問(wèn)題二:上述問(wèn)題中,甲、乙的平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)相同,但二者的射擊成績(jī)存在差異,那么,如何度量這種差異呢?我們可以利用極差進(jìn)行度量。根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算得:甲的極差=10-4=6 乙的極差=9-5=4極差在一定程度上刻畫(huà)了數(shù)據(jù)的離散程度。由極差發(fā)現(xiàn)甲的成績(jī)波動(dòng)范圍比乙的大。但由于極差只使用了數(shù)據(jù)中最大、最小兩個(gè)值的信息,所含的信息量很少。也就是說(shuō),極差度量出的差異誤差較大。問(wèn)題三:你還能想出其他刻畫(huà)數(shù)據(jù)離散程度的辦法嗎?我們知道,如果射擊的成績(jī)很穩(wěn)定,那么大多數(shù)的射擊成績(jī)離平均成績(jī)不會(huì)太遠(yuǎn);相反,如果射擊的成績(jī)波動(dòng)幅度很大,那么大多數(shù)的射擊成績(jī)離平均成績(jī)會(huì)比較遠(yuǎn)。因此,我們可以通過(guò)這兩組射擊成績(jī)與它們的平均成績(jī)的“平均距離”來(lái)度量成績(jī)的波動(dòng)幅度。
本節(jié)課是新版教材人教A版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)數(shù)學(xué)必修1第四章第4.4.1節(jié)《對(duì)數(shù)函數(shù)的概念》。對(duì)數(shù)函數(shù)是高中數(shù)學(xué)在指數(shù)函數(shù)之后的重要初等函數(shù)之一。對(duì)數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)聯(lián)系密切,無(wú)論是研究的思想方法方法還是圖像及性質(zhì),都有其共通之處。相較于指數(shù)函數(shù),對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象亦有其獨(dú)特的美感。學(xué)習(xí)中讓學(xué)生體會(huì)在類(lèi)比推理,感受圖像的變化,認(rèn)識(shí)變化的規(guī)律,這是提高學(xué)生直觀想象能力的一個(gè)重要的過(guò)程。為之后學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)提供了更多角度的分析方法。培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理、數(shù)學(xué)直觀、數(shù)學(xué)抽象、和數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng)。1、理解對(duì)數(shù)函數(shù)的定義,會(huì)求對(duì)數(shù)函數(shù)的定義域;2、了解對(duì)數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題和歸納問(wèn)題的思維能力以及數(shù)學(xué)交流能力;滲透類(lèi)比等基本數(shù)學(xué)思想方法。3、在學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)函數(shù)過(guò)程中,使學(xué)生學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)事物的特殊性與一般性之間的關(guān)系,培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用的意識(shí),感受數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué)、探索數(shù)學(xué),提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
課本從引進(jìn)函數(shù)概念開(kāi)始就比較注重函數(shù)的不同表示方法:解析法,圖象法,列表法.函數(shù)的不同表示方法能豐富對(duì)函數(shù)的認(rèn)識(shí),幫助理解抽象的函數(shù)概念.特別是在信息技術(shù)環(huán)境下,可以使函數(shù)在形與數(shù)兩方面的結(jié)合得到更充分的表現(xiàn),使學(xué)生通過(guò)函數(shù)的學(xué)習(xí)更好地體會(huì)數(shù)形結(jié)合這種重要的數(shù)學(xué)思想方法.因此,在研究函數(shù)時(shí),要充分發(fā)揮圖象的直觀作用.在研究圖象時(shí),又要注意代數(shù)刻畫(huà)以求思考和表述的精確性.課本將映射作為函數(shù)的一種推廣,這與傳統(tǒng)的處理方式有了邏輯順序上的變化.這樣處理,主要是想較好地銜接初中的學(xué)習(xí),讓學(xué)生將更多的精力集中理解函數(shù)的概念,同時(shí),也體現(xiàn)了從特殊到一般的思維過(guò)程.課程目標(biāo)1、明確函數(shù)的三種表示方法;2、在實(shí)際情境中,會(huì)根據(jù)不同的需要選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ū硎竞瘮?shù);3、通過(guò)具體實(shí)例,了解簡(jiǎn)單的分段函數(shù),并能簡(jiǎn)單應(yīng)用.
