资源描述
2.1.1 椭圆及其标准方程
教学目标:
(1) 了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻划现实世界和解决实际问题中的作用。
(2) 经受从具体情境中抽象出椭圆模型的过程,把握椭圆的定义、标准方程及简洁几何性质。
(3) 通过椭圆与方程的学习,进一步体会数形结合的思想。
教学重点:椭圆的标准方程;坐标法的基本思想。
教学难点:椭圆的标准方程的推导与化简;坐标法的运用。
教学任务分析:
(1) 同学已有的主要学问结构
同学已经学习过圆,了解圆的定义,经受了依据圆的特征,建立适当的坐标系,求圆的标准方程的过程。
(2) 建立新的学问结构
与圆类比,弄清椭圆上的点所满足的条件,建立适当的坐标系,求椭圆的标准方程。
回忆圆的定义,与已有的学问联系
小结与布置作业
教学基本流程:
通过作图,提出问题,引入椭圆的定义义
依据条件,确定椭圆的标准方程
教学过程:
问题
设计意图
师生活动
备注
1、回顾圆的定义,让同学用预备好的工具画圆。
同学动手画圆,结合图形,重现思维轨迹,为椭圆的学习作好铺垫。
1.由同学动手试验,并说出圆的定义;
画圆时,绳子一端固定在纸板上,一端栓在笔上同学再次体会笔尖到定点的距离不变的情景。
2.将圆心分开变为两个,绳子两端固定在这两个定点上,用笔勾住绳子,将会画出什么样的曲线呢?
提出新的问题,激发同学的奇异 心,引发学习爱好。
1.师生一起画图,得到一个压扁的“圆”—椭圆;
2.老师演示课件:拱桥、橄榄球、天体的运动轨迹等。
让同学领悟到数学的美,生疏到数学与生活息息相关。
3.在运动中,椭圆上的点所满足的几何条件是什么?
4.应当如何描述动点M所满足的几何条件?
1.弄清曲线上的点所满足的几何条件是建立曲线方程的关键之一。
2.让同学体会类比思想,整理试验,归纳抽象成数学问题。
1.引导同学分析试验,发觉两个确定的量—定点及绳长,变动的量—笔尖(即椭圆上的点)。
2.再次演示画椭圆的过程,引导同学发觉规律:椭圆上的点到两个定点的距离之和总是等于绳长。
这里应赐予同学充分思考和争辩的机会,引导他们说出自己的发觉,并逐步修正得到椭圆的定义。
5.将两位同学所画的椭圆投影到大屏幕,并提出问题:在绳长相同的状况下,为什么画出的椭圆有圆有扁呢?
使同同学疏到椭圆的外形受到两定点的距离的影响。
1.老师:转变原有的两定点的距离画椭圆并观看图形,大家有什么发觉?
同学:的距离愈近椭圆愈圆,的距离愈远椭圆愈扁。
6.假如只转变绳长,而不转变的距离,又会毁灭什么结果呢
使同学进一步生疏到椭圆的外形也受到绳长的影响。
老师:假如定点的位置相同,只转变绳长,椭圆又有什么变化?
同学:绳愈短椭圆愈扁,绳愈长椭圆愈圆。
老师:设||=2C,||+||=2a,如何通过a,c刻划椭圆的扁圆程度。
同学:当越小时,椭圆愈圆,当越大时,椭圆越扁。
7.椭圆与两定点位置及定线段长有关,是否给定了线段长和两定点位置就确定能作出椭圆呢?
加深对概念的理解
师生共同探讨,并演示课件,呈现2a>2c,2a=2c,2a<2c三种不怜悯形的轨迹。
同学:当2a>2c时,轨迹是椭圆;当2a=2c时,轨迹是一条线段,是以为端点的线段;当2a<2c时,无轨迹;当c=0时,轨迹为圆.
写出动点M所满足的几何条件的点的集合:P=M|||+||=2a。
明确椭圆的定义:平面内与两个定点的距离之和等于常数2a(2a大于||)的点的轨迹叫做椭圆。这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距。
8.事实上椭圆在建筑、电子乃至航空航天等领域有着广泛的应用,因此,有必要进一步探求它的性质,争辩它的方程。求曲线方程的步骤是什么?怎样建立适当的坐标系,求椭圆的方程呢?
温旧知新,让同同学疏到适当的坐标系有利于化简,也会使所得的方程比较简洁。
同学回答求曲线方程的步骤,老师引导同学争辩如何建立坐标系。通过分析曲线的特征—对称性,得出以线段的中点为原点,以的垂直平分线为y轴建立直角坐标系。
事实上,椭圆的美主要体现在均匀对称上,应充分引导同学争辩、发觉这一点。
完成了“建系”,设M(x,y)是椭圆上任意一点,椭圆的焦距为2c(c>0),那么,焦点的坐标分别是(-c,0),(c,0).又设点M与的距离的和等于常数2a(2a>||)。
由定义可知,椭圆就是集合P=M|||+||=2a。
||=,||=,+=2a.
能否将上面所得等式两边同时平方?应当如何处理两个根号的位置更有利于化简?
在同学已懂得一个根式化简的状况下,针对具体的问题,寻求解决问题的想法。
请3—4名同学板演方程化简,老师在教室中走动,观看同学的化简状况。
组织同学评价板演状况,使同学明确若将上面等式直接平方,则化简过程繁杂且各项的次数很高;若将两个根式放在等式的两边,平方后可消去x2,y2,c2项简化计算,强调方法的选择。通过投影,将化简的过程呈现给同学。
老师:设||=2c, ||+||=2a,观看图形能否找出a,c,所表示的线段及其关系呢?
结合图形,赐予a,c,以具体的几何意义。
(呈现图形)同学:可以看出a,c是以为底边的等腰三角形的腰及底边的一半。
老师:不妨令a2-c2=b2则方程可简化为b2x2+a2y2=a2b2,两边同时除以a2b2得,这就是焦点在x轴上椭圆的标准方程。这里a与b的关系如何?
同学:a>b>0.
通过类比,让同学写出焦点在y轴上椭圆的标准方程,并依据方程辨别椭圆的焦点在x轴或y轴上。
老师用总结性的语言引导同学对椭圆方程再生疏:
椭圆标准方程的形式:左边是两个分式的平方和,分母是一个正数,右边是1。
椭圆的三个参数a.b.c满足。
椭圆标准方程中的系数哪个小,焦点就在哪个轴上。
1教材中例1.
2补充练习:已知椭圆的方程为则
(1)a= b= c
(2)焦点在 轴上,其焦点坐标为 ,焦距为 。
(3)若CD为过左焦点F1的弦,则∆CF1F2的周长为 ,∆F2CD的周长为 。
椭圆标准方程的应用。
2位同学板演例1,补充练习由同学口答。
老师:假如将椭圆方程改为=1,上述问题(1)(2)(3)有何变化?
同学:(回答略)
小结:
(1)学问方面:总结了椭圆的定义;探讨了椭圆的扁圆;争辩了在a、c的四种不同关系下的曲线轨迹;求出了椭圆的标准方程;了解焦点与方程形式的关系。(以上各学问点可借助课件呈现出来)
(2)力气方面:巩固了求曲线方程的步骤与方法,学会用运动变化的观点争辩问题,通过椭圆学问学习进一步体会到数学学问的和谐美,几何图形的对称美。
布置作业:
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