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1、2022年人教A版高中數(shù)學 選修2-1 2-2-1橢圓及其標準方程 教案
(一)教學目標
1.理解橢圓的定義;
2.理解橢圓的標準方程的推導,在化簡橢圓方程的過程中提高學生的運算能力;
3.掌握橢圓的標準方程;會根據(jù)條件求橢圓的標準方程,會根據(jù)橢圓的標準方程求焦點坐標。
(二)教學重點與難點
重點:掌握橢圓的標準方程
難點:會根據(jù)條件求橢圓的標準方程,會根據(jù)橢圓的標準方程求焦點坐標。
(三)教學過程
問題1:前面兩節(jié)課,說一說所學習過的內(nèi)容?
1、 曲線與方程的概念?
2、 求曲線的方程的步驟?
引例1:1997年初,中國科學院紫金山天文臺發(fā)布了一條消息,從1997年2
2、月中旬起,海爾·波普彗星將逐漸接近地球,過4月以后,又將漸漸離去,并預(yù)測3000年后,它還將光臨地球上空1997年2月至3月間,許多人目睹了這一天文現(xiàn)象天文學家是如何計算出彗星出現(xiàn)的準確時間呢?原來,海爾·波普彗星運行的軌道是一個橢圓,通過觀察它運行中的一些有關(guān)數(shù)據(jù),可以推算出它的運行軌道的方程,從而算出它運行周期及軌道的的周長
(說明橢圓在天文學和實際生產(chǎn)生活實踐中的廣泛應(yīng)用,指出研究橢圓的重要性和必要性,從而導入本節(jié)課的主題)
引例2:手工操作演示橢圓的形成:取一條定長的細繩,把它的兩端固定在畫圖板上的兩點,當繩長大于兩點間的距離時,用鉛筆把繩子拉近,使筆尖在圖板上慢慢移動,就可以畫
3、出一個橢圓
分析:(1)軌跡上的點是怎么來的?(2)在這個運動過程中,什么是不變的?
答:兩個定點,繩長
即不論運動到何處,繩長不變(即軌跡上與兩個定點距離之和不變)
點題:今天我們學習“橢圓及其標準方程”
活動二:師生交流、進入新知,(20分鐘)
1、橢圓定義:
平面內(nèi)與兩個定點的距離之和等于常數(shù)(大于)的點的軌跡叫作橢圓,這兩個定點叫做橢圓的焦點,兩焦點間的距離叫做橢圓的焦距
即;焦點:;焦距:
注意:橢圓定義中容易遺漏的兩處地方:
(1)兩個定點---兩點間距離確定
(2)繩長--軌跡上任意點到兩定點距離和確定
思考:在同樣的繩長下,兩定點間距離較長,則所
4、畫出的橢圓較扁(線段)
在同樣的繩長下,兩定點間距離較短,則所畫出的橢圓較圓(圓)
由此,橢圓的形狀與兩定點間距離、繩長有關(guān)(為下面離心率概念作鋪墊)
問題2:你能利用上一節(jié)學過的坐標法求出橢圓的方程嗎?
取過焦點的直線為軸,線段的垂直平分線為軸
設(shè)為橢圓上的任意一點,橢圓的焦距是().
則,又設(shè)M與距離之和等于()(常數(shù))
,
,
化簡,得 ,
由定義,
令代入,得 ,
兩邊同除得
此即為橢圓的標準方程
它所表示的橢圓的焦點在軸上,焦點是,中心在坐標原點的橢圓方程其中
問題3:書本P39頁思考?
問題4:書本P40頁思考?
注意若坐標系的選取
5、不同,可得到橢圓的不同的方程
如果橢圓的焦點在軸上(選取方式不同,調(diào)換軸)焦點則變成,只要將方程
中的調(diào)換,即可得,也是橢圓的標準方程
2、橢圓標準方程:
(1)焦點在焦點在軸上,焦點是,
中心在坐標原點的橢圓方程 其中
(2) 焦點在焦點在軸上,焦點是,中心在坐標原點的橢圓方程
其中
(3)方程就不能肯定焦點在哪個軸上;由于的大小關(guān)系判斷焦點在那個坐標軸上。
活動三:合作學習、探究新知
例 1: 寫出適合下列條件的橢圓的標準方程:
兩個焦點坐標分別是(-4,0)、(4,0),橢圓上一點P到兩焦點的距離之和等于10;
解:(1)因為橢圓的焦點在軸上,
6、所以設(shè)它的標準方程為
所以所求橢圓標準方程為
點評:題(1)根據(jù)定義求若將焦點改為(0,-4)、(0,4)其結(jié)果如何;
練習:書本P42頁練習1
例2:已知橢圓兩個焦點的坐標分別是,,并且經(jīng)過點,求它的標準方程.
分析:由橢圓的標準方程的定義及給出的條件,容易求出.引導學生用其他方法來解.
法一:書本P40頁
法二:設(shè)橢圓的標準方程為,因點在橢圓上,
則
練習:書本P42頁練習2
補充練習:
1.判斷下列方程是否表上橢圓,若是,求出的值
①;②;③;④
2 橢圓的焦距是 ,焦點坐標為 ;若CD為過左焦點的弦,則的周長為
3、寫出適合下列條件的橢圓的標準方程:
(1) a=4,b=3,焦點在x軸;(2)a=5,c=2,焦點在y軸上.
活動四:歸納整理、提高認識
1. 說說橢圓的定義?
2. 說說橢圓的各種形式?
活動五:作業(yè)布置、提高鞏固
1.書面作業(yè):書本P49 A組1、2