客觀世界中的各種各樣的運(yùn)動(dòng)變化現(xiàn)象均可表現(xiàn)為變量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這種關(guān)系常??捎煤瘮?shù)模型來(lái)描述,并且通過(guò)研究函數(shù)模型就可以把我相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律.課程目標(biāo)1、能夠找出簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題中的函數(shù)關(guān)系式,初步體會(huì)應(yīng)用一次函數(shù)、二次函數(shù)、冪函數(shù)、分段函數(shù)模型解決實(shí)際問(wèn)題; 2、感受運(yùn)用函數(shù)概念建立模型的過(guò)程和方法,體會(huì)一次函數(shù)、二次函數(shù)、冪函數(shù)、分段函數(shù)模型在數(shù)學(xué)和其他學(xué)科中的重要性. 數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)1.數(shù)學(xué)抽象:總結(jié)函數(shù)模型; 2.邏輯推理:找出簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題中的函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)題干信息寫(xiě)出分段函數(shù); 3.數(shù)學(xué)運(yùn)算:結(jié)合函數(shù)圖象或其單調(diào)性來(lái)求最值. ; 4.數(shù)據(jù)分析:二次函數(shù)通過(guò)對(duì)稱(chēng)軸和定義域區(qū)間求最優(yōu)問(wèn)題; 5.數(shù)學(xué)建模:在具體問(wèn)題情境中,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,將自然語(yǔ)言用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示出來(lái)。 重點(diǎn):運(yùn)用一次函數(shù)、二次函數(shù)、冪函數(shù)、分段函數(shù)模型的處理實(shí)際問(wèn)題;難點(diǎn):運(yùn)用函數(shù)思想理解和處理現(xiàn)實(shí)生活和社會(huì)中的簡(jiǎn)單問(wèn)題.
本節(jié)是新人教A版高中數(shù)學(xué)必修1第1章第1節(jié)第3部分的內(nèi)容。在此之前,學(xué)生已學(xué)習(xí)了集合的含義以及集合與集合之間的基本關(guān)系,這為學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容打下了基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容主要介紹集合的基本運(yùn)算一并集、交集、補(bǔ)集。是對(duì)集合基木知識(shí)的深入研究。在此,通過(guò)適當(dāng)?shù)膯?wèn)題情境,使學(xué)生感受、認(rèn)識(shí)并掌握集合的三種基本運(yùn)算。本節(jié)內(nèi)容是函數(shù)、方程、不等式的基礎(chǔ),在教材中起著承上啟下的作用。本節(jié)內(nèi)容是高中數(shù)學(xué)的主要內(nèi)容,也是高考的對(duì)象,在實(shí)踐中應(yīng)用廣泛,是高中學(xué)生必須掌握的重點(diǎn)。A.理解兩個(gè)集合的并集與交集的含義,會(huì)求簡(jiǎn)單集合的交、并運(yùn)算;B.理解補(bǔ)集的含義,會(huì)求給定子集的補(bǔ)集;C.能使用 圖表示集合的關(guān)系及運(yùn)算。 1.數(shù)學(xué)抽象:集合交集、并集、補(bǔ)集的含義;2.數(shù)學(xué)運(yùn)算:集合的運(yùn)算;3.直觀想象:用 圖、數(shù)軸表示集合的關(guān)系及運(yùn)算。
