本节课选自《2019人教A版高中数学选择性必修第一册》第二章《直线和圆的方程》,本节课主要学习抛物线及其标准方程在经历了椭圆和双曲线的学习后再学习抛物线,是在学生原有认知的基础上从几何与代数两 个角度去认识抛物线.教材在抛物线的定义这个内容的安排上是:先从直观上认识抛物线,再从画法中提炼出抛物线的几何特征,由此抽象概括出抛物线的定义,最后是抛物线定义的简单应用.这样的安排不仅体现出《课程标准》中要求通过丰富的实例展开教学的理念,而且符合学生从具体到抽象的认知规律,有利于学生对概念的学习和理解.坐标法的教学贯穿了整个“圆锥曲线方程”一章,是学生应重点掌握的基本数学方法 运动变化和对立统一的思想观点在这节知识中得到了突出体现,我们必须充分利用好这部分教材进行教学
二、典例解析例4.如图,双曲线型冷却塔的外形,是双曲线的一部分,已知塔的总高度为137.5m,塔顶直径为90m,塔的最小直径(喉部直径)为60m,喉部标高112.5m,试建立适当的坐标系,求出此双曲线的标准方程(精确到1m)解:设双曲线的标准方程为 ,如图所示:为喉部直径,故 ,故双曲线方程为 .而 的横坐标为塔顶直径的一半即 ,其纵坐标为塔的总高度与喉部标高的差即 ,故 ,故 ,所以 ,故双曲线方程为 .例5.已知点 到定点 的距离和它到定直线l: 的距离的比是 ,则点 的轨迹方程为?解:设点 ,由题知, ,即 .整理得: .请你将例5与椭圆一节中的例6比较,你有什么发现?例6、 过双曲线 的右焦点F2,倾斜角为30度的直线交双曲线于A,B两点,求|AB|.分析:求弦长问题有两种方法:法一:如果交点坐标易求,可直接用两点间距离公式代入求弦长;法二:但有时为了简化计算,常设而不求,运用韦达定理来处理.解:由双曲线的方程得,两焦点分别为F1(-3,0),F2(3,0).因为直线AB的倾斜角是30°,且直线经过右焦点F2,所以,直线AB的方程为
∵在△EFP中,|EF|=2c,EF上的高为点P的纵坐标,∴S△EFP=4/3c2=12,∴c=3,即P点坐标为(5,4).由两点间的距离公式|PE|=√("(" 5+3")" ^2+4^2 )=4√5,|PF|=√("(" 5"-" 3")" ^2+4^2 )=2√5,∴a=√5.又b2=c2-a2=4,故所求双曲线的方程为x^2/5-y^2/4=1.5.求适合下列条件的双曲线的标准方程.(1)两个焦点的坐标分别是(-5,0),(5,0),双曲线上的点与两焦点的距离之差的绝对值等于8;(2)以椭圆x^2/8+y^2/5=1长轴的端点为焦点,且经过点(3,√10);(3)a=b,经过点(3,-1).解:(1)由双曲线的定义知,2a=8,所以a=4,又知焦点在x轴上,且c=5,所以b2=c2-a2=25-16=9,所以双曲线的标准方程为x^2/16-y^2/9=1.(2)由题意得,双曲线的焦点在x轴上,且c=2√2.设双曲线的标准方程为x^2/a^2 -y^2/b^2 =1(a>0,b>0),则有a2+b2=c2=8,9/a^2 -10/b^2 =1,解得a2=3,b2=5.故所求双曲线的标准方程为x^2/3-y^2/5=1.(3)当焦点在x轴上时,可设双曲线方程为x2-y2=a2,将点(3,-1)代入,得32-(-1)2=a2,所以a2=b2=8.因此,所求的双曲线的标准方程为x^2/8-y^2/8=1.当焦点在y轴上时,可设双曲线方程为y2-x2=a2,将点(3,-1)代入,得(-1)2-32=a2,a2=-8,不可能,所以焦点不可能在y轴上.综上,所求双曲线的标准方程为x^2/8-y^2/8=1.
