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双曲线

 

一、一周知识概述

  本周学习内容是高二上数学第八章的第三节和第四节,即§8.3双曲线及其标准方程,以及§8.4双曲线的简单几何性质;共用时五个课时.具体安排为§8.3两个课时,§8.4三个课时.

  双曲线的定义、标准方程、简单几何性质与椭圆类似,所以本周内容在数学思想和方法上没有新内容,学习中可与椭圆的相关知识进行对比,注意它们的联系和区别.在本周的学习中,我们学习了双曲线的定义,标准方程的推导,并能根据条件确定双曲线的标准方程,同时通过类比椭圆几何性质的研究方法.同学们可以自主探究双曲线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质,提高了类比分析归纳的能力.

二、重、难点知识的归纳与解析

1、本周学习与研究中的两个重点

  第一个重点是§8.3中的双曲线的定义与标准方程.

  双曲线的定义是,平面内与两个定点F1、F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.

  定义中“小于|F1F2|”这一限制条件十分重要,不可去掉.若定义中常数改为等于|F1F2|,此时动点轨迹是以F1、F2为端点的两条射线;若定义中常数改为大于|F1F2|,此时动点轨迹不存在.

  如果双曲线的焦点在x轴上,标准方程为(a>0,b>0)

  如果双曲线的焦点在y轴上,标准方程为(a>0,b>0).

  双曲线标准方程中a>0,b>0,但a不一定大于b.如果x2的系数是正的,那么焦点在x轴上,如果y2的系数是正的,那么焦点在y轴上,有别于椭圆通过比较分母的大小来判定焦点的位置.

  第二个重点是双曲线的几何性质及其运用.

  双曲线的简单几何性质如下表所示:

标准方程

(a>0,b>0)

(a>0,b>0)

图形

范围

|x|≥a,y∈R

|y|≥a,x∈R

对称性

对称轴:x轴、y轴,对称中心:原点

离心率

顶点

(-a,0)(a,0)

(0,-a),(0,a)

焦点

(-c,0)(c,0)

(0,-c)(0,c)

准线

渐近线

双曲线中的“六线”:两条对称轴、两条准线、两条渐近线;

  “四点”:两个顶点、两个焦点。注意它们的位置关系及其相互间距离。

2、本周学习与研究中的两个难点

  第一个难点是双曲线标准方程的推导.

  与建立椭圆的标准方程一样,我们仍从双曲线的定义出发,采用坐标法,按照求曲线方程的基本步骤,推导出了双曲线的标准方程,带根式的方程的化简是我们要注意的问题.

  第二个难点是双曲线渐近线方程的导出和论证.

  对圆锥曲线来说,渐近线是双曲线特有的性质.在研究双曲线范围时,由双曲线标准方程可解出:

  

  当 x→+∞时,→0,

  双曲线与直线无限接近,使我们猜想直线为双曲线的渐近线.证明时,只要考虑双曲线在第一象限,即证当x无限增大时,双曲线上的点M(x,y)到直线的距离趋近于0即可.

三、例题点评

例1、已知方程表示的图形是

  (1)圆   (2)椭圆   (3)双曲线

  分别求出k的取值范围.

[解析]

例2、求渐近线方程为3x±4y=0,焦点为椭圆的一对顶点的双曲线方程.

[解析]

例3、经过双曲线的右焦点F2作倾斜角为30°的弦AB,

(1)求|AB|.

(2)F1是双曲线的左焦点,求△F1AB的周长.

[解析]

例4、已知双曲线.

  (1)过点A(2,1)的直线l与所给双曲线交于两点P1、P2,求线段P1P2中点P的轨迹方程;

  (2)过点B(1,1)能否作直线m,使m与所给双曲线交于两点Q1、Q2,且点B是线段Q1Q2的中点?这样的直线若存在,求出方程;若不存在,说明理由?

[解析]

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