第一節(jié)通過(guò)研究集合中元素的特點(diǎn)研究了元素與集合之間的關(guān)系及集合的表示方法,而本節(jié)重點(diǎn)通過(guò)研究元素得到兩個(gè)集合之間的關(guān)系,尤其學(xué)生學(xué)完兩個(gè)集合之間的關(guān)系后,一定讓學(xué)生明確元素與集合、集合與集合之間的區(qū)別。課程目標(biāo)1. 了解集合之間包含與相等的含義,能識(shí)別給定集合的子集.2. 理解子集.真子集的概念. 3. 能使用 圖表達(dá)集合間的關(guān)系,體會(huì)直觀圖示對(duì)理解抽象概念的作用。數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)1.數(shù)學(xué)抽象:子集和空集含義的理解;2.邏輯推理:子集、真子集、空集之間的聯(lián)系與區(qū)別;3.數(shù)學(xué)運(yùn)算:由集合間的關(guān)系求參數(shù)的范圍,常見(jiàn)包含一元二次方程及其不等式和不等式組;4.數(shù)據(jù)分析:通過(guò)集合關(guān)系列不等式組, 此過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注端點(diǎn)是否含“=”及 問(wèn)題;5.數(shù)學(xué)建模:用集合思想對(duì)實(shí)際生活中的對(duì)象進(jìn)行判斷與歸類(lèi)。
(4)“不論m取何實(shí)數(shù),方程x2+2x-m=0都有實(shí)數(shù)根”是全稱(chēng)量詞命題,其否定為“存在實(shí)數(shù)m0,使得方程x2+2x-m0=0沒(méi)有實(shí)數(shù)根”,它是真命題.解題技巧:(含有一個(gè)量詞的命題的否定方法)(1)一般地,寫(xiě)含有一個(gè)量詞的命題的否定,首先要明確這個(gè)命題是全稱(chēng)量詞命題還是存在量詞命題,并找到其量詞的位置及相應(yīng)結(jié)論,然后把命題中的全稱(chēng)量詞改成存在量詞,存在量詞改成全稱(chēng)量詞,同時(shí)否定結(jié)論.(2)對(duì)于省略量詞的命題,應(yīng)先挖掘命題中隱含的量詞,改寫(xiě)成含量詞的完整形式,再依據(jù)規(guī)則來(lái)寫(xiě)出命題的否定.跟蹤訓(xùn)練三3.寫(xiě)出下列命題的否定,并判斷其真假:(1)p:?x∈R,x2-x+ ≥0;(2)q:所有的正方形都是矩形;(3)r:?x∈R,x2+3x+7≤0;(4)s:至少有一個(gè)實(shí)數(shù)x,使x3+1=0.【答案】見(jiàn)解析【解析】(1) p:?x∈R,x2-x+1/4<0.∵?x∈R,x2-x+1/4=(x"-" 1/2)^2≥0恒成立,∴ p是假命題.
本節(jié)內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)了任意角和弧度制,任意角的三角函數(shù)后,安排的一節(jié)繼續(xù)深入學(xué)習(xí)內(nèi)容,是求三角函數(shù)值、化簡(jiǎn)三角函數(shù)式、證明三角恒等式的基本工具,是整個(gè)三角函數(shù)知識(shí)的基礎(chǔ),在教材中起承上啟下的作用。同時(shí),它體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想與方法在整個(gè)中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中起重要作用。課程目標(biāo)1.理解并掌握同角三角函數(shù)基本關(guān)系式的推導(dǎo)及應(yīng)用.2.會(huì)利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式進(jìn)行化簡(jiǎn)、求值與恒等式證明.?dāng)?shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)1.數(shù)學(xué)抽象:理解同角三角函數(shù)基本關(guān)系式;2.邏輯推理: “sin α±cos α”同“sin αcos α”間的關(guān)系;3.數(shù)學(xué)運(yùn)算:利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式進(jìn)行化簡(jiǎn)、求值與恒等式證明重點(diǎn):理解并掌握同角三角函數(shù)基本關(guān)系式的推導(dǎo)及應(yīng)用; 難點(diǎn):會(huì)利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式進(jìn)行化簡(jiǎn)、求值與恒等式證明.
