内容正文:
椭圆及其标准方程 教学设计
课程基本信息
学科
数学
年级
高二
学期
秋季
课题
椭圆及其标准方程
教学目标
1. 通过演示,使学生了解圆锥曲线概念的由来。
2. 使学生了解椭圆的定义并掌握椭圆的标准方程。
教学重难点
教学重点:
1. 圆锥曲线概念的由来。
2.椭圆的数学定义。
教学难点:
1. 椭圆标准方程的推导。
2. 椭圆标准方程的应用。
教学过程
一、新课引入
问题一:用一个平面去截圆锥,圆锥与平面的交线是怎样的曲线?
问题二:我们如何去研究这些曲线?
二、认识椭圆
问题一:生活中有哪些椭圆呢?
问题2:如果把一个细绳的两端用图钉分别固定在木板上,套上一条没有松紧的绳子,拉紧绳子,移动笔尖,画出的轨迹是怎样的曲线?
追问1:在这一过程中细绳的两端的位置是固定的还是运动的?
追问2:在画椭圆的过程中,绳子的长度变了没有?
追问3:在画椭圆的过程中,绳子的长度与两定点之间的距离有怎样的大小关系?
追问4:改变绳子的长度与两定点间的距离的大小,轨迹又是什么?
追问5:你能用精确的数学语言来刻画椭圆吗?
追问6:在椭圆的定义中我们要注意哪些要素呢?
三、椭圆的标准方程
问题3:按照解析几何研究图形的基本思路,在了解了椭圆的概念后,我们下一步要研究什么呢?
追问1:利用坐标法求椭圆方程的步骤是什么?
追问2:椭圆是否有某种对称性?你能猜出椭圆的对称轴吗?
追问3:如何选取坐标系可能使得椭圆的标准方程变得简单呢?
(1)建系:
以,所在直线为x轴,线段的垂直平分线为y轴,建立如图所示平面直角坐标系xoy,则,的坐标为(-c,0),(c,0)
(2)设点:
设p(x,y)为椭圆上任意一点
追问4:如何用坐标表示椭圆上的点所满足的条件呢?
由椭圆的定义可知,椭圆可以看作点集
=
追问1:如何去化简这个式子呢?
追问2:直接平方是不是最好的化简方法呢?
移项得:= -=
两边平方得:
整理得:
①
对方程①两边平方,得
整理,得 ②
追问1:类比圆的标准方程,这个结果是否达到你的预期?
从简洁、美化得角度我么们可以令,则方程②变为,两边同除以,得
()
问题4:在上面的推导过程中我们是将焦点放在x轴上,若将焦点放到y轴上,椭圆的方程又是怎样的?
(1)建系:
(2)设点:
(3)列式:
(4)代入:=2
(5)化简: ()
椭圆的标准方程总结
(1)焦点在x轴上:()
(2)焦点在y轴上:()
四、例题讲解
求满足下列条件的椭圆的标准方程。
(1)两焦点坐标分别为(-3,0)、(3,0),且椭圆上一点P到两焦点的距离之和为10.
解:因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为
(),
因为
所以椭圆的标准方程为.
已知椭圆的两个焦点分别为, ,且该椭圆经过点,求椭圆的标准方程.
解法1(定义法)
因为椭圆的焦点在x轴上,所以设椭圆的标准方程为()
由椭圆的定义可知
=8,
所以,所以
因此,所求椭圆的标准方程为.
解法2(待定系数法)
因为椭圆的焦点在x轴上,所以设椭圆的标准方程为
因为椭圆的两个焦点坐标为, ,
所以c= ,从而
又因为点椭圆上,所以
由①②解的
因此,所求椭圆的标准方程为
五、小结
1、椭圆的定义
平面内到两个定点,的距离之和等于常数(大于)的动点的轨迹叫做椭圆.
其中两个定点,叫做椭圆的焦点,两个定点(焦点)间的距离叫做椭圆的焦距.
2、椭圆的标准方程
(1)焦点在x轴上:()
(2)焦点在y轴上:()
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