第一篇:高中數(shù)學 2.1.2《橢圓的簡單幾何性質(zhì)》教案 湘教版選修1-1
2.1.2橢圓的簡單幾何性質(zhì)
◆ 知識與技能目標
了解用方程的方法研究圖形的對稱性;理解橢圓的范圍、對稱性及對稱軸,對稱中心、離心率、頂點的概念;掌握橢圓的標準方程、會用橢圓的定義解決實際問題;通過例題了解橢圓的第二定義,準線及焦半徑的概念,利用信息技術(shù)初步了解橢圓的第二定義.
◆ 過程與方法目標
(1)復習與引入過程
引導學生復習由函數(shù)的解析式研究函數(shù)的性質(zhì)或其圖像的特點,在本節(jié)中不僅要注意通過對橢圓的標準方程的討論,研究橢圓的幾何性質(zhì)的理解和應用,而且還注意對這種研究方法的培養(yǎng).①由橢圓的標準方程和非負實數(shù)的概念能得到橢圓的范圍;②由方程的性質(zhì)得到橢圓的對稱性;③先定義圓錐曲線頂點的概念,容易得出橢圓的頂點的坐標及長軸、短軸的概念;④通過P48的思考問題,探究橢圓的扁平程度量橢圓的離心率.〖板書〗§2.1.2橢圓的簡單幾何性質(zhì).
(2)新課講授過程
(i)通過復習和預習,知道對橢圓的標準方程的討論來研究橢圓的幾何性質(zhì). 提問:研究曲線的幾何特征有什么意義?從哪些方面來研究?
通過對曲線的范圍、對稱性及特殊點的討論,可以從整體上把握曲線的形狀、大小和位置.要從范圍、對稱性、頂點及其他特征性質(zhì)來研究曲線的幾何性質(zhì).(ii)橢圓的簡單幾何性質(zhì)
①范圍:由橢圓的標準方程可得,yb22?1?xa22?0,進一步得:?a?x?a,同理可得:?b?y?b,即橢圓位于直線x??a和y??b所圍成的矩形框圖里;
②對稱性:由以?x代x,以?y代y和?x代x,且以?y代y這三個方面來研究橢圓的標準方程發(fā)生變化沒有,從而得到橢圓是以x軸和y軸為對稱軸,原點為對稱中心; ③頂點:先給出圓錐曲線的頂點的統(tǒng)一定義,即圓錐曲線的對稱軸與圓錐曲線的交點叫做圓錐曲線的頂點.因此橢圓有四個頂點,由于橢圓的對稱軸有長短之分,較長的對稱軸叫做長軸,較短的叫做短軸;
④離心率: 橢圓的焦距與長軸長的比e?,b?當e?1時,c?a,?圓圖形越扁?橢?0ca叫做橢圓的離心率(0?e?1),.
;??當e?0時,c?0,b?a?橢圓越接近于圓(iii)例題講解與引申、擴展
例4 求橢圓16x?25y?400的長軸和短軸的長、離心率、焦點和頂點的坐標. 分析:由橢圓的方程化為標準方程,容易求出a,b,c.引導學生用橢圓的長軸、短軸、離心率、焦點和頂點的定義即可求相關(guān)量.
擴展:已知橢圓mx?5y?5m?m?0?的離心率為
2222
的距離和它到定直線l:x?a2c的距離比是常數(shù)e?ca?a?c?0?,則點M的軌跡方程是橢圓.其中定點F?c,0?是焦點,定直線l:x?a2ca2相應于F的準線;由橢圓的對稱性,另一焦點F???c,0?,相應于F?的準線l?:x??◆ 情感、態(tài)度與價值觀目標
c.