1.直觀圖:表示空間幾何圖形的平面圖形,叫做空間圖形的直觀圖直觀圖往往與立體圖形的真實(shí)形狀不完全相同,直觀圖通常是在平行投影下得到的平面圖形2.給出直觀圖的畫(huà)法斜二側(cè)畫(huà)法觀察:矩形窗戶(hù)在陽(yáng)光照射下留在地面上的影子是什么形狀?眺望遠(yuǎn)處成塊的農(nóng)田,矩形的農(nóng)田在我們眼里又是什么形狀呢?3. 給出斜二測(cè)具體步驟(1)在已知圖形中取互相垂直的X軸Y軸,兩軸相交于O,畫(huà)直觀圖時(shí),把他們畫(huà)成對(duì)應(yīng)的X'軸與Y'軸,兩軸交于O'。且使∠X'O'Y'=45°(或135°)。他們確定的平面表示水平面。(2)已知圖形中平行于X軸或y軸的線(xiàn)段,在直觀圖中分別畫(huà)成平行于X'軸或y'軸的線(xiàn)段。(3)已知圖形中平行于X軸的線(xiàn)段,在直觀圖中保持原長(zhǎng)度不變,平行于Y軸的線(xiàn)段,在直觀圖中長(zhǎng)度為原來(lái)一半。4.對(duì)斜二測(cè)方法進(jìn)行舉例:對(duì)于平面多邊形,我們常用斜二測(cè)畫(huà)法畫(huà)出他們的直觀圖。如圖 A'B'C'D'就是利用斜二測(cè)畫(huà)出的水平放置的正方形ABCD的直觀圖。其中橫向線(xiàn)段A'B'=AB,C'D'=CD;縱向線(xiàn)段A'D'=1/2AD,B'C'=1/2BC;∠D'A'B'=45°,這與我們的直觀觀察是一致的。5.例一:用斜二測(cè)畫(huà)法畫(huà)水平放置的六邊形的直觀圖(1)在六邊形ABCDEF中,取AD所在直線(xiàn)為X軸,對(duì)稱(chēng)軸MN所在直線(xiàn)為Y軸,兩軸交于O',使∠X'oy'=45°(2)以o'為中心,在X'上取A'D'=AD,在y'軸上取M'N'=½MN。以點(diǎn)N為中心,畫(huà)B'C'平行于X'軸,并且等于BC;再以M'為中心,畫(huà)E'F'平行于X‘軸并且等于EF。 (3)連接A'B',C'D',E'F',F'A',并擦去輔助線(xiàn)x軸y軸,便獲得正六邊形ABCDEF水平放置的直觀圖A'B'C'D'E'F' 6. 平面圖形的斜二測(cè)畫(huà)法(1)建兩個(gè)坐標(biāo)系,注意斜坐標(biāo)系夾角為45°或135°;(2)與坐標(biāo)軸平行或重合的線(xiàn)段保持平行或重合;(3)水平線(xiàn)段等長(zhǎng),豎直線(xiàn)段減半;(4)整理.簡(jiǎn)言之:“橫不變,豎減半,平行、重合不改變。”
新知探究:向量的減法運(yùn)算定義問(wèn)題四:你能根據(jù)實(shí)數(shù)的減法運(yùn)算定義向量的減法運(yùn)算嗎?由兩個(gè)向量和的定義已知 即任意向量與其相反向量的和是零向量。求兩個(gè)向量差的運(yùn)算叫做向量的減法。我們看到,向量的減法可以轉(zhuǎn)化為向量的加法來(lái)進(jìn)行:減去一個(gè)向量相當(dāng)于加上這個(gè)向量的相反向量。即新知探究(二):向量減法的作圖方法知識(shí)探究(三):向量減法的幾何意義問(wèn)題六:根據(jù)問(wèn)題五,思考一下向量減法的幾何意義是什么?問(wèn)題七:非零共線(xiàn)向量怎樣做減法運(yùn)算? 問(wèn)題八:非零共線(xiàn)向量怎樣做減法運(yùn)算?1.共線(xiàn)同向2.共線(xiàn)反向小試牛刀判一判(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)兩個(gè)向量的差仍是一個(gè)向量。 (√ )(2)向量的減法實(shí)質(zhì)上是向量的加法的逆運(yùn)算. ( √ )(3)向量a與向量b的差與向量b與向量a的差互為相反向量。 ( √ )(4)相反向量是共線(xiàn)向量。 ( √ )
一、情境導(dǎo)學(xué)我國(guó)著名數(shù)學(xué)家吳文俊先生在《數(shù)學(xué)教育現(xiàn)代化問(wèn)題》中指出:“數(shù)學(xué)研究數(shù)量關(guān)系與空間形式,簡(jiǎn)單講就是形與數(shù),歐幾里得幾何體系的特點(diǎn)是排除了數(shù)量關(guān)系,對(duì)于研究空間形式,你要真正的‘騰飛’,不通過(guò)數(shù)量關(guān)系,我想不出有什么好的辦法…….”吳文俊先生明確地指出中學(xué)幾何的“騰飛”是“數(shù)量化”,也就是坐標(biāo)系的引入,使得幾何問(wèn)題“代數(shù)化”,為了使得空間幾何“代數(shù)化”,我們引入了坐標(biāo)及其運(yùn)算.二、探究新知一、空間直角坐標(biāo)系與坐標(biāo)表示1.空間直角坐標(biāo)系在空間選定一點(diǎn)O和一個(gè)單位正交基底{i,j,k},以點(diǎn)O為原點(diǎn),分別以i,j,k的方向?yàn)檎较?、以它們的長(zhǎng)為單位長(zhǎng)度建立三條數(shù)軸:x軸、y軸、z軸,它們都叫做坐標(biāo)軸.這時(shí)我們就建立了一個(gè)空間直角坐標(biāo)系Oxyz,O叫做原點(diǎn),i,j,k都叫做坐標(biāo)向量,通過(guò)每?jī)蓚€(gè)坐標(biāo)軸的平面叫做坐標(biāo)平面,分別稱(chēng)為Oxy平面,Oyz平面,Ozx平面.
