高二數(shù)學《雙曲線的簡單幾何性質》教學設計
一、教材分析
1.教材中的地位及作用
本節(jié)課是學生在已掌握雙曲線的定義及標準方程之后,在此基礎上,反過來利用雙曲線的標準方程研究其幾何性質。它是教學大綱要求學生必須掌握的內容,也是高考的一個考點,是深入研究雙曲線,靈活運用雙曲線的定義、方程、性質解題的基礎,更能使學生理解、體會解析幾何這門學科的研究方法,培養(yǎng)學生的解析幾何觀念,提高學生的數(shù)學素質。
2.教學目標的確定及依據(jù)
平面解析幾何研究的主要問題之一就是:通過方程,研究平面曲線的性質。教學參考書中明確要求:學生要掌握圓錐曲線的性質,初步掌握根據(jù)曲線的方程,研究曲線的幾何性質的方法和步驟。根據(jù)這些教學原則和要求,以及學生的學習現(xiàn)狀,我制定了本節(jié)課的教學目標。
。1)知識目標:①使學生能運用雙曲線的標準方程討論雙曲線的范圍、對稱性、頂點、離心率、漸近線等幾何性質;
②掌握雙曲線標準方程中
的幾何意義,理解雙曲線的漸近線的概念及證明;
、勰苓\用雙曲線的幾何性質解決雙曲線的一些基本問題。
。2)能力目標:①在與橢圓的性質的類比中獲得雙曲線的性質,培養(yǎng)學生的觀察能力,想象能力,數(shù)形結合能力,分析、歸納能力和邏輯推理能力,以及類比的學習方法;
②使學生進一步掌握利用方程研究曲線性質的基本方法,加深對直角坐標系中曲線與方程的概念的理解。
。3)德育目標:培養(yǎng)學生對待知識的科學態(tài)度和探索精神,而且能夠運用運動的,變化的觀點分析理解事物。
3.重點、難點的`確定及依據(jù)
對圓錐曲線來說,漸近線是雙曲線特有的性質,而學生對漸近線的發(fā)現(xiàn)與證明方法接受、理解和掌握有一定的困難。因此,在教學過程中我把漸近線的發(fā)現(xiàn)作為重點,充分暴露思維過程,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維,通過誘導、分析,巧妙地應用極限思想導出了雙曲線的漸近線方程。這樣處理將數(shù)學思想滲透于其中,學生也易接受。因此,我把漸近線的證明作為本節(jié)課的難點,根據(jù)本節(jié)的教學內容和教學大綱以及高考的要求,結合學生現(xiàn)有的實際水平和認知能力,我把漸近線和離心率這兩個性質作為本節(jié)課的重點。
4.教學方法
這節(jié)課內容是通過雙曲線方程推導、研究雙曲線的性質,本節(jié)內容類似于“橢圓的簡單的幾何性質”,教學中可以與其類比講解,讓學生自己進行探究,得到類似的結論。在教學中,學生自己能得到的結論應該讓學生自己得到,凡是難度不大,經過學習學生自己能解決的問題,應該讓學生自己解決,這樣有利于調動學生學習的積極性,激發(fā)他們的學習積極性,同時也有利于學習建立信心,使他們的主動性得到充分發(fā)揮,從中提高學生的思維能力和解決問題的能力。
漸近線是雙曲線特有的性質,我們常利用它作出雙曲線的草圖,而學生對漸近線的發(fā)現(xiàn)與證明方法接受、理解和掌握有一定的困難。因此,在教學過程中著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維,通過誘導、分析,從已有知識出發(fā),層層設(釋)疑,激活已知,啟迪思維,調動學生自身探索的內驅力,進一步清晰概念(或圖形)特征,培養(yǎng)思維的深刻性。
例題的選備,可將此題作一題多變(變條件,變結論),訓練學生一題多解,開拓其解題思路,使他們在做題中總結規(guī)律、發(fā)展思維、提高知識的應用能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力。
二、教學程序
