3.1.2椭圆的简单几何性质(一)第一课时
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第三课时 3.1.2椭圆的简单几何性质(一)
一、教学目标:(1)知识与技能:掌握椭圆的范围、对称性、顶点,掌握c b a ,,几何意义以及c b a ,,的相互关系,初步学习利用方程研究曲线性质的方法。
(2)过程与方法:利用曲线的方程来研究曲线性质的方法是学习解析几何以来的第一次,通过初步尝试,使学生经历知识产生与形成的过程,不仅注意对研究结果的掌握和应用,更重视对研究方法的思想渗透及分析问题和解决问题能力的培养;以自主探究为主,通过体验数学发现和创造的历程,培养学生观察、分析、逻辑推理、理性思维的能力。
(3)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,从中体味合作与成功的快乐,由此激发其更加积极主动的学习精神和探索勇气;通过多媒体展示,让学生体会椭圆方程结构的和谐美和椭圆曲线的对称美,培养学生的审美习惯和良好的思维品质。
二、教学重点、难点:重点:从知识上来讲,要掌握如何利用椭圆标准方程的结构特征研究椭圆的几何性质;从学生的体验来说,需要关注学生在探究椭圆性质的过程中思维的过程展现,如思维角度和思维方法。
难点:椭圆几何性质的形成过程,即如何从椭圆标准方程的结构特征中抽象出椭圆的几何性质。
三、教学方法:探究式教学法,即教师通过问题诱导→启发讨论→探索结果,引导学生直观观察→归纳抽象→总结规律,使学生在获得知识的同时,能够掌握方法、提升能力.
四、教学过程
(一)、复习与引入过程:引导学生复习由函数的解析式研究函数的性质或其图像的特点,在本节中不仅要注意通过对椭圆的标准方程的讨论,研究椭圆的几何性质的理解和应用,而且还注意对这种研究方法的培养.①由椭圆的标准方程和非负实数的概念能得到椭圆的范围;②由方程的性质得到椭圆的对称性;③先定义圆锥曲线顶点的概念,容易得出椭圆的顶点的坐标及长轴、短轴的概念;④通过P 48的思考问题,探究椭圆的扁平程度量椭圆的离心率.〖板书〗§2.1.2椭圆的简单几何性质.
(二)、新课探析
(1)、通过复习和预习,知道对椭圆的标准方程的讨论来研究椭圆的几何性质. 提问:研究曲线的几何特征有什么意义?从哪些方面来研究?
通过对曲线的范围、对称性及特殊点的讨论,可以从整体上把握曲线的形状、大小和位置.要从范围、对称性、顶点及其他特征性质来研究曲线的几何性质.
(2)、椭圆的简单几何性质:①范围:由椭圆的标准方程可得,22
2210y x b a
=-≥,进一步得:a x a -≤≤,同理可得:b y b -≤≤,即椭圆位于直线x a =±和y b =±所围成的矩形框图里;②对称性:由以x -代x ,以y -代y 和x -代x ,且以y -代y 这三个方面来研究椭圆的标准方程发生变化没有,从而得到椭圆是以x 轴和y 轴为对称轴,原点为对称中心;③顶点:先给出圆锥曲线的顶点的统一定义,即圆锥曲线的对称轴与圆锥曲线的交点叫做圆锥曲线的顶点.因此椭圆有四个顶点,由于椭圆的对称轴有长短之分,较长的对称轴叫做长轴,较短的叫做短轴;
④离心率: 椭圆的焦距与长轴长的比a
c e =叫做椭圆的离心率(10<<e ),⎩⎨⎧→→→椭圆图形越扁时当01a ,,b ,c e ;⎩⎨⎧→→→椭圆越接近于圆
时当a ,b ,c e 00 . (3)例题讲解与引申、扩展
例1、 求椭圆221625400x y +=的长轴和短轴的长、离心
率、焦点和顶点的坐标.
分析:由椭圆的方程化为标准方程,容易求出,,a b c .引导
学生用椭圆的长轴、短轴、离心率、焦点和顶点的定义即可
求相关量.
扩展:已知椭圆()22550mx y m m +=>的离心率为e =m 的值. 解法剖析:依题意,0,5m m >≠,但椭圆的焦点位置没有确定,应分类讨论:①当焦点在
x 轴上,即05m <<时,有a b c ===
=,得3m =;
②当焦点在y 轴上,即5m >时,有,5a =,∴
0253
m =⇒=. 例2、 如图,一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面的一部分.过对对称的截口BAC 是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点1F 上,片门位于另一个焦点2F 上,由椭圆一个焦
点1F 发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点2F .已知12BC F F ⊥,1 2.8F B cm =,12 4.5F F cm =.建立适当的坐标系,求截口BAC 所在椭圆的方程.
解法剖析:建立适当的直角坐标系,设椭圆的标准方程为22
221x y a b
+=,算出,,a b c 的值;此题应注意两点:①注意建立直角坐标系的两个原则;②关于,,a b c 的近似值,原则上在没有注意精确度时,看题中其他量给定的有效数字来决定.
例3、如图,设(),M x y 与定点()4,0F 的距离和它到直线l :
254x =的距离的比是常数45
,求点M 的轨迹方程.
分析:若设点(),M x y ,则MF =
l :254x =的距离254
d x =-,则容易得点M 的轨迹方程. 引申:(用《几何画板》探究)若点(),M x y 与定点(),0F c 的
距离和它到定直线l :2
a x c
=的距离比是常数c e a =()0a c >>,则点M 的轨迹方程是椭圆.其中定点(),0F c 是焦点,定直线l :2a x c
=相应于F 的准线;由椭圆的对称性,另一焦点(),0F c '-,相应于F '的准线l ':2
a x c
=-. (三)、课堂练习:课本P68页中1、2
(四)、反思小结:(1)、利用方程研究椭圆的几何性质时,若椭圆的方程不是标准方程,首先应将方程画为标准方程,然后找出相应的c b a ,,。
利用椭圆的几何性质,可以简化画图过程,保证图形的准确性;(2)、掌握画椭圆草图的基本步骤和注意事项:①以椭圆的长轴、短轴为邻边画矩形;②由矩形四边的中点确定椭圆的四个顶点;③用曲线将四个顶点连成一个椭圆;④画图时要注意它们的对称性及顶点附近的平滑性。
(五)、课后作业:课本习题3-1 A 组中6、7、8
五、教后反思:。