在合作、互動的教學氛圍中,通過師生之間、學生之間的交流、合作、互動實現(xiàn)共同探究,教學相長的教學活動情境,結(jié)合教學內(nèi)容,培養(yǎng)學生科學探索精神、審美觀和科學世界觀,激勵學生創(chuàng)新.必須讓學生認同和掌握:橢圓的簡單幾何性質(zhì),能由橢圓的標準方程能直接得到橢圓的范圍、對稱性、頂點和離心率;必須讓學生認同與理解:已知幾何圖形建立直角坐標系的兩個原則,①充分利用圖形對稱性,②注意圖形的特殊性和一般性;必須讓學生認同與熟悉:取近似值的兩個原則:①實際問題可以近似計算,也可以不近似計算,②要求近似計算的一定要按要求進行計算,并按精確度要求進行,沒有作說明的按給定的有關(guān)量的有效數(shù)字處理;讓學生參與并掌握利用信息技術(shù)探究點的軌跡問題,培養(yǎng)學生學習數(shù)學的興趣和掌握利用先進教學輔助手段的技能.
◆能力目標
(1)分析與解決問題的能力:通過學生的積極參與和積極探究,培養(yǎng)學生的分析問題和解決問題的能力.
(2)思維能力:會把幾何問題化歸成代數(shù)問題來分析,反過來會把代數(shù)問題轉(zhuǎn)化為幾何問題來思考;培養(yǎng)學生的會從特殊性問題引申到一般性來研究,培養(yǎng)學生的辯證思維能力.(3)實踐能力:培養(yǎng)學生實際動手能力,綜合利用已有的知識能力.
(4)創(chuàng)新意識能力:培養(yǎng)學生思考問題、并能探究發(fā)現(xiàn)一些問題的能力,探究解決問題的一般的思想、方法和途徑. 練習:
作業(yè):
第二篇:高中數(shù)學 2.1.2《橢圓的幾何性質(zhì)》教案 湘教版選修1-1
第五課時 橢圓的簡單幾何性質(zhì)
教學目標
1、掌握橢圓的幾何性質(zhì),掌握用坐標法研究直線與橢圓的位置關(guān)系
2、熟練地求弦長、面積、對稱等問題
3、培養(yǎng)對數(shù)學的理解能力及分析問題、解決問題的能力
教學過程
1、復習回顧
橢圓的定義、幾何性質(zhì)
判斷直線與圓的位置關(guān)系的方法
2、探索研究
直線與橢圓的位置關(guān)系:坐標法(圍繞直線與橢圓的公共點展開的),將直線方程與橢圓方程組成方程組,消元后得到一個一元二次方程,當Δ=0時,直線與橢圓相切;當Δ>0時,直線與橢圓相交;當Δ<0時,直線與橢圓相離。
3、反思應用
例1 當m為何值時,直線l:y=x+m與橢圓9x2+16y2=144相切、相交、相離? 分析:將直線方程y=x+m代入橢圓9x+16y=144中,得9x+16(x+m)=144,整理,得25x2+32mx+16m2-144=0,∵Δ=(32m)2―4·25(16m2―144)=-576m2+14400 當Δ=0即m=±5時,直線與橢圓相切; 當Δ>0即-5<m<5時,直線與橢圓相交;
當Δ<0即m<-5或m>5時,直線與橢圓相離。
例2 已知斜率為1的直線l經(jīng)過橢圓x+4y=4的右焦點交橢圓于A、B兩點,求弦長|AB|。分析:設A(x1,y1),B(x2,y2),由橢圓方程知:a=4,b=1,∴c=3,∴右焦點F(3,0), ∴直線l的方程為y?x?8353,代入橢圓得5x?83x?8?0
222
2?x1?x2?,x1x2?85,?|AB|?2|x2?x1|?2(x1?x2)?8x1x2?285
小結(jié):弦長公式|AB|?1?k2|x2?x1|
例3 過橢圓x2/16+y2/4=1內(nèi)一點M(2,1)引一條弦AB,使AB被點M平分,求弦AB所在直線的方程。
解一:當弦AB的斜率不存在時,弦AB的方程為x=2,不合題意舍去
設弦AB所在直線的方程為:y-1=k(x-2),代入橢圓方程并整理得
(4k2+1)x2―8(2k2―k)x+4(k2―1)2―16=0,又設A(x1,y1),B(x2,y2),則x1、x2為方程的兩個根,于是x1?x2?4(2k4k22?k)?1,又M為AB的中點,?x1?x22?2(2k4k22?k)?1?2,解之得k=-1/2,故所求弦AB的方程是x+2y-4=0 解二:設A(x1,y1),B(x2,y2),∵M(2,1)為AB的中點,∴x1+x2=4,y1+y2=2 又∵A、B兩點在橢圓上,∴x12+4y12=16,x,22+4y22=16,兩式相減得x12-x22+4(y12-y22)=0,
2?83kt?x1?x2??2?1?4k ??22212kt?4t?x1x2?2?1?4k?∵OP⊥OQ,∴x1x2+y1y2=0,即x1x2?k(x1?整理得:(1?k2)x1x2??(1?k)(12kt?4t)1?4k222223t)?k(x2?223t)?0
3kt(x1?x2)?3kt2?0
?24kt1?4k422?3kt22?0,整理得k=4/11,2?323tx?x???12?27此時?
