浅谈高中数学圆锥曲线的性质及应用

来源 :中国科技博览 | 被引量 : 0次 | 上传用户:augenthaler
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  [摘  要]圆锥曲线是解析几何的重要内容,也是我们在高中阶段学习的重要内容,他是我国高考数学考查的重点、热点内容之一,也是后续学习高等数学的基础。圆锥曲线的学习应引起老师、同学们的重视。我们所谈圆锥曲线即指椭圆、双曲线、抛物线。什么叫椭圆?什么叫双曲线?什么叫抛物线?这些圆锥曲线的性质是什么?又如何在实际生活中运用这些圆锥曲线的性质呢?这就是本文我们要探讨的问题。
  [关键词]圆锥曲线;性质;应用
  中图分类号:TP473 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-0031-01
  大家知道,对解析几何问题的研究是利用代数的解题方法。加强对于圆锥曲线分类与性质的研究,在一定程度上可以帮助学生打开解题思路、提高解题技巧,同时培养学生以数学思维能力、创新能力为代表的综合能力。作为高中数学教师的我们,更要注重对学生圆锥曲线性质及其推广应用的教学。
  一、圆锥曲线的定义
  圆锥曲线包括椭圆(圆为椭圆的特例),抛物线,双曲线。圆锥曲线(二次曲线)的(不完整)统一定义:到定点(焦点)的距离与到定直线(准线)的距离的商是常数e(离心率)的点的轨迹。当e>1时,为双曲线的一支,当e=1时,为抛物线,当0<e<1时,为椭圆,当e=0时,为一点。
  二、圆锥曲线的分类
  我们所谈圆锥曲线即指椭圆、双曲线、抛物线。
  1、椭圆
  椭圆(Ellipse)是平面内到定点F1、F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的动点P的轨迹,F1、F2称为椭圆的两个焦点。这个点到两个焦点的距离和为2a,其数学表达式为:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|)一般情况下,我们称这条确定的直线为椭圆的准线,e就是我们经常说的椭圆的离心率。
  2、双曲线
  我们把平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于一个常数(常数为2a,小于|F1F2|)的轨迹称为双曲线,即:│|PF1|-|PF2│|=2a,定点叫双曲线的焦点,定直线叫双曲线的准线,e为双曲线的离心率。双曲线准线的方程为

