人教版高中数学选修2-1椭圆及其简单几何性质(1)教案
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教学准备1. 教学目标1.知识与技能(1)理解椭圆的定义,掌握椭圆的标准方程;(2)能根据已知条件求椭圆的标准方程;2.过程与方法(1)让学生经历椭圆概念的形成过程,培养学生动手能力和合作学习能力,锻炼学生观察分析和归纳概括能力;(2)通过椭圆标准方程的推导过程,使学生进一步理解曲线与方程的概念,体会用建立曲线方程的基本方法——坐标法,渗透数形结合思想,培养计算能力。
(3)在求解椭圆的标准方程的过程,使学生掌握待定系数法,并渗透分类讨论思想。
3.情感、态度和价值观(1)亲身经历椭圆标准方程的获得过程,感受数学美(对称美、简洁美)的熏陶;(2)通过主动探索,合作交流,体会数学的理性和严谨;(3)通过经历椭圆方程的化简,增强学生战胜困难的意志品质和锲而不舍的钻研精神,养成扎实严谨的科学态度。
2. 教学重点/难点教学重点:椭圆的定义及其标准方程教学难点:椭圆的标准方程的推导与化简3. 教学用具4. 标签教学过程教学过程:一、创设情境,引入课题几何画板演示一些天体运行的轨迹图,并提出问题——这些天体运行的轨迹是什么?学生经过观察,很直观地看出是椭圆。
问:你能不能列举生活中椭圆的例子?从而引出课题[设计意图]激发学习兴趣,了解生活中有椭圆,说明研究椭圆的必要性。
二、实验探究,形成概念1、取一条定长的细绳,把它的两端都固定在图版的同一点处,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,这时笔尖(动点)画出的轨迹是什么?(回顾圆定义)2、如果把细绳的两端拉开一段距离,将圆心分开变成两个,绳子两端固定在这两个定点上,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的轨迹是什么曲线。
学生活动:拿出事先准备的学具,动手合作操作,画出椭圆。
教师活动:用教具画椭圆。
3、在这一过程中,移动的笔尖(动点)满足的几何条件是什么?4、你能自己归纳椭圆的定义吗?活动:学生观察分析、归纳定义,老师补充概括,给出椭圆定义,并引导学生注意对关键条件。
5、为什么常数要大于呢?(教师操作,学生观察分析三种情况。
2.2.2 椭圆的简单几何性质(第一课时)一、教学目标 (一)学习目标1.给定椭圆标准方程,能说出椭圆的范围,对称性,顶点坐标和离心率;2.在图形中,能指出椭圆中e c b a ,,,的几何意义及其相互关系;3.知道离心率大小对椭圆扁平程度的影响. (二)学习重点1.用方程研究椭圆上点的横纵坐标范围,对称性;2.椭圆的简单几何性质. (三)学习难点椭圆的离心率及椭圆几何性质的简单应用 二.教学设计 (一)预习任务设计 1.预习任务(1)读一读:阅读教材第43页至第46页.(2)想一想:椭圆的离心率对椭圆扁平程度的影响?(3)写一写:焦点分别在,x y 轴上的椭圆的范围、对称性、顶点. 2.预习自测判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的长轴长为a .( )(2)椭圆的离心率e 越大,椭圆就越圆.( )(3)若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长分别为10,8,则椭圆的方程为2212516x y +=.( )(4)已知点(,)m n 在椭圆228324x y +=上,则24m +的最大值为4+.( ) 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】通过椭圆的标准方程22221x y a b +=可认识到椭圆的相应几何量:长轴长2a ,短轴长2b ,离心率e ca=,x 的取值范围取值范围a x a -≤≤. 【思路点拨】通过椭圆的标准方程认识几何性质. 【答案】(1)×;(2)×;(3)×;(4)√. (二)课堂设计 1.知识回顾椭圆的标准方程:当焦点在x 轴时,)0(12222>>=+b a b y a x当焦点在y 轴时,)0(12222>>=+b a b x a y2.新知讲解探究一:具体方程,认识图形 ●活动① 图形引发性质运用所学的知识,你能否画出方程14922=+y x 所对应的曲线?(如果不能精确地画出,也可以画出它的草图.)预案一:利用椭圆的定义,用绳子画图;预案二:根据所学先判断其为椭圆,求与x 轴y 轴的交点再连结;预案三:根据所学判断椭圆具有对称性,只需比较精确地画出第一象限的部分; 【设计意图】让学生在画曲线的时候,通过动手能发现椭圆上点的坐标取值有范围限制,即椭圆的范围;发现椭圆具有对称性,从而为引出对称性作铺垫;发现特殊点(与对称轴的交点),即椭圆的顶点.研究曲线的性质,可以从整体上把握它的形状,大小和位置.以椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 为例,你觉得应该从哪些方面研究它的几何性质?【设计意图】引出研究曲线性质的意义,为后面研究椭圆的几何性质指明角度. 探究二:简化抽象、探究性质 ●活动① 归纳梳理、理解提升(1)范围:由标准方程知,椭圆上点的坐标(,)x y 满足不等式22221,1x y a b ≤≤,∴22x a ≤,22y b ≤,∴||x a ≤,||y b ≤.说明椭圆位于直线x a =±,y b =±所围成的矩形里. (2)对称性:在曲线方程里,若以y -代替y 方程不变,所以若点(,)x y 在曲线上时,点(,)x y -也在曲线上,所以曲线关于x 轴对称,同理,以x -代替x 方程不变,则曲线关于y 轴对称.若同时以x -代替x ,y -代替y 方程也不变,则曲线关于原点对称.所以,椭圆关于x 轴、y 轴和原点对称.这时,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是对称中心,椭圆的对称中心叫椭圆的中心. (3)顶点:确定曲线在坐标系中的位置,常需要求出曲线与x 轴、y 轴的交点坐标.在椭圆的标准方程中,令0x =,得y b =±,则1(0,)B b -,2(0,)B b 是椭圆与y 轴的两个交点.同理令0y =得x a =±,即1(,0)A a -,2(,0)A a 是椭圆与x 轴的两个交点. 所以,椭圆与坐标轴的交点有四个,这四个交点叫做椭圆的顶点.同时,线段21A A 、21B B 分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别为2a 和2b ,a 和b 分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长.