选择性必修 第一册 · 人教A版
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27 双曲线及其标准方程

免费读1258字2024-07-20

  老师:大家好,我是北京市第171中学的数学老师陈凤飞。今天我们学习的内容是双曲线及其标准方程。我们知道椭圆和双曲线都是平面截圆锥所得,根据截面与圆锥对称轴所成的角度不同,两者的形状存在差异。我们想这两类图形应该存在某种联系,所以我们学习双曲线就从复习椭圆开始。

  老师:那么椭圆的定义是什么?椭圆的标准方程又是什么呢?平面内与两个定点F1,F2距离之和为常数,这个常数要大于F1,F2这样的点的轨迹就是椭圆,它的标准方程就是a方分之x方加b方分之y方等于1。下面我们通过动画演示来演示椭圆的形成过程,好动点m到两个定点F,f撇的距离之和是个常数,那么这个常数要大于F1F撇儿。这个时候m点的轨迹就是椭圆,那么放到三角形MFF撇中看,就是两边之和要大于第三边。现在陈老师改变一下AB的长,观察一下图像发生了哪些变化。我们发现椭圆已经消失了,现在的轨迹就是双曲线。那么在第一象限内的参数看一下,FM加FM撇,也就是动点到两个定点的距离之和已经不断的发生变化,而距离之差是一个正的常数或者负的常数,我们不妨认为距离之差是绝对值,是个常数。放到三角形MFF撇中看,就是FMF减去MF撇,它们差的绝对值要小于第三边FF撇儿。

  老师:好,我们再看一下这个图像,什么时候FM减去MF,撇是正的常数,什么时候是负的常数?仔细观察,m点在双曲线的左边这一支,这个时候它是负的常数,而在双曲线右边这一支的时候,它是正的常数。所以我们可以知道这个差的正负它往往对应着双曲线的两支,可见双曲线要比椭圆复杂得多,我们不要着急。

  老师:首先我们来整理一下双曲线的定义问题一,双曲线的定义是什么呢?根据图像类比椭圆,请大家回忆刚才的动画演示过程,我们给双曲线下这样的定义。一般的我们把平面内与两定点F1F2的距离的差的绝对值等于非零常数,这个常数要小于F1、F2,这样的点的轨迹叫做双曲线,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。

  老师:接下来我们要对双曲线的定义进行辨析,好类比椭圆双曲线的定义中有哪些关键词,如果分别去掉或改变这几个关键词,曲线会发生怎样的变化?我们来看一下。定义中绝对值显然是一个关键词,非0也是关键词,这儿的小雨也是关键词,所以我们看一下第一种情况,如果把定义中的绝对值去掉,题目变成平面内到两个定点,F1、F2的距离之差等于非零常数,这个常数要小于F1、F2这样的点的轨迹是什么呢?根据刚才的动画演示,我们知道这样的点的轨迹应该是双曲线的一支,那到底是哪一支?看一下第一张图,如果mf1减去mf2是个正的常数,那么m点的轨迹应该是双曲线的右支。反过来,如果mf1减去mf2是个负的常数,那么m点的轨迹是双曲线的佐支。所以如果把关键词去掉,点的轨迹就变成了双曲线的一支。这个由我们刚才的动画演示已经论证过了。

  老师:接下来我们看第二种情况,如果把定义中的关键词小于

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