人教A版高中数学选修1-1 第二章2.1.2椭圆的简单几何性质(一)数学教案

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2.1.2椭圆的简单几何性质(一)数学教案
教师 科目 数学 上课时间
课题
椭圆的简单几何性质(一)
教学目标
知识与能力
1.掌握椭圆的简单几何性质,能根据性质正确地作出椭圆的简图; 2.掌握椭圆标准方程中a 、b 、c 、e 的相互关系及其几何意义;
3.培养学生观察、分析、概括的逻辑思维能力和数形结合思想的运用能力.
过程与方法 以自主探究为主,学生独立思考.、合作交流、师生共同探究相结合. 情感态度 与价值观
通过自主探究、交流合作使学生亲身体验研究的艰辛,亲历知识的构建过程,领悟其中所蕴含的数学思想和数学方法,从中体味探索中的成功与快乐,由此激发学生更加积极主动的学习精神和探索勇气;
教 学 重难点 重点:椭圆的简单几何性质及其性质的初步运用.
难点:椭圆几何性质的探究过程、方法及离心率的理解. 教学
程序
教师指导与学生活动
一、.新课导入:
请同学们看大屏幕(课件展示“神舟飞船”在变轨前绕地球飞行的模拟图)
我们知道飞船在绕地球飞行的过程中,是沿着以地球的中心为一个焦点的椭圆轨道运行的,如果告诉你飞船飞离地球表面的最近和最远距离(即近地点距地面的距离和远地点距地面的距离),如何确定飞船运行的轨道方程呢?
引入课题:要解决这一实际问题就有必要对椭圆做深入地研究,这节课我们就一起来先研究椭圆的一些简单几何性质.
复习:前面我们学习了椭圆的定义和标准方程,谁能说说椭圆的定义和标准方程是?
1.椭圆的定义;
2. 椭圆的标准方程(注意椭圆中a,b,c 的关系).
二、新课探究:
【自主探究问题1】:观察椭圆 的形状,你能从图上看出它的范围吗?能否根据方程得出结论?
辨析与研讨:
结论:由椭圆方程知b y a x ≤≤,,由y x ,的范围可得椭圆位于直线a x ±=和b y ±=所围成
的矩形里(课件展示图形) 。

22
221(0)
x y a b a b
+=>>
B 2
A 1
F 1
F 2
x
B 1
A 2
y
【自主探究问题2】:继续观察椭圆的特点,椭圆的图形给人以视觉上的美感,如果我们沿着焦点
所在直线上下对折,或沿着焦点连线的垂直平分线左右对折大家猜想椭圆可能有什么性质?能否用方程来证明你的结论?
辨析与研讨:
结论:在标准方程下,坐标轴是对称轴,原点是对称中心,椭圆的对称中心叫做椭圆的中心。

【自主探究问题3】:再次观察椭圆标准方程的特点,利用方程你能求出椭圆曲线与对称轴的交点
坐标吗?
辨析与研讨:
结论:
顶点概念:椭圆与对称轴的交点叫做椭圆的顶点
顶点坐标;)0,(),0,(21a A a A -,),0(),,0(21b B b B -
相关概念:线段2121,B B A A 分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别等于2a 和2b ,a 和b 分别叫椭圆的长半轴长和短半轴长.
【自主探究问题4】:我们在学习椭圆的定义时,用同样长的一条细绳画出的椭圆形状一样吗?椭
圆的圆扁程度究竟与那些量有关?
(课件动画演示椭圆图像的变化)师生共同交流总结:
结论:
离心率的定义:椭圆的焦距与长轴长的比a
c
e =
,叫做椭圆的离心率. ①因为,0 c a 所以10 e . ②e 越接近1,则c 越接近a ,从而2
2c a b -=
越小,因此椭圆越扁;反之,e 越接近于0,
c 越接近于0,从而b 越接近于a ,这时椭圆就接近于圆;
即:椭圆的离心率可以形象地理解为,在椭圆的长轴不变的前提下,两个焦点离开中心的程度。

