知双曲线的中心在原点,焦点在y轴上,焦距为16,离心率为
曲线的标准方程。
4
,求双3
x2y2
=
1共渐近线,且经过A-3点的双曲线的标准方*例3求与双曲线-
169
()
及离心率.
分析:已知双曲线的渐近线求双曲线的标准方程:方法一按焦点位置分别设方程
x2y2
=m(m∈R,m≠0) 求解;方法二可直接设所求的双曲线的方程为-
169
例4求双曲线9y2-16x2=144的实半轴长和虚半轴长、焦点的坐标、离心率、渐近线方程.
例5 如图,设M(x,y)与定点F(5,0)的距离和它到直线l:x=
5
常数,求点M的轨迹方程.
4
16
的距离的比是5
分析:若设点M(x,y),则
MF=
d=x-
,到直线l:x=
16
的距离5
16
,则容易得点M的轨迹方程. 5
(六)课堂练习
1.已知双曲线方程如下,求它们的两个焦点、离心率e和渐近线方程. (1)16x2-9y2=144; (2)16x2-9y2=-144. 2.求双曲线的标准方程:
(1)实轴的长是10,虚轴长是8,焦点在x轴上; (2)焦距是10,虚轴长是8,焦点在y轴上;
*
曲线的方程.
点到两准线及右焦点的距离.
课题:抛物线的标准方程 【教学目的】:
1、掌握抛物线中的定义和标准方程及其推导过程,理解抛物线中的基本量; 2、能够熟练画出抛物线的草图,进一步提高学生“应用数学”的水平; 【教学重点】:抛物线的标准方程 【教学难点】:抛物线标准方程的不同形式 【授课类型】:新授课【课时安排】:2课时【教 具】:多媒体 【教学过程】: 一、复习引入:
1、回顾椭圆和双曲线的定义 2、生活中抛物线的引例:
3、把一根直尺固定在图板上直线L位置,把一块三角板的一条直角边紧靠着真心直尺的边缘,再把一条细绳的一端固定在三角板的另一条直角边的一点A,取绳长等于点A到直角标顶点C的长(即点A到直线L的距离),并且把绳子的另一端固定在图板上的一点用铅笔尖扣着绳子,使点A到笔尖的一段绳子紧靠着三角板,然后将三角板沿着直尺上下滑动,笔尖就在图板上描出了二、讲解新课: 1、 抛物线定义:
平面内与一个定点F和一条定直线l定点F叫做抛物线的焦点,定直线l 注: (1)定点F不在这条定直线l;
(1)定点F在这条定直线l,则点的轨迹是什么? 2、推导抛物线的标准方程: 如图所示,建立直角坐标系,设KF=p(p>0),
p
那么焦点F的坐标为(,0),准线l的方程为
2px=-,
2
pp
设抛物线上的点M(x,y),则有(x-)2+y2=|x+22
化简方程得 y2=2px(p>0 方程y2=2px(p>0)p
(1)它表示的抛物线的焦点在x轴的正半轴上,焦点坐标是F(,0),
2
p
它的准线方程是x=-2
(2)一条抛物线,由于它在坐标系的位置不同,方程也不同,有四种不同的情况,所以抛物线的标准方程还有其他几种形式:y2=-2px,x2=2py,x2=-2py.3、抛物线的准线方程:如图所示,分别建立直角坐标系,设出KF=p(p>0),
(1)y2=2px(p>0), 焦点:(,0),准线l:x=2pp
(2)x2=2py(p>0), 焦点:(0,),准线l:y=-22pp
(3)y2=-2px(p>0), 焦点:(-,0),准线l:x=22p(4) x2=-2py(p>0), 焦点:(0,-),准线l:y=2相同点:(1)抛物线都过原点;
(2)对称轴为坐标轴;
(3)准线都与对称轴垂直,垂足与焦点在对称轴上关于原点对称;
12pp
=; 它们到原点的距离都等于一次项系数绝对值的,即
442
不同点:(1)图形关于x轴对称时,x为一次项,y为二次项,
方程右端为±2px、左端为y2;
图形关于y轴对称时,x为二次项,y为一次项, 方程右端为±2py,左端为x(2)开口方向在x轴(或轴)正向时,焦点在x轴(或y轴)的正半
轴上,方程右端取正号;
开口在x轴(或y轴)负向时,焦点在x轴(或y轴)负半轴时,三、讲解范例:
例1 (1)已知抛物线标准方程是y2=6x (2)已知抛物线的焦点坐标是F(0,-2分析:(1)在标准方程下焦点坐标和准线方程都是用p的代数式表示的,所以只要求出p即可;
(2)求的是标准方程,因此所指抛物线应过原点,结合焦点坐标求出p,问题易解。
33
解析:(1)p=3,焦点坐标是(,0)准线方程是x=-.