1.判断 (1)椭圆x^2/a^2 +y^2/b^2 =1(a>b>0)的长轴长是a. ( )(2)若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长分别为10,8,则椭圆的方程为x^2/25+y^2/16=1. ( )(3)设F为椭圆x^2/a^2 +y^2/b^2 =1(a>b>0)的一个焦点,M为其上任一点,则|MF|的最大值为a+c(c为椭圆的半焦距). ( )答案:(1)× (2)× (3)√ 2.已知椭圆C:x^2/a^2 +y^2/4=1的一个焦点为(2,0),则C的离心率为( )A.1/3 B.1/2 C.√2/2 D.(2√2)/3解析:∵a2=4+22=8,∴a=2√2.∴e=c/a=2/(2√2)=√2/2.故选C.答案:C 三、典例解析例1已知椭圆C1:x^2/100+y^2/64=1,设椭圆C2与椭圆C1的长轴长、短轴长分别相等,且椭圆C2的焦点在y轴上.(1)求椭圆C1的半长轴长、半短轴长、焦点坐标及离心率;(2)写出椭圆C2的方程,并研究其性质.解:(1)由椭圆C1:x^2/100+y^2/64=1,可得其半长轴长为10,半短轴长为8,焦点坐标为(6,0),(-6,0),离心率e=3/5.(2)椭圆C2:y^2/100+x^2/64=1.性质如下:①范围:-8≤x≤8且-10≤y≤10;②对称性:关于x轴、y轴、原点对称;③顶点:长轴端点(0,10),(0,-10),短轴端点(-8,0),(8,0);④焦点:(0,6),(0,-6);⑤离心率:e=3/5.
二、典例解析例5. 如图,一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分。过对称轴的截口 ABC是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点F_1上,片门位另一个焦点F_2上,由椭圆一个焦点F_1 发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个椭圆焦点F_2,已知 〖BC⊥F_1 F〗_2,|F_1 B|=2.8cm, |F_1 F_2 |=4.5cm,试建立适当的平面直角坐标系,求截口ABC所在的椭圆方程(精确到0.1cm)典例解析解:建立如图所示的平面直角坐标系,设所求椭圆方程为x^2/a^2 +y^2/b^2 =1 (a>b>0) 在Rt ΔBF_1 F_2中,|F_2 B|= √(|F_1 B|^2+|F_1 F_2 |^2 )=√(〖2.8〗^2 〖+4.5〗^2 ) 有椭圆的性质 , |F_1 B|+|F_2 B|=2 a, 所以a=1/2(|F_1 B|+|F_2 B|)=1/2(2.8+√(〖2.8〗^2 〖+4.5〗^2 )) ≈4.1b= √(a^2 〖-c〗^2 ) ≈3.4所以所求椭圆方程为x^2/〖4.1〗^2 +y^2/〖3.4〗^2 =1 利用椭圆的几何性质求标准方程的思路1.利用椭圆的几何性质求椭圆的标准方程时,通常采用待定系数法,其步骤是:(1)确定焦点位置;(2)设出相应椭圆的标准方程(对于焦点位置不确定的椭圆可能有两种标准方程);(3)根据已知条件构造关于参数的关系式,利用方程(组)求参数,列方程(组)时常用的关系式有b2=a2-c2等.