(一).設計思路
(二).教學流程
1.復習引入
我們已經學習過橢圓的標準方程和雙曲線的標準方程,以及橢圓的簡單的幾何性質,請同學們來回顧這些知識點,對學習的舊知識加以復習鞏固,同時為新知識的學習做準備,利用多媒體工具的先進性,結合圖像來演示。
2.觀察、類比
這節(jié)課內容是通過雙曲線方程推導、研究雙曲線的性質,本節(jié)內容類似于“橢圓的簡單的幾何性質”,教學中可以與其類比講解,讓學生自己進行探究,首先觀察雙曲線的形狀,試著按照橢圓的幾何性質,歸納總結出雙曲線的幾何性質。一般學生能用類似于推導橢圓的幾何性質的方法得出雙曲線的范圍、對稱性、頂點、離心率,對知識的理解不能浮于表面只會看圖,也要會從方程的角度來解釋,抓住方程的本質。用多媒體演示,加強學生對雙曲線的簡單幾何性質范圍、對稱性、頂點(實軸、虛軸)、離心率(不深入的講解)的鞏固。之后,比較雙曲線的這四個性質和橢圓的性質有何聯(lián)系及區(qū)別,這樣可以加強新舊知識的聯(lián)系,借助于類比方法,引起學生學習的興趣,激發(fā)求知欲。
3.雙曲線的漸近線的發(fā)現(xiàn)、證明
。1)發(fā)現(xiàn)
由橢圓的幾何性質,我們能較準確地畫出橢圓的圖形。那么,由雙曲線的幾何性質,能否較準確地畫出雙曲線
的圖形為引例,讓學生動筆實踐,通過列表描點,就能把雙曲線的頂點及附近的點較準確地畫出來,但雙曲線向遠處如何伸展就不是很清楚。從而說明想要準確的畫出雙曲線的圖形只有那四個性質是不行的。
為突出本節(jié)內容,使學生盡快掌握剛才所學的知識。我選配了這樣的例題:
例1.求雙曲線9x2-162=144的實半軸長和虛半軸長、頂點和焦點坐標、漸近線方程、離心率。選題目的在于拿到一個雙曲線的方程之后若不是標準式,要先將所給的雙曲線方程化為標準方程,后根據(jù)標準方程分別求出有關量。本題求漸近線的方程的方法:(1)直接根據(jù)漸近線方程寫出;(2)利用雙曲線的圖形中的矩形框架的對角線得到。加強對于雙曲線的漸近線的應用和理解。
變1:求雙曲線92-16x2=144的實半軸長和虛半軸長、頂點和焦點坐標、漸近線方程、離心率。選題目的:和上題相同先將所給的雙曲線方程化為標準方程,后根據(jù)標準方程分別求出有關量;但求漸近線時可直接求出,也可以利用對稱性來求解。
關鍵在于對比:雙曲線的形狀不變,但在坐標系中的位置改變,它的那些性質改變,那些性質不變?試歸納雙曲線的幾何性質。(小結列表)
變2:已知雙曲線的漸近線方程是且經過點(3),求雙曲線的標準方程。
選題目的:在已知雙曲線的漸近線的前提下,如何利用已知信息求解雙曲線的方程。方法1:分焦點在x軸,焦點在軸分別求解;方法2:確定點所在的區(qū)域,定方程的形式,然后求a、b。深化知識,加強應用,使知識系統(tǒng)化。
例題的選備,可將此題作一題多變(變條件,變結論),訓練學生一題多解,開拓其解題思路,使他們在做題中總結規(guī)律、發(fā)展思維、提高知識的應用能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力。
6.課堂練習
課本P113練習1.2,讓學生自己練習,熟悉并運用雙曲線的幾何性質解題,加強應用性。
7.課堂小結
。1)通過本節(jié)學習,要求學生熟悉并掌握雙曲線的幾何性質,尤其是雙曲線的漸近線方程及其“漸近”性質的證明,并能簡單應用雙曲線的幾何性質;
(2)雙曲線的幾何性質總結(學生填表歸納)。
8.課后作業(yè)
課本P113習題1.2.3,鞏固并掌握課上所學的知識。
思考:雙曲線與其漸近線的方程之間有何內在的變化規(guī)律?
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