椭圆及其标准方程
学习目标 1.经历椭圆的形成过程,理解椭圆的定义,明确焦点、焦距的概念. 2.类比圆的方程的推导过程尝试推导并掌握椭圆标准方程.
学习活动
导入: 1.观察卫星轨迹,说说卫星轨迹是什么图形? 2.在日常生活中还有哪些椭圆的例子? 目标一:经历椭圆的形成过程,理解椭圆的定义,明确焦点、焦距的概念,培养数学抽象的素养. 任务1:回答问题,知道圆锥曲线类型. 1.观察下列圆锥,假如用一个平面去截这个圆锥,截面是什么形状? 任务2:观察下列动画演示,归纳椭圆概念. 取一条定长的细绳,两端固定在图版的同一点,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,这时笔尖(动点)画出的轨迹是一个圆,如果把绳子两端拉开一段距离,分别固定在图板的,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的是什么曲线? 问题1:在上述过程中,移动的笔尖(动点M)满足什么几何条件? 问题2:绳子拉开固定的距离恰好等于绳长,即,笔尖移动的轨迹是什么?还是椭圆吗? 思考:我们知道平面内到点的距离等于定长的点的轨迹是圆,那么结合问题1、2,椭圆的定义是什么? 【新知讲解】 椭圆定义: 注意: 练一练 1.平面内,动点P到两定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离和是10 ,则动点P的轨迹为( ) A.椭圆 B.线段F1F2 C.直线F1F2 D.无轨迹 2.平面内,动点P到两定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离和是 8 ,则动点P的轨迹为( ) A.椭圆 B.线段F1F2 C.直线F1F2 D.无轨迹 3.平面内,动点P到两定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离和是 7,则动点P的轨迹为( ) A.椭圆 B.线段 C.直线 D.无轨迹
目标二:类比圆的方程的推导过程尝试推导并掌握椭圆标准方程,培养数学运算和逻辑推理的核心素养. 任务1:回顾圆的方程的推导过程. 圆的方程推导过程中我们采用了什么方法?推导原理是什么? 任务2:类比圆的方程的推导,探究椭圆方程. 1.椭圆图形有什么特点?该如何建立平面直角坐标系? 2.若设点M(x,y)是椭圆上任意一点,焦距为2c(c>0),点M与焦点、的距离和为2a,如何用集合语言表示椭圆?据此你能推导椭圆方程吗? 思考1:椭圆曲线上的点都满足方程吗? 思考2:下图中,有哪些线段表示a,c,? 【新知讲解】 椭圆的标准方程: 思考3:如果焦点在y轴上,且的坐标分别为的意义同上,那么椭圆的方程是什么? 【归纳总结】 1.焦点在x轴上的标准方程: 2.焦点在y轴上的标准方程: 问题: 1.椭圆的两种标准方程有什么异同点? 2.如何从椭圆的标准方程判断椭圆焦点的位置? 练一练 完成下列表格
学习总结
任务:回答下列问题,利用表格列出椭圆方程的联系与区别. 椭圆根据焦点的不同有哪些方程?二者有什么联系和区别?
2椭圆及其标准方程
学习目标 1.经历椭圆的形成过程,理解椭圆的定义,明确焦点、焦距的概念. 2.类比圆的方程的推导过程尝试推导并掌握椭圆标准方程.
