3.1.2 课时2 椭圆的简单几何性质 学案(学生版+教师版) 2023-2024学年高二数学人教A版(2019)选择性必修1

文档属性

名称 3.1.2 课时2 椭圆的简单几何性质 学案(学生版+教师版) 2023-2024学年高二数学人教A版(2019)选择性必修1
格式 zip
文件大小 437.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-07-24 09:41:08

文档简介

课时2 椭圆的简单几何性质
学习目标 1.能利用椭圆的概念及其性质解决与椭圆有关的实际问题. 2.能综合运用椭圆的标准方程及其简单几何性质,解决相关问题.
学习活动
导入:完成下列表格,回顾椭圆基本知识. 目标一:能利用椭圆的概念及其性质解决与椭圆有关的实际问题. 任务1:将椭圆实际问题抽象成数学问题,归纳椭圆方程的求法. 情境1:如图,一种电影放映灯泡的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分.过对称轴的截口BAC是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点F1上,片门位于另一个焦点F2上.由椭圆一个焦点F1发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点F2.已知BC⊥F1F2,|F1B|=2.8 cm,|F1F2|=4.5 cm.试建立适当的坐标系,求截口BAC所在椭圆的方程(精确到0.1 cm). 问题1:一般情况下,要求解一个实际问题,我们需要做什么呢?具体到本题我们应该怎么做? 问题2:要得到一个椭圆的方程,我们需要求解几个未知量呢? 问题3:如何求解截口BAC所在椭圆的方程(精确到0.1 cm). 思考:比较两种求解椭圆方程的方法,二者分别是从什么角度进行求解?各自有什么优缺点? 【归纳总结】 方法优点不足定义法 坐标法
练一练: 某高速公路隧道设计为单向三车道,每条车道宽4米,最大拱高为6米,要求通行车辆限高5米,隧道全长1.5千米,隧道的断面轮廓线近似地看成半个椭圆形状(如图所示),求隧道断面轮廓所在的椭圆方程.
目标二:能综合运用椭圆的标准方程及其简单几何性质,解决相关问题. 任务1:利用代入法求与椭圆有关的轨迹方程. 点M(x,y)与定点F(4,0)的距离和它到直线:的距离的比是常数,求点M的轨迹. 问题1:根据题意,如何用集合的语言描述M的轨迹? 问题2:根据这个集合如何求解M的轨迹方程? 【新知讲解】 椭圆第二定义: 任务2:探索直线与椭圆的位置关系,归纳直线与椭圆位置关系的判断方法. 如图,已知直线和椭圆. m为何值时,直线l与椭圆C:(1)有两个公共点?(2)有且只有一个公共点?(3)没有公共点? 问题1:在判断直线与圆位置关系时,我们采用了什么方法? 问题2:如何求解上面问题? 思考:判断直线与椭圆的位置关系的步骤有哪些? 【归纳总结】 方程组法判断直线与椭圆位置关系步骤:
学习总结
任务:回答下列问题,建构知识导图. 解决实际问题的思路是什么? 如何求椭圆的标准方程? 椭圆第二定义是什么? 如何判断直线与椭圆的位置关系?
2课时2 椭圆的简单几何性质
学习目标 1.能利用椭圆的概念及其性质解决与椭圆有关的实际问题. 2.能综合运用椭圆的标准方程及其简单几何性质,解决相关问题.
学习活动
导入:完成下列表格,回顾椭圆基本知识. 参考答案: 目标一:能利用椭圆的概念及其性质解决与椭圆有关的实际问题. 任务1:将椭圆实际问题抽象成数学问题,归纳椭圆方程的求法. 情境1:如图,一种电影放映灯泡的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分.过对称轴的截口BAC是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点F1上,片门位于另一个焦点F2上.由椭圆一个焦点F1发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点F2.已知BC⊥F1F2,|F1B|=2.8 cm,|F1F2|=4.5 cm.试建立适当的坐标系,求截口BAC所在椭圆的方程(精确到0.1 cm). 问题1:一般情况下,要求解一个实际问题,我们需要做什么呢?具体到本题我们应该怎么做? 参考答案: 具体到本题,首先我们就需要在图中,以两个焦点所在直线为x轴,两个焦点的中点为原点建立平面直角坐标系;之后,在此基础上将截口BAC所在椭圆的方程设为 (a>b>0). 问题2:要得到一个椭圆的方程,我们需要求解几个未知量呢? 参考答案:要想确定一个椭圆的方程,我们只需求解出椭圆的a和b,因此只需要找到关于这两个量的两个方程,联立求解即可. 问题3:如何求解截口BAC所在椭圆的方程(精确到0.1 cm). 参考答案:法1.建立如图所示的平面直角坐标系,设所求椭圆方程为,由椭圆的定义可知,|F1F2|=2c,所以c=2.25.依题意,解得点B坐标为(-2.25,1.4).所以我们可以得到关于a和b的两个方程,联立,得 ,解得,即所求的椭圆方程为. 法2.建立如图所示的平面直角坐标系,设所求椭圆方程为 . 在中,.由椭圆的性质知,,所以,.所以,所求的椭圆方程为. 思考:比较两种求解椭圆方程的方法,二者分别是从什么角度进行求解?各自有什么优缺点? 【归纳总结】 方法优点不足定义法过程简洁、计算简单需要学生对定义熟悉,对平面几何解三角形熟练坐标法是求圆锥曲线的通性通法,具有普适性.计算复杂,要求学生有较高的运算能力.
练一练: 某高速公路隧道设计为单向三车道,每条车道宽4米,最大拱高为6米,要求通行车辆限高5米,隧道全长1.5千米,隧道的断面轮廓线近似地看成半个椭圆形状(如图所示),求隧道断面轮廓所在的椭圆方程. 参考答案:解:建立直角坐标系如图所示, 则点在椭圆上, 将与点代入椭圆方程,得, 所以,椭圆方程为:.
目标二:能综合运用椭圆的标准方程及其简单几何性质,解决相关问题. 任务1:利用代入法求与椭圆有关的轨迹方程. 点M(x,y)与定点F(4,0)的距离和它到直线:的距离的比是常数,求点M的轨迹. 问题1:根据题意,如何用集合的语言描述M的轨迹? 参考答案:设d是点M到直线:x=的距离,根据题意,动点M的轨迹就是集合 P= 问题2:根据这个集合如何求解M的轨迹方程? 参考答案:由两点间距离公式和点到直线距离公式,可得 .将分式化为整式,可得 .并两边同时平方,可得 .进一步化简,可得 .即. 所以,点M的轨迹是长轴、短轴长分别为10,6的椭圆. 【新知讲解】 椭圆第二定义:平面上点到定点与到定直线距离之比为定值m(0学习总结
任务:回答下列问题,建构知识导图. 解决实际问题的思路是什么? 如何求椭圆的标准方程? 椭圆第二定义是什么? 如何判断直线与椭圆的位置关系? 参考答案:
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