《231双曲线及其标准方程》教学设计

《2.3.1双曲线及其标准方程》教学设计袁敏敏：一等奖教学内容：本节内容为人教A版普通高中课程标准实验教科书选修2-1第2章第3节双曲线的第一课时。教材分析：圆锥曲线是解析几何中的一个重要内容。“双曲线及其标准方程”是在讲完了“圆的方程”、“椭圆及其标准方程”之后，学习又一类圆锥曲线知识，也是中学解析几何中学习的重要的内容之一，双曲线的定义和标准方程是本节的基本知识，所以必须掌握奎屯王新敞新疆而掌握好双曲线标准方程的推导过程又是理解和记忆标准方程的关键奎屯王新敞新疆应用双曲线的有关知识解决数学问题和实际应用问题是培养学生基本技能和基本能力的必要环节奎屯王新敞新疆坐标法是中学数学学习中必须掌握的一个重要方法，它充分体现了化归思想、数形结合思想，是用以解决实际问题的一个重要的数学工具奎屯王新敞新疆本节仍是继续训练学生用坐标法解决方程与曲线有关问题的重要内容，对它的教学将帮助学生进一步熟悉和掌握求曲线方程的一般方法奎屯王新敞新疆犹如前面学习的圆和椭圆一样，双曲线也是一种动点的轨迹奎屯王新敞新疆双曲线和其方程分属于几何和代数这两个分立的体系，但是通过直角坐标系人们又将它们很好地结合在一起奎屯王新敞新疆本节知识再次巩固这个知识。学情分析：学生先前已经学习了椭圆，基本掌握了椭圆的有关问题及研究方法，而双曲线问题，它与椭圆问题有类似性，类比椭圆可以很好地学习双曲线的知识，此外学生已经学习了求点的轨迹的方法与步骤；因此学习本课已具备一定的基础．但在学习过程，较椭圆而言，从直观图形轨迹到抽象概念的形成，中间一些细节问题的处理要求学生有更细致入微的分析和更强的领悟性，因此学生概括起来有更高的难度．特别是对于为什么需要加绝对值，c与a的有怎么样大小关系，为什么是这样的等等。由于学生的运算能力较差，在推导双曲线的标准方程时，涉及到绝对值和根式，会遇到一定的困难。设计思想：本课为解析几何内容，充分体现了解析法的应用．为了学生能很好的理解概念，在辅助媒体的选用上我选择了几何画板和powerpoint，1.借助于几何画板演示双曲线的形成，让学生观察分析动画过程中的特点，归纳总结定义。2.要学生动手运算推导双曲线的标准方程。3.利用课件，要学生观察分析叙述双曲线两种标准方程的共同点与不同点。通过让学生动手演示，动口叙述，动脑编题等方式，充分调动学生的思维，形成以学生为主体的课堂氛围．教学目标：知识与技能：了解双曲线的定义、几何图形和标准方程，能根据双曲线的定义推导出双曲线的标准方程。过程与方法：通过对双曲线标准方程的推导，使学生进一步掌握求双曲线方程的一般方法，并渗透数形结合及等价转化的思想方法，提高运用坐标法解决几何问题的能力情感态度与价值观：通过让学生探索双曲线标准方程，激发学习数学的积极性，培养学生的观察能力、学习兴趣和创新意识。教学重点：双曲线的定义、标准方程及其简单应用奎屯王新敞新疆教学难点：双曲线标准方程的推导。授课类型：新授课奎屯王新敞新疆课时安排：1课时奎屯王新敞新疆教具:多媒体（几何画板、powerpoint）教学过程：一.复习回顾问题1：椭圆的第一定义是什么？椭圆的标准方程是怎么样的？怎么推导而来？问题2：如何作椭圆？（过程：边回顾知识，边播放课件，动画展示椭圆的形成过程，注重于研究问题的方法。设计意图：巩固椭圆知识，通过对旧知识的联想，类比得出新知识。）二.新课讲解（一）画板演示，感受双曲线形成在椭圆定义中，到两定点的距离之“和”改为到两定点的距离之“差”为定值，则曲线的轨迹又会如何？（师生共同研究探索作图方案，主要解决如何来实现距离之差为定值）几何画板演示：画板画拉链，拉开一部分，在拉开的一边端点为F1，在另一边的中部位置为F2（注意F1F2的距离要比拉链两点的差要大），随着拉链的拉开或闭合，点M就画出一条曲线．观察曲线的特点，及在点M在运动过程中哪些线段的长度是变化的，哪些是不变的。（老师演示，学生观察分析）（二）剖析特征，提炼双曲线定义1.分析演示结果拉链在拉开闭拢的过程中，拉开的两边长始终相等，即|MF1|=|MF2|+|F1F2|．动点M变化时，|MF1|与|MF2|在不断变化，但总有|MF1|-|MF2|=|F1F2|，而|F1F2|为定长，所以点M到两定点F1和F2的距离之差为常数，记为2a，即|MF1|-|MF2|=2a同样如图可以得到|MF2|-|MF1|=2a2.双曲线定义：（引导学生概括出双曲线的定义）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|）的点轨迹叫做双曲线，这两个定点叫做双曲线的焦点，两焦点的距离叫做双曲线的焦距．