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1、2022年人教A版高中數(shù)學(xué) 選修2-1 2-2-1橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程 教案
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.理解橢圓的定義;
2.理解橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo),在化簡橢圓方程的過程中提高學(xué)生的運(yùn)算能力;
3.掌握橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;會(huì)根據(jù)條件求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,會(huì)根據(jù)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程求焦點(diǎn)坐標(biāo)。
(二)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):掌握橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
難點(diǎn):會(huì)根據(jù)條件求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,會(huì)根據(jù)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程求焦點(diǎn)坐標(biāo)。
(三)教學(xué)過程
問題1:前面兩節(jié)課,說一說所學(xué)習(xí)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(xué)院紫金山天文臺(tái)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(xué)家是如何計(jì)算出彗星出現(xiàn)的準(zhǔn)確時(shí)間呢?原來,海爾·波普彗星運(yùn)行的軌道是一個(gè)橢圓,通過觀察它運(yùn)行中的一些有關(guān)數(shù)據(jù),可以推算出它的運(yùn)行軌道的方程,從而算出它運(yùn)行周期及軌道的的周長
(說明橢圓在天文學(xué)和實(shí)際生產(chǎn)生活實(shí)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(dǎo)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(xì)繩,把它的兩端固定在畫圖板上的兩點(diǎn),當(dāng)繩長大于兩點(diǎn)間的距離時(shí),用鉛筆把繩子拉近,使筆尖在圖板上慢慢移動(dòng),就可以畫
3、出一個(gè)橢圓
分析:(1)軌跡上的點(diǎn)是怎么來的?(2)在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,什么是不變的?
答:兩個(gè)定點(diǎn),繩長
即不論運(yùn)動(dòng)到何處,繩長不變(即軌跡上與兩個(gè)定點(diǎn)距離之和不變)
點(diǎn)題:今天我們學(xué)習(xí)“橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程”
活動(dòng)二:師生交流、進(jìn)入新知,(20分鐘)
1、橢圓定義:
平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)的距離之和等于常數(shù)(大于)的點(diǎn)的軌跡叫作橢圓,這兩個(gè)定點(diǎn)叫做橢圓的焦點(diǎn),兩焦點(diǎn)間的距離叫做橢圓的焦距
即;焦點(diǎn):;焦距:
注意:橢圓定義中容易遺漏的兩處地方:
(1)兩個(gè)定點(diǎn)---兩點(diǎn)間距離確定
(2)繩長--軌跡上任意點(diǎn)到兩定點(diǎn)距離和確定
思考:在同樣的繩長下,兩定點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(xué)過的坐標(biāo)法求出橢圓的方程嗎?
取過焦點(diǎn)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(diǎn),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(biāo)準(zhǔn)方程
它所表示的橢圓的焦點(diǎn)在軸上,焦點(diǎn)是,中心在坐標(biāo)原點(diǎn)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(biāo)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(diǎn)在軸上(選取方式不同,調(diào)換軸)焦點(diǎn)則變成,只要將方程
中的調(diào)換,即可得,也是橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
2、橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程:
(1)焦點(diǎn)在焦點(diǎn)在軸上,焦點(diǎn)是,
中心在坐標(biāo)原點(diǎn)的橢圓方程 其中
(2) 焦點(diǎn)在焦點(diǎn)在軸上,焦點(diǎn)是,中心在坐標(biāo)原點(diǎn)的橢圓方程
其中
(3)方程就不能肯定焦點(diǎn)在哪個(gè)軸上;由于的大小關(guān)系判斷焦點(diǎn)在那個(gè)坐標(biāo)軸上。
活動(dòng)三:合作學(xué)習(xí)、探究新知
例 1: 寫出適合下列條件的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:
兩個(gè)焦點(diǎn)坐標(biāo)分別是(-4,0)、(4,0),橢圓上一點(diǎn)P到兩焦點(diǎn)的距離之和等于10;
解:(1)因?yàn)闄E圓的焦點(diǎn)在軸上,
6、所以設(shè)它的標(biāo)準(zhǔn)方程為
所以所求橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為
點(diǎn)評:題(1)根據(jù)定義求若將焦點(diǎn)改為(0,-4)、(0,4)其結(jié)果如何;
練習(xí):書本P42頁練習(xí)1
例2:已知橢圓兩個(gè)焦點(diǎn)的坐標(biāo)分別是,,并且經(jīng)過點(diǎn),求它的標(biāo)準(zhǔn)方程.
分析:由橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的定義及給出的條件,容易求出.引導(dǎo)學(xué)生用其他方法來解.
法一:書本P40頁
法二:設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,因點(diǎn)在橢圓上,
則
練習(xí):書本P42頁練習(xí)2
補(bǔ)充練習(xí):
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(diǎn)坐標(biāo)為 ;若CD為過左焦點(diǎn)的弦,則的周長為
3、寫出適合下列條件的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(1) a=4,b=3,焦點(diǎn)在x軸;(2)a=5,c=2,焦點(diǎn)在y軸上.
活動(dòng)四:歸納整理、提高認(rèn)識
1. 說說橢圓的定義?
2. 說說橢圓的各種形式?
活動(dòng)五:作業(yè)布置、提高鞏固
1.書面作業(yè):書本P49 A組1、2