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..双曲线及其标准方程
课 题 2.3.1双曲线及其标准方程(1)
教学目的:1、掌握双曲线的定义;2、掌握双曲线的标准方程及其推导方法.;3、能根据条件确定双曲线的标准方程;4、掌握a、b、c之间的关系.
教学重点:能根据条件确定双曲线的标准方程
教学难点:掌握双曲线的标准方程及其推导方法.
教学用具:多媒体投影
教学过程
复习引入
1、复习椭圆的定义、焦点、焦距、标准方程的概念.
2、如果把椭圆定义中“平面上到两个定点的距离的和”改为“平面上到两个定点的距离的
“差”,则结论如何?
讲解新课
1、双曲线的定义
定义:平面上与两个定点、的距离的差的绝对值是常数(小于)的点的轨迹叫做双曲线.两定点叫做焦点,两定点间的距离叫做焦距.
问题:
(1)将定义中的“绝对值”去掉,动点轨迹是什么? (双曲线的一支)
(2)将定义中的常数令为零,动点轨迹是什么? (的中垂线)
(3)将定义中的“小于”换为“等于”,动点轨迹是什么? (两条射线)
(4)将定义中的“小于”换为“大于”,动点轨迹是什么? (不存在)
(5)将定义中的“小于”去掉,动点轨迹是什么? (分类讨论)
四、双曲线的标准方程
取过焦点的直线为x轴,线段的垂直平分线为y轴。
设P(x,y)为双曲线上的任意一点,|F1F2|=2c(c0).
则:,又设M与F1,F2距离之差的绝对值等于2a(常数)
,
,化简,得:
,由定义
令代入,得:,
两边同除得:,此即为双曲线的标准方程。
它所表示的双曲线的焦点在x轴上,焦点是,
其中
若坐标系的选取不同,可得到双曲线的不同的方程,
若焦点在y轴上,则
焦点是,将x,y互换,得到 ,此也是双曲线的标准方程。
所以双曲线的标准方程为:
(a>0,b>0焦点在x轴上)或(a>0,b>0,焦点在y轴上)
例题讲解
(课本39页例1)已知双曲线两个焦点的坐标为,双曲线上的点到两焦点的距离之差的绝对值等于6,求双曲线标准方程
解:因为双曲线的焦点在轴上,所以设它的标准方程为
(,)
∵ ∴ ∴
所求双曲线标准方程为
(类似课本40页例2)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.
解:(1)由声速及A、B两处听到爆炸声的时间差,可知A、B两处与爆炸点的距离的差,因此爆炸点应位于以A、B为焦点的双曲线上
因为爆炸点离A处比离B处更远,所以爆炸点应在靠近B处的一支上.
(2)如图,建立直角坐标系,使A、B两点在轴上,并且点O与线段AB的中点重合。
设爆炸点P的坐标为,则
|PA|-|PB|=340×2=680,
即2=680,=340.
又|AB|=800, ∴2c=800,c=400,=44400
∵ |PA|-|PB|=680>0,
∴>0 所求双曲线的方程为(>0)
已知双曲线的焦点在轴上,中心在原点,且点双曲线上两点,的坐标分别为,,求双曲线的标准方程
解:因为双曲线的焦点在轴上,中心在原点,所以设所求双曲线的标准方程为
()
则有,即
解关于的二元一次方程组,得
所以,所求双曲线的标准方程为:。
课 题 2.3.1双曲线及其标准方程(2)
教学目的:进一步掌握双曲线的定义和标准方程的求法,特别要熟练掌握用定义法和待定系数法求双曲线的标准方程.
教学重点、难点:熟练掌握用定义法和待定系数法求双曲线的标准方程
教学过程
复习引入
名 称 椭 圆 双 曲 线
图 象
定 义
平面内到两定点的距离的和为常数(大于)的动点的轨迹叫椭圆。即
当2﹥2时,轨迹是椭圆,
当2=2时,轨迹是一条线段
当2﹤2时,轨迹不存在 平面内到两定点的距离的差的绝对值为常数(小于)的动点的轨迹叫双曲线。即
当2﹤2时,轨迹是双曲线
当2=2时,轨迹是两条射线
当2﹥2时,轨迹不存在
标准方 程
焦点在轴上时:
焦点在轴上时:
注:是根据分母的大小来判断焦点在哪一坐标轴上 焦点在轴上时:
焦点在轴上时:
注:是根据项的正负来判断焦点所
在的位置 常数的关 系 (符合勾股定理的结构)
,
最大, (符合勾股定理的结构)
最大,可以 例题讲解
求中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过两个点和的双曲线的方程。
解:设双曲线线方程为,因为点P,Q在双曲线上,所以
,
所以所求的双曲线方程为:
【注】要注意此种设双曲方程的方法,这比分双曲的焦点在x轴上和y轴上两种情形要简便得多。
求与圆及都外切
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