圆锥曲线与方程椭圆的几何性质
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2014年第12期 中学数学月刊 ・ 39 ・
中俄高中数学教材比较
以《圆锥曲线与方程》与《椭圆、双曲线和抛物线》为例
叶立军 陈思思 (杭州师范大学理学院 310012)
1 问题的提出
教材作为依据课程标准和学生认知结构编写的教学
用书,是课程目标和教学内容的具体体现,是教师和学生
开展教学活动的主要工具,是一个国家教育思想和教育理
念的重要依托.要了解一个国家教育改革的理念和实质,
分析课程(教材)的改革是很好的切人点和突破口.因
此,几次重大的数学教育国际比较研究(如TIMSS,
PISA等)都把数学课程与教材作为核心内容之一进行
比较.
100多年来,俄罗斯教育取得了辉煌成绩,形成了独
具特色的教育体系.其中,课程改革一直是俄罗斯基础教
育改革的一个重点.当前,我国也正如火如荼地开展新课
程改革,而数学教育改革是课程改革非常重要的一方面.
比较中俄两国的高中数学教材,分析两国教材不同的风
格、层次及特色,对我国数学教育改革有很好的比较价值
和借鉴意义.俄国阿塔纳相等主编的教材《1O一11年级几
何》被冠名为“中小学‘莫斯科大学”’教材,是一套两用的
教材,既满足普通学校的学生使用,也适合深入学习数学
的班级或学校使用.这本教材曾在俄国教育部开展的中学
数学教材编写竞赛活动中获得一等奖,目前发行量最大.
同时,人民教育出版社的教材(以下简称人教版)在我国也
有着十分重要的地位.因此,我们选择了这两个版本的教
材作为比较对象.
圆锥曲线是平面解析几何中非常重要的内容,圆锥
曲线与科研、生产以及人类生活有着紧密的关系.阿塔纳
相(ATaHacaH JI.C.)等主编的《1O一11年级几何》第八章
第4节的教学内容标题“:gaa.nc,rHnep6oaa 14 napa6oaa”
(椭圆、双曲线和抛物线),与之对应,我国高中人教版数学
教材选修2-1的第二章的标题为“圆锥曲线与方程”,这两
圆锥曲线——椭圆
①基础知识:
一、 第一定义:平面内 的轨迹叫椭圆。
其中 叫做椭圆的焦点(F1 F2)。 叫做椭圆的焦距(|F1 F2|)。
★思考:|PF1|+|PF2|=|F1F2|时的轨迹是什么?
|PF1|+|PF2|<|F1F2|时呢?
二、 第二定义:平面内 的轨迹叫椭圆。
其中定直线为: 定点为: 定值为: 范围:(0<e<1)。
三、标准方程。
椭圆的标准方程为: 或 (a>b>0)。
注意:标准方程说表示的椭圆及中心在坐标原点、长短轴在坐标轴上的椭圆。
如何判断焦点所在坐标轴:看分母、焦点在分母大的那一轴。
例如:x24+y23=1 ,两个分母分别为:4、3 。∵4>3 又∵4是X项的分母 ∴焦点在X轴上。
四、参数方程
cossinxayb(为参数)
四、椭圆的简单几何性质。
①、范围。
以焦点在X轴的椭圆为例:
∵ x2a2+y2b2=1(a>b>0) ∴x2a2≤1 y2b2≤1 ∴|x|≤a |y|≤b 即:-a≤x≤a -b≤y≤b
②、对称性。
关于X、Y轴成轴对称。 关于原点成中心对称。
③、顶点。
坐标轴和椭圆的四个交点:A1 、A2 、B1 、B2。
长轴:|A1A2| 短轴:|B1B2|
连接B、F。构成RT△OBF |OB|=b |OF|=c |BF|=a ∴ a2=b2+c2 (重要的性质)
④、离心率。
椭圆的离心率:e=ca (0<e<1) e越大越扁 e越小越近圆。
⑤、扩展。
通径:过焦点且垂直于长轴。
word 1 / 6 第1课时 椭圆的简单几何性质
[A 基础达标]
1.椭圆25x2+9y2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是( )
A.5、3、0.8 B.10、6、0.8
C.5、3、0.6 D.10、6、0.6
解析:选B.把椭圆的方程写成标准形式为x29+y225=1,
知a=5,b=3,c=4.所以2a=10,2b=6,ca=0.8.