問(wèn)題導(dǎo)學(xué)類(lèi)比橢圓幾何性質(zhì)的研究,你認(rèn)為應(yīng)該研究雙曲線(xiàn)x^2/a^2 -y^2/b^2 =1 (a>0,b>0),的哪些幾何性質(zhì),如何研究這些性質(zhì)1、范圍利用雙曲線(xiàn)的方程求出它的范圍,由方程x^2/a^2 -y^2/b^2 =1可得x^2/a^2 =1+y^2/b^2 ≥1 于是,雙曲線(xiàn)上點(diǎn)的坐標(biāo)( x , y )都適合不等式,x^2/a^2 ≥1,y∈R所以x≥a 或x≤-a; y∈R2、對(duì)稱(chēng)性 x^2/a^2 -y^2/b^2 =1 (a>0,b>0),關(guān)于x軸、y軸和原點(diǎn)都是對(duì)稱(chēng)。x軸、y軸是雙曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸,原點(diǎn)是對(duì)稱(chēng)中心,又叫做雙曲線(xiàn)的中心。3、頂點(diǎn)(1)雙曲線(xiàn)與對(duì)稱(chēng)軸的交點(diǎn),叫做雙曲線(xiàn)的頂點(diǎn) .頂點(diǎn)是A_1 (-a,0)、A_2 (a,0),只有兩個(gè)。(2)如圖,線(xiàn)段A_1 A_2 叫做雙曲線(xiàn)的實(shí)軸,它的長(zhǎng)為2a,a叫做實(shí)半軸長(zhǎng);線(xiàn)段B_1 B_2 叫做雙曲線(xiàn)的虛軸,它的長(zhǎng)為2b,b叫做雙曲線(xiàn)的虛半軸長(zhǎng)。(3)實(shí)軸與虛軸等長(zhǎng)的雙曲線(xiàn)叫等軸雙曲線(xiàn)4、漸近線(xiàn)(1)雙曲線(xiàn)x^2/a^2 -y^2/b^2 =1 (a>0,b>0),的漸近線(xiàn)方程為:y=±b/a x(2)利用漸近線(xiàn)可以較準(zhǔn)確的畫(huà)出雙曲線(xiàn)的草圖
問(wèn)題導(dǎo)學(xué)類(lèi)比用方程研究橢圓雙曲線(xiàn)幾何性質(zhì)的過(guò)程與方法,y2 = 2px (p>0)你認(rèn)為應(yīng)研究拋物線(xiàn)的哪些幾何性質(zhì),如何研究這些性質(zhì)?1. 范圍拋物線(xiàn) y2 = 2px (p>0) 在 y 軸的右側(cè),開(kāi)口向右,這條拋物線(xiàn)上的任意一點(diǎn)M 的坐標(biāo) (x, y) 的橫坐標(biāo)滿(mǎn)足不等式 x ≥ 0;當(dāng)x 的值增大時(shí),|y| 也增大,這說(shuō)明拋物線(xiàn)向右上方和右下方無(wú)限延伸.拋物線(xiàn)是無(wú)界曲線(xiàn).2. 對(duì)稱(chēng)性觀察圖象,不難發(fā)現(xiàn),拋物線(xiàn) y2 = 2px (p>0)關(guān)于 x 軸對(duì)稱(chēng),我們把拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸叫做拋物線(xiàn)的軸.拋物線(xiàn)只有一條對(duì)稱(chēng)軸. 3. 頂點(diǎn)拋物線(xiàn)和它軸的交點(diǎn)叫做拋物線(xiàn)的頂點(diǎn).拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo)是坐標(biāo)原點(diǎn) (0, 0) .4. 離心率拋物線(xiàn)上的點(diǎn)M 到焦點(diǎn)的距離和它到準(zhǔn)線(xiàn)的距離的比,叫做拋物線(xiàn)的離心率. 用 e 表示,e = 1.探究如果拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程是〖 y〗^2=-2px(p>0), ②〖 x〗^2=2py(p>0), ③〖 x〗^2=-2py(p>0), ④
二、直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系設(shè)直線(xiàn)l:y=kx+m,拋物線(xiàn):y2=2px(p>0),將直線(xiàn)方程與拋物線(xiàn)方程聯(lián)立整理成關(guān)于x的方程k2x2+2(km-p)x+m2=0.(1)若k≠0,當(dāng)Δ>0時(shí),直線(xiàn)與拋物線(xiàn)相交,有兩個(gè)交點(diǎn);當(dāng)Δ=0時(shí),直線(xiàn)與拋物線(xiàn)相切,有一個(gè)切點(diǎn);當(dāng)Δ<0時(shí),直線(xiàn)與拋物線(xiàn)相離,沒(méi)有公共點(diǎn).(2)若k=0,直線(xiàn)與拋物線(xiàn)有一個(gè)交點(diǎn),此時(shí)直線(xiàn)平行于拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸或與對(duì)稱(chēng)軸重合.