内容正文:
椭圆的定义及其标准方程
情景导入
探究新知
例题精讲
达标练习
课堂小结
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阿波罗尼奥斯
椭圆这一概念最早出现在古希腊数学家阿波罗尼奥斯的著作中,在他的巨著《圆锥曲线论》中,阿波罗尼奥斯通过用平面截圆锥得到了椭圆、以及后面我们会学习的双曲线和抛物线,这也是圆锥曲线名称的由来。
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开普勒行星运行三大定律
直到中世纪,德国天文学家、数学家开普勒对行星运动轨迹的重大发现,人们对椭圆才有了更深的认识。
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开普勒第一定律(“椭圆定律”或“轨道定律”)
所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
开普勒行星运行三大定律中的开普勒第一定律指出,所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。那什么是椭圆?什么又是椭圆的焦点呢?
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课前活动
寻找生活中的椭圆
课前我们已经通过微信小程序,布置了让同学们去寻找生活中的椭圆的小任务,同学们也很给力,有同学找到了西瓜、鸡蛋、盘子是椭圆形的,也有的同学找到了房间号码牌、汽车车标、设备按钮是椭圆形的,等等等……,还有很多建筑,比如上面展示的建筑是塔尔沙漠的一所女子学校,还有我们北京最大的国家体育馆-鸟巢,还有课件封面中“北京十六景”之一的中国国家大剧院,他们的外部轮廓设计都来源于数学图形椭圆, 那么椭圆的定义是什么呢?
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椭圆在生活中的应用
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椭圆的定义?
如何画出一个标准的椭圆?
要给出椭圆的数学定义,实际上我们先要学会如何画出一个标准的椭圆。
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椭圆的画法
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椭圆的画法
动手操作
取一条无弹性的细绳;
将细绳两端固定在板上的两 个定点F1,F2;
用笔尖把细绳绷紧,在板上慢慢移动,看看画出的图形.
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椭圆的定义是什么?
2.在画椭圆的过程中,绳子的长度与两定点距离大小有怎样的关系?
F1
F2
P
1.在画椭圆的过程中,绳子的长度变了没有?说明了什么?
|PF1|+|PF2|=l绳=定值
|PF1|+|PF2|>|F1F2|
注意:必须满足|PF1|+|PF2|> |F1F2|
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椭圆的定义
F1
F2
P
定义
我们将平面内与两个定点F1,F2的距离之和为常数(大于 |F1F2|)的点的轨迹(或集合)叫做椭圆.
两个焦点间的距离 |F1F2|叫做焦距
这两个定点F1,F2叫做椭圆的焦点
定义
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椭圆的定义
F1
F2
P
我们将平面内与两个定点F1,F2的距离之和为常数(大于 |F1F2|)的点的轨迹(或集合)叫做椭圆.
结论:
(1)当|PF1|+|PF2|> |F1F2|时,轨迹为椭圆;
(2)当|PF1|+|PF2|= |F1F2|时,轨迹为_____;
(3)当|PF1|+|PF2|< |F1F2|时,___________;
线段
无图形
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建立椭圆的方程
求曲线方程的基本步骤
找出限制条件
建系
设点
代入
化简
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建立椭圆的方程
F1
F2
P
x
y
O
x
y
O
F1
F2
P
探讨建立坐标系的方案
方案1
焦点在x轴上
方案2
焦点在y轴上
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建立椭圆的方程
设椭圆的焦距是2c(c>0),两个焦点的坐标是F1(-c,0)和F2(c,0),
椭圆上任意一点P到F1和F2的距离和等于2a(a>0).
a与c的大小关系?
|PF1|+|PF2|> |F1F2|
距离和
焦距
2a>2c
a>c
F1
F2
P
x
y
O
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课堂小结
根据定义建立方程
F1
F2
P
x
y
O
设椭圆的焦距是2c(c>0),两个焦点的坐标是F1(-c,0)和F2(c,0),
椭圆上任意一点P到F1和F2的距离和等于2a(a>0).
(x,y)
设椭圆上任意一点P的坐标为(x,y)
由椭圆的定义得:
|PF1|+|PF2|=2a
问题:该如何化简?
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椭圆方程的化简
移项得
两边平方得
整理得
两边平方后,整理得
由椭圆的定义得2a>2c>0,即a>c>0,所