橢圓及其標準方程 教案及說明

2021-07-15 10:48:57 字數 3556 閱讀 2415

橢圓及其標準方程(第一課時)教案

天津南開中學林秋莎

一.教材及學情分析:

本節課是《普通高中課程標準實驗教科書數學》(人民教育出版社課程教材研究所,中學數學課程教材研究開發中心編著)選修2-1第二章第二節《橢圓及其標準方程》第一課時.

用乙個平面去截乙個對頂的圓錐,當平面與圓錐的軸夾角不同時,可以得到不同的截口曲線,它們分別是圓、橢圓、拋物線、雙曲線,我們將這些曲線統稱為圓錐曲線.圓錐曲線的發現與研究始於古希臘.當時人們從純粹幾何學的觀點研究了這種與圓密切相關的曲線,它們的幾何性質是圓的幾何性質的自然推廣.17世紀初期,笛卡爾發明了座標系,人們開始在座標系的基礎上,用代數方法研究圓錐曲線.在這一章中,我們將繼續用座標法**圓錐曲線的幾何特徵,建立它們的方程,通過方程研究它們的簡單性質,並用座標法解決一些與圓錐曲線有關的簡單幾何問題和實際問題,進一步感受數形結合的基本思想.

解析幾何是數學乙個重要的分支,它溝通了數學內數與形、代數與幾何等最基本物件之間的聯絡.在必修2中學生已初步掌握了解析幾何研究問題的主要方法,並在平面直角座標系中研究了直線和圓這兩個基本的幾何圖形.在選修2中,教材利用三種圓錐曲線進一步深化如何利用代數方法研究幾何問題.由於教材以橢圓為重點交代求方程、利用方程討論幾何性質的一般方法,在雙曲線、拋物線的教學中應用和鞏固,因此「橢圓及其標準方程」起到了承上啟下的重要作用.

本節內容蘊含了許多重要的數學思想方法,如:數形結合思想、化歸思想等.因此,教學時應重視體現數學的思想方法及價值.

根據本節內容的特點,教學過程中可充分發揮資訊科技的作用,用幾何畫板的動態作圖優勢為學生的數學**與數學思維提供支援.

二.教學目標:

1.知識與技能目標:

①理解橢圓的定義

②掌握橢圓的標準方程,在化簡橢圓方程的過程中提高學生的運算能力

2.過程與方法目標:

①經歷橢圓概念的產生過程,學習從具體例項中提煉數學概念的方法,由形象到抽象,從具體到一般,掌握數學概念的數學本質,提高學生的歸納概括能力

②學會用座標化的方法求動點軌跡方程

③對學生進行數學思想方法的滲透,培養學生具有利用數學思想方法分析和解決問題的意識

3.情感態度價值觀目標:

①充分發揮學生在學習中的主體地位,引導學生活動、觀察、思考、合作、**、歸納、交流、反思,促進形成研究氛圍和合作意識

②重視知識的形成過程教學,讓學生知其然並知其所以然,通過學習新知識體會到前人探索的艱辛過程與創新的樂趣

③通過對橢圓定義的嚴密化,培養學生形成紮實嚴謹的科學作風

④通過經歷橢圓方程的化簡,增強學生戰勝困難的意志品質並體會數學的簡潔美、對稱美

⑤利用橢圓知識解決實際問題,使學生感受到數學的廣泛應用性和知識的力量,增強學習數學的興趣和信心

三.重、難點

重點:橢圓的定義、橢圓的標準方程、座標化的基本思想

難點:橢圓標準方程的推導與化簡,座標法的應用

關鍵:含有兩個根式的等式化簡

四.教法分析

新課程倡導學生自主學習,要求教師成為學生學習的引導者、組織者、合作者和促進者,使教學過程成為師生交流、積極互動、共同發展的過程.本節課採用讓學生動手實踐、自主**、合作交流及教師啟發引導的教學方法,按照「創設情境——學生活動——意義建構——數學理論——數學應用——回顧反思——鞏固提高」的程式設計教學過程,並以多**手段輔助教學,使學生經歷實踐、觀察、猜想、論證、交流、反思等理性思維的基本過程,切實改進學生的學習方式,使學生真正成為學習的主人.

五.教學過程

創設情境——提出問題,學生活動——體驗數學,

意義建構——感知數學,數學理論——建立數學,

數學應用——鞏固新知,回顧反思——歸納提煉,

課後作業——鞏固提高

(一)創設情境——提出問題

以摺紙遊戲創設問題情境

請學生將課前統一發放的圓形紙片拿出來,

並按如下步驟進行操作:

1.將圓心記作點,然後在圓內任取一定點

2.在圓周上任取10個點,分別記作,

將它們與圓心相連,得半徑

3.摺疊圓形紙片,使點與點重合,將摺痕與半徑的交點記作;然後再次摺疊圓形紙片,使點與點重合,將摺痕與半徑的交點記作;……;依此類推,最後摺疊圓形紙片,使點與點重合,將摺痕與半徑的交點記作

4.用平滑曲線順次連線點,你有何發現?

