2.5 圆锥曲线的统一定义
[教学目标]
三、情感态度和价值观:体会逐步总结的思路方法
我们知道,圆锥曲线根据截面截圆锥而统一得名,之后展开说明分别得到了椭圆、双曲线、抛物线的定义,回顾定义,发现什么问题?(定义不统一)
问题:能否统一?
平面内到一个定点F的距离和到一条定直线L(F不在L上)
的距离的比等于1的动点P的轨迹是抛物线。如图即时,点P的轨迹
是抛物线。
下面思考这样个问题:当这个比值是一个不等于1的常数时,我们来观察动点P的轨迹又是什么曲线呢?动点P的轨迹怎么变化?
下面我们来探讨这样个问题:
例1 已知点P(x,y)到定点F(c,0)的距离与它到定直线
二、师生探究
l:x=的距离的比是常数(a>c>0),求点P的轨迹。
解:设d是点M到直线l的距离.根据题意,所求轨迹是集合p=,
由此得.化简得
设,就可化为:
结论:点P的轨迹是焦点为(-c,0),(c,0),长轴、短轴分别为
变式:如果我们在例1中,将条件(a>c>0)改为(c>a>0),点P的轨迹又发生如何变化呢?(双曲线的类似命题由学生思考,发现,从而引导学生建立圆锥曲线的统一定义)
三、建构数学
下面,我们对上面三种情况总结归纳出圆锥曲线的一种统一定义.(教师引导学生共同来发现规律)
结论:圆锥曲线统一定义:平面内到一个定点F和到一条定直线L(F不在L上)的距离的比等于常数e的点的轨迹.当0<e<1时,它表示椭圆;当e>1时,它表示双曲线;当e=1时,它表示抛物线.(其中e是圆锥曲线的离心率,定点F是圆锥曲线的焦点,定直线是圆锥曲线相应的准线)
下面,我们对圆锥曲线的准线作一下探讨:(利用图形的对称性解决)
对于上述问题中的椭圆或双曲线,我们发现其中心在原点,焦点在x轴上,那么我们可得到与之相对应的准线方程:
如:焦点F(-c,0)与准线x=-对应,焦点F(c,0)与准线x=对应.
练习:教材P50___1,P51-----1
例2、方程表示的曲线是( )
(A)椭圆 (B)双曲线 (C)抛物线 (D)不能确定
解:转化为表示椭圆
例3、圆锥曲线上一点到焦点的距离称焦半径,若P(xP,yP),抛物线y2=2px(p>0)的焦半径为xP+;
写出教材P51---1各标准方程的焦半径
练习:设点P是双曲线上一点,焦点,点,使有最小值时,则点P的坐标是( )
(A) (B) (C) (D)
[答案A]
作业:
四、汇总:主要内容:圆锥曲线的统一定义,两点识记(准线、焦半径)
1、如图,点O是椭圆中心,为焦点,为顶点,准线交轴于在椭圆上且 于,于F,关于曲线的离心率有如下数值:
⑴,⑵,⑶ ,⑷, ⑸
其中正确的个数是 ( )
(A)2 (B)3 (C)4 (D)5
2、如果双曲线右支上一点P到它的右焦点的距离等于2,则P到左准线的距离为( )
(A) (B) (C)8 (D)10
3、椭圆内有一点P(1,-1),F为其右焦点,在椭圆上有一点M,使MP+2MF最小,则点P的坐标是______________,最小值为___________________
4、求到点A(1,1)和到直线x+2y=3距离相等的点的轨迹。
5、要使=b|3x+4y+a|轨迹为下列图形时,求a的值或范围
(1)过点(1,2)且与3x+4y+a=0垂直的直线;⑵椭圆;⑶双曲线;⑷抛物线
6、如图,在正方体中,P是侧面内一动点,若P到直线BC与直线的距离相等,则动点P的轨迹所在的曲线是
A. 直线 B. 圆 C. 双曲线 D. 抛物线
7、求到点(2,0)与到定直线x=4距离比为的点的轨迹方程
[答案]
1、D
2、C
3、(,-1),3
4、过点(1,1)且与x+2y=3垂直的直线(或直线2x-y-1=0)
5、原式可以变形为,表示到点(1,1)与到直线3x+4y+a=0距离比为5b轨迹。⑴点在直线上且距离相等时,轨迹为直线,a=-11,b=;⑵a≠-11, 0<b<;⑶a≠-11, b>;⑷a≠-11,b=
6、B
7、3x2-8x+4y2=0
教后感想与作业情况:
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