由椭圆的对称性知:椭圆的短轴端点到焦点的距离为a ;在22R t O BF ∆中,2||O B b =,2||O F c =,22||BF a =,且2222222||||||O F B F O B =-,即222c a b =-. (4)离心率:椭圆的焦距与长轴的比e ca=叫椭圆的离心率.∵0a c >>,∴01e <<,且e 越接近1,c 就越接近a ,从而b 就越小,对应的椭圆越扁;反之,e 越接近于0,c 就越接近于0,从而b 越接近于a ,这时椭圆越接近于圆.当且仅当a b =时,0c =,两焦点重合,图形变为圆,方程为222x y a+=.e 1,0c a b →→→⎧⎨⎩当时,椭圆图形越扁; e 00,c b a →→→⎧⎨⎩当时,椭圆越接近于圆. ●活动② 巩固基础、检查反馈 例1.根据下列条件求椭圆的标准方程 (1)28,e 3c ==; (2)过点(3,0)P ,离心率e =,求椭圆的标准方程. 【知识点】椭圆的标准方程以及离心率. 【解题过程】(1)8e ,1223c c a a e =∴===,又2222212880b a c =-=-= ∴椭圆标标准方程为22114480x y +=或22114480y x +=. (2)当椭圆的焦点在x 轴上时,3,c a c a ==∴=. 从而222963b a c =-=-=,∴椭圆的方程为22193x y +=.当椭圆的焦点在y 轴上时,3,c b a === 227a ∴=,∴椭圆方程为221927x y += ∴所求椭圆的方程为221927x y +=或22193x y +=. 【思路点拨】已知椭圆的某些性质,和与性质相关的条件求标准方程仍需先判定焦点位置,从而确定方程形式,并用待定系数的思想,求出方程中的,a b 值,得到方程.【答案】(1)22114480x y +=或22114480y x +=;(2)221927x y +=或22193x y +=.同类训练 已知椭圆()22550mx y m m +=>的离心率为e =,求m 的值. 【知识点】椭圆的离心率.【解题过程】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a b c ===,∴253m =⇒=. 【思路点拨】根据椭圆焦点的位置确定,,a b c 的值,结合离心率的定义建立方程求解.【答案】m =3或253. 例2.已知12,F F 分别为椭圆12222=+by a x 的左右焦点,P 是以12F F 为直径的圆与椭圆的一个交点,且12212PF F PF F ∠=∠,求这个椭圆的离心率. 【知识点】椭圆的离心率.【解题过程】由题意12PF F ∆为直角三角形,且90P ∠=,1260PF F ∠=,122F F c =,则12,PF c PF ==,所以由椭圆的定义知,122PF PF a +=,即2c a +=,得离心率e 1ca==. 【思路点拨】求离心率一般是先找到关于,,a b c 的一个齐次关系式,然后再变形求e 的值或范围.1-同类训练 已知椭圆12222=+by a x (0)a b >>,过椭圆的右焦点作x 轴的垂线交椭圆于A B 、两点, 0OA OB ⋅=,求椭圆的离心率. 【知识点】椭圆的离心率.【解题过程】2(,0)F c ,把x c =代入椭圆12222=+b y a x 得2(,)b A c a .由0OA OB ⋅=,结合图形得22||||OF AF =,即:22222e e 10e b c b ac a c ac a =⇒=⇒-=⇒+-=⇒=. 【思路点拨】求离心率一般是先找到关于,,a b c 的一个齐次关系式,然后再变形求e 的值或范围.. 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.【知识点】椭圆的方程以及离心率. 【解题过程】分析:若设点(),M x y ,则MF =,到直线l :254x =的距离254d x =-,则容易得点M 的轨迹方程.25:44,5d M l x MF M P M d =⎧⎫⎪⎪==⎨⎬⎪⎪⎩⎭解:设是点到直线的距离,根据题意,点的轨迹就是集合4.5=22925225,x y +=将上式两边平方,并化简,得22 1.259x y +=即 所以,点M 的轨迹是长轴、短轴长分别为10,6的椭圆.【思路点拨】利用条件直接求轨迹方程,我们可以将例3抽象为下面问题:点(,)P x y 与定点(,0)F c 的距离和它到一定直线2:a l x c=的距离之比是常数ca(0)a c >>,求点P 的轨迹方程. (记222b ac =-,则轨迹方程为22221x y a b+=.)【答案】221259x y +=.3.课堂总结知识梳理椭圆的简单几何性质:重难点归纳利用椭圆轴长、离心率、准线等性质求解椭圆方程时,需注意:(1)在,,,e a b c 四个参数中,只要知道其中的任意两个,便可求出其它两个,必须正确地掌握四个参数间的相互关系;(2)离心率的转化和变形:222e (1)c bb a e a a==⇒=⇒=-. (三)课后作业 基础型 自主突破1.若焦点在y 轴上的椭圆x 2m +y 22=1的离心率为12,则m 的值为( ) A.1 B.32 C. 3 D.83 【知识点】椭圆的离心率.【解题过程】由题意得a 2=2,b 2=m ,∴c 2=2-m ,又c a =12,∴2-m 2=12,∴m=32.【思路点拨】利用椭圆离心率定义解题. 【答案】B2.椭圆C 1:x 225+y 29=1和椭圆C 2:x 29-k +y 225-k =1 (0<k <9)有( )A.等长的长轴B.相等的焦距C.相等的离心率D.等长的短轴 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】依题意知椭圆C 2的焦点在y 轴上,对于椭圆C 1:焦距=225-9=8,对于椭圆C 2:焦距=8=,故选B. 【思路点拨】灵活利用椭圆a,b,c 三者关系. 【答案】B3.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1、F 2,离心率为33,过F 2的直线l 交C 于A 、B 两点,若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为( ) A.x 23+y 22=1 B.x 23+y 2=1 C.x 212+y 28=1 D.x 212+y 24=1 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】根据条件可知c a =33,且4a =43, ∴a =3,c =1,b =2,椭圆的方程为x 23+y 22=1. 【思路点拨】过焦点的直线利用椭圆的定义. 【答案】A.4.