22p
(2)焦点在y轴负半轴上,=2,
2
所以所求抛物线的标准议程是x2=-8y. 例2 求满足下列条件的抛物线的标准方程: (1)焦点坐标是F(-5,0) (2)经过点A(2,-3)
分析:抛物线的标准方程中只有一个参数p,因此,只要确定了抛物线属于哪类
标准形式,再求出p值就可以写出其方程,但要注意两解的情况
p
解:(1)焦点在x轴负半轴上,=5,
2
所以所求抛物线的标准议程是y2=-20x.
(2)经过点A(2,-3)的抛物线可能有两种标准形式:y2=2px或x2=-2py.
9
点A(2,-3)坐标代入,即9=4p,得2p=
2
4
点A(2,-3)坐标代入x2=-2py,即4=6p,得2p=
3
94
∴所求抛物线的标准方程是y2=x或x2=-y
23
例2 已知抛物线的标准方程是(1)y2=12x,(2)y=12x2, 求它的焦点坐标和准线方程.
分析:这是关于抛物线标准方程的基本例题,关键是(1)根据示意图确定属于哪类标准形式,(2)求出参数p的值.
解:(1)p=6,焦点坐标是(3,0)准线方程x=-3
111
(2)先化为标准方程x2=y,p=,焦点坐标是(0,),
22448
1
准线方程是y=-.
48
四、课堂练习:
11
(1)y2=8x (2)x2=4y (3)2y2+3x=0 (4)y=-x2
6
2(1)焦点是F(-2,01
(2)准线方程是y=3
(3)焦点到准线的距离是4,焦点在y(4)经过点A(6,-23.抛物线x2=4y上的点p到焦点的距离是10,求p点评:练习时注意(1)由焦点位置或准线方程正确判断抛物线标准方程的类型;(2)p表示焦点到准线的距离故p>0; (3)根据图形判断解有几种可能 五、小结 :
课 题:抛物线的简单几何性质(1) 教学目的:
1.掌握抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质; 2.能根据抛物线的几何性质对抛物线方程进行讨论,在此基础上列表、描点、画抛物线图形;
3.在对抛物线几何性质的讨论中,注意数与形的结合与转化教学重点:抛物线的几何性质及其运用 教学难点:抛物线几何性质的运用 授课类型:新授课教学过程:
一、复习引入: 1.抛物线定义:
2.抛物线的标准方程:二、讲解新课:
注意强调p的几何意义:焦点到准线的距离
2、通径:2p 三、讲解范例:
例1 已知抛物线关于x轴为对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点M(2,-22),求它的标准方程,并用描点法画出图形.
