教案橢圓定義及其標準方程

2021-07-10 22:26:25 字數 2328 閱讀 9521

高中數學橢圓定義及其標準方程

萬源市第三中學校王尚蓮

一、教學目標

1.使學生了解橢圓的實際背景,感受橢圓刻畫現實世界和在實際問題中的作用.

2.掌握橢圓的定義、標準方程的推導及步驟、標準方程中a、b、c的代數意義、標準方程.

3.掌握直接法求曲線方程,培養學生數形結合數學思想,提高分析問題的能力.

4.營造親切、和諧的氛圍,以「趣」激學.引導學生用運動變化的觀點發現問題、探索問題、解決問題,培養學生的創新意識,體會數學的簡捷美、和諧美.

培養合作學習的意識,體會成功帶來的喜悅.發展數學的應用意識,認識數學的應用價值.

二、教學重點和難點

教學重點: 橢圓的定義及其標準方程的推導(通過學生自主建立直角座標系和對方程的討論選擇突出重點).

教學難點:橢圓概念的形成.通過橢圓的畫法設計,標準方程與圓的比較突破難點.

三、教學過程設計

1、設定情景,匯入新課

太陽系行星執行軌道人造地球衛星

玻璃餐桌橢圓是由圓壓扁得到的嗎?

讓學生觀察上面的**,說說這些**有什麼共同點,得出本節課的主題橢圓.

2、引導**,獲得新知

問題1:我們看到第四張**,橢圓是不是由圓壓扁得到的呢?它和圓有關係嗎?(讓學生討論這個問題,並抽一些同學說說討論的結果.)

為了解決這兩個問題,先給出一種畫橢圓的方法: 取一條一定長的細繩,把它的兩端固定在畫圖板上的和兩點(如下圖),當繩長大於和的距離時,用鉛筆尖把繩子拉緊,使筆尖在圖板上慢慢移動,就可以畫出乙個橢圓.我們來看一看橢圓和圓的畫法.

(找兩個學生上講台按這個方法畫出乙個橢圓,之後用幾何畫板演示畫圓的過程和畫橢圓的過程).

問題2:這橢圓是怎麼畫出來的啊?(讓學生討論回答).

問題3:從畫法中找出要滿足什麼樣的條件才可以畫出乙個橢圓呢?(可以提問,也可以集體回答.)

(1)點固定,是定點.(2)就是細繩的長度.

我們來看,因為三個點是構成的是乙個三角形所以大於的長度.

讓學生根據這些應滿足的條件歸納出橢圓的定義來.( 引導學生概括橢圓的定義)

橢圓的定義: 平面內到兩定點的距離之和等於常數(大於)的點的軌跡叫做橢圓.這兩個定點叫做橢圓的焦點,兩焦點的距離叫做焦距.

下面我們來看看,小於等於的長度時,點的軌跡是什麼情況呢?(學生思考)

結論:若常數等於,則是線段;若常數小於,則軌跡不存在;若要軌跡是橢圓,還必須加上限制條件:此常數大於.(強調是定長但是大於)

3、深入探索,推導方程

接下來你們試試推導橢圓的方程?(簡單回顧求圓方程的方法和步驟)

(1)建立適當的座標系,用有序實數對表示曲線上任意一點的座標;

(2)寫出適合條件;

(3)用座標表示條件,列出方程

(4)化方程為最簡形式.

第一步,該如何建立座標系呢?(學生會說出不同的方案,選取下列方案)

以兩定點的直線為軸,線段的垂直平分線為軸,建立直角座標系.(老師在黑板上畫出適當的圖,如下圖)

(方案一方案二

這樣建系很合理.建立座標系後的座標分別是, 原則:盡可能使方程的形式簡單、運算簡單;(一般利用對稱軸或已有的互相垂直的線段所在的直線作為座標軸.)

為了後面化簡方便,我們這裡把定長定為.下面列出方程:

讓學生將方程化為最簡形式.為使方程對稱和諧而引入,同時還有幾何意義,下節課還要講.因為,所以令,

其中代入上式,得()因此,我們將方程

()叫作橢圓的標準方程,焦點座標,其中.那麼用方案二建立座標系的話,橢圓的方程該怎樣寫呢?(讓學生思考)只需要將互換就可以了,應寫成同樣有.

4、指導應用,鼓勵創新

例1:已知是2個定點, ,且的周長等於22,求頂點滿足的乙個軌跡方程.

例2:下列各組兩個橢圓中,其焦點相同的是

a.與 b.與

c.與 d.與

例3:求適合下列條件的橢圓的標準方程:

⑴經過點;

⑵長軸長等於20,焦距16.

隨堂練習:

1.求下列橢圓的長軸長、短軸長、焦點和頂點座標.

課後探索-嫦娥奔月

(1).2023年10月8日中國「嫦娥」二號衛星成功實現第二次近月制動,衛星進入距月球表面近月點高度約210公里,遠月點高度約8600公里,且以月球的球心為乙個焦點的橢圓形軌道.已知月球半徑約3475公里,試求「嫦娥」二號衛星執行的軌跡方程.

(2).我們假設地球是個球體,半徑是6371千公尺,而且知道「東方紅一號」的近地點:430千公尺; 遠地點:2075千公尺,你們能建個座標系,求出「東方紅一號」執行軌道的標準方程嗎?

5、小結本堂內容

6、板書設計

7、課後作業

1.課本68頁,習題3-1:第1、4題;

2.如何用幾何圖形解釋,在橢圓中分別表示哪些線段的長?

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