24t?x1x2??9?∵|PQ|=20/9,?1?k411323t272|x2?x1|?2209
即(1?)[(?)?216t9]?209,?t?1
所以所求橢圓方程為x2/4+y2=1
4、歸納總結(jié)
數(shù)學思想:數(shù)形結(jié)合、函數(shù)與方程
知識點:直線與橢圓的位置關(guān)系、弦長公式、中點弦問題、對稱問題 作業(yè):
1、直線l與橢圓方程為4x2+9y2=36交于A、B兩點,并且AB的中點M(1,1),求直線l的方程。
2、求焦點F(0,52),截直線l:y=2x-1所得弦中點的橫坐標為2/7的橢圓的標準方程。答案:4x+9y-13=0; x2/75+y2/25=1
第三篇:【數(shù)學】2.1.2《橢圓的簡單幾何性質(zhì)(二)》教案(新人教A.
2.1.2 橢圓的簡單幾何性質(zhì)(二
教學目標: 橢圓的范圍、對稱性、對稱中心、離心率及頂點(截距.重點難點分析
教學重點:橢圓的簡單幾何性質(zhì).教學難點:橢圓的簡單幾何性質(zhì).教學設計: 【復習引入】
1.橢圓81922=+y x 的長軸長為 18 ,短軸長為 6 ,半焦距為 26 ,離心率為 3 2 2 ,焦點坐標為26,0(± ,頂點坐標為9,0(±,0,3(±.【講授新課】
例1 如圖,設M(x ,y 與定點F(4,0的距離和它到直線l :425=x 的距離的比是常數(shù) 5 4 , 求點M 的軌跡方程.練習1 1.求下列橢圓焦點坐標和準線方程:
16421 16 251222 2=+=+y x y x((2.橢圓 116 252 2=+y x 上的點M 到左準線的距離是5,求M 到右焦點的距離..15 25.32 2的連線互相垂直,使這點與橢圓兩焦點上求一點在橢圓P y x =+
例2.1,(22 2200=+b y a x y x P 是橢圓設.0(1為其左焦點上任意一點,F b a >>求|PF 1| 的最小值和最大值.練習2 1.點P 與定點F(2,0的距離與它到定直線x=8的距離之比為1:2,求點P 的軌跡方程.2.點P 與定點F(2,0的距離與它到定直線x=2的距離之比為1:2,求點P 的軌跡方程.例3 如圖,一種電影放映燈的反射鏡面是旋轉(zhuǎn)橢圓面的一部分.過對稱的截口BAC 是橢圓的一部分,燈絲位于橢圓的一個焦點F 1上,片門位于另一個焦點F 2上,由橢圓一個焦點F 1發(fā)出的光線,經(jīng)過旋轉(zhuǎn)橢圓面反射后集中到另一個焦點F 2.已知,21F F BC ⊥
cm F F cm B F 5.4||8.2||211==,.建立適當?shù)淖鴺讼?求截口BAC 所在橢圓的方程.例4如圖所示,我國發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星運行軌道是以地心(地球的中心F 2為一個焦點的橢圓,已知它的近地點A(離地面最近的點距地面439km ,遠地點B(離地面最遠的點距地面2384km ,并且F
2、A、B 在同一直線上,地球半徑約為6371km ,求衛(wèi)星運行的軌道方程(精確到1km.例5 求適合下列條件的橢圓的離心率.(1 從短軸端點看兩個焦點,所成視角為直角;
(2 兩個焦點間的距離等于長軸的端點與短軸的端點間的距離.練習3 1.已知橢圓mx 2+5y 2=5m 的離心率.5 10