二、探究新知一、点到直线的距离、两条平行直线之间的距离1.点到直线的距离已知直线l的单位方向向量为μ,A是直线l上的定点,P是直线l外一点.设(AP) ?=a,则向量(AP) ?在直线l上的投影向量(AQ) ?=(a·μ)μ.点P到直线l的距离为PQ=√(a^2 "-(" a"·" μ")" ^2 ).2.两条平行直线之间的距离求两条平行直线l,m之间的距离,可在其中一条直线l上任取一点P,则两条平行直线间的距离就等于点P到直线m的距离.点睛:点到直线的距离,即点到直线的垂线段的长度,由于直线与直线外一点确定一个平面,所以空间点到直线的距离问题可转化为空间某一个平面内点到直线的距离问题.1.已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E,F分别是C1C,D1A1的中点,则点A到直线EF的距离为 . 答案: √174/6解析:如图,以点D为原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,则A(2,0,0),E(0,2,1),F(1,0,2),(EF) ?=(1,-2,1),
二、探究新知一、空间中点、直线和平面的向量表示1.点的位置向量在空间中,我们取一定点O作为基点,那么空间中任意一点P就可以用向量(OP) ?来表示.我们把向量(OP) ?称为点P的位置向量.如图.2.空间直线的向量表示式如图①,a是直线l的方向向量,在直线l上取(AB) ?=a,设P是直线l上的任意一点,则点P在直线l上的充要条件是存在实数t,使得(AP) ?=ta,即(AP) ?=t(AB) ?.如图②,取定空间中的任意一点O,可以得到点P在直线l上的充要条件是存在实数t,使(OP) ?=(OA) ?+ta, ①或(OP) ?=(OA) ?+t(AB) ?. ②①式和②式都称为空间直线的向量表示式.由此可知,空间任意直线由直线上一点及直线的方向向量唯一确定.1.下列说法中正确的是( )A.直线的方向向量是唯一的B.与一个平面的法向量共线的非零向量都是该平面的法向量C.直线的方向向量有两个D.平面的法向量是唯一的答案:B 解析:由平面法向量的定义可知,B项正确.
跟踪训练1在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为AC的中点.求证:(1)BD1⊥AC;(2)BD1⊥EB1.(2)∵(BD_1 ) ?=(-1,-1,1),(EB_1 ) ?=(1/2 "," 1/2 "," 1),∴(BD_1 ) ?·(EB_1 ) ?=(-1)×1/2+(-1)×1/2+1×1=0,∴(BD_1 ) ?⊥(EB_1 ) ?,∴BD1⊥EB1.证明:以D为原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立如图所示的空间直角坐标系.设正方体的棱长为1,则B(1,1,0),D1(0,0,1),A(1,0,0),C(0,1,0),E(1/2 "," 1/2 "," 0),B1(1,1,1).(1)∵(BD_1 ) ?=(-1,-1,1),(AC) ?=(-1,1,0),∴(BD_1 ) ?·(AC) ?=(-1)×(-1)+(-1)×1+1×0=0.∴(BD_1 ) ?⊥(AC) ?,∴BD1⊥AC.例2在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,M分别为棱AB,BC,B1B的中点.求证:D1M⊥平面EFB1.思路分析一种思路是不建系,利用基向量法证明(D_1 M) ?与平面EFB1内的两个不共线向量都垂直,从而根据线面垂直的判定定理证得结论;另一种思路是建立空间直角坐标系,通过坐标运算证明(D_1 M) ?与平面EFB1内的两个不共线向量都垂直;还可以在建系的前提下,求得平面EFB1的法向量,然后说明(D_1 M) ?与法向量共线,从而证得结论.证明:(方法1)因为E,F,M分别为棱AB,BC,B1B的中点,所以(D_1 M) ?=(D_1 B_1 ) ?+(B_1 M) ?=(DA) ?+(DC) ?+1/2 (B_1 B) ?,而(B_1 E) ?=(B_1 B) ?+(BE) ?=(B_1 B) ?-1/2 (DC) ?,于是(D_1 M) ?·(B_1 E) ?=((DA) ?+(DC) ?+1/2 (B_1 B) ?)·((B_1 B) ?-1/2 (DC) ?)=0-0+0-1/2+1/2-1/4×0=0,因此(D_1 M) ?⊥(B_1 E) ?.同理(D_1 M) ?⊥(B_1 F) ?,又因为(B_1 E) ?,(B_1 F) ?不共线,因此D1M⊥平面EFB1.
