3.1.1 椭圆标准方程的识别与求法(教案)-高教版第三版《数学 拓展模块一(上册)》【上好课】
2026-09-03
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精品
摘要:
该中职数学教案聚焦椭圆标准方程的识别与求法,课堂导入通过回顾焦点在x轴方程的分母比较,追问引出焦点在y轴情况,搭建旧知到新知的学习支架,衔接前后知识脉络。
特色在于采用对比归纳与讲练结合,通过两类方程对照、例3(2)讨论规范方程转化,培养数学抽象与逻辑推理。练习中分类讨论焦点位置,提升数学运算能力,帮助学生形成稳定解题路径,为教师提供清晰教学流程与错误诊断方法。
内容正文:
高教版第三版《数学》拓展模块一(上册)
第3章 圆锥曲线
3.1 椭圆——3.1.1 椭圆标准方程的识别与求法
授课班级
授课类型
新授课
授课教师
教学时长
1课时(45分钟)
教材分析
本课在学生已认识椭圆定义、焦点、焦距及焦点在轴上的标准方程的基础上,教材先给出焦点在轴上的另一类标准方程和焦点坐标,再依次设置由已知条件求方程、由方程求焦点与焦距、利用椭圆定义求距离等例题,并以分母比较的提示归纳识别方法,形成两类标准方程的完整结构。
本课是椭圆方程应用的承接课:学生在本课获得定方向、定参数、写方程的基本路径,并为后续研究椭圆的几何性质、离心率和图像综合应用建立运算与表达基础。
学情分析
学生已具备椭圆定义、两点间距离公式和参数关系的基础,但容易把两类标准方程的焦点方向判断颠倒,或在由焦距、距离和、过点条件求方程时遗漏参数关系。教学中需借助两类方程的对照、教材例题的规范推理和即时纠错,促使学生形成完整的判断路径。
教学目标
1.理解焦点在轴上的椭圆标准方程、焦点坐标及参数关系,能辨析两类标准方程的焦点所在坐标轴。
2.能依据焦点、焦距、距离和、过点或方程条件,确定、、并求椭圆的标准方程、焦点坐标和焦距。
3.通过比较分母、分析条件和说明理由,发展数学抽象、逻辑推理和数学运算素养。
教学重难点
教学重点:通过两类标准方程的分母大小判断焦点所在坐标轴;正确运用参数关系确定参数。
教学难点:在焦点位置或已知条件不同的情形下,完整地确定方向、参数并写出标准方程。
教学方法
问题探究法、对比归纳法、讲练结合法。
课前准备
教师准备:教材、演示课件。
学生准备:教材、笔记本。
教学环节设计
教学环节
教学内容
设计意图
教学导入
呈现问题:已知椭圆的焦点在轴上,如何从标准方程中判断这一方向?学生回顾分母较大的一项所对应的坐标轴。
【答案】当项的分母较大时,焦点在x轴上。
【解析】椭圆标准方程中较大的分母是,所对应的坐标轴就是焦点所在的坐标轴。
教师追问:若较大的分母在项下,焦点又在何处?引导学生带着这一问题学习另一类标准方程。
通过已学标准方程的分母比较激活经验,形成方向判断的认知需要,自然引出焦点在轴上的标准方程。
新知讲授
一、焦点在轴上的椭圆标准方程
以经过椭圆两焦点、的直线为y轴,以线段的垂直平分线为x轴,建立平面直角坐标系,可得椭圆的标准方程为。
此时椭圆的焦点坐标分别为。
教师组织学生将它与焦点在x轴上的标准方程对照:较大的分母在哪一项下,焦点就在哪个坐标轴上。
二、根据条件求标准方程
例1 根据条件,求椭圆的标准方程。
(1)焦点在轴上,焦距为6,椭圆上的点到两个焦点的距离之和为10。
【解析】由,得。焦点在x轴上,写出标准方程。
【答案】
(2)焦点为,椭圆上一点M的坐标为。
【解析】由椭圆的定义,,计算得。焦点在y轴上。
【答案】
例2 求“情境与问题”中“东方红一号”卫星预定运行轨道的标准方程。
教材图示所对应的建系中,设椭圆方程为,焦点为,顶点为A(-,0)、B(,0)。