2.一椭圆的短轴的一个端点到一个焦点的距离为5,焦点到椭圆中心的距离为3,则该椭圆的标准方程是(
)
A.x216+y29=1或x29+y216=1
B.x225+y29=1或y225+x29=1
C.x225+y216=1或y225+x216=1
D.椭圆的方程无法确定
解析:选C.由题可知,a=5且c=3,所以b=4,
所以椭圆方程为x225+y216=1或y225+x216=1.
3.椭圆的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,两顶点分别是(4,0),(0,2),则此椭圆的方程是(
)
A.x24+y216=1或x216+y24=1 B.x24+y216=1
C.x216+y24=1 D.x216+y220=1
解析:选C.由已知a=4,b=2,椭圆的焦点在x轴上,所以椭圆方程是x216+y24=1.故选C.
4.已知焦点在x轴上的椭圆:x2a2+y2=1,过焦点作垂直于x轴的直线交椭圆于A,B两点,且|AB|=1,则该椭圆的离心率为( )
A.32 B.12 word
2 / 6 C.154 D.33
解析:选A.椭圆的焦点坐标为(±a2-1,0),不妨设Aa2-1,12,可得a2-1a2+14=1,
解得a=2,椭圆的离心率为e=a2-1a=32.故选A.
5.已知F1,F2是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个焦点,若存在点P为椭圆上一点,使得∠F1PF2=60°,则椭圆离心率e的取值X围是( )
高中圆锥曲线知识点总结全面经典
高中数学椭圆的知识总结:
椭圆的定义:椭圆是平面内一个动点P到两个定点F1,F2的距离之和等于常数(PF1+PF2=2a>F1F2)时,动点P的轨迹。这两个定点称为椭圆的焦点,两焦点的距离称为椭圆的焦距。需要注意的是,若PF1+PF2=F1F2,则动点P的轨迹为线段F1F2;若PF1+PF2
椭圆的参数方程:当焦点在x轴上时,椭圆的参数方程为{x=a*cosθ。y=b*sinθ},其中θ为参数;当焦点在y轴上时,椭圆的参数方程为{x=a*sinθ。y=b*cosθ}。
椭圆的几何性质:(1)椭圆的范围为- a≤x≤a。- b≤y≤b;(2)椭圆的焦点为两个焦点(±c,0);(3)椭圆具有对称性,有两条对称轴x=0,y=0,一个对称中心(0,0),四个顶点(±a,0),(0,±b),其中长轴长为2a,短轴长为2b;(4)椭圆的离心率为e=c/a,椭圆的形状由离心率e决定,e越小,椭圆越圆;e越大,椭圆越扁。
点与椭圆的位置关系:(1)点P(x,y)在椭圆外部当且仅当a²+b²1.
直线与圆锥曲线的位置关系:(1)当Δ>0时,直线与椭圆相交;(2)当Δ=0时,直线与椭圆相切;(3)当Δ<0时,直线与椭圆相离。例如,直线y-kx-1=0与椭圆5x²+m²=1恒有公共点,当且仅当m²≤5/(1+k²)。
焦点三角形:椭圆上的一点与两个焦点所构成的三角形。
弦长公式:若直线y=kx+b与圆锥曲线相交于两点A、B,且x1,x2分别为A、B的横坐标,则AB=√(1+k²(x1-x2)²);若y1,y2分别为A、B的纵坐标,则AB=√(1+(y1-y2)²/k²);若弦AB所在直线方程设为x=ky+b,则AB=√(1+k²(y1-y2)²)。
圆锥曲线的中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。在椭圆a²+b²=1中,以P(x,y)为中点的弦所在直线的斜率k=-b²x/a²y。 1.如果椭圆x^2/36 + y^2/9 = 1弦被点A(4,2)平分,那么这条弦所在的直线方程是;