因此直線(xiàn)與拋物線(xiàn)有一個(gè)公共點(diǎn)是直線(xiàn)與拋物線(xiàn)相切的必要不充分條件.二、典例解析例5.過(guò)拋物線(xiàn)焦點(diǎn)F的直線(xiàn)交拋物線(xiàn)于A、B兩點(diǎn),通過(guò)點(diǎn)A和拋物線(xiàn)頂點(diǎn)的直線(xiàn)交拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)于點(diǎn)D,求證:直線(xiàn)DB平行于拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸.【分析】設(shè)拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為:y2=2px(p>0).設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).直線(xiàn)OA的方程為: = = ,可得yD= .設(shè)直線(xiàn)AB的方程為:my=x﹣ ,與拋物線(xiàn)的方程聯(lián)立化為y2﹣2pm﹣p2=0,
本節(jié)課選自《2019人教A版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)》第二章《直線(xiàn)和圓的方程》,本節(jié)課主要學(xué)習(xí)拋物線(xiàn)及其標(biāo)準(zhǔn)方程在經(jīng)歷了橢圓和雙曲線(xiàn)的學(xué)習(xí)后再學(xué)習(xí)拋物線(xiàn),是在學(xué)生原有認(rèn)知的基礎(chǔ)上從幾何與代數(shù)兩 個(gè)角度去認(rèn)識(shí)拋物線(xiàn).教材在拋物線(xiàn)的定義這個(gè)內(nèi)容的安排上是:先從直觀上認(rèn)識(shí)拋物線(xiàn),再?gòu)漠?huà)法中提煉出拋物線(xiàn)的幾何特征,由此抽象概括出拋物線(xiàn)的定義,最后是拋物線(xiàn)定義的簡(jiǎn)單應(yīng)用.這樣的安排不僅體現(xiàn)出《課程標(biāo)準(zhǔn)》中要求通過(guò)豐富的實(shí)例展開(kāi)教學(xué)的理念,而且符合學(xué)生從具體到抽象的認(rèn)知規(guī)律,有利于學(xué)生對(duì)概念的學(xué)習(xí)和理解.坐標(biāo)法的教學(xué)貫穿了整個(gè)“圓錐曲線(xiàn)方程”一章,是學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)掌握的基本數(shù)學(xué)方法 運(yùn)動(dòng)變化和對(duì)立統(tǒng)一的思想觀點(diǎn)在這節(jié)知識(shí)中得到了突出體現(xiàn),我們必須充分利用好這部分教材進(jìn)行教學(xué)
二、典例解析例4.如圖,雙曲線(xiàn)型冷卻塔的外形,是雙曲線(xiàn)的一部分,已知塔的總高度為137.5m,塔頂直徑為90m,塔的最小直徑(喉部直徑)為60m,喉部標(biāo)高112.5m,試建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求出此雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程(精確到1m)解:設(shè)雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為 ,如圖所示:為喉部直徑,故 ,故雙曲線(xiàn)方程為 .而 的橫坐標(biāo)為塔頂直徑的一半即 ,其縱坐標(biāo)為塔的總高度與喉部標(biāo)高的差即 ,故 ,故 ,所以 ,故雙曲線(xiàn)方程為 .例5.已知點(diǎn) 到定點(diǎn) 的距離和它到定直線(xiàn)l: 的距離的比是 ,則點(diǎn) 的軌跡方程為?解:設(shè)點(diǎn) ,由題知, ,即 .整理得: .請(qǐng)你將例5與橢圓一節(jié)中的例6比較,你有什么發(fā)現(xiàn)?例6、 過(guò)雙曲線(xiàn) 的右焦點(diǎn)F2,傾斜角為30度的直線(xiàn)交雙曲線(xiàn)于A,B兩點(diǎn),求|AB|.分析:求弦長(zhǎng)問(wèn)題有兩種方法:法一:如果交點(diǎn)坐標(biāo)易求,可直接用兩點(diǎn)間距離公式代入求弦長(zhǎng);法二:但有時(shí)為了簡(jiǎn)化計(jì)算,常設(shè)而不求,運(yùn)用韋達(dá)定理來(lái)處理.解:由雙曲線(xiàn)的方程得,兩焦點(diǎn)分別為F1(-3,0),F2(3,0).因?yàn)橹本€(xiàn)AB的傾斜角是30°,且直線(xiàn)經(jīng)過(guò)右焦點(diǎn)F2,所以,直線(xiàn)AB的方程為