m e ,求= ,求其標準方程。且,橢圓經(jīng)過點(2 3 324.2= e 思考 F
1、F 2 為橢圓的兩個焦點,過F 2的直線交橢圓于P、Q 兩點,PF 1⊥PQ ,且|PF 1|=|PQ |,求橢圓的離心率.【課后作業(yè)】
《習案》學案十一,習案十二1、2.備講題 例6 已知點M 為橢圓 116 252 2=+y x 的上任意一點,F
1、F 2分別為左右焦點;A 點坐標為(1,2 ,求||3 5 ||1MF MA + 的最小值.變式1:求||5||31MF MA +的最小值;變式2:求||||5 3 1MF MA +的最小值;
第四篇:高中數(shù)學 2.1橢圓的簡單幾何性質(zhì)教案 文 新人教版選修1-1
課題:橢圓的簡單幾何性質(zhì)
課時:09 課型:新授課 教學目標:
(1)通過對橢圓標準方程的討論,理解并掌握橢圓的幾何性質(zhì);(2)能夠根據(jù)橢圓的標準方程求焦點、頂點坐標、離心率并能根據(jù)其性質(zhì)畫圖;(3)培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力,并為學習其它圓錐曲線作方法上的準備.教學重點:橢圓的幾何性質(zhì).通過幾何性質(zhì)求橢圓方程并畫圖 教學難點:橢圓離心率的概念的理解.教學方法:啟發(fā)式教學 教學準備:多媒體教室
一、復習:
1.橢圓的定義,橢圓的焦點坐標,焦距.2.橢圓的標準方程.二、講授新課:
(一)探索橢圓的幾何性質(zhì)
通過提出問題、分析問題、解決問題激發(fā)學生的學習興趣,在掌握新知識的同時培養(yǎng)能力.[在解析幾何里,是利用曲線的方程來研究曲線的幾何性質(zhì)的,我們現(xiàn)在利用焦點在x軸上的橢圓的標準方程來研究其幾何性質(zhì).]
x2y2已知橢圓的標準方程為:2?2?1(a?b?0)
ab1.范圍
[我們要研究橢圓在直角坐標系中的范圍,就是研究橢圓在哪個區(qū)域里,只要討論方程中x,y的范圍就知道了.] 問題1 方程中x、y的取值范圍是什么? 由橢圓的標準方程可知,橢圓上點的坐標(x,y)都適合不等式
y2x2≤1, 2≤1 2ab2222 即 x≤a, y≤b所以 |x|≤a,|y|≤b 即 -a≤x≤a, -b≤y≤b 這說明橢圓位于直線x=±a, y=±b所圍成的矩形里。2.對稱性
復習關(guān)于x軸,y軸,原點對稱的點的坐標之間的關(guān)系:
點(x,y)關(guān)于x軸對稱的點的坐標為(x,-y);
點(x,y)關(guān)于y軸對稱的點的坐標為(-x, y); 點(x,y)關(guān)于原點對稱的點的坐標為(-x,-y);
問題2 在橢圓的標準方程中①以-y代y②以-x代x③同時以-x代x、以-y代y,你有什么發(fā)現(xiàn)?(1)在曲線的方程里,如果以-y代y方程不變,那么當點P(x,y)在曲線上時,它關(guān)于x的軸對稱點P’(x,-y)也在曲線上,所以曲線關(guān)于x軸對稱。
(2)如果以-x代x方程方程不變,那么說明曲線的對稱性怎樣呢?[曲線關(guān)于y軸對稱。](3)如果同時以-x代x、以-y代y,方程不變,這時曲線又關(guān)于什么對稱呢?[曲線關(guān)于原點對稱。] 歸納提問:從上面三種情況看出,橢圓具有怎樣的對稱性?
