内容正文:
课题
2.1.2 椭圆的简单几何性质(第二课时)
学科
数学
教材
北师大版(2019)选择性必修第一册
章节
第二章第一部分第二节
课程类型
新授
课时安排
2课时
年级
高二
教学目标及教学重点、难点
教学目标:
1.进一步熟悉求解椭圆方程的方法.
2.会利用椭圆的几何性质解决一些简单的实际问题.
3.了解代入法求解轨迹方程的方法.
教学重、难点:
重点:应用椭圆的简单几何性质解决问题.
难点:应用椭圆的简单几何性质解决问题.
教材分析
本节课是高中数学北师大版(2019)选择性必修第一册第二章《圆锥曲线》中的椭圆的简单几何性质的第二课时,本章进一步掌握椭圆的标准方程及其性质的应用,探究用代入法研究解析几何问题的方法。
核心素养
1. 直观想象
学生能够利用椭圆的几何特征(如长轴、短轴、焦点、顶点等)进行直观判断和推理,解决相关问题。
2. 逻辑推理
从椭圆的标准方程出发,推导出其几何性质,如焦点的位置、离心率的计算等,培养学生的演绎推理能力
3. 数学建模
将实际问题中的椭圆问题抽象为数学问题,建立椭圆模型,用数学语言描述和解释。利用椭圆的几何性质和方程求解实际问题。
4. 数学运算
在求解椭圆的标准方程、离心率等过程中,学生需要进行代数运算,如平方、开方、代入等,利用椭圆的几何性质进行简单的几何计算。
教学方法和手段
教学方法:启发法、练习法、讨论法
教学手段:多媒体辅助教学
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
复习导入
教师提问:对于焦点在x轴与y轴的椭圆的标准方程来说,你能说出它的范围、对称性、顶点坐标、焦点坐标、半轴长、离心率以及标准方程中a,b,c的关系吗?
学生活动:学生自主思考回顾椭圆的简单几何性质,回答教师的问题。
教师活动:教师对学生的答案进行点评,并用表格出示正确答案。
通过创设情境,建立知识间的联系,提高学生类比推理的能力。
探究新知
知识点:椭圆的简单几何性质的应用
教师讲解:我们在前面已经学习了椭圆的简单几何性质,那么今天我们就用这些性质来解决实际问题。
例1:求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)长轴在x轴上,长轴的长为12,离心率为;
(2)经过点P(-6,0)和Q(0,8);
【师生活动】
学生在掌握了椭圆的简单几何性质的基础上,对问题进行分析,教师给出解题过程并总结利用椭圆的几何性质求标准方程的步骤。
【解析】
解:(1)根据题意设椭圆的标准方程为
由已知2a=12,得a=6,c=4,
从而b2=a2-c2=20,
∴椭圆的标准方程为
(2)短轴、长轴分别在x轴和y轴上,设椭圆的标准方程为
由椭圆的几何性质可得,b=6,a=8,
∴椭圆的标准方程为
例2:酒泉卫星发射中心将一颗人造卫星送人到距地球表面近地点(离地面最近的点)高度约200km,远地点(离地面最远的点)高度约350km的椭圆轨道(将地球看作一个球,其半径约为6371km),求椭圆轨道的标准方程.(注:地心(地球的中心)位于椭圆轨道的一个焦点,且近地点、远地点与地心共线)
【师生活动】
学生分析题目,由题意建立平面直角坐标系,再设出椭圆方程,根据已知条件求解,最后得出椭圆轨道的标准方程,教师对学生的思路进行点评并总结求解椭圆有关的实际问题的思路。
【解析】
解:如图,设地心为椭圆轨道右焦点F2,近地点、远地点分别为A2,A1,以直线A1A2为x轴,线段A1A2的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,则F2,A1,A2三点都在x轴上,
设所求椭圆方程为
|F2A2|=a-c=200+6371,①
|A1F2|=a+c=350+6371.②
联立①②解得a=6646,c=75,
从而b2=a2-c2=44163691.
∴椭圆轨道的标准方程为
例3:如图,点P是圆O:x2+y2=4上的动点,作PH⊥x轴于点H,求线段PH的中点M的轨迹方程,并指出该轨迹是什么图形.
【师生活动】
学生自主思考,教师引导学生用相关代入法求轨迹方程,学生回答后,教师进行点评出示正确答案,并归纳相关点代入法求轨迹方程的一般步骤。
【解析】
解:设点M的坐标为(x,y),则点P的坐标为(x,2y).
∵点P在圆O上,
∴x2+(2y)2=4,即
∴点M的轨迹是长轴长为4,短轴长为2,焦点在x轴上的椭圆.
通过对例子的探究,总结归纳解题思路,让学生理解怎样解决问题,提高学生解决问题的能力。
当堂练习
教师PPT出示练习题,学生自主完成,教师点评
通过练习巩固本节所学知识,通过学生解决问题,发展学生的数学运算、逻辑推理、直观想象、数学建模的核心素养。
课堂总结
回顾本节课知识点,总结概括
通过总结,让学生进一步巩固本节所学内容,提高概括能力。
板书设计
一、引入
二、知识精讲
知识点:椭圆的简单几何性质的应用
三、例题点拨-通过例题进行讲解,便于理解
四、方法总结-开拓学生解题思路
五、当堂练习
六、课堂小结
七、教学反思
教学设计反思
1. 教学目标达成情况
反思点:首先回顾本节课的教学目标是否明确且具体,比如是否成功引导学生掌握了椭圆的长轴、短轴、焦点、离心率等基本概念及其性质;学生是否能熟练运用这些性质解决简单的几何问题。
改进建议:如果发现有部分学生对某个概念或性质理解不够透彻,可以在后续课程中设计更多针对性的练习或案例,加深学生的理解和记忆。
2. 课堂互动与反馈
反思点:回顾课堂上的师生互动、生生互动情况,以及教师对学生学习情况的即时反馈。
改进建议:加强课堂互动,鼓励学生提出问题、发表见解,同时教师也要及时给予肯定或纠正,形成积极的课堂氛围。此外,可以建立多元化的评价体系,不仅关注学生的最终成绩,也重视他们在学习过程中的表现和进步。
教学反思是一个持续的过程,通过不断的自我审视和调整,教师可以不断提升自己的教学能力,更好地促进学生的全面发展。
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