椭圆的简单几何性质 精品教案
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椭圆的几何性质教学章节:第一章椭圆的定义与基本性质教学目标:1. 理解椭圆的定义及其基本性质;2. 掌握椭圆的标准方程及其参数;3. 能够运用椭圆的性质解决实际问题。
教学内容:1. 椭圆的定义:椭圆是平面上到两个固定点(焦点)距离之和为常数的点的轨迹。
2. 椭圆的基本性质:a. 椭圆的两个焦点距离为定值,称为椭圆的焦距;b. 椭圆的半长轴长度为定值,称为椭圆的半长轴;c. 椭圆的半短轴长度为定值,称为椭圆的半短轴;d. 椭圆的面积为定值,等于πab;e. 椭圆上任意一点到两个焦点的距离之和等于椭圆的长轴长度。
教学步骤:1. 引入椭圆的概念,引导学生思考椭圆的特点和性质;2. 给出椭圆的定义,解释椭圆的焦距、半长轴、半短轴等基本概念;3. 通过实例和图形,展示椭圆的性质,引导学生理解和记忆;4. 练习椭圆的标准方程及其参数,巩固学生对椭圆的理解;5. 运用椭圆的性质解决实际问题,提高学生的应用能力。
教学评价:1. 课堂讲解的清晰度和连贯性;2. 学生对椭圆定义和性质的理解程度;3. 学生对椭圆标准方程及其参数的掌握情况;4. 学生运用椭圆性质解决实际问题的能力。
教学资源:1. 教学PPT或黑板;2. 椭圆的图形和实例;3. 练习题和实际问题。
教学建议:1. 通过实例和图形,让学生直观地理解椭圆的性质;2. 鼓励学生提问和参与讨论,提高学生的思考和表达能力;3. 注重练习题的讲解和反馈,帮助学生巩固知识;4. 结合实际问题,引导学生运用椭圆的性质解决问题。
椭圆的几何性质(续)教学章节:第六章椭圆的离心率教学目标:1. 理解椭圆离心率的定义及其几何意义;2. 学会计算椭圆的离心率;3. 能够运用椭圆的离心率解决实际问题。
教学内容:1. 椭圆的离心率定义:椭圆的离心率是焦距与半长轴之比,用e表示;2. 椭圆的离心率几何意义:离心率e反映了椭圆的扁率,e越接近1,椭圆越扁;3. 计算椭圆的离心率公式:e = c/a,其中c是焦距,a是半长轴。
椭圆的简单几何性质教案教学目标:1. 理解椭圆的定义及其简单几何性质;2. 掌握椭圆的长轴、短轴、焦距等基本概念;3. 能够运用椭圆的性质解决相关问题。
教学重点:1. 椭圆的定义及简单几何性质;2. 椭圆的长轴、短轴、焦距等基本概念。
教学难点:1. 椭圆的性质在实际问题中的应用。
教学准备:1. 教学课件或黑板;2. 尺子、圆规等绘图工具。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾圆的性质,复习圆的基本概念;2. 提问:圆有什么特殊的性质?它的形状是什么样的?二、新课导入(10分钟)1. 引入椭圆的定义:椭圆是平面上到两个定点(焦点)距离之和为定值的点的轨迹;2. 讲解椭圆的基本性质:椭圆的长轴、短轴、焦距等;3. 示例:绘制一个椭圆,并标出其长轴、短轴、焦距等。
三、课堂练习(10分钟)1. 让学生自主绘制几个椭圆,并标出其长轴、短轴、焦距等;2. 互相交流,检查答案。
四、巩固知识(10分钟)1. 讲解椭圆的性质在实际问题中的应用;2. 示例:解决一些与椭圆相关的几何问题。
五、课堂小结(5分钟)2. 强调椭圆的长轴、短轴、焦距等基本概念。
教学反思:六、案例分析:椭圆在现实生活中的应用(10分钟)1. 展示椭圆在自然界中的实例,如行星的运动轨迹、鸟蛋的形状等;2. 分析椭圆在这些实例中的作用和意义;3. 提问:椭圆在现实生活中还有哪些应用?七、互动探究:探索椭圆的面积公式(10分钟)1. 引导学生回顾圆形面积公式;2. 提问:椭圆的面积公式是什么?能否从圆的面积公式入手,探索椭圆的面积公式?3. 分组讨论,让学生自主探索椭圆的面积公式。
八、课堂练习:解决椭圆面积问题(10分钟)1. 让学生自主解决一些与椭圆面积相关的问题;2. 互相交流,检查答案。
九、拓展延伸:椭圆的进一步研究(10分钟)1. 介绍椭圆的一些更深入的性质,如离心率、焦距等;2. 引导学生思考:这些性质有什么实际应用?十、课堂小结与作业布置(5分钟)2. 强调椭圆的面积公式及其应用;3. 布置作业:解决一些与椭圆相关的实际问题。
椭圆的简单几何性质第五课时(一)教学目标理解直线与椭圆的位置关系,能判定直线与椭圆的位置关系,会求直线截椭圆所得的弦长,处理与弦长、弦的中点有关的问题.(二)教学过程 【情境设置】问题一:直线与圆的位置关系有几种?(相交、相切、相离),那么直线与椭圆的位置关系有几种?(仍是相交、相切、相离)问题二:如何判断直线与圆的位置关系?又怎样判定直线与椭圆的位置关系呢?(直线与圆位置关系有两种判定方法:一是根据圆心到直线的距离与圆的半径比较当r d <时相交,当r d =时相切,当r d >时相离,另一种判别方法是直线与圆联立方程组,转化为一元二次方程根的判别式来解决,当0>∆时,直线与圆相离直线与椭圆的位置关系应用一元二次方程根的判别式来解决.)【探索研究】1.练习:已知直线和椭圆的方程如下,求它们的交点坐标并说明位置关系.(1)025103=-+y x ,142522=+y x (2)023=+-y x ,141622=+y x 答案:(1)⎪⎭⎫⎝⎛583, 相切 (2)()20,,⎪⎭⎫⎝⎛--37703748,,相交. 2.