設計意圖:使學生產生學習興趣和探索慾望

(二)學生活動——體驗數學

1.學生通過動手實踐、觀察,猜想軌跡為橢圓

2.展示學生成果

3.用幾何畫板展示動點生成軌跡的全過程,印證猜想

4.展示橢圓實際應用的幻燈片

5.匯出新課:看來,大家對橢圓並不陌生,但細想想,我們對橢圓也說不上有多熟悉,除了「她」的名字和容貌,我們對「她」的品性幾乎還一無所知.數學是一門嚴謹的科學,我們不能滿足於直觀感受、淺嘗輒止,我們希望對橢圓有更深刻的認識,比如:橢圓上所有的點所具有的共同的幾何特徵是什麼?

——橢圓的定義;能否用代數方法精確地刻畫出這種共同的幾何特徵?——橢圓的標準方程.這就是我們這節課的重點內容.

設計意圖:從摺紙遊戲中匯出新課,明確研究課題

(三)意義建構——感知數學

橢圓定義的初步生成

學生每4人一組,合作**,在剛才的摺紙遊戲中,摺痕與對應半徑的交點的共同屬性,教師巡視指導.

如學生有困難,可按如下提示鋪設認知階梯:

如何用數學語言表達點與定點重合——點與定點關於摺痕軸對稱

對稱軸有什麼特點——摺痕即對稱軸是線段的垂直平分線

線段垂直平分線上的點有什麼幾何性質——到線段兩個端點距離相等,即

動點與定點之間有什麼關係——

請學生代表本小組交流**結論——與兩個定點的距離之和等於常數的點的軌跡叫做橢圓

(四)數學理論——建立數學

1.橢圓定義的完善

提出問題:要想用上面那句話作為橢圓的定義,要保證它足夠嚴密、經得起推敲.那麼,這個常數可以是任意正實數嗎?有什麼限制條件嗎?如何體現點在定圓的內部?

引導學生回答:點在定圓的內部即點到圓心的距離小於圓的半徑,也就是,從而意識到在「定義」中需要加上「常數》」的限制.

繼續深化問題:若常數=或常數<,情況會發生什麼變化?

應用平面幾何中的「三角形任意兩邊之和大於第三邊」、「兩點之間線段最短」為理論依據,得出結論:當常數=時,與兩個定點的距離之和等於常數的點的軌跡是線段;當常數《時,與兩個定點的距離之和等於常數的點的軌跡不存在.

請學生給出經過修改的橢圓定義,教師用幻燈片給出完善的橢圓定義,並介紹焦點、焦距的定義.

設計意圖:使學生經歷橢圓概念的生成和完善過程,提高其歸納概括能力,加深對橢圓本質的認識,並逐漸養成嚴謹的科學作風

2.橢圓的標準方程

(1)回顧用座標法求動點軌跡方程的一般步驟:建系設點、寫出動點滿足的幾何約束條件、座標化、化簡、證明等價性

(2)建立焦點在軸上的橢圓的標準方程

①建系設點:觀察橢圓的幾何特徵,如何建系能使方程更簡潔?——利用橢圓的對稱性特徵

以直線為軸,以線段的垂直平分線為軸,建立平面直角座標系.設焦距為,則.設為橢圓上任意一點,點與點的距離之和為.

②動點滿足的幾何約束條件:

③座標化:

④化簡:化簡橢圓方程是本節課的難點,突破難點的方法是引導學生思考如何去根號

預案一:移項後兩次平方法

鏈結到幾何畫板,分析的幾何含義,令

得到焦點在軸上的橢圓的標準方程為

橢圓及其標準方程 教案

一 教學目標 1 了解橢圓的形成過程,理解橢圓的定義 2 能根據定義求出橢圓的標準方程,使學生掌握求軌跡方程的一般方法 3 通過課件演示滲透運動變換的思想 二 重點難點 重點 橢圓的定義和標準方程 難點 橢圓標準方程的推導過程 三 教學過程 1 問題情景 問題1 杯口的直觀圖 問題2 紙筒的壓縮 問...

教案橢圓定義及其標準方程

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....

橢圓及其標準方程2 教案

教學目標 1 熟練掌握橢圓的兩個標準方程 2 能應用特定係數法求橢圓的標準方程.教學重點 橢圓標準方程的兩種形式 教學難點 兩種橢圓標準方程的區分和應用 教學方法 學導式 教具準備 幻燈片 三角板 教學過程 複習回顧 師 上一節,我們學習了橢圓的定義並推導了橢圓的標準方程,下面作簡要的回顧 略 這一...