橢圓關(guān)于x軸,y軸和原點都是對稱的。這時,橢圓的對稱軸是什么?[坐標軸] 橢圓的對稱中心是什么?[原點] 橢圓的對稱中心叫做橢圓的中心。
3.頂點
[研究曲線的上的某些特殊點的位置,可以確定曲線的位置。要確定曲線在坐標系中的位置,常常需要求出曲線與x軸,y軸的交點坐標.] 問題3 怎樣求曲線與x軸、y軸的交點? 在橢圓的標準方程里,令x=0,得y=±b。這說明了B1(0,-b),B2(0,b)是橢圓與y軸的兩個交點。
令y=0,得x=±a。這說明了A1(-a,0),A2(a,0)是橢圓與x軸的兩個交點。
因為x軸,y軸是橢圓的對稱軸,所以橢圓和它的對稱軸有四個交點,這四個交點叫做橢圓的頂點。
線段A1A2,B1B2分別叫做橢圓的長軸和短軸。
它們的長|A1A2|=2a,|B1B2|=2b(a和b分別叫做橢圓的長半軸長和短半軸長)觀察圖形,由橢圓的對稱性可知,橢圓短軸的端點到兩個焦點的距離相等,且等于長半軸長,即
|B1F1|=|B1F2|=|B2F1|=|B2F2|= a 在Rt△OB2F2中,由勾股定理有
222222 |OF2|=|B2F2|-|OB2|,即c=a-b
222這就是在前面一節(jié)里,我們令a-c=b的幾何意義。4.離心率
定義:橢圓的焦距與長軸長的比e=
c,叫做橢圓的離心率。a 因為a>c>0,所以0 (2)e越接近0時,則c越接近0,從而b越接近于a,這時橢圓就越接近于圓。當且僅當a=b時,c=0,這時兩個焦點重合于橢圓的中心,圖形變成圓。當e=1時,圖形變成了一條線段。[為什么?留給學生課后思考] (二)例題選講 22例1:求橢圓16x+25y=400的長軸和短軸的長、離心率、焦點和頂點的坐標,并用描點法畫出它的圖形.[根據(jù)剛剛學過的橢圓的幾何性質(zhì)知,橢圓長軸長2a,短軸長2b,該方程中的a=?b=?c=?因為題目給出的橢圓方程不是標準方程,所以必須先把它轉(zhuǎn)化為標準方程,再討論它的幾何性質(zhì)] x2y2解:把已知方程化為標準方程2?2?1, 這里a=5,b=4,所以c=25?16=3 54因此,橢圓的長軸和短軸長分別是2a=10,2b=8 離心率e=c3= a5兩個焦點分別是F1(-3,0),F2(3,0),四個頂點分別是A1(-5,0)A1(5,0)A1(0,-4)F1(0,4).[提問:怎樣用描點法畫出橢圓的圖形呢?我們可以根據(jù)橢圓的對稱性,先畫出第一象限內(nèi)的圖形。] 說明:本題在畫圖時,利用了橢圓的對稱性。利用圖形的幾何性質(zhì),可以簡化畫圖過程,保證圖形的準確性。 [畫圖時要注意它們的對稱性及頂點附近的平滑性] 22練習: 填空:已知橢圓的方程是9x+25y=225,(1)將其化為標準方程是_________________.(2)a=___,b=___,c=___.(3)橢圓位于直線________和________所圍成的________區(qū)域里.橢圓的長軸、短軸長分別是____和____,離心率e=_____,兩個焦點分別是_______、______,四個頂點分別是______、______、______、_______.例2:求符合下列條件的橢圓的標準方程:(1)經(jīng)過點(-3,0)、(0,-2);(2)長軸的長等于20,離心率等于0.6 例3 :點M?x,y?與定點F?4,0?的距離和它到直線l:x?425的距離之比是常數(shù),求點 54M的軌跡.