例题分析例1 中心在原点,一个焦点为()5001,F 的椭圆截直线23-=x y 所得弦的中点横坐标为21,求椭圆的方程. 由于学生接触类似的问题不多,可教师讲解.解:设所求的椭圆方程为12222=+by a x ,()0>>b a由()5001,F 得5022=-b a ① 把直线方程23-=x y 代入椭圆方程,整理得()()0412*******=-+-+a b x b x b a设弦的两个端点为()11y x A ,,()22y x B ,,则由根与系数关系得22221912b a b x x +=+.又AB 中点的横坐标为21. ∴2196222221=+=+b a b x x .得223b a = ② 解①,②得752=a ,252=b .故所求椭圆的方程为1257522=+x y . 例 2 过椭圆141622=+y x 内一点()12,M 引一条弦,使弦被M 点平分,求这条弦所在直线的方程.分析:本例与例1有相似之征,可让一位学生板演,再提问学生是否有不同的解法,然后教师归纳出以下三种解法:解法一:设所求直线的方程为()21-=-x k y ,代入椭圆方程并整理,得()()()0161242142222=--+--+k x k k x k.设直线与椭圆的交点为()11y x A ,、()22y x B ,,则2x ,2y 是上述方程的两根,于是()14282222+-=+k kk y x . 又M 为AB 的中点∴()2142422221=+-=+k kk x x . 解得21-=k .故所求直线的方程为042=-+y x .解法二:设直线与椭圆的交点为()11y x A ,、()22y x B ,.∵()12,M 为AB 的中点 ∴421=+x x ,221=+y y . 又A 、B 两点在椭圆上,则1642121=+y x ,1642222=+y x两式相减得()()0422212221=-++y y x x于是()()()()0421212121=-++-+y y y y x x x x .∴()()21244421212121-=⨯-=-+-=--y y x x x x y y即21-=AB k 故所求直线的方程为042=-+y x .解法三 设所求直线与椭圆的一个交点为()y x A ,,由于中点为()12,M ,则另一个交点为()y x B --24,.∵A 、B 两点都在椭圆上. ∴16422=+y x . ①()()1624422=-+-y x ②①-②得042=-+y x .由于过A 、B 的直线只有一条,故所求直线的方程为042=-+y x .例3 椭圆122=+ny mx ,与直线1=+y x 相交于A 、B 两点,C 是AB 的中点.若22=AB ,斜率为22(O 为原点),试确定椭圆的方程.(如图) 分析:注意利用弦长公式2121x x k AB -+=,因为计算比较复杂,可由教师讲解. 解法一:由方程组⎩⎨⎧=+=+1122y x ny mx 得()0122=-+-+n nx x n m 设()11y x A ,、()22y x B ,、()00y x C ,,则n m n x x +=+221 nm n x x +-=121 ()nm nn m n x x y y +=+-=+-=+22222121.∴n m n x x x +=+=2210,n m ny y y +=+=2210 由题设得22=n m ① 又()2122121422x x x x x x AB -+=-=()n m n n m n +--⎪⎭⎫⎝⎛+=142222222=+-+⋅=nm mnn m ②解①、②得31=m ,32=n .∴椭圆方程为132322=+y x .解法二:由22=OC k 得OC 的方程为x y 22=, 由⎪⎩⎪⎨⎧=+=122y x x y 解得()1222--,C . 又由⎩⎨⎧=+=+1122ny mx y x 得()()0122=-+-+n nx x n m .所以22221-=+=+nm nx x 即m n 2= ①. 又因为()[]()22112212=--+=x x AB 得()12=+-+n m mnn m ②, 由①、②求出31=m ,32=n 故所求椭圆方程为1323122=+y x .解法三:由⎪⎩⎪⎨⎧=+=122y x x y 得()1222--,C .因为1-=AB k ,所以直线的l 的倾斜角为135°. 又知C 是AB 的中点,22=AB ,所以2==BC AC .即()221,-A 同理求出点()2223--,B . 将A 、B 坐标代入椭圆方程122=+ny mx ,得()()()()⎪⎩⎪⎨⎧=-+-=+-1222312212222n m n m 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==3231n m .所以所求椭圆方程为1323122=+y x . 点拨:椭圆的两种形式的标准方程可统一写成()b a b a by ax ≠>>=+,,00122,强以避免对焦点位置的讨论,且使运算过程简化,而弦中点问题常使用韦达定理来解决.