问题导学类比椭圆几何性质的研究,你认为应该研究双曲线x^2/a^2 -y^2/b^2 =1 (a>0,b>0),的哪些几何性质,如何研究这些性质1、范围利用双曲线的方程求出它的范围,由方程x^2/a^2 -y^2/b^2 =1可得x^2/a^2 =1+y^2/b^2 ≥1 于是,双曲线上点的坐标( x , y )都适合不等式,x^2/a^2 ≥1,y∈R所以x≥a 或x≤-a; y∈R2、对称性 x^2/a^2 -y^2/b^2 =1 (a>0,b>0),关于x轴、y轴和原点都是对称。x轴、y轴是双曲线的对称轴,原点是对称中心,又叫做双曲线的中心。3、顶点(1)双曲线与对称轴的交点,叫做双曲线的顶点 .顶点是A_1 (-a,0)、A_2 (a,0),只有两个。(2)如图,线段A_1 A_2 叫做双曲线的实轴,它的长为2a,a叫做实半轴长;线段B_1 B_2 叫做双曲线的虚轴,它的长为2b,b叫做双曲线的虚半轴长。(3)实轴与虚轴等长的双曲线叫等轴双曲线4、渐近线(1)双曲线x^2/a^2 -y^2/b^2 =1 (a>0,b>0),的渐近线方程为:y=±b/a x(2)利用渐近线可以较准确的画出双曲线的草图
问题导学类比用方程研究椭圆双曲线几何性质的过程与方法,y2 = 2px (p>0)你认为应研究抛物线的哪些几何性质,如何研究这些性质?1. 范围抛物线 y2 = 2px (p>0) 在 y 轴的右侧,开口向右,这条抛物线上的任意一点M 的坐标 (x, y) 的横坐标满足不等式 x ≥ 0;当x 的值增大时,|y| 也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸.抛物线是无界曲线.2. 对称性观察图象,不难发现,抛物线 y2 = 2px (p>0)关于 x 轴对称,我们把抛物线的对称轴叫做抛物线的轴.抛物线只有一条对称轴. 3. 顶点抛物线和它轴的交点叫做抛物线的顶点.抛物线的顶点坐标是坐标原点 (0, 0) .4. 离心率抛物线上的点M 到焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的离心率. 用 e 表示,e = 1.探究如果抛物线的标准方程是〖 y〗^2=-2px(p>0), ②〖 x〗^2=2py(p>0), ③〖 x〗^2=-2py(p>0), ④
二、直线与抛物线的位置关系设直线l:y=kx+m,抛物线:y2=2px(p>0),将直线方程与抛物线方程联立整理成关于x的方程k2x2+2(km-p)x+m2=0.(1)若k≠0,当Δ>0时,直线与抛物线相交,有两个交点;当Δ=0时,直线与抛物线相切,有一个切点;当Δ<0时,直线与抛物线相离,没有公共点.(2)若k=0,直线与抛物线有一个交点,此时直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合.因此直线与抛物线有一个公共点是直线与抛物线相切的必要不充分条件.二、典例解析例5.过抛物线焦点F的直线交抛物线于A、B两点,通过点A和抛物线顶点的直线交抛物线的准线于点D,求证:直线DB平行于抛物线的对称轴.【分析】设抛物线的标准方程为:y2=2px(p>0).设A(x1,y1),B(x2,y2).直线OA的方程为: = = ,可得yD= .设直线AB的方程为:my=x﹣ ,与抛物线的方程联立化为y2﹣2pm﹣p2=0,
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.
本合同是由以下双方于 年 月 日签订的:中国 是根据中华人民共和国法律正式成立并注册的企业法人(简称“买方”); 国 公司(简称“卖方”)。 鉴于卖方多年来从事 系统的设计、生产、销售业务并为该系统提供服务,并在进一步开发; 鉴于买方愿意建立一个 系统; 鉴于引进 系统将会提高科学技术水平,改进 的质量和类型,在先进技术产品的使用及服务方面提供培训机会,并且通过创造一种平等、积极的工作环境促进工人的权利和尊严,从而对中国人民做出贡献;鉴于按照平等互利的原则,经友好协商,买方已决定它愿成为 系统的使用人,而卖方愿意提供该等系统供买方使用。 因此,考虑到本合同中所含的相互条款和协议,现双方特协议如下: 1.双方间的协议(简称“合同”)由本合同所规定的条款和条件以及以下所提及的附件构成: 附件一 系统组件 附件二 交货和安装时间表 附件三 价格和支付条件 附件四 产品说明和规格 附件五 卖方软件许可合同 附件六 软件分许可合同 附件七 租赁合同
本合同是由以下双方于 年 月 日签订的:中国 是根据 中华人民共和国法律正式成立并注册的企业法人(简称“买方”); 国 公司(简称“卖方”)。 鉴于卖方多年来从事 系统的设计、生产、销售业务并为该系统提供服务,并在进一步开发; 鉴于买方愿意建立一个 系统; 鉴于引进 系统将会提高科学技术水平,改进 的质量和类型,在先进技术产品的使用及服务方面提供培训机会,并且通过创造一种平等、积极的工作环境促进工人的权利和尊严,从而对中国人民做出贡献;鉴于按照平等互利的原则,经友好协商,买方已决定它愿成为 系统的使用人,而卖方愿意提供该等系统供买方使用。 因此,考虑到本合同中所含的相互条款和协议,现双方特协议如下: 1.双方间的协议(简称“合同”)由本合同所规定的条款和条件以及以下所提及的附件构成: 附件一 系统组件 附件二 交货和安装时间表 附件三 价格和支付条件 附件四 产品说明和规格 附件五 卖方软件许可合同 附件六 软件分许可合同 附件七 租赁合同
