内容正文:
3.1椭圆单元基础作业设计
一、作品基础信息
项目
填写内容
作品名称
棠外高2025级创新班数学定时训练(三)
学段学科
高中
适用年级
高二
教材版本
人教版
对应内容
3.1椭圆
作业类型
单元作业
完成时长
总时长40分钟
设计者
白千慧
二、设计背景与意图
1. 课标与教材分析
· 课标要求:
1. 数学抽象
从“到两定点距离之和为常数”的几何定义,抽象出椭圆标准方程 ,并进一步抽象出焦点、焦距、顶点、离心率等概念。本作业中第1、3、4、7题都涉及由几何条件抽象出 a,c 关系。
2. 直观想象
借助椭圆图形理解焦点、顶点、对称轴、范围,以及直线与椭圆的位置关系。第1题中 x 轴、第4题焦点弦比例、第5题关于 y=m 的对称点,都需要图形直观支撑。
3. 逻辑推理
由椭圆定义推出焦点三角形周长 4a,由联立方程推出弦长、面积、中点弦关系。第2题用定义,第7题用余弦定理推离心率,第8题用点差法,均体现逻辑推理。
4. 数学运算
包括待定系数法求方程、联立直线与椭圆、韦达定理、弦长公式、三角形面积、点差法运算。第5、6、8、9题对运算能力要求较高。
具体应达成:
1. 理解椭圆定义,能根据定义判断轨迹、求焦点三角形周长。如第2题、第7题、第9题。
2. 掌握椭圆标准方程,能根据焦点位置、顶点、焦距等条件求方程。如第3题、第8题、第9题第(Ⅰ)问。
3. 掌握椭圆简单几何性质:范围、对称性、顶点、离心率。如第1、3、4、7题集中考查离心率。
4. 能判断直线与椭圆的位置关系,会用联立方程和判别式解决公共点问题。如第6题D选项。
5. 会求弦长、焦点弦、三角形面积、中点弦,能运用韦达定理、点差法。如第5、8、9题。
6. 能在简单综合问题中实现“几何条件代数化”,体会坐标法。
· 教材地位:椭圆是高中解析几何“圆锥曲线与方程”的起始和核心内容。
1. 承上。承接必修中的直线与圆、曲线与方程、坐标法,进一步用代数方程研究更复杂的几何曲线。
2. 启下。为双曲线、抛物线的研究提供范式:定义—方程—性质—直线与曲线位置关系—综合应用。
3. 承载的核心概念。椭圆定义、标准方程、焦点、焦距、顶点、离心率、焦点三角形、弦、中点弦等。
4. 承载的核心方法。坐标法、待定系数法、定义法、联立方程法、韦达定理、点差法、数形结合、化归转化。
5. 承载的价值观。通过代数方法研究几何图形,体会“几何问题代数化”的力量,感受圆锥曲线的对称美、统一美,培养理性思维和运算严谨性。
· 教学重难点:
重点:1. 椭圆几何性质,尤其是离心率;
2. 焦点三角形与椭圆定义的综合;
3. 直线与椭圆的位置关系、弦长与面积。
难点:1. 离心率的求法
2. 焦点三角形
3. 中点弦与点差法
2. 学情分析
维度
具体描述
已有基础
学生已经掌握椭圆的定义、几何性质,掌握一些基础的计算离心率的方法,了解了椭圆中的最值问题。
现有困惑
对焦点三角形的相关解法不够熟悉,点差法的运用还存在不熟练的现象。
差异分析
对基础较弱的学生至少要保证做对1-4题;第7题,第9题的第一小问,对大部分的学生在刚才的基础上还要做对第5题、第8题,对基础较好的学生要求做对第9题。
3. 设计意图(一段话讲清即可)
三、作业目标
目标维度
编号
具体目标
对应核心素养
评价证据
知识理解
A
识记椭圆的定义、几何性质。
直观想象
正确率、概念复述
能力运用
B
运用联立方程方法求弦长、焦点三角形问题
数学运算
过程记录、方法选用
思维发展
C
比较、概括、推理、评价、创新椭圆中设直线方程的方法和技巧
逻辑推理
论证思路、创意思维体现
情感态度
D
认同解析几何的价值,形成数形结合意识
数学抽象
反思语、作品倾向
四、作业内容与目标对应表
题号
题型
题目概要
对应作业目标编号
设计意图
参考答案/评价要点
1
单选
已知椭圆,则椭圆的离心率( )
A
运用椭圆几何性质
本题考查椭圆的标准方程及几何意义的应用,考查直线与椭圆的位置关系的应用,属于基础题.