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是F 1、F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,则此椭圆的离心率为( ) A.14 B.55 C.12 D.5-2 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】∵A 、B 分别为左右顶点,F 1、F 2分别为左右焦点,∴|AF 1|=a -c ,|F1F2|=2c,|BF1|=a+c,又由|AF1|、|F1F2|、|F1B|成等比数列得(a-c)(a+c)=4c2,即a2=5c2,所以离心率e=5 5.【思路点拨】利用椭圆的几何性质中量的关系.【答案】B5.已知椭圆的焦点在y轴上,其上任意一点到两焦点的距离和为8,焦距为215,则此椭圆的标准方程为________.【知识点】椭圆的定义.【解题过程】由已知,2a=8,2c=215,∴a=4,c=15,∴b2=a2-c2=16-15=1,∴椭圆的标准方程为y216+x2=1.【思路点拨】利用条件求a,b,c的值.【答案】y216+x2=1.6.已知椭圆的短半轴长为1,离心率0<e≤32.则长轴长的取值范围为________.【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】∵b=1,∴c2=a2-1,又c2a2=a2-1a2=1-1a2≤34,∴1a2≥14,∴a2≤4,又∵a2-1>0,∴a2>1,∴1<a≤2,故长轴长2<2a≤4.【思路点拨】利用离心率的定义建立不等关系. 【答案】2<2a≤4能力型师生共研7.已知椭圆G的中心在坐标原点,长轴在x轴上,离心率为32,且G上一点到G的两个焦点的距离之和为12,则椭圆G的方程为________. 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】设椭圆G的标准方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),半焦距为c,则⎩⎨⎧2a =12,c a =32,∴⎩⎨⎧a =6,c =3 3. ∴b 2=a 2-c 2=36-27=9, ∴椭圆G 的方程为x 236+y 29=1.【思路点拨】利用椭圆a,b,c 三者关系以及椭圆定义解题. 【答案】x 236+y 29=18.椭圆x 24+y 23=1的左焦点为F ,直线x =m 与椭圆相交于点A 、B .当△F AB 的周长最大时,△F AB 的面积是________. 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】如图,当直线x =m ,过右焦点(1,0)时,△F AB 的周长最大,由⎩⎪⎨⎪⎧x =1,x 24+y 23=1,解得y =±32,∴|AB |=3.∴S =12×3×2=3.【思路点拨】数形结合解题. 【答案】3 探究型 多维突破9.已知点P (x 0,y 0)是椭圆x 28+y 24=1上一点,A 点的坐标为(6,0),求线段P A 中点M 的轨迹方程.【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】设M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x 0+62=x ,y 0+02=y ,∴⎩⎨⎧x 0=2x -6,y 0=2y .∵点P 在椭圆x 28+y 24=1上,∴x 208+y 24=1.把⎩⎨⎧x 0=2x -6,y 0=2y 代入x 208+y 204=1,得22(26)(2)184x y -+=, 即22(3)12x y -+=为所求.【思路点拨】相关点转移法求轨迹.【答案】22(3)12x y -+=.10.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1和F 2,离心率e =22,连接椭圆的四个顶点所得四边形的面积为4 2. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设A 、B 是直线l :x =22上的不同两点,若AF 1→·BF 2→=0,求|AB |的最小值. 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】(1)由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧e =c a =22,a 2=b 2+c 2,S =12ab =42,解得:⎩⎨⎧a =2,b =2,c = 2.所以椭圆的标准方程为:x 24+y 22=1.(2)由(1)知,F 1、F 2的坐标分别为F 1(-2,0)、F 2(2,0),设直线l :x =22上的不同两点A 、B 的坐标分别为A (22,y 1)、B (22,y 2),则AF 1→=(-32,-y 1)、BF 2→=(-2,-y 2),由AF 1→·BF 2→=0得y 1y 2+6=0,即y 2=-6y 1,不妨设y 1>0,则|AB |=|y 1-y 2|=y 1+6y 1≥26,当y 1=6、y 2=-6时取等号,所以|AB |的最小值是2 6.【思路点拨】建立目标函数解与圆锥曲线有关的最值问题,是常规方法,其关键是选取适当的变量建立目标函数,然后运用求函数最值得方法确定最值. 【答案】(1)x 24+y 22=1;(2)2 6. 自助餐1.过椭圆x 24+y 23=1的焦点的最长弦和最短弦的长分别为( ) A.8,6 B.4,3 C.2, 3 D.4,2 3 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】椭圆过焦点的弦中最长的是长轴,最短的为垂直于长轴的弦(通径)是2b 2a .∴最长的弦为2a =4,最短的弦为2b 2a =2×32=3,故选B. 【思路点拨】利用椭圆的几何性质量的关系解题. 【答案】B2.设F 1,F 2是椭圆x 29+y 24=1的两个焦点,P 是椭圆上的点,且,12:2:1PF PF =则△F 1PF 2的面积等于( ) A.5 B.4 C.3 D.1 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】由椭圆方程,得a =3,b =2,c =5,∴|PF 1|+|PF 2|=2a =6,又12:2:1PF PF =,∴|PF 1|=4,|PF 2|=2,由22+42=(25)2可知,△F 1PF 2是直角三角形,故△F 1PF 2的面积为12|PF 1|·|PF 2|=12×4×2=4,故选B. 【思路点拨】充分利用椭圆的定义求出三角形三边解题. 【答案】B3.