(三)随堂练习1.如果椭圆193622=+y x 的弦被点()24,平分,那么这条弦所在的直线的方程是( ) A .02=-y x B .042=-+y x C .01232=-+y x D .082=-+y x2.已知直线m x y l +=2:,椭圆1422=+y x C :(1)当m 为何值时,l 与C 有两个不同的交点?没有交点? (2)当m 为何值时,直线l 被椭圆C 所截的弦长为1720? 答案:1.D 2.(1)1717<<-m ,17>m 或17-<m (2)32±m (四)总结提炼1.直线与椭圆的位置关系,一般是通过方程组转化为一元二次方程,运用一元二次方程的知识(如求根、判别式、根与系数关系)求得.2.要注意二次曲线与二次方程,二次函数三个二次之间的关系. (五)布置作业1.过点()02,-M 的直线l 与椭圆1222=+y x 交于1P 、2P 两点,线段1P 2P 的中点为P ,设直线l 的斜率为()011≠k k ,直线OP 的斜率为2k ,则21k k 的值等于( )A .2B .-2C .21 D .21- 2.直线1+=kx y 与椭圆1522=+my x 恒有公共点,则m 的取值范围是( ) A .()10, B .()50, C .[)()∞+,,551 D .()∞+,13.已知椭圆C 的方程为()0116222>=+m m y x ,如果直线x y 22=与椭圆的一个交点P 在x 轴上的射影恰好是椭圆的右焦点F ,则m 的值为( )A .2B .22C .32D .84.求与椭圆14922=+y x 相交于A 、B 两点,并且线段AB 的中点为()11,M 的直线方程.5.已知椭圆204522y x +的焦点分别是1F 、2F ,过中心O 作直线与椭圆相交于A 、B 两点,若要使2ABF ∆的面积是20,求该直线方程.答案:1.D 2.C 3.B4.设A 、B 的坐标分别为()11y x ,,()22y x , ∵点A 、B 都在椭圆上∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+②149①14922222121y x y x①-②得()()04921212121=-++++y y y y x x x x ∵AB 的中点为()11,M ∴221=+x x ,221=+y y∴942121-=--x x y y ,即直线AB 的斜率为94-.∴所求直线方程为()1194+--=x y 即01394=-+y x 5.易求得()052,F ,设直线AB 方程为my x =,代入椭圆方程得:()900452022=+y my 即()0900452022=-+y m∴452060221+=-m y y .∴45201502122122+=-⋅=∆m y y OF S ABF . 由2045201502=+m 得43±=m ,∴直线AB 的方程为y x 43±=即034=±y x . (六)板书设计。
椭圆的简单几何性质第四课时(一)教学目标1.能推导并掌握椭圆的焦半径公式,能利用焦半径公式解决有关与焦点距离有关的问题.2.能利用椭圆的有关知识解决实际应用问题.3.能综合利用椭圆的有关知识,解决最值问题及参数的取值范围问题. (二)教学过程 【复习引入】1.利用投影仪显示椭圆的定义,标准方程及其几何性质(见第二课时). 2.求椭圆上到焦点距离的最大值与最小值. 【探索研究】为研究上述问题,可先解决例1,教师出示问题.例 1 求证:椭圆12222=+by a x ()0>>b a 上任一点()00y x P ,与焦点所连两条线段的长分别为0ex a ±.分析:由距离公式和椭圆定义可以有两种证法,先由一位学生演板,教师最后予以补充.证法一:设椭圆的左、右焦点分别为()01,c F -.()02,c F ,则 ()()2222202201a x a b c x y c x PF -⋅++=++= 2020222a cx x ac ++= 0x ac a += ∵a x a ≤≤-0, ∴00>-≥+c a x aca . ∴01ex a PF +=. 又a PF PF 221=+,∴()0022ex a ex a a PF -=+-= 故得证.证法二:设P 到左右准线的距离分别为1d ,2d ,由椭圆的第二定义有e d PF =11,又c a x c a x d 20201+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=,∴02011ex a c a x a c ed PF +=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+==. 又a PF PF 221=+,∴022ex a PF -=. 故得证.说明:1PF 、2PF 叫做椭圆的焦半径.利用焦半径公式在椭圆的有关计算、证明中,能大大简化相应的计算.至此可解决开始提出的问题.∵01ex a PF +=,a x a ≤≤-0, ∴c a a a c a PF +=⋅+≤1,()c a a aca PF -=-+≥1. ∴c a PF c a +≤≤-1.即椭圆上焦点的距离最大值为c a +,最小值为c a -,最大值与最小值点即是椭圆长轴上的顶点.