(焦点在x轴上)或

(焦点在y轴上)。
  3、抛物线
  抛物线是指平面内到一个定点F(焦点)和一条定直线l(准线)距离相等的点的轨迹。其中定点叫抛物线的焦点,定直线叫抛物线的准线。抛物线也是圆锥曲线的一种,即圆锥面与平行于某条母线的平面相截而得的曲线。抛物线在合适的坐标变换下,也可看成二次函数图像。
  三、圆锥曲线的基本性质
  1、椭圆的基本性质
  平面内一个动点到一个定点与一条定直线的距离之比是一个小于1的正常数e。平面内一个动点到两个定点(焦点)的距离和等于定长2a的点的集合(设动点为P,两个定点为F1和F2,则PF1+PF2=2a)。定点是椭圆的焦点,定直线是椭圆的准线,常数e是椭圆的离心率。如图所示:
  标准方程:(1)、中心在原点,焦点在x轴上的椭圆标准方程:
  ,其,
  (2)、中心在原点,焦点在y轴上的椭圆标准方程:
  ,其中,
  参数方程:;(θ为参数,0≤θ≤2π)
  2、双曲线的基本性质。
  对于圆锥曲线中双曲线的学习,在高中阶段,我们需要掌握其基本性质。
  當双曲线的焦点在x轴上时,双曲线的渐近线方程是;而当双曲线的焦点在y轴上时,双曲线的渐近线方程是。当实轴长与虚轴长相等时,即2a=2b,此时双曲线被称为等轴双曲线,它的渐近线方程就为y=x与y=-x,而标准方程是x2-y2=C,其中C≠0;离心率:由于a=b,所以c=√2a,e=c/a=√2。取值范围:│x│≥a(焦点在x轴上)或者│y│≥a(焦点在y轴上)。对称性:关于坐标轴和原点对称,其中关于原点成中心对称。常数e是双曲线的离心率,其中e>1。
  标准方程:1、中心在原点,焦点在x轴上的双曲线标准方程:
  (其中a>0,b>0,c?=a?+b?).
  2、中心在原点,焦点在y轴上的双曲线标准方程:
  (其中a>0,b>0,c?=a?+b?).
  参数方程:x=asecθ;y=btanθ(θ为参数)
  3、抛物线的基本性质
  抛物线是指平面内到一个定点F(焦点)和一条定直线l(准线)距离相等的点的轨迹。其中定点叫抛物线的焦点,定直线叫抛物线的准线,它有许多表示方法,例如参数表示,标准方程表示等等。
  标准方程:
  右开口抛物线:  左开口抛物线:  上开口抛物线:  下开口抛物线: [p为焦准距]
  切线方程
  抛物线y2=2px上一点(x0,y0)处的切线方程为:
  抛物线y2=2px上过焦点斜率为k的方程为:y=k(x-p/2)
  四、圆锥曲线的应用
  圆锥曲线的应用非常广泛,它在日常生活中很常见,天体的运行时的轨迹经常用圆锥曲线来描述,圆锥曲线的光学性质的应用及圆锥截面的反射特性用于探照灯,射电望远镜和一些光学望远镜的设计等,要想使学生在圆锥曲线的学习上有较大的进步、发展,培养同学们的创新能力、自主学习能力等各种综合能力,这就要对圆锥曲线的这些基本性质同样进行深入的研究
  五、结末
  圆锥曲线是我国高考数学考查的重点、热点内容之一,圆锥曲线在历年高考试题中都会出现,其涉及的题型范围也很广泛,且分值都较高,学生在圆锥曲线上没有太多的解题技巧,这就要求作为高中数学教师的我们,加强学生对于圆锥曲线的基本性质的理解与掌握,加深对圆锥曲线的学习和研究,不断提高学生的解题技巧、扩展学生的数学思维。
  参考文献
  [1]郑崇友.几何学引论(第二版).北京.高等教育出版社,2005年
  [2]杨丽.抛物线焦点弦的性质及其应用[J]科技信息
  [3]李满春.高中课堂之变式教学[J]数理化学习
  作者简介
  杨金文(1980年9月),男,四川广元人,硕士,中学数学一级教师,主要从事数学教学、高考数学及解析数论的研究。
其他文献
[摘 要]随着新课程改革的进行,出现了一种新的教学模式合作学习,它跟传统的教学模式有很大的区别。合作学习强调的是充分发挥学生自主学习的主观能动性和合作意识,如果我们在初中语文课堂中应用合作学习,可以优化我们现有的教学模式,能够提升学生的合作意识和能力,提高学生的自主学习能力。因此,本文就初中语文课堂中合作学习的现状及有效探讨进行了研究。  [关键词]合作学习;初中语文课堂;现状;有效  中图分类号
期刊
[摘 要]根据普通高等学校对新生文化素质的要求,根据高考新考纲的相关要求,教师在授课时对学生进行重点知识点的培养,与2017年的考纲相比,今年的新考纲在字面上没有什么变化,延续了2017年提出的相关要求,现代文阅读在原有的课题基础上增加了阅读量,新考纲给学生们的现代文阅读备考带来了一定的压力与挑战。本文就高考新考纲研究现代文阅读备考并提出相关的备考策略。  [关键词]高考新考纲;现代文阅读;备考策
期刊
[摘 要]《会计电算化》课程几乎是所有高校会计专业学生的必修课,指导学生利用会计软件,通过计算机设备替代手工完成或在手工下很难完成的会计工作,目的是培养出能从事财务会计、财务管理、审计等工作的高级技术应用型人才。然而,高校现有的教学模式存在或多或少的弊端,如何改進《会计电算化》的教学是需要研究的主要问题。  [关键词]《会计电算化》课程;教学近况;教学问题;教学改革  中图分类号:TP853 文献
期刊
[摘 要]在天然气管道实际运行中,会因为管径因素、高程因素、温度因素、管道内壁粗糙因素等影响输气效率,难以保证运行可靠 性。因此,在天然气管道管理中,需要相关部门制定完善的管控计划方案,按照相关要求开展相关管理工作,对管道进行全面的改革,以此提高天然气管道输气效率。  [关键词]院天然气管道;输气效率;提高措施  中图分类号:TP621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14
期刊
中图分类号:TP521 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-0040-02  1.原理  热管又名热导管或超导管。是美国通用发电机工程师gaugler早在1942年就提出的理论,并且在1944年取得了专利。但是直到1963年,科学家georgem.grover第一个发明并且成功地制造出了热管,热管才普遍地受到人们的重视,逐渐成为一种提高传热效率的元件。  在上个世纪70年
期刊
[摘 要]目前,数学差生在职业院校中占有相当大的比例,影响着学校的教学质量。本文从学生学习的思维活动分析数学差生在学习中存在的思维弱点及成因,并提出一些针对数学差生的教学教育对策。  [关键词]数学差生;思维弱点;对策  中图分类号:TP203 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-0032-02  近年来,我区职业院校招收的学生中,新生的入学数学成绩及格率很低。笔者曾对北
期刊
[摘 要]文章针对目前普遍存在的API圆螺纹套管易于发生滑脱失效的现象,分析了这种套管在拉伸载荷作用下滑脱失效的特点,并通过弹塑形有限元方法研究了各牙螺纹的受力。在此基础上,系统的研究了上扣扭矩对这种套管连接强度的影响,并利用全尺寸实验验证了有限元计算结果的可靠性。  [关键词]上扣扭矩;圆螺纹套管;连接强度  中图分类号:TP601 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-
期刊
[摘 要]本文以武器型号中最常用的钽电解电容器的失效为例,全面分析了造成钽电容失效的六种情况,最终给出了本例中出现钽电容失效的原因。  [关键词]武器型号;钽电容器;失效分析  中图分类号:TP501 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-0039-02  在现代战争中,武器装备的信息化水平的高低决定着战争的成败。以电子信息技术为核心技术的革命在使世界处于军事技术革命之中。
期刊
[摘 要]本项目针对传统开锁方式和管理模式进行简化与改进。以当今社会应用非常广泛的RFID射频识别技术为基础,设计一种可穿戴式的具备钥匙的开锁功能的饰品化电子钥匙,实现推门即入,使之省去了拿钥匙去找钥匙孔开锁或把识别卡对准识别器的这个过程,简化开锁步骤。并且其增设了物联网功能、门锁状态监测功能,提高了其安全性能和防盗性能。此装置结构紧凑、控制灵活、转换效率高,具有成本低、性能稳定、效率高等显著特色
期刊
[摘 要]对于输油管来说在运行的过程中,一旦出现结蜡问题就会影响到管道的通畅情况,严重的还会出现局部堵塞问题,因此,在实践过程中,必须要对集输油管结蜡的形成原因进行分析,从而采取有效的防蜡措施提高集输油管的通畅性,基于此,结合实际,对集输油管中的结蜡情况和相关的防蜡措施进行研究,希望分析后可以给相关工作人员提供一些参考。  [关键词]集输油管;结蜡;防蜡措施  中图分类号:TP581 文献标识码:
期刊