例2 汽车前灯的反光曲面与轴截面的交线是抛物线,灯口直径197mm,反光曲面的顶点到灯口的距离为69mm,由抛物线的性质可知,当灯泡按装载抛物线的焦点处,经反光曲面反射后的光线是平行光线,为了获得平行光线,应怎样安装灯泡(精确到1 mm)
例3 过抛物线y2=2px的焦点F任作一条直线m,交这抛物线于A、B两点, 求证:以AB为直径的圆和这抛物线的准线相切. 四、课堂练习:课本47页 练习 1,2,3
五、小结 :高二数学达标作业
1.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,如果
x1+x2=6,那么|AB|=( )
(A)10 (B)8 (C)6 (D)4
2.已知M为抛物线y2=4x上一动点,F为抛物线的焦点,定点P(3,1),则
|MP|+|MF|的最小值为( )
(A)3 (B)4 (C)5 (D)6 3.过抛物线y=ax2(a>0)的焦点F作直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF、
QF的长分别是p、q,则
11
+=( ) pq
(A)2a (B)
14 (C)4a (D) 2aa
4.过抛物线y2=4x焦点F的直线l它交于A、B两点,则弦AB的中点的轨迹方程是 ______
5.过抛物线焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,若A、B在准线上的射影是A2,B2,则∠A2FB2等于
6.定长为3的线段AB的端点A、B在抛物线y2=x上移动,求AB中点M到y轴距离的最小值,并求出此时AB中点M
7.抛物线顶点在原点,以坐标轴为对称轴,过焦点且与y轴垂直的弦长为16,求抛物线方程.
8.有一抛物线型拱桥,当水面距拱顶4米时,水面宽40米,当水面下降1米时,水面宽是多少米?
【课 题】:抛物线的几何性质(2)
【教学目标】: 1、掌握抛物线的定义、标准方程和几何性质; 2、培养学生分析问题、解决问题的能力; 【教学重点】:抛物线的性质及简单应用; 【教学难点】:抛物线的性质及简单应用; 【教学过程】:
一、小题训练
1、若直线y=kx+1与抛物线y2=x仅有一个公共点,则k的值为 ( )
11313
A. B. 0或 C.0或- D. 或-
44444
2、抛物线y2=4x关于直线x+y=0对称的抛物线方程是 ( )
A.x2=4y B.y2=-4x C.y=4x2 D.x2=-4y
3、动点M以每秒2长度单位的速度沿直线l:y=x-2移动,则M穿过抛物线y2=4x的内部需要的时间是
4、抛物线y2=2x中被点A(1,1)平分的弦所在的直线的方程是
二、例题选讲
例1、设抛物线y2=4x截直线y=2x+m所得弦AB的长为3,
(1)求m的值.
(2)以弦AB为底边,x轴上的P为顶点组成的三角形面积为39时,求P点坐标;
例2、过抛物线y2=2px(p>0)的顶点作两条互相垂直的弦OA,OB,
证明:AB与抛物线的对称轴交于定点。
例3、过抛物线y2=x上一点A(4,2)作倾斜角互补的两条直线AB、AC,它们交
抛物线于B、C两点,求直线BC的斜率
高二数学达标作业
1、顶点在原点,对称轴为x轴,且经过点M(5,-4)的抛物线的方程是 ( )
16161616
y D x2=y A y2=x B y2=x C x2=
35532、在抛物线y2=8x上有一点P,它到焦点的距离为20,则P点的坐标为3、设抛物线的焦点到准线的距离为3,则抛物线上的点到准线的距离的取值范
围为( )
(6,+∞)(3,+∞)+∞)+∞)A B [6, C D [3,
4、下列说法中,错误的是 ( )
A 任何抛物线都只有一个顶点;
B 在抛物线上所有的点中,顶点到焦点的距离最短;
C 过一定点的所有直线中,与抛物线恰有一个公共点的直线最多有两条; D 抛物线的所有焦点弦中,通径的长最短
5、过抛物线x=ay2的焦点的一条直线和抛物线交于A(x1,y1)B(x2,y2),则x1x2=
6、在抛物线y=4x2上求一点P,使得P点到直线y=4x-5的距离最短,并求出最短距离。
7、抛物线y2=ax(a>0)上有一点P(3,m),它到焦点的距离为4,求a,m的值。
8、已知A、B是抛物线y2=-7x上的点,OA⊥OB,求△AOB的面积的最小值
9、过抛物线y2=x上一点A(4,2)作倾斜角互补的两条直线AB、AC,它们交抛物线于B、C两点,求直线BC的斜率