已知A ={1,2,4,5},a ,b ∈A ,则方程x 2a 2+y 2b 2=1表示焦点在y 轴上的椭圆的概率为( )A.34B.38C.316D.12 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】∵a ,b ∈A ,∴不同的方程x 2a 2+y 2b 2=1共有16个. 由题意a 2<b 2,∴a =1时,b =2,4,5;a =2时,b =4,5; a =4时,b =5,共6个,∴所求概率P =616=38. 【思路点拨】注意椭圆的焦点在y 轴上. 【答案】B4.已知F 1(-3,0),F 2(3,0)是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)两个焦点,P 在椭圆上,∠F 1PF 2=α,且当α=2π3时,△F 1PF 2的面积最大,则椭圆的标准方程为( ) A.x 212+y 23=1 B.x 214+y 25=1 C.x 215+y 26=1 D.x 216+y 27=1 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】∵当P 在短轴端点时,S △F 1PF 2最大,∴∠PF 1F 2=π6,∴tan π6=bc ,∵c =3,∴b =3,∴a 2=b 2+c 2=12,椭圆方程为x 212+y 23=1.【思路点拨】利用几何关系. 【答案】A5.已知椭圆x 2+(m +3)y 2=m (m >0)的离心率e =32,求m 的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、顶点坐标. 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】椭圆方程可化为x 2m +y 2m m +3=1,∵(2)33m m m m m m +-=>++,∴m >m m +3.即a 2=m ,b 2=mm +3,c ==.由e =32得,m +2m +3=32,∴m =1. ∴椭圆的标准方程为x 2+y 214=1,∴a =1,b =12,c =32.∴椭圆的长轴长为2,短轴长为1;两焦点坐标分别为F 1(-32,0),F 2(32,0);四个顶点分别为A 1(-1,0),A 2(1,0),B 1(0,-12),B 2(0,12). 【思路点拨】利用离心率的定义建立关系.6.已知椭圆上横坐标等于焦点横坐标的点,它到x 轴的距离等于短半轴长的23,求椭圆的离心率.【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】解法一:设焦点坐标为F 1(-c,0),F 2(c,0),M 是椭圆上一点,依题意设M 点坐标为(c ,23b ).在Rt △MF 1F 2中,|F 1F 2|2+|MF 2|2=|MF 1|2, 即4c 2+49b 2=|MF 1|2, 而|MF 1|+|MF 2|=4c 2+49b 2+23b =2a ,整理,得3c 2=3a 2-2ab . 又c 2=a 2-b23b =2a .∴b 2a 2=49.∴e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=1-b 2a 2=59,∴e =53.解法二:设M(c,23b),代入椭圆方程,得c2a2+4b29b2=1,∴c2a2=59,∴ca=53,即e=53.【思路点拨】利用椭圆的几何关系结合椭圆离心率的定义解题.。
学校: 临清一中 学科:数学 编写人:杨晓辉 审稿人:张林2.2.2椭圆的简单几何性质【教学目标】1. 掌握椭圆的范围、对称性、顶点、离心率、理解a,b,c,e 的几何意义。
2. 初步利用椭圆的几何性质解决问题。
教学重点:掌握椭圆的范围、对称性、顶点、离心率。
教学难点:利用椭圆的几何性质解决问题。
【教学过程】预习检查、总结疑惑:察看导学案做的情况情景导入、展示目标:由于方程与函数都是描述图形和图像上的点所满足的关系的,二者之间存在着必然的联系,因此我们可以用类比研究函数图像的方法,根据椭圆的定义,图形和方程来研究椭圆的几何性质.师:代数中研究函数图象时都需要研究函数的哪些性质?生:需要研究函数的定义域、值域、奇偶性、单调性等性质.师:由于方程f(x ,y)=0与函数y=f(x)都是描述图形和图象上的点所满足的关系的,二者之间存在着必然的联系(当然也有区别,例如:在函数中,对每一个自变量x 都有唯一的函数值y 与之对应,而方程中x 、y 的关系则较为复杂.),因此我们可以用类比研究函数图象的方法,根据椭圆的定义、图形和标准方程来研究椭圆的几何性质.师:好,现在我们有3个工具,即:椭圆的两个定义、图形及其标准方程,下面我们就分别从研究定义、图形和方程出发看看能获得哪些性质.合作探究、精讲点拨。
探究一 观察椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的形状, 你能从图形上看出它的范围吗?它具有怎样的对称性?椭圆上哪些点比较特殊?1 、范围 :(1)从图形上看,椭圆上点的横坐标的范围是_________________。
椭圆上点的纵坐标的范围是.____________________。
(2)由椭圆的标准方程)0(12222>>=+b a by a x 知 ① 22a x ____1,即____ ≤≤x ____;② 22b y ____ 1;即__≤≤y ___因此)0(12222>>=+b a by a x 位于直线___________和__________围成的矩形里。
可编辑修改精选全文完整版教学设计(2)这里的常数有什么限制吗?教师边演示边提示学生注意:若常数=|F1F2|,则是线段F1F2;若常数<|F1F2|,则轨迹不存在;若要轨迹是椭圆,还必须加上限制条件:“此常数大于|F1F2|”.(二)椭圆标准方程的推导13分钟1.标准方程的推导.教师引导学生得出椭圆方程,由a、b的关系判定焦点在哪一个坐标轴上。
2.教师给出表格和学生一起总结椭圆的方让学生自己去推导椭圆的标准方程,给学生较多的思考问题的时间和空间,变“被动”为“主动”,变“灌输”为“发现”。
