2.2 椭 圆
2.2.1椭圆及其标准方程
◆ 知识与技能目标
理解椭圆的概念,掌握椭圆的定义、会用椭圆的定义解决实际问题;理解椭圆标准方
程的推导过程及化简无理方程的常用的方法;了解求椭圆的动点的伴随点的轨迹方程的
一般方法.
◆ 过程与方法目标
(1)预习与引入过程
当变化的平面与圆锥轴所成的角在变化时,观察平面截圆锥的截口曲线(截面与圆锥
侧面的交线)是什么图形?
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又是怎么样变化的?特别是当截面不与圆锥的轴线或圆锥的
母线平行时,截口曲线是椭圆,再观察或操作了课件后,提出两个问题:第一、你能理
解为什么把圆、椭圆、双曲线和抛物线叫做圆锥曲线;第二、你能举出现实生活中圆锥
曲线的例子.当学生把上述两个问题回答清楚后,要引导学生一起探究P41页上的问题(
同桌的两位同学准备无弹性的细绳子一条(约10cm长,两端各结一个套),教师准备无
弹性细绳子一条(约60cm,一端结个套,另一端是活动的),图钉两个).当套上铅笔
,拉紧绳子,移动笔尖,画出的图形是椭圆.启发性提问:在这一过程中,你能说出移
动的笔小(动点)满足的几何条件是什么?〖板书〗2.1.1椭圆及其标准方程.
(2)新课讲授过程
(i)由上述探究过程容易得到椭圆的定义.
〖板书〗把平面内与两个定点,的距离之和等于常数(大于)的点
的轨迹叫做椭圆(ellipse).其中这两个定点叫做椭圆的焦点,两定点间的距离叫做椭
圆的焦距.即当动点设为时,椭圆即为点集.
(ii)椭圆标准方程的推导过程
提问:已知图形,建立直角坐标系的一般性要求是什么?第一、充分利用图形的对称
性;第二、注意图形的特殊性和一般性关系.
无理方程的化简过程是教学的难点,注意无理方程的两次移项、平方整理.
设参量的意义:第一、便于写出椭圆的标准方程;第二、的关系有明显的
几何意义.
类比:写出焦点在轴上,中心在原点的椭圆的标准方程.
(iii)例题讲解与引申
例1
已知椭圆两个焦点的坐标分别是,,并且经过点,求它的标准方程.
分析:由椭圆的标准方程的定义及给出的条件,容易求出.引导学生用其他方
法来解.
另解:设椭圆的标准方程为,因点在椭圆上,
则.
例2
如图,在圆上任取一点,过点作轴的垂线段,为垂足
.当点在圆上运动时,线段的中点的轨迹是什么?
分析:点在圆上运动,由点移动引起点的运动,则称点
是点的伴随点,因点为线段的中点,则点的坐标可由点来表
示,从而能求点的轨迹方程.
引申:设定点,是椭圆上动点,求线段中点的轨迹方程
.
解法剖析:①(代入法求伴随轨迹)设,;②(点与伴随点的关系)∵
为线段的中点,∴;③(代入已知轨迹求出伴随轨迹),∵,∴点的
轨迹方程为;④伴随轨迹表示的范围.
例3如图,设,的坐标分别为,.直线,相交于点
,且它们的斜率之积为,求点的轨迹方程.
分析:若设点,则直线,的斜率就可以用含的式子表示,由于
直线,的斜率之积是,因此,可以求出之间的关系式,即得到点
的轨迹方程.
解法剖析:设点,则,;
代入点的集合有,化简即可得点的轨迹方程.
引申:如图,设△的两个顶点,,顶点在移动,且,且
,试求动点的轨迹方程.
引申目的有两点:①让学生明白题目涉及问题的一般情形;②当值在变化时,线
段的角色也是从椭圆的长轴→圆的直径→椭圆的短轴.
◆ 情感、态度与价值观目标
通过作图展示与操作,必须让学生认同:圆、椭圆、双曲线和抛物线都是圆锥曲线,
是因它们都是平面与圆锥曲面相截而得其名;必须让学生认同与体会:椭圆的定义及特
殊情形当常数等于两定点间距离时,轨迹是线段;必须让学生认同与理解:已知几何图
形建立直角坐标系的两个原则,及引入参量的意义,培养学生用对称的美学思维来
体现数学的和谐美;让学生认同与领悟:例1使用定义解题是首选的,但也可以用其他方
法来解,培养学生从定义的角度思考问题的好习惯;例2是典型的用代入法求动点的伴随
点的轨迹,培养学生的辩证思维方法,会用分析、联系的观点解决问题;通过例3培养学
生的对问题引申、分段讨论的思维品质.
◆能力目标
1.
想象与归纳能力:能根据课程的内容能想象日常生活中哪些是椭圆、双曲线和抛
物线的实际例子,能用数学符号或自然语言的描述椭圆的定义,能正确且直观
地绘作图形,反过来根据图形能用数学术语和数学符号表示.
2.
思维能力:会把几何问题化归成代数问题来分析,反过来会把代数问题转化为几
何问题来思考,培养学生的数形结合的思想方法;培养学生的会从特殊性问题
引申到一般性来研究,培养学生的辩证思维能力.
3. 实践能力:培养学生实际动手能力,综合利用已有的知识能力.
4. 数学活动能力:培养学生观察、实验、探究、验证与交流等数学活动能力.
5.
创新意识能力:培养学生思考问题、并能探究发现一些问题的能力,探究解决问
题的一般的思想、方法和途径.
练习:第45页1、2、3、4、
作业:第53页2、3、
2.1.2 椭圆的简单几何性质
◆ 知识与技能目标
了解用方程的方法研究图形的对称性;理解椭圆的范围、对称性及对称轴,对称中心
、离心率、顶点的概念;掌握椭圆的标准方程、会用椭圆的定义解决实际问题;通过例
题了解椭圆的第二定义,准线及焦半径的概念,利用信息技术初步了解椭圆的第二定义
.
◆ 过程与方法目标
(1)复习与引入过程
引导学生复习由函数的解析式研究函数的性质或其图像的特点,在本节中不仅要注
意通过对椭圆的标准方程的讨论,研究椭圆的几何性质的理解和应用,而且还注意对这
种研究方法的培养.①由椭圆的标准方程和非负实数的概念能得到椭圆的范围;②由方程
的性质得到椭圆的对称性;③先定义圆锥曲线顶点的概念,容易得出椭圆的顶点的坐标及
长轴、短轴的概念;④通过P48的思考问题,探究椭圆的扁平程度量椭圆的离心率.〖板
书〗§2.1.2椭圆的简单几何性质.
(2)新课讲授过程
(i)通过复习和预习,知道对椭圆的标准方程的讨论来研究椭圆的几何性质.
提问:研究曲线的几何特征有什么意义?从哪些方面来研究?
通过对曲线的范围、对称性及特殊点的讨论,可以从整体上把握曲线的形状、大小
和位置.要从范围、对称性、顶点及其他特征性质来研究曲线的几何性质.
(ii)椭圆的简单几何性质
①范围:由椭圆的标准方程可得,,进一步得:,同理可得:,即
椭圆位于直线和所围成的矩形框图里;
②对称性:由以代,以代和代,且以代
这三个方面来研究椭圆的标准方程发生变化没有,从而得到椭圆是以轴和轴
为对>>收起