例2 如图,我国发射的第一颗人造地球卫星的运行轨道是以地心(地球中心)2F 为一个焦点的椭圆.已知它们近地点A (离地面最近的点)距地面439km ,远地点B (离地面最)距地面2384km ,并且2F 、A 、B 在同一条直线上,地球半径约6371km ,求卫星运行的轨道方程(精确到1km ).分析:这是一个介绍椭圆在航天领域应用的例子,关键是理解近地点和远地点与椭圆的关系.由于数字大,计算较繁,可教师讲解.解:如图,建立直角坐标系,使点A 、B 、2F 在x 轴上,2F 为椭圆的右焦点(记1F 为左焦点).因为椭圆的焦点在x 轴上,所以设它的方程为12222=+by a x ()0>>b a则6810439637122=+==-=-A F OF OA c a87552384637122=+==-=+B F OF OB c a解得5.7782=a 5.972=c ∴()()77228755681022≈⨯=-+=-=c a ca c ab .因此,卫星的轨道方程是1772277832222=+y x . 点评:由例1可知椭圆上到焦点的距离的最大和最小的点,恰是椭圆长轴的两个端点,因而可知所有卫星的近地点、远地点、及轨道的焦点都在同一直线上.例3 已知点P 在圆()1422=-+y x C :上移动,点Q 在椭圆1422=+y x 上移动,求PQ 的最大值.分析:要求PQ 的最大值,只要考虑圆心到椭圆上的点的距离,而椭圆上的点是有范围的.可在教师指导下学生完成,解答如下:设椭圆上一点()y x Q ,,又()40,C ,于是 ()()()222224144-+-=-+=y y y x QC20832++-=y y3763432+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=y .而11≤≤-y∴当1-=y 时,QC 有最大值5. 故PQ 的最大值为6.点评:椭圆中的最值问题常转化为二次函数在闭区间上的最值问题.例4 已知椭圆12222=+by a x ()0>>b a 与x 轴的正半轴交于点A ,O 是原点.若椭圆上存在一点M ,使MO MA ⊥,求椭圆离心率e 的取值范围.分析:依题意M 点的横坐标a x <<0,找到x 与a 、b 的关系式.教师讲解为好.解:设M 的坐标为()y x ,,由OM AM ⊥,有22222⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-a y a x于是下面方程组的解为M 的坐标⎪⎩⎪⎨⎧=+=+-.022222222b a y a x b y ax x 消去y 整理得()0223222=+-+b a x a x b a.解得a x = 或 22c ab x =.a x =即为椭圆的右顶点∴ a cab <<220 即22c b <.即22>e ,而1<e , 故122<<e . (三)随堂练习1.如图在AFB ∆中,150=∠AFB ,32-=∆AFB S ,则以F 为焦点,A 、B 分别是长、短轴端点的椭圆方程是______________.2.设椭圆12922=+y x 上动点()y x P ,到定点()0,a A ()30<<a 的距离AP 最小值为1,求a 的值.答案:1.12822=+y x 2.2=a (四)总结提炼椭圆的焦半径是椭圆的基础问题,在解题中有其独特的作用,椭圆的范围在解决椭圆的元素的范围及与其有关的最大值(最小值)问题时是很有效的方法.(五)布置作业1.椭圆短半轴的长为1,离心率的最大值是23,则长半轴长的取值范围是___________. 2.若椭圆两焦点为()041,-F ,()042,F ,P 在椭圆上,且21F PF ∆的最大面积是12,则椭圆方程是_______________.3.已知F 是椭圆222222ba y a xb =+()0>>b a 的一个焦点,PQ 是过其中心的一条弦,记22b a c -=,则PQF ∆面积的最大值是( )A .ab 21B .abC .acD .bc 4.已知()00y x M ,是椭圆1162522=+y x 上的任意一点,以过M 的一条焦半径为直径作圆1O ,以椭圆长轴为直径作圆2O ,则圆1O 与圆2O 的位置关系是( )A .内切B .内含C .相交D .相离5.设P 是椭圆12222=+by a x ()0>>b a 上的任一点,求P 点到椭圆两焦点1F 、2F 距离之积的最大值与最大值,并求取得最大值与最小值时P 点的坐标.6.设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x 轴上,离心率23=e ,已知点⎪⎭⎫⎝⎛230,P 到这个椭圆上的点的最远距离是7,求这个椭圆方程,并求椭圆上到点P 的距离等于7的点的坐标.答案:1.(]21,2.192522=+y x 3.D 4.A 5.设()00y x P ,则01ex a PF +=,02ex a PF -=()()20220021x e a ex a ex a PF PF -=-+=⋅ ∵a x a ≤≤-0 ∴2200a x ≤≤当00=x 即()b P ,0或()b -,0时,21PF PF ⋅最大,最大值为2a .