教师结合猜想加以引导由椭圆的定义,可以知道它的基本几何特征,但对椭圆还具有哪些性质,我们还一无所知,所以需要用坐标法先建立椭圆的方程.如何建立椭圆的方程?根据求曲线方程的一般步骤,可分:(1)建系设点;(2)点的集合;(3)代数方程;(4)化简方程等步骤.(1)建系设点以两定点F1、F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系(如图2-14).设|F1F2|=2c(c>0),M(x,y)为椭圆上任意一点,则有F1(-1,0),F2(c,0).(2)点的集合由定义不难得出椭圆集合为:P={M||MF1|+|MF2|=2a}.(3)代数方程(4)化简方程整理后,再平方得(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2)椭圆的焦点在x轴上,焦点是F1(-c,0)、F2(c,0).这里c2=a2-b2.2.两种标准方程的比较(引导学生归纳)F1(-c,0)、F2(c,0),这里c2=a2-b2;F1(-c,0)、F2(0,c),这里c2=a2+b2,只须将(1)方程的x、y互换即可得到.教师指出:在两种标准方程中,∵a2>b2,∴可以根据分母的大小来判定焦点在哪一个坐标轴上.(三)例题与8分钟,练习12分钟例1求适合下列条件的椭圆的标准方程:1.教师引导学生得学生自己写解题过程 2.学生板演 3.学生讨论4.老师出示练习题(课件)学生做练习题(1)掌握椭圆方程a、b之间的关系 (2)掌握运用椭圆定义法、待定系数法求椭圆的标准方程。
一.课题:2.1.3椭圆的几何性质(1)二.教学目标:1.熟悉椭圆的几何性质(对称性、范围、顶点、离心率);2.能说明离心率的大小对椭圆形状的影响.三.教学重、难点:目标1;数形结合思想的贯彻,运用曲线方程研究几何性质.四.教学过程:(一)复习: 1.椭圆的标准方程.(二)新课讲解:1.范围:由标准方程知,椭圆上点的坐标(,)x y 满足不等式22221,1x y a b≤≤,∴22x a ≤,22y b ≤,∴||x a ≤,||y b ≤,说明椭圆位于直线x a =±,y b =±所围成的矩形里.2.对称性:在曲线方程里,若以y -代替y 方程不变,所以若点(,)x y 在曲线上时,点(,)x y -也在曲线上,所以曲线关于x 轴对称,同理,以x -代替x 方程不变,则曲线关于y 轴对称。
若同时以x -代替x ,y -代替y 方程也不变,则曲线关于原点对称.所以,椭圆关于x 轴、y 轴和原点对称.这时,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是对称中心,椭圆的对称中心叫椭圆的中心. 3.顶点:确定曲线在坐标系中的位置,常需要求出曲线与x 轴、y 轴的交点坐标.在椭圆的标准方程中,令0x =,得y b =±,则1(0,)B b -,2(0,)B b 是椭圆与y 轴的两个交点。
同理令0y =得x a =±,即1(,0)A a -,2(,0)A a 是椭圆与x 轴的两个交点.所以,椭圆与坐标轴的交点有四个,这四个交点叫做椭圆的顶点.同时,线段21A A 、21B B 分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别为2a 和2b ,a 和b 分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长.由椭圆的对称性知:椭圆的短轴端点到焦点的距离为a ;在22Rt OB F ∆中,2||OB b =,2||OF c =,22||B F a =,且2222222||||||OF B F OB =-,即222c a c =-.4.离心率:椭圆的焦距与长轴的比ce a=叫椭圆的离心率. ∵0a c >>,∴01e <<,且e 越接近1,c 就越接近a ,从而b 就越小,对应的椭圆越扁;反之,e 越接近于0,c 就越接近于0,从而b 越接近于a ,这时椭圆越接近于圆。
椭圆及其标准方程(第一课时)教案一.教材及学情分析:本节课是《普通高中课程标准实验教科书数学》(人民教育出版社课程教材研究所,中学数学课程教材研究开发中心编著)选修2-1第二章第二节《椭圆及其标准方程》第一课时.用一个平面去截一个对顶的圆锥,当平面与圆锥的轴夹角不同时,可以得到不同的截口曲线,它们分别是圆、椭圆、抛物线、双曲线,我们将这些曲线统称为圆锥曲线.圆锥曲线的发现与研究始于古希腊.当时人们从纯粹几何学的观点研究了这种与圆密切相关的曲线,它们的几何性质是圆的几何性质的自然推广.17世纪初期,笛卡尔发明了坐标系,人们开始在坐标系的基础上,用代数方法研究圆锥曲线.在这一章中,我们将继续用坐标法探究圆锥曲线的几何特征,建立它们的方程,通过方程研究它们的简单性质,并用坐标法解决一些与圆锥曲线有关的简单几何问题和实际问题,进一步感受数形结合的基本思想.解析几何是数学一个重要的分支,它沟通了数学内数与形、代数与几何等最基本对象之间的联系.在必修2中学生已初步掌握了解析几何研究问题的主要方法,并在平面直角坐标系中研究了直线和圆这两个基本的几何图形.在选修2中,教材利用三种圆锥曲线进一步深化如何利用代数方法研究几何问题.由于教材以椭圆为重点交代求方程、利用方程讨论几何性质的一般方法,在双曲线、抛物线的教学中应用和巩固,因此“椭圆及其标准方程”起到了承上启下的重要作用.本节内容蕴含了许多重要的数学思想方法,如:数形结合思想、化归思想等.因此,教学时应重视体现数学的思想方法及价值.根据本节内容的特点,教学过程中可充分发挥信息技术的作用,用几何画板的动态作图优势为学生的数学探究与数学思维提供支持.二.教学目标:1.知识与技能目标:①理解椭圆的定义②掌握椭圆的标准方程,在化简椭圆方程的过程中提高学生的运算能力2.过程与方法目标:①经历椭圆概念的产生过程,学习从具体实例中提炼数学概念的方法,由形象到抽象,从具体到一般,掌握数学概念的数学本质,提高学生的归纳概括能力②学会用坐标化的方法求动点轨迹方程③对学生进行数学思想方法的渗透,培养学生具有利用数学思想方法分析和解决问题的意识3.情感态度价值观目标:①充分发挥学生在学习中的主体地位,引导学生活动、观察、思考、合作、探究、归纳、交流、反思,促进形成研究氛围和合作意识②重视知识的形成过程教学,让学生知其然并知其所以然,通过学习新知识体会到前人探索的艰辛过程与创新的乐趣③通过对椭圆定义的严密化,培养学生形成扎实严谨的科学作风④通过经历椭圆方程的化简,增强学生战胜困难的意志品质并体会数学的简洁美、对称美⑤利用椭圆知识解决实际问题,使学生感受到数学的广泛应用性和知识的力量,增强学习数学的兴趣和信心三.重、难点重点:椭圆的定义、椭圆的标准方程、坐标化的基本思想难点:椭圆标准方程的推导与化简,坐标法的应用关键:含有两个根式的等式化简四.教法分析新课程倡导学生自主学习,要求教师成为学生学习的引导者、组织者、合作者和促进者,使教学过程成为师生交流、积极互动、共同发展的过程.本节课采用让学生动手实践、自主探究、合作交流及教师启——巩固提高”的程序设计教学过程,并以多媒体手段辅助教学,使学生经历实践、观察、猜想、论证、交流、反思等理性思维的基本过程,切实改进学生的学习方式,使学生真正成为学习的主人.五.教学过程创设情境——提出问题,学生活动——体验数学,意义建构——感知数学,数学理论——建立数学,数学应用——巩固新知,回顾反思——归纳提炼,课后作业——巩固提高(一)创设情境——提出问题以折纸游戏创设问题情境请学生将课前统一发放的圆形纸片拿出来,并按如下步骤进行操作:1.