(教師分析——示范書寫) 例4:如圖,一種電影放映燈泡的反射鏡面是旋轉(zhuǎn)橢圓面(橢圓繞其對稱軸旋轉(zhuǎn)一周形成的曲面)的一部分。過對稱軸的截口ABC是橢圓的一部分,燈絲位于橢圓的一個焦點F1上,片門位于另一個焦點F2上,由橢圓一個焦點F1發(fā)出的光線,經(jīng)過旋轉(zhuǎn)橢圓面反射后集中到另一個焦點F2。已知AC?F1F2,|F1A|=2.8cm,|F1F2|=4.5cm,求截口ABC所在橢圓的方程。焦點在x軸、y軸上的橢圓的幾何性質(zhì)對比.三、小結(jié) (1)理解橢圓的簡單幾何性質(zhì),給出方程會求橢圓的焦點、頂點和離心率;(2)了解離心率變化對橢圓形狀的影響;(3)通過曲線的方程研究曲線的幾何性質(zhì)并畫圖是解析幾何的基本方法.五、布置作業(yè) 課本習題2.1 的6、7、8題 六、課后思考: 1、橢圓上到焦點和中心距離最大和最小的點在什么地方? 2、點M(x,y)與定點F(c,0)的距離和它到定直線l:x= 的距離的比是常數(shù)(a>c>0),求點M軌跡,并判斷曲線的形狀。 3、接本學案例3,問題2,若過焦點F2作直線與AB垂直且與該橢圓相交于M、N兩點,當△F1MN的面積為70時,求該橢圓的方程。 橢圓的簡單幾何性質(zhì) 一、知識歸納: 1、幾何性質(zhì): 2、橢圓的 三、強化訓練: 1、求下列各橢圓的長軸和短軸的長、離心率、焦點坐標、頂點坐標,并畫出草圖。(1)4x2?y2?16 (2)9x2?y2?4 2、求適合下列條件的橢圓的標準方程:(1)橢圓經(jīng)過兩點P(?22,0),Q(0,5);(2)長軸是短軸的3倍,橢圓經(jīng)過P(3,0);(3)離心率等于0.8,焦距是8。 3、若直線4x?3y?12?0過橢圓b2x2?a2y2?a2b2(a?b?0)的一個焦點,離心率e?35,求該橢圓的方程。 225xy4、橢圓,那么P到右焦點的距離??1上有一點P,它到左準線的距離等于 2259是。 5、在橢圓x225為 。?y29?1上有一點P,它到左焦點的距離等于它到右焦點距離的3倍,則P的坐標 6、過橢圓4x2?2y2?1的一個焦點F1的直線與橢圓交于A、B兩點,則A、B與橢圓的另一焦點F2構(gòu)成?ABF2,那么?ABF2的周長是 ()A.2B.2 C.2 D.1 7、若橢圓兩準線間的距離等于焦距的4倍,則這個橢圓的離心率為 A.14() xB.222 ?1和 x2C.?y224 D. 8、已知k<4,則曲線 9?k4?k94A.相同的準線 B.相同的焦點 C.相同的離心率 D.相同的長軸 x2?y2?1有 () 9、若點P在橢圓2積是 ()?y2?1上,F(xiàn)1、F2分別是橢圓的兩焦點,且?F1PF2?90,則?F1PF2的面 ?A.2 B.1 C.22 D.10、方程2(x?1)?(y?1)?|x?y?2|的曲線是()A.橢圓 B.線段 C.拋物線 D.無法確定 ?x?3cos? 11、曲線?(?為參數(shù))的準線方程是。 y?sin?? 12、若實數(shù)x,y滿足 13、橢圓x2x216?y225?1,則y?3x的最大值為。 128?m?2y29?1的離心率是2,則兩準線間的距離是。 14、已知橢圓x?8y?8,在橢圓上求一點P,使P導直線x?y?4?0的距離最小并求出最小值。第五篇:2、橢圓的簡單幾何性質(zhì)復習教案