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1、创设情境,激趣导入。通过有趣的机器人引出学生对几何体的初步感知。使学生的注意力马上集中起来,学习的兴趣被激发,学生强烈渴望进入下面的学习。2、我接着请同学们动手分一分,使学生初步认识长方体、正方体、圆柱、球,知道它们的名称。并用已有的生活经验给几何体命名,再一次调动了大部分学生的学习兴致。3、游戏“我说你摸”“搭一撘”的目的,是为了让学生由实物抽象出形状图形,培养学生抽象能力,在由形状说出生活中是这种形状的实物的练习活动。游戏,不仅可以激发学生的学习兴趣,也可进一步培养学生的空间观念。并能感受复杂物体的形状与简单几何体之间的联系。4、内容小结,巩固新知通过这节课的学习,和学生一起回顾这节课我们认识了哪些物体。既是学生对这节课知识的自我整理,同时又考查学生对知识的掌握程度。也是对学生言语表达能力的培养。
(二)师生互动,认识长方形、正方形、三角形和圆。1、学生拿出准备好的学具(长方形、正方形、等)亲自动手实践,摸一摸、看一看,并在纸上描画这些物体的面,比一比哪个小组的同学画得最好。2、分组讨论,教师巡视3、全班交流,展示作品,根据学生的交流,师生共同得出结论,长方体画出的是长方形,正方体画出的是正方形,三角锥画出的是三角形,圆柱画出的是圆。4、联系生活说一说,清学生说一说生活中见到哪些物体的面是长方形、正方形、三角形和圆。(三)巩固练习用准备好的学具(若干个)拼出自己喜欢的图案,看哪个小组在规定的时间内拼得图案最多最美。1、小组活动。2、各个小组展示自己的作品。3、小组评价,选出优胜品。师选出几个有代表性的作品,让学生分析它是由什么图形组成。
⑴照相现在高科技产品已经越来越普及。利用学生对高科技产品的好奇心,我带来了一部数码照相机。我对学生说:“你们想拍照片吗?”学生会情绪高涨“想!”“那你们可要听仔细了。我请一位同学来帮另一位同学来拍照片,拍出来的照片要既能看到他的正面又能看到他的侧面。其余同学判断他站的角度是否正确。”正当活动进行得如火如荼的之时,我趁热打铁,说“你们其他同学一定也很想照相吧。这样,我来帮你们拍一张合影,好不好?我想拍一张你们的正面照你们怎么站?我要拍你们的侧面照你们怎么站?我要拍你们的背影呢?(让学生根据要求站位置,使全班学生都参与到活动中。)⑵观察礼物盒我先出示一个礼物盒,对学生说:“你们想要这个礼物盒吗?先猜猜这个礼物盒最少能看到几个面?多能看到几个面?哪几个面?在哪儿可以看到?”部分学生可能会说出正确答案,而还有一部分学生可能不能很快地说出答案。
这样让学生的想象建立在一定的表象基础上,不是凭空去想像。学生经历了猜测、分析推理,最后再实物验证的过程。同时,发展了学生的空间想像力和思维能力。)我继续追问:你们能不能想出一个好办法让大家知道这究竟是什么物体吗?这一富有挑战性的问题,激发了学生积极主动的去思维。从而探究出解决问题的方法是还要知道另一个面或两个面的形状。2、有了练习八第2题做铺垫,再小组合作完成39页“做一做”就很容易了,这样也体现了知识出现的层次性。)为了帮助学生把零散的知识进行归纳梳理,同时培养学生从不同角度欣赏他人的良好心态。接下来我对应用部分进行了小结:我们通过观察发现从同一个方向观察不同形状的立体图形,得到的形状也可能是相同的。因此,我们不能只根据一个方向看到的形状就确定是什么立体图形,只有把不同方向看到的形状进行综合,才能进行正确的判断。我们要全面了解一件事物或一个人也要懂得从不同的角度去观察、思考,不能片面的看待。
4、认识长方体的立体图。师:(出示课件长方体)你最多能看到这个长方体的几个面?你看到了哪三个面?哪三个面看不到?(上面、前面、右面)师:我们把所看到的这个长方体根据透视原理画下来就是这样的。(媒体演示) 这就是长方体的立体图形。师:大家会认了吗?试一试。师小结:以后,我们要判断一个物体是不是长方体,要根据长方体的特征去分析。5、画长方体师:同学们都学得非常认真知道了长方体的特征,那么大家会画长方体吗?画长方体步骤:1、画一个平行四边形。2、画出长方体的高。3、连线。6、 教学长方体的长、宽、高。 (1)、师:同学们刚画出了长方体,那么长方体的长、宽、高有什么特点?师课件展示后,学生汇报。(2)、大家想不想亲手制作一个长方体的框架呢?把你思考的结果和大家分享分享。生汇报。
首先,学生带着如下三个问题自学课文,(电脑出示):(1)用什么方法可以得到计算圆锥体积的公式?(2)圆柱和圆锥等底等高是什么意思?(3)得出了什么结论?圆锥体积的计算公式是什么?其次,学生操作实验,先让学生比较圆柱和圆锥是等底等高。再让学生做在圆锥中装满沙土往等底等高的圆柱中倒和在圆柱中装满沙土往等底等高的圆锥中倒的实验,得出倒三次正好倒满。使学生理解等底等高的圆柱和圆锥,圆锥的体积是圆柱体积的,圆柱的体积是圆锥的3倍。第三、小组讨论,全班交流,归纳,推导出圆锥体积的计算公式:V= Sh。第四、让学生做在小圆锥里装满沙土往大圆柱中倒的实验,得出倒三次不能倒满。再次强调,只有等底等高的圆柱和圆锥才存在着一定的倍数关系。第五、师生小结:圆锥的体积等于和它等底等高的圆柱体积的三分之一。
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