由条件可求得点坐标,根据垂直于轴,所以,可得,继而得到结果.
2
单选
已知椭圆,则的值为( )
A
运用椭圆几何性质
本题考查了椭圆的性质及几何意义,椭圆的概念及标准方程.
解答本题的关键是由条件“的周长为”得到,再由,,即得的值.
3
单选
已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为( )
A
运用椭圆几何性质
本题考查椭圆的离心率的求法,考查计算能力,属于基础题.
利用椭圆的焦点坐标,求出,然后求解椭圆的离心率即可.
4
单选
已知椭圆:,则椭圆的离心率为 .
B
会利用焦点三角形相关结论
本题考查求椭圆的离心率,属于基础题.
求出点坐标,代入椭圆方程,即可求离心率.
5
多选
设椭圆的右焦点为,直线与椭圆交于、两点,则
A\B\C
会解决直线与椭圆的相关问题
本题主要考查了椭圆的性质,椭圆与直线的位置关系,属于基础题.
根据椭圆的性质,以及椭圆与直线的位置关系,逐项分析判断正误即可.
6
多选
方程,下面命题正确的是
A\B\C
运用椭圆的几何性质、焦点三角形相关结论
本题考查了椭圆的概念及标准方程,椭圆的性质及几何意义和直线与椭圆的位置关系,属于中档题.
利用椭圆的标准方程,对进行判断,再利用椭圆的标准方程,结合椭圆的性质,对进行判断,再利用椭圆的标准方程,结合椭圆的离心率计算,对进行判断,再利用直线与椭圆的位置关系,对进行判断,从而得结论.
7
填空
已知点是椭圆上的一点,,分别为椭圆的左、右焦点,已知,且,则椭圆的离心率为 .
B
会运用焦点三角形相关结论
本题考查椭圆的定义及性质,同时考查了余弦定理的应用,属于基础题.
画出图形,利用椭圆的定义,以及余弦定理求出,关系,然后求解椭圆的离心率即可.
8
填空
已知为椭圆的右焦点,直线与椭圆相交于两点,的中点为,且直线的斜率,则椭圆的方程为 .
C
会解决直线与椭圆的相关问题
本题考查椭圆的概念及标准方程、椭圆的性质及几何意义、直线与椭圆的位置关系、中点弦问题,属于难题.
设,由点差式可得,又由,可解得,即椭圆方程可求.
本题考查椭圆的方程的求法,直线与椭圆的位置关系,弦长公式的应用,属于中档题.
Ⅰ利用已知条件求出椭圆方程中的几何量,即可求椭圆的方程;
Ⅱ设直线的方程为,联立直线方程与椭圆方程,化为关于的一元二次方程,由弦长求得值,然后代入三角形面积公式求得的面积.
9
解答
Ⅰ求椭圆的方程;
Ⅱ若,求的面积.
C\D
会解决椭圆的综合性问题
五、作业评价
维度
A(优秀)
B(良好)
C(待改进)
权重
得分
知识理解
基础题全对,概念精确
少量细节错误
较多基础错误
20%
10
能力运用
方法恰当,过程清晰,理由充分
方法基本正确
方法不当或缺失
30%
15
思维发展
观点明确,论证充分,有独创性
表达清楚,欠缺深度
思路混乱,缺乏证据
30%
15
情感态度
主动投入,积极交流,乐于协作;学习目标明确,能主动反思改进
态度端正,能按要求完成任务;基本参与合作
学习态度消极,被动完成任务,合作意识弱
20%
10
6、 试题详情
一、单选题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知椭圆的左、右顶点分别为,,上、下顶点分别为,,右焦点为,直线与直线相交于点若垂直于轴,则椭圆的离心率( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,过的直线交于两点,若的周长为,则的值为( )
A. B. C. D.
3.已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆:的上顶点为,左、右焦点分别为,,连接并延长交椭圆于另一点,若,则椭圆的离心率为 .
