高一數(shù)學(xué)《雙曲線的簡單幾何性質(zhì)》說課稿
高一數(shù)學(xué)《雙曲線的簡單幾何性質(zhì)》說課稿
"說課"是教學(xué)改革中涌現(xiàn)出來的新生事物，是進(jìn)行教學(xué)研究、教學(xué)交流和教學(xué)探討的一種新的教學(xué)研究形式，也是集體備課的進(jìn)一步發(fā)展，而說課稿則是為進(jìn)行說課準(zhǔn)備的文稿。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的高一數(shù)學(xué)《雙曲線的簡單幾何性質(zhì)》說課稿，歡迎參考!
高一數(shù)學(xué)《雙曲線的簡單幾何性質(zhì)》說課稿
一、教材分析
1.教材中的地位及作用
本節(jié)課是學(xué)生在已掌握雙曲線的定義及標(biāo)準(zhǔn)方程之后，在此基礎(chǔ)上，反過來利用雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程研究其幾何性質(zhì)。它是教學(xué)大綱要求學(xué)生必須掌握的內(nèi)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(zhì)解題的基礎(chǔ)，更能使學(xué)生理解、體會解析幾何這門學(xué)科的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的解析幾何觀念，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)。
2.教學(xué)目標(biāo)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(zhì)。教學(xué)參考書中明確要求：學(xué)生要掌握圓錐曲線的性質(zhì)，初步掌握根據(jù)曲線的方程，研究曲線的幾何性質(zhì)的方法和步驟。根據(jù)這些教學(xué)原則和要求，以及學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，我制定了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。
(1)知識目標(biāo)：①使學(xué)生能運用雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)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(zhì);
②掌握雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程中
的幾何意義，理解雙曲線的漸近線的概念及證明;
③能運用雙曲線的幾何性質(zhì)解決雙曲線的一些基本問題。
(2)能力目標(biāo)：①在與橢圓的性質(zhì)的類比中獲得雙曲線的性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，想象能力，數(shù)形結(jié)合能力，分析、歸納能力和邏輯推理能力，以及類比的學(xué)習(xí)方法;
?、谑箤W(xué)生進(jìn)一步掌握利用方程研究曲線性質(zhì)的基本方法，加深對直角坐標(biāo)系中曲線與方程的概念的理解。
(3)德育目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生對待知識的科學(xué)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(zhì)，而學(xué)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(xué)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(xué)生的創(chuàng)造性思維，通過誘導(dǎo)、分析，巧妙地應(yīng)用極限思想導(dǎo)出了雙曲線的漸近線方程。這樣處理將數(shù)學(xué)思想滲透于其中，學(xué)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(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱以及高考的要求，結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有的實際水平和認(rèn)知能力，我把漸近線和離心率這兩個性質(zhì)作為本節(jié)課的重點。
4.教學(xué)方法
這節(jié)課內(nèi)容是通過雙曲線方程推導(dǎo)、研究雙曲線的性質(zhì)，本節(jié)內(nèi)容類似于“橢圓的簡單的幾何性質(zhì)”，教學(xué)中可以與其類比講解，讓學(xué)生自己進(jìn)行探究，得到類似的結(jié)論。在教學(xué)中，學(xué)生自己能得到的結(jié)論應(yīng)該讓學(xué)生自己得到，凡是難度不大，經(jīng)過學(xué)習(xí)學(xué)生自己能解決的問題，應(yīng)該讓學(xué)生自己解決，這樣有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性，同時也有利于學(xué)習(xí)建立信心，使他們的主動性得到充分發(fā)揮，從中提高學(xué)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(zhì)，我們常利用它作出雙曲線的草圖，而學(xué)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(xué)過程中著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，通過誘導(dǎo)、分析，從已有知識出發(fā)，層層設(shè)(釋)疑，激活已知，啟迪思維，調(diào)動學(xué)生自身探索的內(nèi)驅(qū)力，進(jìn)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(jié)論)，訓(xùn)練學(xué)生一題多解，開拓其解題思路，使他們在做題中總結(jié)規(guī)律、發(fā)展思維、提高知識的應(yīng)用能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力。
