高中数学圆锥曲线与方程教案

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(四)课堂练习:课本42页 练习 1、2、3、4 (五) 课时小结

1.定义:椭圆是平面内与两定点F1、F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹.

3.图形

(六)布置作业:习题2.2 A组 1、7 四、课后反思

2.2.2 椭圆的简单几何性质(新授课)

一、教学目标

知识与技能:通过椭圆标准方程的讨论,使学生掌握椭圆的几何性质,能正确地画出椭圆的图形,并能根据几何性质解决一些简单的问题,从而培养我们的分析、归纳、推理等能力。

过程与方法:掌握利用方程研究曲线性质的基本方法,进一步体会数形结合的思想。 情感、态度与价值观:通过本小节的学习,进一步体会方程与曲线的对应关系,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用。

二、教学重点与难点

重点:椭圆的几何性质及初步运用. 难点:椭圆离心率的概念的理解. 三、教学过程 (一)复习提问

1.椭圆的定义是什么? 2.椭圆的标准方程是什么?

(二)几何性质

根据曲线的方程研究曲线的几何性质,并正确地画出它的图形,是解析几何的基本问题之一。

1、范围

即|x|≤a,|y|≤b,这说明椭圆在直线x=±a和直线y=±b所围成的矩形里,注意结合图形讲解,并指出描点画图时,就不能取范围以外的点.

2.对称性

先请大家阅读课本椭圆的几何性质2.

设问:为什么“把x换成-x,或把y换成-y?,或把x、y同时换成-x、-y时,方程都不变,所以图形关于y轴、x轴或原点对称的” 呢?

事实上,在曲线的方程里,如果把x换成-x而方程不变,那么当点P(x,y)在曲线上时,点P关于y轴的对称点Q(-x,y)也在曲线上,所以曲线关于y轴对称.类似可以证明其他两个命题.

同时向学生指出:如果曲线具有关于y轴对称、关于x轴对称和关于原点对称中的任意两种,那么它一定具有另一种对称.如:如果曲线关于x轴和原点对称,那么它一定关于y轴对称.

事实上,设P(x,y)在曲线上,因为曲线关于x轴对称,所以点P1(x,-y)必在曲线上.又因为曲线关于原点对称,所以P1关于原点对称点P2(-x,y)必在曲线上.因P(x,y)、P2(-x,y)都在曲线上,所以曲线关于y轴对称.

最后指出:x轴、y轴是椭圆的对称轴,原点是椭圆的对称中心即椭圆中心. 3.顶点

只须令x=0,得y=±b,点B1(0,-b)、B2(0,b)是椭圆和y轴的两个交点;令y=0,得x=±a,点A1(-a,0)、A2(a,0)是椭圆和x轴的两个交点.强调指出:椭圆有四个顶点A1(-a,0)、A2(a,0)、B1(0,-b)、B2(0,b).

教师还需指出:

(1)线段A1A2、线段B1B2分别叫椭圆的长轴和短轴,它们的长分别等于2a和2b; (2)a、b的几何意义:a是长半轴的长,b是短半轴的长;

这时,教师可以小结以下:由椭圆的范围、对称性和顶点,再进行描点画图,只须描出较少的点,就可以得到较正确的图形.

4.离心率

教师直接给出椭圆的离心率的定义:

等到介绍椭圆的第二定义时,再讲清离心率e的几何意义. 先分析椭圆的离心率e的取值范围: ∵a>c>0,∴ 0<e<1.

再结合图形分析离心率的大小对椭圆形状的影响:

(2)当e接近0时,c越接近0,从而b越接近a,因此椭圆接近圆;

222

(3)当e=0时,c=0,a=b两焦点重合,椭圆的标准方程成为x+y=a,图形就是圆了. (三)应用

为了加深对椭圆的几何性质的认识,掌握用描点法画图的基本方法,给出如下例1.

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例1、求椭圆16x+25y=400的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标,并用描点法画出它的图形.

本例前一部分请一个同学板演,教师予以订正,估计不难完成.后一部分由教师讲解,以引起学生重视,步骤是:

(2)描点作图.先描点画出椭圆在第一象限内的图形,再利用椭圆的对称性就可以画出整个椭圆(图2-19).要强调:利用对称性可以使计算量大大减少.

本例实质上是椭圆的第二定义,是为以后讲解抛物线和圆锥曲线的统一定义做准备的,同时再一次使学生熟悉求曲线方程的一般步骤,因此,要详细讲解:

设d是点M到直线l的距离,根据题意,所求轨迹就是

︱MF︴=d?c a2

2

2

22

2

2

2

将上式化简,得:(a-c)x+ay=a(a-c).

这是椭圆的标准方程,所以点M的轨迹是椭圆. 由此例不难归纳出椭圆的第二定义. (四)椭圆的第二定义 1.定义

平面内点M与一个定点的距离和它到一定直线的距离的比是常数

线叫做椭圆的准线,常数e是椭圆的离心率. 2.说明

这时还要讲清e的几何意义是:椭圆上一点到焦点的距离和它到准线的距离的比. (五)课时小结

解法研究图形的性质是通过对方程的讨论进行的,同一曲线由于坐标系选取不同,方程的形式也不同,但是最后得出的性质是一样的,即与坐标系的选取无关.前面我们着重分析了第一个标准方程的椭圆的性质,类似可以理解第二个标准方程的椭圆的性质.布置学生最后小结下列表格:

(五)布置作业

1.求下列椭圆的长轴和短轴的长、焦距、离心率、各个顶点和焦点坐标、准线方程:

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