思考:
三、新课小结: 椭圆的简单几何性质
方程
y
X
O
P (x ,y )
P 1(-x ,y )
P 2(-x ,-y )
2
2
2
2
29251612:11
,y y x x
C ---------+=+=1问:对于椭圆C 与椭圆:更接近于圆的是。

图像
a、b、c0,0
a b a c
>>>>
焦点)
,0(
)
,0(2
1
c
F
c
F-
范围b
y
a
x≤
≤,b
x
a
y≤
≤,
对称性椭圆关于y轴、x轴和原点都对称
顶点
长轴: A1A2 长轴长短轴:B1B2短轴长
离心率
四、讲解范例(巩固与应用):
例1.求椭圆400
25
162
2=
+y
x的长轴和短轴的长、焦点与顶点的坐标和离心率,并画出其简图.
解:略(作图使用课件)
小结(解题的关键):
1、将椭圆方程转化为标准方程明确a、b、c;
2、确定焦点的位置和长轴的位置;
3.作图步骤:“一个框,四个点,注意光滑和圆扁,莫忘对称要体现.”
巩固训练:
22
22
22
1.(,)1(,)
259
1(0)
x y
P x y P x y
x y
a b
a b
+=
+=>>
若在椭圆上,则点横坐标的取值范围__________; 2.若点P(2,4)在椭圆上,下列哪些点在椭圆上_______; (1)P(-2,4) (2)P(-4,2) (3)P(-2,-4) (4)P(2,-4)
例2.(2012年高考(山东文))椭圆2222:1(0)x y M a b a b
+=>>的离心率为3
2,直线x a =±和y b
=±所围成的矩形ABCD 的面积为8,求椭圆M 的标准方程。

解:略(引导学生注意分类讨论思想的应用)
巩固练习:
=3
求长轴长等于20,离心率e 的椭圆的标准方程;
5
小结:.根据椭圆的几何性质求椭圆的方程关键有两点:
一是“定位”,即确定焦点的位置,若焦点位置不确定则需要分类讨论; 二是“定量”,根据与几何性质有关的条件确定a 2
,b 2
的值;
例3.(引入问题)若飞船在绕地球飞行的过程中,是沿着以地球的中心F 2为一个焦点的椭圆轨道运行,已知它的近地点A 距地面约200km ,远地点B 距地面约350km ,地球半径约6371km ,并且F 2、A 、B 在同一直线上,求飞船运行的轨道方程。

(结果精确到0.1km )
解:如图示以过F 2、A 、B 的直线为x轴,以线段F 1F 2的垂直平分线为y轴,交点O为原点建立平面直角坐标系,记F 1为左焦点,设运行轨道椭圆的标准方程为:
()()2222222222222
22
63712006571...163713506721...2664675441636916645.61
66466645.6a c OA OF F A F N AN a c OB OF F B F M BM a c x y BM MN NA -=-==+=+=+=+==+=+==-=-=≈+==++2解法一:
联立方程(1)、(2)解得:a=6646,c=75
又b 所以运行轨道椭圆的标准方程为: 解法二:
2a=AB 22350263712001329266466646637120075a c OF OA F A =+⨯+====-=--= 解得:又以下过程同解法一
小结坐标法的求解步骤:建立适当平面直角坐标系 — 数形结合列关系式 — 求解作答;
五、课堂小结:(本节课你学到了什么) 1.知识小结:
(1)学习了椭圆的范围、对称性、顶点坐标、离心率四个简单的性质及其简单的应用; (2)研究了椭圆的几个基本量a ,b ,c ,e 及顶点、焦点、对称中心及其相互之间的关系。

2.数学思想方法:
数形结合、猜想、类比、分类讨论的思想
六、课后作业:
巩固练习:《课时作业(十)》 ; 书面作业:课本P42--T4、T5、T8 预习:椭圆的几何性质(二)应用)
F 2
A
B
. . F 1
o M
N 22221(0)x y
a b a b
+=>>。