二、教學(xué)程序
(一).設(shè)計思路
(二).教學(xué)流程
1.復(fù)習(xí)引入
我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程，以及橢圓的簡單的幾何性質(zhì)，請同學(xué)們來回顧這些知識點，對學(xué)習(xí)的舊知識加以復(fù)習(xí)鞏固，同時為新知識的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備，利用多媒體工具的先進(jìn)性，結(jié)合圖像來演示。
2.觀察、類比
這節(jié)課內(nèi)容是通過雙曲線方程推導(dǎo)、研究雙曲線的性質(zhì)，本節(jié)內(nèi)容類似于“橢圓的簡單的幾何性質(zhì)”，教學(xué)中可以與其類比講解，讓學(xué)生自己進(jìn)行探究，首先觀察雙曲線的形狀，試著按照橢圓的幾何性質(zhì)，歸納總結(jié)出雙曲線的幾何性質(zhì)。一般學(xué)生能用類似于推導(dǎo)橢圓的幾何性質(zhì)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(zhì)。用多媒體演示，加強(qiáng)學(xué)生對雙曲線的簡單幾何性質(zhì)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(zhì)和橢圓的性質(zhì)有何聯(lián)系及區(qū)別，這樣可以加強(qiáng)新舊知識的聯(lián)系，借助于類比方法，引起學(xué)生學(xué)習(xí)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(zhì)，我們能較準(zhǔn)確地畫出橢圓的圖形。那么，由雙曲線的幾何性質(zhì)，能否較準(zhǔn)確地畫出雙曲線
的圖形為引例，讓學(xué)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(zhǔn)確地畫出來，但雙曲線向遠(yuǎn)處如何伸展就不是很清楚。從而說明想要準(zhǔn)確的畫出雙曲線的圖形只有那四個性質(zhì)是不行的。
從學(xué)生曾經(jīng)學(xué)習(xí)過的反比例函數(shù)入手，而且可以比較精確的畫出反比例函數(shù)
的圖像，它的圖像是雙曲線，當(dāng)雙曲線伸向遠(yuǎn)處時，它與x、y軸無限接近，此時x、y軸是
的漸近線，為后面引出漸近線的概念埋下伏筆。從而讓學(xué)生猜想雙曲線
有何特征?有沒有漸近線?由于雙曲線的對稱性，我們只須研究它的圖形在第一象限的情況即可。在研究雙曲線的范圍時，由雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程
，可解出
，
，當(dāng)x無限增大時，y也隨之增大，不容易發(fā)現(xiàn)它們之間的微妙關(guān)系。但是如果將式子變形為
，我們就會發(fā)現(xiàn)：當(dāng)x無限增大，
逐漸減小、無限接近于0，而
就逐漸增大、無限接近于1(
);若將
變形為
，即說明此時雙曲線在第一象限，當(dāng)x無限增大時，其上的點與坐標(biāo)原點之間連線的斜率比1小，但與斜率為1的直線無限接近，且此點永遠(yuǎn)在直線
的下方。其它象限向遠(yuǎn)處無限伸展的變化趨勢就可以利用對稱性得到，從而可知雙曲線
的圖形在遠(yuǎn)處與直線
無限接近，此時我們就稱直線
叫做雙曲線
的漸近線。這樣從已有知識出發(fā)，層層設(shè)(釋)疑，激活已知，啟迪思維，調(diào)動學(xué)生自身探索的內(nèi)驅(qū)力，進(jìn)一步清晰概念(或圖形)特征，培養(yǎng)思維的深刻性。
利用由特殊到一般的規(guī)律，就可以引導(dǎo)學(xué)生探尋雙曲線
(a>0，b>0)的漸近線，讓學(xué)生同樣利用類比的方法，將其變形為
，
，由于雙曲線的對稱性，我們可以只研究第一象限向遠(yuǎn)處的變化趨勢，繼續(xù)變形為
，
，可發(fā)現(xiàn)當(dāng)x無限增大時，
逐漸減小、無限接近于0，
逐漸增大、無限接近于
，即說明對于雙曲線在第一象限遠(yuǎn)處的點與坐標(biāo)原點之間連線的斜率比
小，與斜率為
的直線無限接近，且此點永遠(yuǎn)在直線
下方。其它象限向遠(yuǎn)處無限伸展的變化趨勢可以利用對稱性得到，從而可知雙曲線
(a>0，b>0)的圖形在遠(yuǎn)處與直線
無限接近，直線
叫做雙曲線
(a>0，b>0)的漸近線。我就是這樣將漸近線的發(fā)現(xiàn)作為重點，充分暴露思維過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，通過誘導(dǎo)、分析，巧妙地應(yīng)用極限思想導(dǎo)出了雙曲線的漸近線方程。這樣處理將數(shù)學(xué)思想滲透于其中，學(xué)生也易接受。
(2)證明
如何證明直線
是雙曲線
(a>0，b>0)的漸近線呢?
啟發(fā)思考①：首先，逐步接近，轉(zhuǎn)換成什么樣的數(shù)學(xué)語言?(x→∞,d→0)
啟發(fā)思考②：顯然有四處逐步接近，是否每一處都進(jìn)行證明?