问题1. 用一个大写的英文字母或一个阿拉伯数字给教室里的一个座位编号,总共能编出多少种不同的号码?因为英文字母共有26个,阿拉伯数字共有10个,所以总共可以编出26+10=36种不同的号码.问题2.你能说说这个问题的特征吗?上述计数过程的基本环节是:(1)确定分类标准,根据问题条件分为字母号码和数字号码两类;(2)分别计算各类号码的个数;(3)各类号码的个数相加,得出所有号码的个数.你能举出一些生活中类似的例子吗?一般地,有如下分类加法计数原理:完成一件事,有两类办法. 在第1类办法中有m种不同的方法,在第2类方法中有n种不同的方法,则完成这件事共有:N= m+n种不同的方法.二、典例解析例1.在填写高考志愿时,一名高中毕业生了解到,A,B两所大学各有一些自己感兴趣的强项专业,如表,
当A,C颜色相同时,先染P有4种方法,再染A,C有3种方法,然后染B有2种方法,最后染D也有2种方法.根据分步乘法计数原理知,共有4×3×2×2=48(种)方法;当A,C颜色不相同时,先染P有4种方法,再染A有3种方法,然后染C有2种方法,最后染B,D都有1种方法.根据分步乘法计数原理知,共有4×3×2×1×1=24(种)方法.综上,共有48+24=72(种)方法.故选B.答案:B5.某艺术小组有9人,每人至少会钢琴和小号中的一种乐器,其中7人会钢琴,3人会小号,从中选出会钢琴与会小号的各1人,有多少种不同的选法?解:由题意可知,在艺术小组9人中,有且仅有1人既会钢琴又会小号(把该人记为甲),只会钢琴的有6人,只会小号的有2人.把从中选出会钢琴与会小号各1人的方法分为两类.第1类,甲入选,另1人只需从其他8人中任选1人,故这类选法共8种;第2类,甲不入选,则会钢琴的只能从6个只会钢琴的人中选出,有6种不同的选法,会小号的也只能从只会小号的2人中选出,有2种不同的选法,所以这类选法共有6×2=12(种).因此共有8+12=20(种)不同的选法.
a矛盾的同一性是矛盾双方相互吸引、相互联结的属性和趋势。它有两方面的含义:一是矛盾双方相互依赖,一方的存在以另一方的存在为前提,双方共处于一个统一体中;同一事物都有对立面和统一面两个方面,一方的存在以另一方为条件,彼此谁都离不开谁(形影想随、一个巴掌拍不响、不是冤家不聚头)。【举例】P67漫画:他敢剪吗?悬挂在山崖上的两个人构成一种动态的平衡。【举例】磁铁(S极和N极);没有上就没有下、没有香就没有臭、没有福就无所谓祸;【举例】父子关系(父亲之所以是父亲,因为有儿子,儿子之所以是儿子,因为有父亲);师生关系;二是矛盾双方相互贯通,即相互渗透、相互包含,在一定条件下可以相互转化。 【相关衔接】P68生物变性现象,雌雄转化现象【举例】生产与消费具有直接统一性
法律手段:制定和运用经济法规,包括经济立法、经济司法活动等行政手段:采取强制性的行政命令、指示、规定等运用举例:我国一些地区遭遇突如其来的“禽流感”,禽类养殖户损失惨重。国家采取了对疫区封锁,对疫区的养殖户进行经济补贴,以及国家出资统一对疫区进行消毒等措施进行防治,并规定任何人不得将家禽带出疫区,违者追究法律责任。请结合材料说明在防治“禽流感”、发展禽类养殖的过程中,我国政府分别采取了哪些措施教师分析:对疫区养殖户进行经济补贴体现经济手段;对违反规定者追究法律责任,体现法律手段;对疫区进行封锁体现行政手段。(四)反思总结,当堂检测。教师组织学生反思本节课的主要内容(参照板书),进行总结。设计意图:对本节课的内容进行小结,学生的概括过程也是检验学生对本节课理解程度的过程。再次明确学生是学习的主体,并能够发现,问题解决问题。
