2.5 圓錐曲線的統(tǒng)一定義
[教學(xué)目標(biāo)]
三、情感態(tài)度和價值觀:體會逐步總結(jié)的思路方法
我們知道,圓錐曲線根據(jù)截面截圓錐而統(tǒng)一得名,之后展開說明分別得到了橢圓、雙曲線、拋物線的定義,回顧定義,發(fā)現(xiàn)什么問題?(定義不統(tǒng)一)
問題:能否統(tǒng)一?
平面內(nèi)到一個定點F的距離和到一條定直線L(F不在L上)
的距離的比等于1的動點P的軌跡是拋物線。如圖即時,點P的軌跡
是拋物線。
下面思考這樣個問題:當(dāng)這個比值是一個不等于1的常數(shù)時,我們來觀察動點P的軌跡又是什么曲線呢?動點P的軌跡怎么變化?
下面我們來探討這樣個問題:
例1 已知點P(x,y)到定點F(c,0)的距離與它到定直線
二、師生探究
l:x=的距離的比是常數(shù)(a>c>0),求點P的軌跡。
解:設(shè)d是點M到直線l的距離.根據(jù)題意,所求軌跡是集合p=,
由此得.化簡得
設(shè),就可化為:
結(jié)論:點P的軌跡是焦點為(-c,0),(c,0),長軸、短軸分別為
變式:如果我們在例1中,將條件(a>c>0)改為(c>a>0),點P的軌跡又發(fā)生如何變化呢?(雙曲線的類似命題由學(xué)生思考,發(fā)現(xiàn),從而引導(dǎo)學(xué)生建立圓錐曲線的統(tǒng)一定義)
三、建構(gòu)數(shù)學(xué)
下面,我們對上面三種情況總結(jié)歸納出圓錐曲線的一種統(tǒng)一定義.(教師引導(dǎo)學(xué)生共同來發(fā)現(xiàn)規(guī)律)
結(jié)論:圓錐曲線統(tǒng)一定義:平面內(nèi)到一個定點F和到一條定直線L(F不在L上)的距離的比等于常數(shù)e的點的軌跡.當(dāng)0<e<1時,它表示橢圓;當(dāng)e>1時,它表示雙曲線;當(dāng)e=1時,它表示拋物線.(其中e是圓錐曲線的離心率,定點F是圓錐曲線的焦點,定直線是圓錐曲線相應(yīng)的準(zhǔn)線)
下面,我們對圓錐曲線的準(zhǔn)線作一下探討:(利用圖形的對稱性解決)
對于上述問題中的橢圓或雙曲線,我們發(fā)現(xiàn)其中心在原點,焦點在x軸上,那么我們可得到與之相對應(yīng)的準(zhǔn)線方程:
如:焦點F(-c,0)與準(zhǔn)線x=-對應(yīng),焦點F(c,0)與準(zhǔn)線x=對應(yīng).
練習(xí):教材P50___1,P51-----1
例2、方程表示的曲線是( )
(A)橢圓 (B)雙曲線 (C)拋物線 (D)不能確定
解:轉(zhuǎn)化為表示橢圓
例3、圓錐曲線上一點到焦點的距離稱焦半徑,若P(xP,yP),拋物線y2=2px(p>0)的焦半徑為xP+;
寫出教材P51---1各標(biāo)準(zhǔn)方程的焦半徑
練習(xí):設(shè)點P是雙曲線上一點,焦點,點,使有最小值時,則點P的坐標(biāo)是( )
(A) (B) (C) (D)
[答案A]
作業(yè):
四、匯總:主要內(nèi)容:圓錐曲線的統(tǒng)一定義,兩點識記(準(zhǔn)線、焦半徑)
1、如圖,點O是橢圓中心,為焦點,為頂點,準(zhǔn)線交軸于在橢圓上且 于,于F,關(guān)于曲線的離心率有如下數(shù)值:
⑴,⑵,⑶ ,⑷, ⑸
其中正確的個數(shù)是 ( )
(A)2 (B)3 (C)4 (D)5
2、如果雙曲線右支上一點P到它的右焦點的距離等于2,則P到左準(zhǔn)線的距離為( )
(A) (B) (C)8 (D)10
3、橢圓內(nèi)有一點P(1,-1),F為其右焦點,在橢圓上有一點M,使MP+2MF最小,則點P的坐標(biāo)是______________,最小值為___________________
4、求到點A(1,1)和到直線x+2y=3距離相等的點的軌跡。
5、要使=b|3x+4y+a|軌跡為下列圖形時,求a的值或范圍
(1)過點(1,2)且與3x+4y+a=0垂直的直線;⑵橢圓;⑶雙曲線;⑷拋物線
6、如圖,在正方體中,P是側(cè)面內(nèi)一動點,若P到直線BC與直線的距離相等,則動點P的軌跡所在的曲線是
A. 直線 B. 圓 C. 雙曲線 D. 拋物線
7、求到點(2,0)與到定直線x=4距離比為的點的軌跡方程
[答案]
1、D
2、C
3、(,-1),3
4、過點(1,1)且與x+2y=3垂直的直線(或直線2x-y-1=0)
5、原式可以變形為,表示到點(1,1)與到直線3x+4y+a=0距離比為5b軌跡。⑴點在直線上且距離相等時,軌跡為直線,a=-11,b=;⑵a≠-11, 0<b<;⑶a≠-11, b>;⑷a≠-11,b=
6、B
7、3x2-8x+4y2=0
教后感想與作業(yè)情況:
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