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)

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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

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二、师生探究

l:x=的距离的比是常数(a>c>0),求点P的轨迹。

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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=,

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由此得.化简得 

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,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2a,2b的椭圆。这个椭圆的离心率e就是P到定点F的距离和它到定直线l(F不在l上)的距离的比。

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:

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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

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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

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解:转化为表示椭圆

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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

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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(    )

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(A)     (B)     (C)    (D)

[答案A]

作业:

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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,准线轴于在椭圆上且 于,于F,关于曲线的离心率有如下数值:

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,⑵,⑶ ,⑷, ⑸

其中正确的个数是  (   )

(A)2  (B)3   (C)4   (D)5

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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(    )

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    (A)          (B)            (C)8            (D)10

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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___________________

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4、求到点A(1,1)和到直线x+2y=3距离相等的点的轨迹。

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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

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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

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A. 直线     B. 圆     C. 双曲线    D. 抛物线

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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]

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1、D

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2、C

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3、(,-1),3

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4、过点(1,1)且与x+2y=3垂直的直线(或直线2x-y-1=0)

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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=

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6、B

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7、3x2-8x+4y2=0

教后感想与作业情况:

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