材料说明了什么?探究二:材料分析:2005年12月13日至18日,WTO第六次部长级会议在香港召开。会议经过谈判通过了《部长宣言》,规定发达成员和部分发展中成员2008年前向最不发达国家所有产品提供免关税、免配额的市场准入;发达成员2006年取消棉花的出口补贴, 2013年年底前取消所有形式农产品出口补贴。材料体现了世界贸易组织在国际经济贸易领域中发挥哪些作用?探究三:P97:A、这些图示,反映出我国利用外资哪些特点?。B、能为我国提高外资利用水平提出些建议吗?探究四:材料展示:我国是人口众多的发展中大国,全国居民每天消费总额达到37亿元。每天消费粮食75万吨,相当于一个县级商品粮基地的全年产量;每天消耗猪肉6万吨,食油1万吨,糖1.6万吨,鲜蛋1.8万吨。每天购买杂志600多万册,报纸5000多万份,需要400量中型载货汽车才能装载。
1973年4月的一天,一名男子站在纽约的街头,掏出一个约有两块砖头大的无线电话,并开始通话。这个人就是手机的发明者马丁,当时他是摩托罗拉公司的工程技术人员。这是当时世界上第一部移动电话。1985年,第一台现代意义上的可以商用的移动电话诞生。它是将电源和天线放置在一个盒子里,重量达3公斤。与现代形状接近的手机诞生于1987年,其重量大约750克,与今天仅重60克的手机相比,像一块大砖头。此后,手机的“瘦身”越来越迅速。1991年,手机重量为250克左右。1996年秋,r出现了体积为100立方厘米、重量100克的手机。此后,又进一步小型化,轻型化,到1999年就轻到了60克以下。手机的体积越来越小,但功能却越来越多。以前的手机是用来通话的,现在的手机是用来享受的。今天,手机可以是相机、游戏机、音乐播放器、信用卡、电影院……手机带来的不仅仅是通信方式的改变,更是生活方式的变革。
◇探究提示:我们可以通过人际交往,阅读报纸、杂志、书籍等,欣赏电视、上网查询、发送手机短信、阅读电子读物等方式来搜集资料。其特点为:人际传播是社会生活中最直观、最常见、最丰富的传播现象,具有传播渠道多、方法灵活、意义丰富、反馈及时的特点。报纸、杂志、书籍等,可以通过扫描、编排处理后,显示在互联网上,供广大读者使用。电视提供了动态画面和缤纷的色彩,使人们对信息的理解变得更生动、形象和真实。互联网具有传播同网、全球同时、受众主动、双向互动的特点。手机短信用精练的语言传达丰富多彩的内容,不仅具有娱乐性,还具有情感性、艺术性耙哲理性,让人回味无穷。电子读物实现了文字、图像、声音的完关结合,使人在看图阅文的同时可以听音乐、写文章、做笔记、复制文件等等。
不可知论是否认人们认识世界或彻底改造世界的可能性的哲学学说。此概念首先由英国的赫胥黎(1825—1895)于1869年提出,不可知论的思想在古代就已产生,欧洲近代的主要代表是休谟和康德。其本质是把人的感觉看作是主观和客观之间的屏障而不是桥梁,不承认在感觉之外有确实可靠的客观外部世界的存在,不懂得认识过程中本质与现象、有限与无限的辩证关系。对不可知论最有力的驳斥是实践。有时不可知论一词也用以专指针对宗教教义而提出的一种学说,认为上帝是否存在、灵魂是否不朽是不可知的。2.二元论二元论是认为世界有两个本原的哲学学说,与一元论相对立,它把物质和意识绝对对立起来,认为物质和意识是两个各自独立、相互平行发展着的实体,谁也不产生谁,谁也不决定谁,都是世界的本原。它的观点是错误的:它肯定精神不依赖于物质而独立存在,这本身就是唯心主义的观点;它虽然承认物质是独立的本原,但在说明物质和精神的关系时,又把精神说成是唯一具有能动性的力量,必然倒向唯心主义。主要代表人物是法国的笛卡儿和德国的康德。