将圆心记作点,然后在圆内任取一定点2.在圆周上任取10个点,分别记作,将它们与圆心相连,得半径3.折叠圆形纸片,使点与点重合,将折痕与半径的交点记作;然后再次折叠圆形纸片,使点与点重合,将折痕与半径的交点记作;……;依此类推,最后折叠圆形纸片,使点与点重合,将折痕与半径的交点记作4.用平滑曲线顺次连接点,你有何发现?设计意图:使学生产生学习兴趣和探索欲望(二)学生活动——体验数学1.学生通过动手实践、观察,猜想轨迹为椭圆2.展示学生成果3.用几何画板展示动点生成轨迹的全过程,印证猜想4.展示椭圆实际应用的幻灯片5.导出新课:看来,大家对椭圆并不陌生,但细想想,我们对椭圆也说不上有多熟悉,除了“她”的名字和容貌,我们对“她”的品性几乎还一无所知.数学是一门严谨的科学,我们不能满足于直观感受、浅尝辄止,我们希望对椭圆有更深刻的认识,比如:椭圆上所有的点所具有的共同的几何特征是什么?——椭圆的定义;能否用代数方法精确地刻画出这种共同的几何特征?——椭圆的标准方程.这就是我们这节课的重点内容.设计意图:从折纸游戏中导出新课,明确研究课题(三)意义建构——感知数学椭圆定义的初步生成学生每4人一组,合作探究,在刚才的折纸游戏中,折痕与对应半径的交点的共同属性,教师巡视指导.如学生有困难,可按如下提示铺设认知阶梯:如何用数学语言表达点与定点重合——点与定点关于折痕轴对称对称轴有什么特点——折痕即对称轴是线段的垂直平分线线段垂直平分线上的点有什么几何性质——到线段两个端点距离相等,即动点与定点之间有什么关系——请学生代表本小组交流探究结论——与两个定点的距离之和等于常数的点的轨迹叫做椭圆(四)数学理论——建立数学1.椭圆定义的完善提出问题:要想用上面那句话作为椭圆的定义,要保证它足够严密、经得起推敲.那么,这个常数可以是任意正实数吗?有什么限制条件吗?如何体现点在定圆的内部?引导学生回答:点在定圆的内部即点到圆心的距离小于圆的半径,也就是,从而意识到在“定义”中需要加上“常数>”的限制.应用平面几何中的“三角形任意两边之和大于第三边”、“两点之间线段最短”为理论依据,得出结论:当常数=时,与两个定点的距离之和等于常数的点的轨迹是线段;当常数<时,与两个定点的距离之和等于常数的点的轨迹不存在.请学生给出经过修改的椭圆定义,教师用幻灯片给出完善的椭圆定义,并介绍焦点、焦距的定义.设计意图:使学生经历椭圆概念的生成和完善过程,提高其归纳概括能力,加深对椭圆本质的认识,并逐渐养成严谨的科学作风2.椭圆的标准方程(1)回顾用坐标法求动点轨迹方程的一般步骤:建系设点、写出动点满足的几何约束条件、坐标化、化简、证明等价性(2)建立焦点在轴上的椭圆的标准方程①建系设点:观察椭圆的几何特征,如何建系能使方程更简洁?——利用椭圆的对称性特征以直线为轴,以线段的垂直平分线为轴,建立平面直角坐标系.设焦距为,则.设为椭圆上任意一点,点与点的距离之和为.②动点满足的几何约束条件:③坐标化:④化简:化简椭圆方程是本节课的难点,突破难点的方法是引导学生思考如何去根号预案一:移项后两次平方法链接到几何画板,分析的几何含义,令得到焦点在轴上的椭圆的标准方程为设计意图:进一步熟悉用坐标法求动点轨迹方程的方法掌握化简含根号等式的方法,提高运算能力,养成不怕困难的钻研精神感受数学的简洁美、对称美(3)建立焦点在轴上的椭圆的标准方程要建立焦点在轴上的椭圆的标准方程,又不想重复上述繁琐的化简过程,如何去做?此时要借助于化归思想,抓住图(1)与图(2)的联系即可化未知为已知,将已知的焦点在轴上的椭圆的标准方程转化为焦点在轴上的椭圆的标准方程.只需将图(1)沿直线翻折或将图(1)绕着原点按逆时针方向旋转即可转化成图(2),需将轴、轴的名称换为轴、轴或轴、轴.(1) (2) 焦点在轴上的椭圆的标准方程为设计意图:体会数学中的化归思想,化未知为已知,避免重复劳动(4)辨析焦点分别在轴、轴上的椭圆的标准方程的异同点区别:要判断焦点在哪个轴上,只需比较与项分母的大小即可.若项分母大,则焦点在轴上;若项分母大,则焦点在轴上.反之亦然.联系:它们都是二元二次方程,共同形式为两种情况中都有(五)数学应用——巩固新知例1:判断分别满足下列条件的动点M 的轨迹是否为椭圆(1)到点和点的距离之和为6的点的轨迹;(是)(2)到点和点的距离之和为4的点的轨迹;(不是)(3)到点和点的距离之和为6的点的轨迹;(是)(4)到点和点的距离之和为4的点的轨迹;(是)设计意图:巩固椭圆定义例2:已知椭圆的两个焦点的坐标分别是,椭圆上一点M 到的距离之和为4,求该椭圆的标准方程.设计意图:学会用待定系数法求椭圆标准方程变式一:已知椭圆的两个焦点的坐标分别是,椭圆上一点M 到的距离之和为4,求该椭圆的标准方程.设计意图:提醒学生在解题时先要根据焦点位置判断使用哪种形式的椭圆标准方程 变式二:已知椭圆的两个焦点分别是,椭圆经过点,求该椭圆的标准方程. ()22221222335321142132222143a MF MF a cb ac x y ⎛⎫=+=+++=+=∴==∴=-= ⎪⎝⎭∴+=解:椭圆的标准方程为设计意图:使学生体会椭圆定义在解题中的重要作用(六)回顾反思——归纳提炼1.知识点:椭圆的定义及其标准方程2.数学方法:用坐标化的方法求动点轨迹方程3.数学思想:数形结合思想、化归思想(七)课后作业,巩固提高1.必做题:课本49页习题2.2 A组2,5(1)(2),6,92.思考题:(1)在化简椭圆方程的过程中有成立,该式有什么几何含义?你能从函数观点看待等式右端的代数式吗?你能用函数单调性解释椭圆上的点与焦点间距离的变化情况吗?(2)将稍作变化即可得到,两个代数式的商为常数,它又有什么几何含义?设计意图:为引入椭圆第二定义及焦半径公式作适当铺垫,体现数学知识之间的联系,培养学生养成深入思考的习惯.《椭圆及其标准方程》教学设计说明我在进行《椭圆及其标准方程》教学设计过程中力图在如下三方面作文章,以期能有所突破和创新.一.椭圆定义的生成(方案一)用圆柱状水杯盛半杯水,将水杯放在水平桌面上,截面为圆形.当端起水杯喝水时,水杯倾斜,再观察水平面,此时截面为椭圆形.看来,椭圆是与圆有着密切关系的一种曲线.圆是到定点距离等于定长的点的轨迹,根据圆的定义,用一根细绳就可画出一个圆.将细绳的一贯固定在黑板上,在另一端系上一支粉笔,将细绳绷紧并绕固定端点旋转一周即可.将圆心从一点“分裂”成两点,将细绳的两端固定在这两点,用粉笔挑起细绳并绷紧,移动粉笔,即可画出一个椭圆.再根据椭圆画法,从中归纳椭圆定义——与两个定点的距离之和为定长(绳长)的点的轨迹为椭圆(绳长大于两定点间距离).(方案二)实际授课时所采用的折纸游戏法两种方案比较各有优势.