【解析】由题中数据列出,解得,再由求得。
【答案】卫星预定运行轨道的方程为。
三、由标准方程求焦点坐标和焦距
例3 已知椭圆的方程,求其焦点坐标和焦距。
(1);(2)。
【解析】(1),焦点在x轴上。
【答案】焦点为,焦距为。
【解析】(2)将方程化为,因,焦点在y轴上。
【答案】焦点为(0,-1)、(0,1),焦距为2。
温馨提示:要判断椭圆的焦点在哪个坐标轴上,可将椭圆方程化为标准方程,然后观察标准方程中含项与含项的分母,哪项的分母大,焦点就在哪个坐标轴上。
例4 若椭圆上一点P到焦点的距离等于6,求到另一个焦点的距离。
【解析】由椭圆的定义,。又由标准方程知,所以。
【答案】。
按两类方程、参数确定、方程识别与定义应用的顺序呈现教材例题,以对照和规范推理突破方向判断与参数计算。
课堂背诵
完成下列挖空并口头复述。
1.焦点在y轴上的椭圆标准方程是。
【答案】。
2.该椭圆的焦点坐标是____和____。
【答案】(0,-)和(0,)。
3.判断焦点所在坐标轴的要点是什么?
【答案】先化为标准方程;哪一项的分母大,焦点就在哪个坐标轴上。
通过方程补全、焦点坐标复述和判断方法归纳,集中检查学生对核心符号、条件和规范结论的准确记忆。
师生互动
围绕例3(2)组织同桌讨论:为什么不能直接把中的4和3当作?
【答案】因为椭圆标准方程右端应为1,需先将等式两边同除以12,化为。
【解析】标准方程中分母才分别对应;比较分母4和3,焦点在y轴上。
教师归纳:解决方程识别题,先化标准式,再定方向,最后利用求焦点和焦距。
以规范化过程为讨论对象,引导学生说明判断依据并纠正直接比较系数的错误,诊断其方程识别的完整性。
课堂练习
练习3.1.1第1题 根据条件,求椭圆的标准方程。
(1),焦点在x轴上;(2),焦点在y轴上。
【答案】(1);(2)。
【解析】(1)直接代入;(2)先由确定较大分母。
练习3.1.1第2题 已知椭圆的焦距为8,椭圆上的点到两个焦点的距离之和为10,求椭圆的标准方程。
【答案】焦点位置未定,故标准方程可为,或。
【解析】由得;题目没有确定焦点所在坐标轴,需分类讨论。
练习3.1.1第3题 已知椭圆的方程,求其焦点坐标和焦距。
(1);(2)。
【答案】(1)焦点为,焦距为;(2)焦点为(0,-5)、(0,5),焦距为10。
【解析】(1)先化为;(2)因,焦点在y轴上,均由计算。
练习3.1.1第4题 设点为椭圆的两个焦点,P为椭圆上一点,求△P的周长。
【答案】周长为16。
【解析】,,故周长为16。
选取教材四道练习覆盖求方程、分类讨论、焦点焦距和定义应用,通过答案与解析反馈学生的典型错误。
课堂小结
学生用“定方向—定参数—写方程”概括求椭圆标准方程的步骤。
【答案】先由焦点所在坐标轴确定哪一项分母为;再由已知条件求、b、c并满足;最后写出标准方程。
教师补充:由方程求焦点和焦距时,先化标准方程并比较分母;涉及椭圆上一点到两焦点的距离时,使用距离和为2。
引导学生把方向判断、参数计算和方程书写组织为稳定路径,并回扣由方程识别和椭圆定义应用的关键条件。
作业布置
1.复习本节课的知识点;
2.完成课后练习;
3.整理笔记和易错题。
教学反思
课堂实施后应重点观察学生能否先化标准方程再判断焦点方向,尤其关注由一般方程化为标准方程、焦点位置未定时分类讨论以及参数关系的使用是否完整。后续可根据练习中的错误类型调整例题板演的停顿位置,增加对分母与焦点轴对应关系的口头说明,并让学生对关键步骤进行互评。对距离和应用题,应强化由椭圆定义到参数代入的衔接,避免学生只记公式而忽略题设条件。
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