探究活动8(教材第72页):“结合生活事例,谈谈你在面对复杂事物时是如何分析和解决矛盾的?”这一探究活动是在学生还不了解主次矛盾的原理时,让他们回忆自己在生活中有没有遇到过面对许多矛盾时是如何解决的经历。比如,每天面对很多作业,先做哪门课作业后做哪门作业,你是如何考虑的?在学校面对学习、体育运动和社会工作,你是怎么安排的?在生活中,你遇到这样的情况都是怎样解决的?通过探究活动,使学生弄清主次矛盾的原理,学会用矛盾分析法分析问题。探究活动9(教材第73页):“你在生活中是如何分析具体问题的?”这一探究活动,强调的是“你”在生活中是如何运用分析法分析具体问题的,要紧紧围绕学生这一中心,首先强调具体问题具体分析的方法非常重要,这是马克思主义的一个原则,是马克思主义的活的灵魂。引导学生主动运用这种分析方法分析看待自己,分析看待社会。可以组织学生进行讨论、交流,还可以让学生撰写小论文,写出自己运用这种分析方法分析了哪些具体问题,有哪些感受。
农业科学的周期是以年为时间单位,一次实验就要等到一次花开、结果。就这样,几个实验误导了袁隆平好几年。这时登在《参考消息》上的一篇不起眼的文章像给迷途中的袁隆平以当头一棒:克里克、沃森和威尔金斯发现DNA螺旋结构,西方的遗传学研究进入分子水平。“我当时还在那里搞什么无性杂交,糟糕得很”。水稻是自花授粉植物,雄蕊雌蕊都在一朵花里面,雌雄同株,没有杂种优势一杂种优势是生物界的普遍现象,小到细菌,大到人,近亲繁殖的结果是种群的退化。但是水稻因为花小,其杂交是当时公认的世界难题,设在马尼拉的世界水稻研究中心就是因为困难重重,差点关闭。袁隆平偏不信这个邪,他突发灵感:专门培养一种特殊的水稻品种——雄花退化的雄性不育系,没有自己的花粉,这样不就可以做到杂种优势了吗?于是,漫长的寻找过程开始了,要找到这样一株雄花退化而且杂交之后产量猛增的“太监”水稻简直是大海捞针。
2.能力目标(1)通过本课的学习,要求着重培养学生全面地、联系地看问题和分析问题的能力;培养学生综合运用知识的能力,以及运用所学知识分析、处理和解决实际问题的能力。(2)使学生初步具有从错综复杂的联系中认识和发现事物本质的、固有的、内在的联系的能力,初步学会用全面的、联系的观点看问题的能力。(3)使学生初步具有坚持和把握整体与部分辩证关系的能力,初步具有运用系统优化的方法安排自己学习和生活的能力。在处理问题时,既要看到整体与部分之间的联系又要看到它们的区别,掌握系统优化的方法,学会运用综合性的思维方式认识事物和处理生活、学习和工作中的问题。3.情感、态度和价值观目标(1)树立唯物辩证法的联系观,自觉抵制形而上学的静止观。坚持用联系的观点看问题,自觉维护人类生存的环境,确信一切以时间、地点和条件为转移,是我们正确认识和把握事物、在认识世界和改造世界的活动中不断取得成功的关键。
此探究活动的目的是为了说明马克思主义哲学是科学完整的体系。在探究活动时可以首先向学生简单介绍西方哲学的发展历史,使学生对马克思主义哲学在整个西方哲学中的位置和地位有个大致了解。离开了这个大的背景,学生对马克思主义哲学就容易摸不着头绪。马克思主义哲学之前的唯物主义的局限性表现在:古代朴素的带有辩证法性质的唯物主义主要是追问世界的本原问题,这时的哲学缺乏近代科学作为基础,因此它更多的是一种猜测。它虽然看到了世界的联系和变化,但它还无法理解联系和变化背后的基础和原因。近代形而上学的唯物主义主要是追问人的认识问题,即人的认识的来源是什么,是什么保证人的认识的可靠性。但它对人的认识问题的解决主要是立足于对世界的一种直观观察,认为人的认识来源于对世界的直观的、机械的反映。它不理解人的实践活动,不理解人是在改造世界的过程中认识世界,人的认识是在实践基础上的能动反映。
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