方案一基本上是教材中所介绍的方法,只是在画椭圆之前做了些铺垫工作,从日常喝水这样一个熟悉的情景中引出话题,突出椭圆与圆的联系,过渡自然、节约时间,但缺点是从椭圆画法中概括椭圆定义过于显性,没有给学生留下足够的探究空间.方案二实际上是由课本49页习题2.2A组第7题改编而成,原题为:圆O的半径为定长r,A是圆O内一个定点,P是圆上任意一点.线段AP的垂直平分线和半径OP相交于点Q,当点P在圆上运动时,点Q的轨迹是什么?为什么?该方案趣味性较强,能充分调动学生的学习兴趣和探究欲望,椭圆定义相对较隐性,为学生探究留下一定余地,但学生活动用时较长,需要教师合理控制折纸活动和探究交流时间,以防完不成教学计划.新课程倡导学生自主学习,要求教师成为学生学习的引导者、组织者、合作者和促进者,使教学过程成为师生交流、积极互动、共同发展的过程.教师应努力改变教学观念,切实改进学生的学习方式,使学生真正成为学习的主人.因此,最终采用了方案二,不为教学进度所累,放弃繁难习题演练,采用让学生动手实践、自主探究、合作交流及教师启发引导的教学方法,按照“创设情境——学生活动——意义建构——数学理论——数学应用——回顾反思——巩固提高”的程序设计教学过程,并以多媒体手段辅助教学,使学生经历实践、观察、猜想、论证、交流、反思等理性思维的基本过程,充分尊重学生作为学习主体的情感、认知水平和发展需求,使数学概念自主建构生成势必比被动接受教师灌输式讲授会取得更好效果.二.椭圆方程的推导在选修2中,教材利用三种圆锥曲线进一步深化如何利用代数方法研究几何问题.由于教材以椭圆为重点交代求方程、利用方程讨论几何性质的一般方法,在双曲线、抛物线的教学中应用和巩固,因此“椭圆及其标准方程”起到了承上启下的重要作用.在教师教学用书中明确指出,不仅要求学生能化简得到椭圆的标准方程,还要求学生掌握化简含根号等式的方法.因此,在教学设计中,我在这一部分作了较为充分的准备,除教材中介绍的移项后两次平方这种方法,又准备了两个预案:引入共轭无理数对和等差数列.在实际教学中,学生思维活跃,三种方案都得以实施,学生感受到了数学知识间的普遍联系,更感受到了创新思维带来的成就感和满足感,教师确实做到了既讲结果,更重过程和方法.在讲解焦点在轴上的椭圆的标准方程时,教材只是一带而过,“容易知道,此时(焦点在轴上)椭圆的标准方程是”,没有过程.其实这是培养学生运用化归思想解决问题的一个很好的机会,引导学生抓住事物间联系,化未知为已知,用已知解决未知,可以通过翻折和旋转的方式实现图形变换,从而利用焦点在轴上椭圆的标准方程得到焦点在轴上椭圆的标准方程,避免繁琐、重复的推导过程.三.思考题引导学生对椭圆方程推导过程中产生的作进一步思考,为后续引入椭圆的第二定义及焦半径公式作适当铺垫.现行教材对椭圆的焦半径公式、椭圆第二定义及圆锥曲线统一定义等知识呈弱化趋势,仅通过一个具体的例子使学生感受椭圆的另外一种定义方式,学生会感觉很突兀,为什么到定点的距离与到定直线的距离之比是一个常数(常数在0、1之间)的点的轨迹就是椭圆呢?椭圆第一定义与第二定义之间有何联系?认真研究思考题,学生就可从中找到这些问题的答案,从而深刻体会到知识的形成过程中蕴含着丰富内容,从而自觉改变只重结果和习题演练而轻视过程的功利主义学习方法,自觉将目光转移到对知识本身的探求过程中来,学会发现问题和解决问题的方法,终身学习能力也会在这一过程中逐渐提高.。
§2.2.2 椭圆及其简单几何性质(1)1.根据椭圆的方程研究曲线的几何性质,并正确地画出它的图形;2.根据几何条件求出曲线方程,并利用曲线的方程研究它的性质,画图.4346,文P37~ P40找出疑惑之处)复习1:椭圆2211612x y+=上一点P到左焦点的距离是2,那么它到右焦点的距离是.复习2:方程2215x ym+=表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是.二、新课导学※学习探究问题1:椭圆的标准方程22221x ya b+=(0)a b>>,它有哪些几何性质呢?图形:范围:x:y:对称性:椭圆关于轴、轴和都对称;顶点:(),(),(),();长轴,其长为;短轴,其长为;离心率:刻画椭圆程度.椭圆的焦距与长轴长的比ca称为离心率,记cea=,且01e<<.试试:椭圆221169y x+=的几何性质呢?图形:范围:x : y :对称性:椭圆关于 轴、 轴和 都对称;顶点:( ),( ),( ),( );长轴,其长为 ;短轴,其长为 ;离心率: c e a== . 反思:b a 或c b的大小能刻画椭圆的扁平程度吗?※ 典型例题例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.变式:若椭圆是22981x y +=呢?小结:①先化为标准方程,找出,a b ,求出c ;②注意焦点所在坐标轴.例2 点(,)M x y 与定点(4,0)F 的距离和它到直线25:4l x =的距离的比是常数45,求点M 的轨迹.小结:到定点的距离与到定直线的距离的比为常数(小于1)的点的轨迹是椭圆.※动手试试练1.求适合下列条件的椭圆的标准方程:⑴焦点在x轴上,6a=,13e=;⑵焦点在y轴上,3c=,35e=;⑶经过点(3,0)P-,(0,2)Q-;⑷长轴长等到于20,离心率等于35.三、总结提升※学习小结1 .椭圆的几何性质:图形、范围、对称性、顶点、长轴、短轴、离心率;2 .理解椭圆的离心率.※知识拓展(数学与生活)已知水平地面上有一篮球,在斜平行光线的照射下,其阴影为一椭圆,且篮※自我评价你完成本节导学案的情况为().A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1.若椭圆2215x y m+=的离心率e =m 的值是( ).A .3B .3或253C D 2.若椭圆经过原点,且焦点分别为1(1,0)F ,2(3,0)F ,则其离心率为( ).A .34B .23C .12D .143,离心率23e =的椭圆两焦点为12,F F ,过1F 作直线交椭圆于,A B 两点,则2ABF ∆的周长为( ). A .3 B .6 C .12 D .244.已知点P 是椭圆22154x y +=上的一点,且以点P 及焦点12,F F 为顶点的三角形的面积等于1,则点P 的坐标是 .5.某椭圆中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是 .1.比较下列每组椭圆的形状,哪一个更圆,哪一个更扁?⑴22936x y +=与2211612x y += ; ⑵22936x y +=与221610x y += .2.求适合下列条件的椭圆的标准方程:⑴经过点(P -,Q ;⑵长轴长是短轴长的3倍,且经过点(3,0)P ;⑶焦距是8,离心率等于0.8.。
