双曲线(一等奖课件)

2.3.1双曲线及其标准方程（第二课时）学习目标1、熟练掌握双曲线的定义、标准方程。2、了解双曲线在生活中的应用。重点、难点：双曲线的应用。说出椭圆定义的内涵和外延和等于常数2a(2a|F1F2|=2c0)的点的轨迹叫做椭圆.即平面内与两定点F1、F2的距离的1F2F0,c0,cXYOyxM,1.类比椭圆探究出双曲线定义：差等于常数的点的轨迹是什么呢？平面内与两定点F1、F2的距离的复习引入拉链画双曲线|MF1|+|MF2|=2a(2a2c0)点M的轨迹是椭圆若2a=2c,点M的轨迹是线段F1F2；若2a＜2c，点M的轨迹不存在。用几何画板演示双曲线.gsp|MF1|-|MF2|=|F2F|=2a②如图(B)，上面两条合起来叫做双曲线由①②可得：||MF1|-|MF2||=2a（差的绝对值）|MF2|-|MF1|=|F1F|=2a①如图(A)，①两个定点F1、F2——双曲线的焦点;②|F1F2|=2c——焦距.02a2c；oF2F1M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.双曲线定义讨论：（2）若2a=2c,则轨迹是什么？（3）若2a2c,则轨迹是什么？注意：（4）若2a=0,则轨迹是什么？||MF1|-|MF2||=2a(02a|F1F2|)点M的轨迹是双曲线(2)两条射线(3)不表示任何轨迹(4)线段F1F2的垂直平分线（1）若|MF1|-|MF2|=2a或-2a，则轨迹是什么？(1)双曲线的一支F2F1MxOy2.按照求曲线方程的步骤建立双曲线的标准方程（1）建系设点.以F1,F2所在的直线为x轴，线段F1F2的中点为原点建立直角坐标系，设M（x,y）,则F1(c,0),F2(c,0)（2）列式代换|MF1|-|MF2|=±2a（3）化简证明aycxycx2)()(2222即aycxycx2)()(2222222222)(2)(ycxaycx222)(ycxaacx)()(22222222acayaxac222bac)0,0(12222babyax此即为焦点在x轴上的双曲线的标准方程12222byax12222bxayF2F1MxOyOMF2F1xy)00(ba，若建系时,焦点在y轴上呢?（2）双曲线的标准方程与椭圆的标准方程有何区别与联系?（1）双曲线的焦点位置和方程形式有什么对应关系？思考：看X2、Y2前的系数，哪一个为正，焦点就在那根轴上。椭圆呢？定义方程焦点a.b.c的关系F（±c，0）F（±c，0）a0，b0，但a不一定大于b，c2=a2+b2ab0，a2=b2+c2双曲线与椭圆之间的区别与联系||MF1|－|MF2||=2a|MF1|+|MF2|=2a椭圆双曲线F（0，±c）F（0，±c）22221(0)xyabab22221(0)yxabab22221(0,0)xyabab22221(0,0)yxabab∴126PFPF∵焦点为12(5,0),(5,0)FF∴可设所求方程为:22221xyab(a0,b0).∵2a=6,2c=10,∴a=3,c=5.所以点P的轨迹方程为221916xy.解：∵1210FF6,由双曲线的定义可知，点P的轨迹是一条双曲线,例1(参考课本P54例)已知两定点1(5,0)F,2(5,0)F,动点P满足126PFPF,求动点P的轨迹方程.典型应用变式训练1:已知两定点1(5,0)F,2(5,0)F,动点P满足1210PFPF,求动点P的轨迹方程.解：∴1210PFPF轨迹方程为0(55)yxx或≥≤.∵1210FF,点P的轨迹是两条射线,变式训练2:已知两定点1(5,0)F,2(5,0)F,动点P满足126PFPF,求动点P的轨迹方程.解：∴126PFPF∵焦点为12(5,0),(5,0)FF∴可设双曲线方程为:22221xyab(a0,b0).∵2a=6,2c=10,∴a=3,c=5.∴b2=52－32=16.