学习活动
导入: 1.观察卫星轨迹,说说卫星轨迹是什么图形? 2.在日常生活中还有哪些椭圆的例子? 目标一:经历椭圆的形成过程,理解椭圆的定义,明确焦点、焦距的概念,培养数学抽象的素养. 任务1:回答问题,知道圆锥曲线类型. 1.观察下列圆锥,假如用一个平面去截这个圆锥,截面是什么形状? 参考答案:圆形、椭圆形、双曲线形、抛物线形.参考课件\2\圆与椭圆截面.mp4、参考课件\2\双曲线截面.mp4、参考课件\2\抛物线截面.mp4. 【新知讲解】 圆锥曲线:椭圆、抛物线、双曲线. 任务2:观察下列动画演示,归纳椭圆概念. 取一条定长的细绳,两端固定在图版的同一点,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,这时笔尖(动点)画出的轨迹是一个圆,如果把绳子两端拉开一段距离,分别固定在图板的,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的是什么曲线? 参考答案:椭圆. 参考课件\2\椭圆图象.mp4 问题1:在上述过程中,移动的笔尖(动点M)满足什么几何条件? 参考答案:绳长. 问题2:绳子拉开固定的距离恰好等于绳长,即,笔尖移动的轨迹是什么?还是椭圆吗? 参考答案:线段. 思考:我们知道平面内到点的距离等于定长的点的轨迹是圆,那么结合问题1、2,椭圆的定义是什么? 【新知讲解】 椭圆定义: 平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距,焦距的一半称为半焦距. 注意: (1)必须在平面内; (2)两个定点---两点间距离确定; (3)绳长---轨迹上任意点到两定点距离和确定. 练一练 1.平面内,动点P到两定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离和是10 ,则动点P的轨迹为( ) A.椭圆 B.线段F1F2 C.直线F1F2 D.无轨迹 2.平面内,动点P到两定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离和是 8 ,则动点P的轨迹为( ) A.椭圆 B.线段F1F2 C.直线F1F2 D.无轨迹 3.平面内,动点P到两定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离和是 7,则动点P的轨迹为( ) A.椭圆 B.线段 C.直线 D.无轨迹 参考答案:1.A,2.B,3.D.
目标二:类比圆的方程的推导过程尝试推导并掌握椭圆标准方程,培养数学运算和逻辑推理的核心素养. 任务1:回顾圆的方程的推导过程. 圆的方程推导过程中我们采用了什么方法?推导原理是什么? 参考答案:坐标法,即通过建系,设出动点坐标,再依据圆的定义“平面上到定点距离等于定长”、两点间距离公式,列出方程化简. 任务2:类比圆的方程的推导,探究椭圆方程. 1.椭圆图形有什么特点?该如何建立平面直角坐标系? 参考答案:轴对称曲线图形;根据椭圆的对称轴建立平面直角坐标系,即把经过椭圆的两焦点的直线为轴,线段的垂直平分线为轴,建立平面直角坐标系,如图. 2.若设点M(x,y)是椭圆上任意一点,焦距为2c(c>0),点M与焦点、的距离和为2a,如何用集合语言表示椭圆?据此你能推导椭圆方程吗? 参考答案: 由图可知,焦点,根据椭圆定义,可知①,即,然后两边平方可得,整理,得,然后两边平方,得,整理,得②,然后两边用除以,得③.由椭圆定义可知,2a>2c>0,即a>c>0,所以. 思考1:椭圆曲线上的点都满足方程吗? 参考答案:满足.根据推导过程可知,方程①到③的变形,都是同解变形,因此椭圆上任意一点坐标(x,y)都满足方程③;反之,以方程③的解为坐标的点都在椭圆上. 思考2:下图中,有哪些线段表示a,c,? 参考答案: 【新知讲解】 令,那么叫做椭圆的标准方程.它所表示的椭圆的焦点在x轴上,焦点是,中心在坐标原点的椭圆方程,其中a>b>0,且. 思考3:如果焦点在y轴上,且的坐标分别为的意义同上,那么椭圆的方程是什么? 参考答案:将方程中的x,y调换,即可得焦点在y轴的椭圆方程:. 【归纳总结】 1.焦点在x轴上的标准方程:(); 2.焦点在y轴上的标准方程:(); 其中 . 问题: 1.椭圆的两种标准方程有什么异同点? 参考答案:(1)形式上:平方+平方=1,且; (2)细节上:x和y顺序交换(焦点位置不同). 2.如何从椭圆的标准方程判断椭圆焦点的位置? 参考答案:哪个变量下的分母大,焦点就在哪个轴上. 练一练 完成下列表格参考答案:
学习总结
任务:回答下列问题,利用表格列出椭圆方程的联系与区别. 1.椭圆根据焦点的不同有哪些方程?二者有什么联系和区别? 参考答案:
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