∵在△EFP中,|EF|=2c,EF上的高為點(diǎn)P的縱坐標(biāo),∴S△EFP=4/3c2=12,∴c=3,即P點(diǎn)坐標(biāo)為(5,4).由兩點(diǎn)間的距離公式|PE|=√("(" 5+3")" ^2+4^2 )=4√5,|PF|=√("(" 5"-" 3")" ^2+4^2 )=2√5,∴a=√5.又b2=c2-a2=4,故所求雙曲線(xiàn)的方程為x^2/5-y^2/4=1.5.求適合下列條件的雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程.(1)兩個(gè)焦點(diǎn)的坐標(biāo)分別是(-5,0),(5,0),雙曲線(xiàn)上的點(diǎn)與兩焦點(diǎn)的距離之差的絕對(duì)值等于8;(2)以橢圓x^2/8+y^2/5=1長(zhǎng)軸的端點(diǎn)為焦點(diǎn),且經(jīng)過(guò)點(diǎn)(3,√10);(3)a=b,經(jīng)過(guò)點(diǎn)(3,-1).解:(1)由雙曲線(xiàn)的定義知,2a=8,所以a=4,又知焦點(diǎn)在x軸上,且c=5,所以b2=c2-a2=25-16=9,所以雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為x^2/16-y^2/9=1.(2)由題意得,雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)在x軸上,且c=2√2.設(shè)雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為x^2/a^2 -y^2/b^2 =1(a>0,b>0),則有a2+b2=c2=8,9/a^2 -10/b^2 =1,解得a2=3,b2=5.故所求雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為x^2/3-y^2/5=1.(3)當(dāng)焦點(diǎn)在x軸上時(shí),可設(shè)雙曲線(xiàn)方程為x2-y2=a2,將點(diǎn)(3,-1)代入,得32-(-1)2=a2,所以a2=b2=8.因此,所求的雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為x^2/8-y^2/8=1.當(dāng)焦點(diǎn)在y軸上時(shí),可設(shè)雙曲線(xiàn)方程為y2-x2=a2,將點(diǎn)(3,-1)代入,得(-1)2-32=a2,a2=-8,不可能,所以焦點(diǎn)不可能在y軸上.綜上,所求雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為x^2/8-y^2/8=1.
1.判斷 (1)橢圓x^2/a^2 +y^2/b^2 =1(a>b>0)的長(zhǎng)軸長(zhǎng)是a. ( )(2)若橢圓的對(duì)稱(chēng)軸為坐標(biāo)軸,長(zhǎng)軸長(zhǎng)與短軸長(zhǎng)分別為10,8,則橢圓的方程為x^2/25+y^2/16=1. ( )(3)設(shè)F為橢圓x^2/a^2 +y^2/b^2 =1(a>b>0)的一個(gè)焦點(diǎn),M為其上任一點(diǎn),則|MF|的最大值為a+c(c為橢圓的半焦距). ( )答案:(1)× (2)× (3)√ 2.已知橢圓C:x^2/a^2 +y^2/4=1的一個(gè)焦點(diǎn)為(2,0),則C的離心率為( )A.1/3 B.1/2 C.√2/2 D.(2√2)/3解析:∵a2=4+22=8,∴a=2√2.∴e=c/a=2/(2√2)=√2/2.故選C.答案:C 三、典例解析例1已知橢圓C1:x^2/100+y^2/64=1,設(shè)橢圓C2與橢圓C1的長(zhǎng)軸長(zhǎng)、短軸長(zhǎng)分別相等,且橢圓C2的焦點(diǎn)在y軸上.(1)求橢圓C1的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)、半短軸長(zhǎng)、焦點(diǎn)坐標(biāo)及離心率;(2)寫(xiě)出橢圓C2的方程,并研究其性質(zhì).解:(1)由橢圓C1:x^2/100+y^2/64=1,可得其半長(zhǎng)軸長(zhǎng)為10,半短軸長(zhǎng)為8,焦點(diǎn)坐標(biāo)為(6,0),(-6,0),離心率e=3/5.(2)橢圓C2:y^2/100+x^2/64=1.性質(zhì)如下:①范圍:-8≤x≤8且-10≤y≤10;②對(duì)稱(chēng)性:關(guān)于x軸、y軸、原點(diǎn)對(duì)稱(chēng);③頂點(diǎn):長(zhǎng)軸端點(diǎn)(0,10),(0,-10),短軸端點(diǎn)(-8,0),(8,0);④焦點(diǎn):(0,6),(0,-6);⑤離心率:e=3/5.