所以点P的轨迹方程为221916xy(3)≥x.∵1210FF6,由双曲线的定义可知，点P的轨迹是双曲线的一支(右支),写出适合下列条件的双曲线的标准方程练习1.a=4,b=3,焦点在x轴上;2.焦点为(0,-6),(0,6),过点(2,5)使A、B两点在x轴上，并且点O与线段AB的中点重合解:由声速及在A地听到炮弹爆炸声比在B地晚2s,可知A地与爆炸点的距离比B地与爆炸点的距离远680m.因为|AB|680m,所以爆炸点的轨迹是以A、B为焦点的双曲线在靠近B处的一支上.例2.已知A,B两地相距800m,在A地听到炮弹爆炸声比在B地晚2s,且声速为340m/s,求炮弹爆炸点的轨迹方程.如图所示，建立直角坐标系xOy,设爆炸点P的坐标为(x,y)，则3402680PAPB即2a=680，a=340800AB8006800,0PAPBx1(0)11560044400xyx222800,400,ccxyoPBA因此炮弹爆炸点的轨迹方程为44400bca222思考1:若在A,B两地同时听到炮弹爆炸声,则炮弹爆炸点的轨迹是什么?思考2:根据两个不同的观测点测得同一炮弹爆炸声的时间差，可以确定爆炸点在某条曲线上，但不能确定爆炸点的准确位置.而现实生活中为了安全，我们最关心的是炮弹爆炸点的准确位置，怎样才能确定爆炸点的准确位置呢?答:爆炸点的轨迹是线段AB的垂直平分线.答:再增设一个观测点C，利用B、C（或A、C）两处测得的爆炸声的时间差，可以求出另一个双曲线的方程，解这两个方程组成的方程组，就能确定爆炸点的准确位置.这是双曲线的一个重要应用.思考3:(2004年高考题)某中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告：正西、正北两个观测点同时听到了一声巨响，正东观测点听到的时间比其他两观测点晚4s.已知各观测点到该中心的距离都是1020m.试确定该巨响发生的位置.(假定当时声音传播的速度为340m/s,相关各点均在同一平面上)PBAC分析:依题意画出图形(如图)只要能把巨响点满足的两个曲线方程求出来.那么解方程组就可以确定巨响点的位置.要求曲线的方程,恰当的建立坐标系是一个关键.xyo直觉巨响点的位置情况.解：如图，以接报中心为原点O，正东、正北方向为x轴、y轴正向，建立直角坐标系.设A、B、C分别是西、东、北观测点，则A(－1020,0），B(1020,0），C(0,1020）.设P（x,y）为巨响点，由A、C同时听到巨响声，得|PA|=|PC|,故P在AC的垂直平分线PO上,PO的方程为y=－x，因B点比A点晚4s听到爆炸声，故|PB|－|PA|=340×4=1360,由双曲线定义知P点在以A、B为焦点的双曲线22221xyab的一支上，依题意得a=680,c=1020，22222210206805340bca∴双曲线的方程为222216805340xy用y=－x代入上式，得5680x，∵|PB||PA|,6805,6805,(6805,6805),68010xyPPO即故答:巨响发生在接报中心的西偏北450距中心68010m处.课堂练习1.已知在ABC△中,(5,0),(5,0)BC,点A运动时满足3sinsinsin5BCA,求点A的轨迹方程.P62组第5题.gsp演示第2题的轨迹221(3)916xyx2.课本62P习题2.3A组第5题如图,圆O的半径为定长r,A是圆O外一定点,P是圆上任意一点,线段AP的垂直平分线l和直线OP相交于点Q,当点P在圆O上运动时,点Q的轨迹是什么?为什么?课时小结:本节课主要是进一步了解双曲线的定义及其标准方程,并运用双曲线的定义及其标准方程解决问题,体会双曲线在实际生活中的一个重要应用.其实全球定位系统就是根据例2这个原理来定位的.运用定义及现成的模型思考,这是一个相当不错的思考方向.即把不熟悉的问题往熟悉的方向转化,定义模型是最原始,也是最容易想到的地方.课外作业P61：A组2、5、B组2