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共2小题,共12分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
5.设椭圆的右焦点为,直线与椭圆交于、两点,则
A. 为定值 B. 的周长的取值范围是
C. 当时,为直角三角形 D. 当时,的面积为
6.方程,下面命题正确的是( )
A. 若方程表示椭圆,则
B. 若椭圆长轴在轴上,两焦点距离为,则
C. 若椭圆的离心率,则
D. 以为焦点的椭圆与直线有两个不同的公共点
三、填空题:本题共2小题,每小题5分,共10分。
7.已知点是椭圆上的一点,,分别为椭圆的左、右焦点,已知,且,则椭圆的离心率为 .
8.已知为椭圆的右焦点,直线与椭圆相交于两点,的中点为,且直线的斜率,则椭圆的方程为 .
四、解答题:本题共1小题,共13分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
9.本小题分
已知椭圆:,离心率为,左右焦点分别为,,过的直线交椭圆于、两点,且的周长为.
Ⅰ求椭圆的方程;
Ⅱ若,求的面积.
7、 答案与解析
1.【答案】
【解答】
解:由题意,直线的方程为:,
直线的方程为:,
所以联立可得的横坐标为:,
垂直于轴,所以,可得,
所以椭圆的离心率为:.
故选A.
2.【答案】
【解答】
解:,为过的直线与椭圆的交点,的周长为,
由椭圆的性质可知,,即,
又,,
,
,
,
.
故选C.
3.【答案】
【解答】
解:椭圆:的一个焦点为,
可得,解得,
,
.
故选:.
4.【答案】
【解答】
解:由椭圆定义可得,又,
所以,又,
所以,
,,设,
则,,
可得
得,代入椭圆方程可得.
故选C.
5.【答案】
【解答】
解:设椭圆的左焦点为,则,所以为定值,A正确;
的周长为,因为为定值,易知的范围是,
所以的周长的范围是,B错误;
将与椭圆方程联立,可解得,,又易知,
所以,所以为直角三角形,C正确;
将与椭圆方程联立,解得,,所以,D正确,
故选ACD.
6.【答案】
【解答】
解:对于、因为方程:表示椭圆,
所以,且,
解得,因此不正确;
对于、因为椭圆长轴在轴上,
所以,解得.
又因为椭圆的两焦点距离为,
所以,
解得,因此B正确;
对于、因为当椭圆的长轴在轴上时,由知:,
椭圆的离心率,
所以由椭圆的离心率,
得,解得.
当椭圆的长轴在轴上时,
则,解得,
椭圆的离心率,
所以由椭圆的离心率,
得,解得,
因此不正确;
对于、当椭圆是以为焦点的椭圆时,
由知:,且,解得,
因此椭圆的方程为.
因为由得,
而,
所以椭圆与直线有两个不同的公共点,因此D正确.
故选BD.
7.【答案】
【解答】
解:点是椭圆上的一点,,分别为椭圆的左、右焦点,
,且,
如图所示:设,则,
则:
可得,解得.
故答案为.
8.【答案】
【解答】
解:设,由题意可得,两式作差可得,即因为的中点为,且直线的斜率,所以,且所以,即又因为,,所以所以椭圆的方程为:.
故答案为.
9.【答案】解:Ⅰ由题得:,,,.
又,
椭圆的方程为;
Ⅱ设直线的方程为,联立,
得.
设、的坐标分别为,,
则,
,
联立解得:.
.
学科网(北京)股份有限公司
$