当220a x =即()0,a P 或()0,a -时,21PF PF ⋅最小,最小值为222b c a =-.6.设所求椭圆方程是12222=+by a x ()0>>b a依题意可得342132322222++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=b y y x d ,其中b y b ≤≤-如果210<<b ,则当b y -=时,2d 有最大值,即()22237⎪⎭⎫ ⎝⎛+=b .由此得21237>-=b ,与21<b 矛盾.因此必有21≥b 成立,于是当21-=y 时,2d 有最大值,即()34722+=b.由此得1=b ,2=a ,故所求椭圆方程为1422=+y x . 由21-=y 代入椭圆方程得点⎪⎭⎫ ⎝⎛--213,和⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,到点P 的距离都是7.注:本题也可设椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x ,其中0>>b a ,πθ20<≤,利用三角函数求解.。
椭圆的几何性质教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解椭圆的定义及标准方程;(2)掌握椭圆的几何性质,如焦点、半长轴、半短轴等;(3)能够运用椭圆的性质解决实际问题。
2. 过程与方法:(1)通过观察实物,培养学生的直观思维能力;(2)利用数形结合思想,引导学生发现椭圆的性质;(3)运用合作交流的学习方式,提高学生解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观:激发学生对椭圆几何性质的兴趣,培养学生的探究精神,提高学生对数学的热爱。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)椭圆的定义及标准方程;(2)椭圆的几何性质;(3)运用椭圆性质解决实际问题。
2. 教学难点:(1)椭圆几何性质的推导;(2)运用椭圆性质解决复杂问题。
三、教学过程1. 导入新课:通过展示生活中的椭圆实例,如地球、鸡蛋等,引导学生关注椭圆形状的物体,激发学生对椭圆的兴趣。
2. 知识讲解:(1)介绍椭圆的定义及标准方程;(2)讲解椭圆的几何性质,如焦点、半长轴、半短轴等;(3)引导学生发现椭圆性质之间的关系。
3. 实例分析:通过具体例子,让学生了解如何运用椭圆的性质解决问题,如计算椭圆的长轴、短轴等。
4. 课堂练习:布置一些有关椭圆性质的练习题,让学生巩固所学知识。
四、课后作业1. 复习椭圆的定义及标准方程;2. 熟练掌握椭圆的几何性质;3. 尝试运用椭圆性质解决实际问题。
五、教学反思本节课结束后,教师应认真反思教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学策略,以提高学生对椭圆几何性质的理解和运用能力。
关注学生在学习过程中的困惑,及时解答疑问,提高教学质量。
六、教学活动设计1. 小组讨论:让学生分组讨论,探究椭圆性质之间的内在联系,培养学生合作交流的能力。
2. 课堂展示:每组选代表进行成果展示,分享探讨过程中的发现和感悟,提高学生的表达能力和逻辑思维。
3. 教师点评:对学生的讨论成果进行点评,总结椭圆性质的关键点,引导学生深入理解。
七、教学评价1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对椭圆性质的理解程度,及时发现并解决问题。
椭圆的简单几何性质教学目标:1. 理解椭圆的定义及其基本性质。
2. 掌握椭圆的长轴、短轴、焦距等几何参数的计算方法。
3. 能够运用椭圆的性质解决相关几何问题。
教学重点:1. 椭圆的定义及其基本性质。
2. 椭圆几何参数的计算方法。
教学难点:1. 椭圆性质的应用。
教学准备:1. 教学课件或黑板。
2. 尺子、圆规等绘图工具。
教学过程:一、导入1. 引导学生回顾圆的性质,提出问题:“如果将圆的半径缩小,圆的形状会发生什么变化?”2. 学生讨论并得出结论:圆的形状会变成椭圆。
二、新课讲解1. 引入椭圆的定义:椭圆是平面上到两个固定点(焦点)距离之和为常数的点的轨迹。
2. 讲解椭圆的基本性质:a) 椭圆的两个焦点对称,且位于椭圆的长轴上。
b) 椭圆的长轴是连接两个焦点的线段,短轴是垂直于长轴的线段。
c) 椭圆的半长轴a和半短轴b是椭圆的几何参数,焦距2c与a、b之间的关系为c^2=a^2-b^2。
3. 演示如何用尺子和圆规绘制椭圆,并引导学生动手实践。
三、案例分析1. 给出一个椭圆,让学生计算其长轴、短轴和焦距。
2. 学生分组讨论并解答,教师巡回指导。
四、课堂练习1. 布置课堂练习题,让学生运用椭圆的性质解决问题。
2. 学生独立完成练习题,教师批改并给予反馈。
五、总结与拓展1. 总结本节课所学的椭圆的基本性质和几何参数的计算方法。
2. 提出拓展问题:“椭圆在实际应用中有什么意义?”,引导学生思考和探索。
教学反思:本节课通过导入、新课讲解、案例分析、课堂练习和总结与拓展等环节,使学生掌握了椭圆的基本性质和几何参数的计算方法。