啟發(fā)思考③：鎖定第一象限后，具體地怎樣利用x表示d
(工具是什么：點到直線的距離公式)
啟發(fā)思考④：讓學(xué)生設(shè)點，而d的表達(dá)式較復(fù)雜，能否將問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化?
分析：要證明直線
是雙曲線
(a>0，b>0)的漸近線，即要證明隨著x的增大，直線和曲線越來越靠攏。也即要證曲線上的點到直線的距離
|MQ|越來越短，因此把問題轉(zhuǎn)化為計算|MQ|。但因|MQ|不好直接求得，因此又可以把問題轉(zhuǎn)化為求|MN|。
啟發(fā)思考⑤：這樣證明后，還須交代什么?
(在其他象限，同理可證，或由對稱性可知有相似情況)
引導(dǎo)學(xué)生層層深入的進(jìn)行探究，從而更深刻的理解雙曲線的漸近線的發(fā)現(xiàn)及證明過程。
(3)深化
再來研究實軸在y軸上的雙曲線
(a>0，b>0)的漸近線方程就會變得容易很多，此時可利用類比的方法或者利用對稱性得到焦點在y軸上的雙曲線的漸近線方程即為
。
這樣，我們就完滿地解決了畫雙曲線遠(yuǎn)處趨向問題，從而可比較精確的畫出雙曲線。但是如果仔細(xì)觀察漸近線實質(zhì)就是雙曲線過實軸端點、虛軸端點，作平行與坐標(biāo)軸的直線
所成的矩形的兩條對角線，數(shù)形結(jié)合，來加強(qiáng)對雙曲線的漸近線的理解。
4.離心率的幾何意義
橢圓的離心率反映橢圓的扁平程度，雙曲線離心率有何幾何意義呢?不難得到：
，這是剛剛學(xué)生在類比橢圓的幾何性質(zhì)時就可以得到的簡單結(jié)論。通過對離心率的研究，同樣也可以使學(xué)生進(jìn)一步加深對漸近線的理解。
由等式
，可得：
，不難發(fā)現(xiàn)：e越小(越接近于1)，
就越接近于0，雙曲線開口越小;e越大，
就越大，雙曲線開口越大。所以，雙曲線的離心率反映的是雙曲線的開口大小。通過對這些性質(zhì)的探究，就可以更好的理解雙曲線圖形與這些基本量之間的關(guān)系，更加準(zhǔn)確的作出雙曲線的圖形。
5.例題分析
為突出本節(jié)內(nèi)容，使學(xué)生盡快掌握剛才所學(xué)的知識。我選配了這樣的例題：
例1.求雙曲線9x2-16y2=144的實半軸長和虛半軸長、頂點和焦點坐標(biāo)、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(biāo)準(zhǔn)式，要先將所給的雙曲線方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程，后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方程分別求出有關(guān)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(qiáng)對于雙曲線的漸近線的應(yīng)用和理解。
變1：求雙曲線9y2-16x2=144的實半軸長和虛半軸長、頂點和焦點坐標(biāo)、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(biāo)準(zhǔn)方程，后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方程分別求出有關(guān)量;但求漸近線時可直接求出，也可以利用對稱性來求解。
關(guān)鍵在于對比：雙曲線的形狀不變，但在坐標(biāo)系中的位置改變，它的那些性質(zhì)改變，那些性質(zhì)不變?試歸納雙曲線的幾何性質(zhì)。(小結(jié)列表)
變2：已知雙曲線的漸近線方程是
，且經(jīng)過點(
,3),求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程。選題目的
?。涸谝阎p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y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(qiáng)應(yīng)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(jié)論)，訓(xùn)練學(xué)生一題多解，開拓其解題思路，使他們在做題中總結(jié)規(guī)律、發(fā)展思維、提高知識的應(yīng)用能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力。
6.課堂練習(xí)
課本P113練習(xí)1.2，讓學(xué)生自己練習(xí)，熟悉并運用雙曲線的幾何性質(zhì)解題，加強(qiáng)應(yīng)用性。
7.課堂小結(jié)
(1)通過本節(jié)學(xué)習(xí)，要求學(xué)生熟悉并掌握雙曲線的幾何性質(zhì)，尤其是雙曲線的漸近線方程及其“漸近”性質(zhì)的證明，并能簡單應(yīng)用雙曲線的幾何性質(zhì);
(2)雙曲線的幾何性質(zhì)總結(jié)(學(xué)生填表歸納)。
8.課后作業(yè)
課本P113習(xí)題1.2.3，鞏固并掌握課上所學(xué)的知識。
思考：雙曲線與其漸近線的方程之間有何內(nèi)在的變化規(guī)律?
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