数学简记：aMFMF2||||||21（||22021FFca）焦点：定点F1、F2焦距：2cF1F2MF2F1MF1F2M探究：1.去掉式子中的绝对值。轨迹是什么？2.ac时轨迹是什么？3.a=0时轨迹是什么？4.ac时轨迹是什么？（三）类比椭圆，推导标准方程1推导回忆椭圆的标准方程的推导步骤，来推导双曲线的标准方程．（教师提示步骤，叫一学生上台板演，其余学生自己推导，教师个别指导）整理修改板演学生的结果：设),(yxM，)0,(1cF，)0,(2cF，由aMFMF2||||21，得aycxycx2)()(2222aycxycx2)()(222222222224)(4)()(aycxaycxycx222)(ycxaacx])[()(22222ycxaacx)()(22222222acayaxac，令222bac（0b），得222222bayaxb，即12222byax．（讨论：推导的过程是一个等价变形的过程吗？）2标准方程①双曲线的标准方程当焦点在x轴上，中心在原点时，方程形式：12222byax当焦点在y轴上，中心在原点时，方程形式：12222bxay②参数a,b,c的关系222bac（0,,cba）aMFMF2||||21（实轴长）cFF2||21（焦距）表格总结：③与椭圆的对比(从定义阐述，方程结构特征，a,b,c之间的关系，焦点坐标的判断着手分析相同点和不同点，并用课件表格的形式呈现)三．例题讲解例1：已知双曲线的焦点为F1(-5,0),F2(5,0)，双曲线上一点P到F1、F2的距离的差的绝对值等于6，求双曲线的标准方程.（巩固标准方程及其中相应的数量关系）练习1：若双曲线上有一点Ｐ，且|ＰF1|=10,则|ＰF2|=_________练习112122.13,4,25,3,30,6,3(4)50,(5,0),,abxcbxaFFPFF练习写出符合下列条件的双曲线的标准方程:（）焦点在轴上（）焦点在轴上（）焦点为0,-6、焦点（，）双曲线上一点到的距离的差的绝对值等于8例2：练习3：已知方程13222mymx表示焦点在x轴上的双曲线，则m的取值范围是．变式：（1）改为表示焦点在y轴上的双曲线呢？（2）改为表示双曲线呢？（3）若表示椭圆呢？（通过变式进一步巩固方程的结构特征，并与椭圆加以区别）例3：根据方程写出焦点坐标及a,b的值。四．本课小结（问题1.下面请同学们回忆一下，这节课学习的主要内容？）1.双曲线的定义。2.双曲线的标准方程及定义要点。3.椭圆与双曲线的区别与共同点。（问题2.用到了哪些数学思想方法）1.类比的数学思想2.数形结合的思想方法。五．课后作业1．课本练习P601，2，32．思考（1）当0时，方程1cossin22yx表示什么曲线？（2）反比例函数图象是特殊的双曲线，为什么其方程和标准方程不同？判断下列方程是否表示双曲线？若是，求出及焦点坐标。cba,,)0,0(1412431222124122222222nmnymxyxyxyx15151925)1(2222yxyx和143134)2(2222xyyx和六．板书设计双曲线的定义及标准方程1.双曲线的定义3.例12.标准方程的推导4.例23.焦点在x轴上标准方程焦点在y轴上标准方程学习评价：本节课在教学思想上，以“问题引导，探究交流”为主，兼容讲解、演示、合作等多种方式，力求灵活运用．在教学目标上，以突出解析思想为主，容知识与技能、过程与方法、情感与体验为一体．在多媒体应用上，力求灵活实用，不跟着课件走，使得多媒体真正做到为课堂有效服务．整堂课下来充实流畅，课堂气氛较好．内容设计简单流畅，讲练结合，每一个学生都很好的掌握了本节课的知识点，并能运用知识解决简单问题。反思与总结：1.本节课设计的比较简单，每一位学生都很好的掌握了本节课的知识点，并能运用知识解决最简单的问题。2.设计内容按照计划基本上完成，但是最后一个例题的处理有些仓促。主要原因是在两个环节浪费了时间，一是在推导双曲线的标准方程时，在给了学生的一定的时间学生计算不出而选择板书，浪费了几分钟的时间，如果直接板书这部分时间可以节省，但是主要还是希望锻炼学生的运算能力和动手能力。二是在讲双曲线的定义之后，总结到两定点的距离的差是常数，分析常数的取值范围的第三种情况时，学生想不出是两条射线。主要是学生对以前的知识忘得比较多。3.很好的调动了学生的积极性，因为内容简单，让一些之前成绩不是理想的同学回答问题很好的调动了这部分学生的学习的积极性，对数学学习也增强了信心。4.利用几何画板和powerpoint使知识的呈现更加形象生动，易于理解，也打破了数学知识的枯燥性。yOxMF1F2yOxMF1F25.例3