二、典例解析例5. 如圖,一種電影放映燈的反射鏡面是旋轉(zhuǎn)橢圓面(橢圓繞其對(duì)稱(chēng)軸旋轉(zhuǎn)一周形成的曲面)的一部分。過(guò)對(duì)稱(chēng)軸的截口 ABC是橢圓的一部分,燈絲位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)F_1上,片門(mén)位另一個(gè)焦點(diǎn)F_2上,由橢圓一個(gè)焦點(diǎn)F_1 發(fā)出的光線(xiàn),經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)橢圓面反射后集中到另一個(gè)橢圓焦點(diǎn)F_2,已知 〖BC⊥F_1 F〗_2,|F_1 B|=2.8cm, |F_1 F_2 |=4.5cm,試建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,求截口ABC所在的橢圓方程(精確到0.1cm)典例解析解:建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,設(shè)所求橢圓方程為x^2/a^2 +y^2/b^2 =1 (a>b>0) 在Rt ΔBF_1 F_2中,|F_2 B|= √(|F_1 B|^2+|F_1 F_2 |^2 )=√(〖2.8〗^2 〖+4.5〗^2 ) 有橢圓的性質(zhì) , |F_1 B|+|F_2 B|=2 a, 所以a=1/2(|F_1 B|+|F_2 B|)=1/2(2.8+√(〖2.8〗^2 〖+4.5〗^2 )) ≈4.1b= √(a^2 〖-c〗^2 ) ≈3.4所以所求橢圓方程為x^2/〖4.1〗^2 +y^2/〖3.4〗^2 =1 利用橢圓的幾何性質(zhì)求標(biāo)準(zhǔn)方程的思路1.利用橢圓的幾何性質(zhì)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程時(shí),通常采用待定系數(shù)法,其步驟是:(1)確定焦點(diǎn)位置;(2)設(shè)出相應(yīng)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(對(duì)于焦點(diǎn)位置不確定的橢圓可能有兩種標(biāo)準(zhǔn)方程);(3)根據(jù)已知條件構(gòu)造關(guān)于參數(shù)的關(guān)系式,利用方程(組)求參數(shù),列方程(組)時(shí)常用的關(guān)系式有b2=a2-c2等.
二、探究新知一、點(diǎn)到直線(xiàn)的距離、兩條平行直線(xiàn)之間的距離1.點(diǎn)到直線(xiàn)的距離已知直線(xiàn)l的單位方向向量為μ,A是直線(xiàn)l上的定點(diǎn),P是直線(xiàn)l外一點(diǎn).設(shè)(AP) ?=a,則向量(AP) ?在直線(xiàn)l上的投影向量(AQ) ?=(a·μ)μ.點(diǎn)P到直線(xiàn)l的距離為PQ=√(a^2 "-(" a"·" μ")" ^2 ).2.兩條平行直線(xiàn)之間的距離求兩條平行直線(xiàn)l,m之間的距離,可在其中一條直線(xiàn)l上任取一點(diǎn)P,則兩條平行直線(xiàn)間的距離就等于點(diǎn)P到直線(xiàn)m的距離.點(diǎn)睛:點(diǎn)到直線(xiàn)的距離,即點(diǎn)到直線(xiàn)的垂線(xiàn)段的長(zhǎng)度,由于直線(xiàn)與直線(xiàn)外一點(diǎn)確定一個(gè)平面,所以空間點(diǎn)到直線(xiàn)的距離問(wèn)題可轉(zhuǎn)化為空間某一個(gè)平面內(nèi)點(diǎn)到直線(xiàn)的距離問(wèn)題.1.已知正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為2,E,F分別是C1C,D1A1的中點(diǎn),則點(diǎn)A到直線(xiàn)EF的距離為 . 答案: √174/6解析:如圖,以點(diǎn)D為原點(diǎn),DA,DC,DD1所在直線(xiàn)分別為x軸、y軸、z軸建立空間直角坐標(biāo)系,則A(2,0,0),E(0,2,1),F(1,0,2),(EF) ?=(1,-2,1),
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