在教学过程中,注意引导学生主动参与、动手实践,提高学生的学习兴趣和积极性。
通过课堂练习和拓展问题,培养学生的思维能力和解决问题的能力。
但在教学过程中,也要注意对学生的个别辅导,确保每个学生都能跟上教学进度。
六、椭圆的离心率1. 引入离心率的定义:椭圆的离心率e是焦距c与半长轴a之比,即e=c/a。
椭圆的简单几何性质教学目标:1. 理解椭圆的定义及其基本几何性质。
2. 学会运用椭圆的性质解决相关问题。
3. 培养学生的观察能力、推理能力和解决问题的能力。
教学内容:1. 椭圆的定义2. 椭圆的焦点3. 椭圆的长轴和短轴4. 椭圆的离心率5. 椭圆的面积教学准备:1. 教学课件或黑板2. 椭圆模型或图片3. 直尺、圆规等绘图工具教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入椭圆的概念,展示椭圆模型或图片,让学生观察并描述椭圆的特点。
2. 引导学生思考:椭圆与其他几何图形(如圆、矩形等)有什么不同?二、椭圆的定义(10分钟)1. 给出椭圆的定义:椭圆是平面上到两个定点(焦点)距离之和等于常数的点的集合。
2. 解释椭圆的焦点概念,说明焦点的作用。
3. 引导学生通过实际操作,绘制一个椭圆,并标记出焦点。
三、椭圆的焦点(10分钟)1. 介绍椭圆的焦点与椭圆的离心率的关系。
2. 引导学生通过实际操作,观察焦点的位置与椭圆的形状之间的关系。
3. 解释椭圆的离心率的定义及其几何意义。
四、椭圆的长轴和短轴(10分钟)1. 介绍椭圆的长轴和短轴的概念。
2. 引导学生通过实际操作,测量和记录椭圆的长轴和短轴的长度。
3. 解释长轴和短轴与椭圆的形状之间的关系。
五、椭圆的面积(10分钟)1. 介绍椭圆的面积的计算公式。
2. 引导学生通过实际操作,计算一个给定椭圆的面积。
3. 解释椭圆面积与长轴和短轴之间的关系。
教学评价:1. 通过课堂讲解和实际操作,学生能够理解椭圆的定义及其基本几何性质。
2. 通过解决问题和完成作业,学生能够运用椭圆的性质解决相关问题。
3. 通过课堂讨论和提问,学生能够展示对椭圆的理解和应用能力。
六、椭圆的离心率(10分钟)1. 回顾椭圆的离心率的定义和计算方法。
2. 引导学生通过实际操作,观察离心率与椭圆的形状之间的关系。
3. 解释离心率在几何中的应用,如椭圆的焦点和直线的交点等。
七、椭圆的参数方程(10分钟)1. 介绍椭圆的参数方程及其意义。
椭圆的简单几何性质教学教案一、教学目标1. 知识与技能:使学生掌握椭圆的定义,理解椭圆的基本几何性质,如焦点、半长轴、半短轴等概念;2. 过程与方法:通过观察、分析、归纳等方法,让学生发现并证明椭圆的几何性质;3. 情感态度与价值观:培养学生对数学的兴趣,提高学生分析问题、解决问题的能力。
二、教学内容1. 椭圆的定义:椭圆是平面上到两个定点(焦点)距离之和为定值的点的轨迹。
2. 椭圆的基本几何性质:a. 焦点:椭圆的焦点距离为2c,其中c为半焦距,c^2=a^2-b^2;b. 半长轴:椭圆的半长轴为a,表示椭圆的长轴的一半;c. 半短轴:椭圆的半短轴为b,表示椭圆的短轴的一半;d. 椭圆的面积:S=πab。
三、教学重点与难点1. 教学重点:椭圆的定义及其基本几何性质;2. 教学难点:椭圆的焦点、半长轴、半短轴等概念的理解与应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生通过观察、分析、归纳等方法发现椭圆的几何性质;2. 利用数形结合法,让学生直观地理解椭圆的定义及其几何性质;3. 运用实例讲解法,让学生掌握椭圆在实际问题中的应用。
五、教学过程1. 导入新课:通过介绍椭圆的起源和发展,激发学生的学习兴趣;2. 讲解椭圆的定义:结合图形,解释椭圆的定义,让学生理解椭圆的概念;3. 探索椭圆的基本几何性质:引导学生观察椭圆的图形,发现焦点、半长轴、半短轴等性质;4. 证明椭圆的几何性质:引导学生运用数学方法证明椭圆的基本几何性质;5. 应用实例:让学生运用椭圆的性质解决实际问题,巩固所学知识。
本教案为椭圆的简单几何性质教学教案的第一部分,后续章节将陆续呈现。
希望能对您的教学有所帮助!六、教学练习1. 基本概念练习:a. 定义椭圆的焦点;b. 解释椭圆的半长轴和半短轴;c. 计算椭圆的面积。
2. 应用题练习:a. 已知椭圆的半长轴为5cm,半短轴为3cm,求椭圆的焦点距离;b. 已知椭圆的面积为36πcm²,半长轴为6cm,求椭圆的半短轴;c. 一个椭圆的焦点在x轴上,半长轴为4cm,半短轴为3cm,求椭圆的标准方程。
椭圆的简单几何性质教学教案第一章:椭圆的定义与标准方程1.1 椭圆的定义引入椭圆的概念,通过实际例子让学生感受椭圆的形状。
讲解椭圆的定义:椭圆是平面上到两个固定点(焦点)距离之和为常数的点的轨迹。
1.2 椭圆的标准方程推导椭圆的标准方程:\(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\),其中\(a\)是椭圆的半长轴,\(b\)是半短轴。
解释\(a\)和\(b\)与椭圆的形状和大小之间的关系。