课题:椭圆及其标准方程教材:普通高中课程标准试验教科书——《数学》选修2-1 一、教材分析:《椭圆及其标准方程》是高中数学新教材选修2—1第二章第二节的第一课时。
从知识上说,它是运用坐标法研究曲线的几何性质的又一次实际演练,同时它也是进一步研究椭圆几何性质的基础;从方法上说,它为后面研究双曲线、抛物线提供了基本模式和理论基础;所以说,无论从教材内容,还是从教学方法上都是起着承上启下的作用,它是学好本章内容的关键。
因此搞好这一节的教学,具有非常重要的意义。
二、教学目标分析:(一)知识与技能目标: 准确理解椭圆的定义,掌握椭圆的标准方程及其推导.(二)过程与方法目标: 通过引导学生亲自动手尝试画图、发现椭圆的形成过程进而归纳出椭圆的定义,培养学生观察、辨析、归纳问题的能力.(三)情感态度与价值观目标:(1)通过椭圆定义的获得培养学生探索数学的兴趣.(2)通过师生、生生的合作学习,增强学生团队协作能力的培养,增强主动与他人合作交流的意识.三、教学重点、难点:(一).重点:椭圆定义及其标准方程(二).难点:椭圆标准方程的推导四、教学方法与教学手段采用启发和探究式教学相结合的教学模式,即在教师的引导下,创设情境,学生利用课前准备的工具亲自动手画出椭圆,并讨论椭圆上的点满足的条件,以此来充分调动学生学习的主动性和积极性,发展学生数形结合,等价转换等思想,培养学生综合运用知识解决问题的能力。
教学手段:计算机课件辅助教学。
五、教学过程:(一)认识椭圆,探求规律:1.对椭圆的感性认识.通过演示课前老师准备的有关椭圆的图片,让学生从感性上认识椭圆.2.通过演示动画,展示椭圆的形成过程,使学生认识到椭圆是点按一定“规律”运动的轨迹.(二)动手实验,亲身体会用上面所总结的规律,指导学生互相合作(主要在于动手),体验画椭圆的过程(课前准备细绳),并以此了解椭圆上的点的特征.请两名同学上黑板画(三)归纳定义,完善定义我们通过动画演示,实践操作,对椭圆有了一定的认识,下面由同学们归纳椭圆的定义.椭圆定义:平面内与两个定点21,F F 的距离的和等于常数(大于||21F F =2c )的点的轨迹叫做椭圆。
§2.1.2椭圆的简单几何性质1
【学情分析】:
学生对于椭圆及其标准方程都有了一定的认识,本节课通过学生对椭圆图形的直观观察,探索发现应该关注椭圆的哪些性质,以及其性质在代数方面上的反映。
【三维目标】:
1、知识与技能:
①熟练掌握椭圆的范围,对称性,顶点等简单几何性质。
②掌握标准方程中a,b,c的几何意义
③通过对椭圆的研究,加强学生对学习“圆锥曲线”的方法(用代数来研究几何)的理解。
2、过程与方法:
通过学生对椭圆的图形的研究,加深对“数形结合法”的理解
3、情感态度与价值观:
通过“数形结合法”的学习,培养学生辨证看待问题。
【教学重点】:
知识与技能①②③
【教学难点】:
知识与技能③
【课前准备】:
课件学案。
椭圆及其简单几何性质(1)
1.根据椭圆的方程研究曲线的几何性质,并正确地画出它的图形;
2.根据几何条件求出曲线方程,并利用曲线的方程研究它的性质,画图.
4346,文P 37~ P 40找出疑惑之处) 复习1: 椭圆2
2
116
12
x
y
+
=上一点P 到左焦点的距离是2,那么它到右焦点的距离
是 .
复习2:方程2
2
15
x
y
m
+
=表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是 .
二、新课导学
※ 学习探究
问题1:椭圆的标准方程
222
2
1x y a
b
+
=(0)a b >>,它有哪些几何性质呢?
图形:
范围:x : y :
对称性:椭圆关于 轴、 轴和 都对称;
顶点:( ),( ),( ),( );
长轴,其长为 ;短轴,其长为 ;
离心率:刻画椭圆 程度.
椭圆的焦距与长轴长的比c
a 称为离心率,
记c e a
=,且01e <<.
试试:椭圆2
2
116
9
y
x
+
=的几何性质呢?
图形:
范围:x : y :
对称性:椭圆关于 轴、 轴和 都对称;
顶点:( ),( ),( ),( );
长轴,其长为 ;短轴,其长为 ;
离心率: c e a
== .
反思:b a
或c b 的大小能刻画椭圆的扁平程度吗?
※ 典型例题
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.
变式:若椭圆是22981x y +=呢?
小结:①先化为标准方程,找出,a b ,求出c ; ②注意焦点所在坐标轴.
例2 点(,)M x y 与定点(4,0)F 的距离和它到直线25:4
l x =
的距离的比是常数
45
,求点M 的
轨迹.
小结:到定点的距离与到定直线的距离的比为常数(小于1)的点的轨迹是椭圆.
※动手试试
练1.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
⑴焦点在x轴上,6
a=,
1
3
e=;
⑵焦点在y轴上,3
c=,
3
5
e=;
⑶经过点(3,0)
P-,(0,2)
Q-;
⑷长轴长等到于20,离心率等于3
5
.
三、总结提升
※学习小结
1 .椭圆的几何性质:
图形、范围、对称性、顶点、长轴、短轴、离心率;
2 .理解椭圆的离心率.
※知识拓展
(数学与生活)已知水平地面上有一篮球,在斜平行光线的照射下,其阴影为一椭圆,且篮
※自我评价你完成本节导学案的情况为().
A. 很好
B. 较好
C. 一般
D. 较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1.若椭圆
2
2
15
x
y
m
+
=的离心率5
e =,则m 的值是( ).
A .3
B .3或253
C
D 3
2.若椭圆经过原点,且焦点分别为1(1,0)F ,2(3,0)F ,则其离心率为( ). A .
34
B .23
C .
12
D .
14
3.短轴长为23
e =
的椭圆两焦点为12,F F ,过1F 作直线交椭圆于,A B 两点,则
2
ABF ∆的周长为( ).
A .3
B .6
C .12
D .24 4.已知点P 是椭圆
2
2
15
4
x
y
+
=上的一点,
且以点P 及焦点12,F F 为顶点的三角形的面积等于1,则点P
的坐标是 .
5.某椭圆中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是 .
1.比较下列每组椭圆的形状,哪一个更圆,哪一个更扁? ⑴2
2
936x y +=与
2
2
116
12
x y += ; ⑵22
936x y +=与
2
2
1610
x
y
+
= .
2.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
⑴经过点(0)P -,Q ;
⑵长轴长是短轴长的3倍,且经过点(3,0)P ; ⑶焦距是8,离心率等于0.8.。