第二章:椭圆的焦点与离心率2.1 椭圆的焦点讲解椭圆的焦点定义:椭圆上到两个焦点距离之和为常数的点。
推导椭圆焦点的坐标公式:\((\pm c, 0)\),其中\(c\)是焦距,满足\(c^2 = a^2 b^2\)。
2.2 椭圆的离心率定义椭圆的离心率:\(e = \frac{c}{a}\),表示椭圆的扁率。
解释离心率与椭圆的形状之间的关系:离心率越接近1,椭圆越扁;离心率越接近0,椭圆越接近圆。
第三章:椭圆的面积与周长3.1 椭圆的面积推导椭圆的面积公式:\(A = \pi ab\),其中\(a\)和\(b\)分别是椭圆的半长轴和半短轴。
解释椭圆面积与半长轴和半短轴之间的关系。
3.2 椭圆的周长推导椭圆的周长公式:\(C = \pi(a + b)\),其中\(a\)和\(b\)分别是椭圆的半长轴和半短轴。
解释椭圆周长与半长轴和半短轴之间的关系。
第四章:椭圆的直线段性质4.1 椭圆的半通径定义椭圆的半通径:连接椭圆上一点与焦点的线段中点的距离。
推导半通径的公式:\(r = \frac{a}{2}\)。
4.2 椭圆的半焦距定义椭圆的半焦距:椭圆上到焦点距离之和的一半。
推导半焦距的公式:\(f = \frac{c}{2}\)。
第五章:椭圆的参数方程与极坐标方程5.1 椭圆的参数方程引入椭圆的参数方程:\(x = a \cos t\),\(y = b \sin t\),其中\(t\)是参数。
一、教学目标:1. 知识与技能:(1)理解椭圆的定义及简单几何性质;(2)掌握椭圆的标准方程及焦点、半长轴、半短轴等基本概念;(3)能够运用椭圆的性质解决一些实际问题。
2. 过程与方法:(1)通过观察、实验、探究等活动,培养学生的动手操作能力和抽象思维能力;(2)利用数形结合的思想,引导学生从几何图形中探索椭圆的性质;(3)学会用椭圆模型解释生活中的现象,提高学生的应用能力。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对数学的兴趣,提高学生学习数学的积极性;(2)培养学生勇于探究、合作交流的良好学习习惯;(3)引导学生认识椭圆在现实生活中的应用,体会数学与实际的联系。
二、教学重点与难点:1. 教学重点:(1)椭圆的定义及简单几何性质;(2)椭圆的标准方程及基本概念;(3)椭圆性质在实际问题中的应用。
2. 教学难点:(1)椭圆标准方程的推导;(2)椭圆性质的证明及运用。
三、教学准备:1. 教师准备:(1)熟练掌握椭圆的相关知识;(2)准备教学课件、图形软件等教学工具;(3)设计好教学过程中的提问及探究活动。
2. 学生准备:(1)预习椭圆相关知识;(2)准备好笔记本,记录重点知识;(3)积极参与课堂讨论,主动提出问题。
四、教学过程:1. 导入新课:(1)利用多媒体展示椭圆的图片,引导学生关注椭圆在生活中的应用;(2)回顾圆的相关知识,为新课学习做好铺垫。
2. 知识讲解:(1)介绍椭圆的定义及简单几何性质;(2)讲解椭圆的标准方程及基本概念;(3)引导学生通过数形结合的思想,理解椭圆的性质。
3. 课堂互动:(1)让学生举例说明生活中的椭圆现象;(2)组织学生进行小组讨论,探究椭圆性质的应用;(3)回答学生提出的问题,解答学生的疑惑。
4. 巩固练习:(1)布置一些有关椭圆性质的练习题,让学生课后巩固所学知识;(2)挑选一些典型的练习题,进行讲解和分析,帮助学生提高解题能力。
五、课后反思:1. 课堂效果总结:(1)学生对椭圆的定义及简单几何性质的理解程度;(2)学生对椭圆标准方程及基本概念的掌握情况;(3)学生在课堂互动中的表现及提出的问题。
椭圆的简单几何性质
第三课时
(一)教学目标
1.能利用椭圆中的基本量a 、b 、c 、e 熟练地求椭圆的标准方程.
2.掌握椭圆的参数方程,会用参数方程解一些简单的问题.
(二)教学过程
【复习引入】
由一位学生回答,教师板书列表或用投影仪给出.
问题1.椭圆有哪些几何性质?
问题2.确定椭圆的标准方程需要几个条件?
通过对椭圆标准方程的讨论,研究了椭圆的几何性质,必须掌握标准方程中a 、b 和c 、e 的几何意义以及a 、b 、c 、e 之间的相互关系,这样就可以由椭圆的几何性质确定它的标准方程.
【例题分析】
例1 求中心在原点,过点⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛
231,P ,一条准线方程为043=-x 的椭圆方程. 分析:根据准线方程可知椭圆的焦点在x 轴上,由于思路不同有两种不同的解法,可让学生练习后,教师再归纳小结,解法如下:
解法一:设椭圆方程为()02
22222>>=+b a b a y a x b . ∵点⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛231,P 在椭圆上 ∴2222
43b a a b =+ 即()143222-=a a b ① 又∵一条准线方程是043=-x ∴3
42=c a 243a c = ② 将①、②代入 2
22c b a +=,得 ()
4222163143a a a a +-= 整理得02819324=+-a a 解得42=a 或372=
a . 分别代入①得12=
b 或16
212=b .
故所求椭圆方程为1422=+y x 或121
16732
2=+y x . 解法二:设椭圆的右焦点为()0,
c F ,点P 到椭圆右准线的距离为
d ,由椭圆的第二定义得a
c d PF
=,即 ()a c c =-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-13
423122. ① 又由准线方程为3
42==c a x c a c 4
322=. ② 将②代入①,整理得 021319122=+-c c
解得3=c 或347=
c . 代入②及222c b a +=得
⎪⎩⎪⎨⎧==1422
b a 或 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==16213722b a 故所求椭圆的方程为1422=+y x 或 121
16732
2=+y x . 例 2 如图,以原点心圆心,分别以a 、
b ()0>>b a 为半径作两个圆,点B 是大圆半径OA
与小圆的交点,过点A 作Ox AN ⊥,垂足为N ,过
点B 作AN BM ⊥,垂足为M ,求当半径OA 绕点O
旋转时点M
的轨迹的参数方程.
解:设点M 的坐标为()y x ,,ϕ是以Ox 为始边,
OA 为终边的正角.
取ϕ为参数,那么⎪⎩⎪⎨⎧====ϕ
ϕsin cos OB NM y OA ON x 即⎩⎨⎧==ϕ
ϕsin cos b y a x 这就是所求点M 的轨迹的参数方程.
消去参数ϕ后得到122
22=+b
y a x ,由此可知,点M 的轨迹是椭圆. 点评:这道题还给出了椭圆的一种画法,按照这种方法,在已知椭圆的长、短轴长的情况下,给出离心角ϕ的一个值,就可以画出椭圆上的一个对应点,利用几何画板画椭圆都用此法.
例3 已知椭圆⎩⎨⎧==ϕ
ϕsin cos b y a x ,(0>a ,0>b ,ϕ为参数)上的点()y x P ,,求:
(1)x 、y 的取值范围;
(2)y x 43+的取值范围.
解:(1)∵1cos 1≤≤-ϕ,1sin 1≤≤-ϕ,
∴a a a ≤≤-ϕcos ,b b b ≤≤-ϕsin .
∴a x a ≤≤-,b x b ≤≤-为所求范围.
(2)∴ϕϕsin 4cos 343b a y x +=+
()θϕ++sin 16922b x .
(其中θ为第一象限角,且b a 43tan =
θ). 而()1sin 1≤+≤-θϕ. ∴()[]222222169169sin 169b a b a b a ++-∈++,θϕ, 即222216943169b a y x b a +≤+≤+-这所求.
例4 把参数方程⎩⎨⎧==ϕ
ϕsin 4cos 3y x (ϕ为参数).写成普通方程,并求出离心率. 解:由参数方程得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==.sin 4
cos 3ϕϕy x
平方相加得116
92
2=+y x 为所求普通方程. ∵4=a ,3=b , ∴791622=-=+=b a c . ∴椭圆的离心率4
7=e . (三)随堂练习
1.焦点在x 轴上的椭圆上一点P 到两准线间的距离之和为36,到两焦点的距离分别为9和15的椭圆的标准方程为______________.
2.参数方程⎩
⎨⎧==θθsin 3cos 4y x (θ为参数)表示的曲线的焦点坐标是______________. 3.椭圆⎩⎨⎧==θ
θcos 3cos 2y x (θ为参数)的离心率为_________________.
答案:1.1801442
2=+y x 2.()07,-,()07, 3.3
5 (四)总结提炼
若已知条件涉及到焦点,准线方程式时,往往利用定义求解较简便. 2.椭圆的参数方程⎩
⎨⎧==ϕϕsin cos b y a x (ϕ为参数)中,0>>b a 表明a 2、b 2分别是椭圆的长轴、短轴长,且焦点在x 轴上,参数ϕ的几何意义是椭圆的离心角,利用椭圆的参数方程求()y x f ,的最值较方便.
(五)布置作业
1.已知椭圆中心在原点,一个焦点是()031,
F ,点⎪⎭⎫ ⎝⎛5124,P 在椭圆上,则点P 到与1F 相应准线的距离为( )
A .513
B .337
C .325
D .3
23 2.椭圆122
22=+b
y a x ()0>>b a 的左焦点为F ,()0,a A -,()b B ,0是两个顶点,如果F 到直线AB 的距离等于7
7b ,那么椭圆的离心率等于( )
A .777-
B .777+
C .32
D .3
6 4.椭圆⎩⎨⎧==θ
θsin 4sin 5y x (θ为参数)的两准线间距离为_______________.
5.已知椭圆的一条准线方程是325-
=x ,且过点⎪⎭⎫ ⎝⎛5124,,求椭圆的标准方程. 6.求椭圆122
22=+b
y a x ()0>>b a 的内接矩形面积的最大值. 答案:1.A 2.C 3.D 4.3
50 5.1162522=+y x 7.设()y x P ,是椭圆上的任一点,则⎩⎨⎧==θ
θsin cos b y a x (θ为参数) 内接矩形面积θθθθcos sin 4sin 2cos 2ab b a S =⋅=
θθ>=2sin 2ab ∴ab S 2≤ ab S 2max =.。