椭圆及其标准方程

文档属性

名称 椭圆及其标准方程
格式 rar
文件大小 66.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2009-12-05 20:39:00

文档简介

§2.2.1椭圆及其标准方程(1)
●教学目标
1.掌握椭圆的定义、方程及标准方程的推导;
2.掌握焦点、焦点位置与方程关系、焦距;
3.了解建立坐标系的选择原则.
●教学重点:椭圆的标准方程及定义
●教学难点:椭圆标准方程的推导
●教学过程
Ⅰ.复习回顾:
在日常生活中,大家对椭圆已存有一定的认识,为使大家掌握椭圆的本质特征,这一节,我们开始研究椭圆.
Ⅱ.讲授新课:
1.椭圆定义:
我们把平面内与两个定点F1、F2的距离的和等于常数(大于∣F1F2∣)的点的轨迹叫椭圆.这两个定点F1、F2叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫椭圆的焦距.
说明:要求学生注意常数要大于∣F1F2∣的条件,明确常数小于或等于∣F1F2∣时,轨迹为无轨迹或一条线段.
2.椭圆的标准方程:
(1)椭圆标准方程的推导
如图2.2-2,建立直角坐标系xOy,使x轴经过点F1、F2,并且O与线段F1F2的中点重合.设M(x,y)是椭圆上任意一点,椭圆的焦距为2c(c>0),那么焦点F1、F2的坐标分别是(-c,0),(c,0).又设M与F1和F2的距离的和等于常数2a.
由椭圆定义,椭圆就是集合P={M∣∣MF1∣+∣MF2∣=2a}
因为∣MF1∣= ∣MF2∣=
所以得:+=2a
整理得:(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2).由椭圆的定义可知:2a>2c,即a>c,故a2-c2>0.
令a2-c2=b2,其中b>0,代入上式整理得:
说明:其中具体整理步骤让学生自得.
(2)椭圆的标准方程
焦点在x轴上:
说明:焦点是F1(-c,0)、F2(c,0),其中c2=a2-b2.
焦点在y轴上:
说明:焦点是F1(0,-c),F2(0,c),其中c2=a2-b2.
注:①两种形式中,总有a>b>0;
②两种形式中,椭圆焦点始终在长轴上;
③a、b、c始终满足c2=a2-b2;
3.例题讲解:
例1 已知两个焦点的坐标分别是(-2,0)、(2,0),并且椭圆经过点,求它的标准方程。
解:(1)因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为.
由椭圆的定义知:
2a=
∴a=,又c=2 ∴b2=a2-c2=6所以所求椭圆方程为
说明:例1要求学生熟练应用c2=a2-b2关系式求解椭圆标准方程.
例2 如图,在圆上任取一点P作x轴的垂线段PD,D为垂足。当点P在圆上运动时,线段PD的中点M的轨迹是什么?为什么?
解:设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为(x0,y0),则
x=x0, y=.
因为P(x0,y0)在圆x2+y2=4上,所以x02+y02=4. ①
将x0=x, y0=2y代入方程①, 得
x2+4y2=4 即 + y2=1
所以点M的轨迹是一个椭圆.(如图)
说明:①本题在求点M(x,y)的轨迹方程时,不是直接建立关于x,y之间关系的方程,而是先寻找x,y与中间变量x0,y0之间的关系,利用已知关于x0,y0之间关系的方程,得到关于x,y之间关系的方程.这种利用中间变量求点的轨迹方程的方法是解析几何中常用的方法.
②如果求得点的轨迹的方程形式与椭圆的标准方程相同,那么这个轨迹是椭圆.
③由本题结论可以看到,将圆按照某个方向均匀地压缩(拉长),可以得到椭圆.
Ⅲ.课堂练习:
课本P45练习1,2,3,4
●课堂小结
通过本节学习,要求大家理解并掌握椭圆定义,并熟练掌握椭圆的两种标准方程及应用.
●课后作业
P53习题2.2 A组 1,2§2.2.1椭圆及其标准方程(2)
●教学目标
1.熟练掌握椭圆的两个标准方程;
2.能应用特定系数法求椭圆的标准方程.
●教学重点
椭圆标准方程的两种形式
●教学难点
两种椭圆标准方程的区分和应用
●教学过程
Ⅰ.复习回顾:
师:上一节,我们学习了椭圆的定义并推导了椭圆的标准方程,下面作简要的回顾(略).这一节,我们来继续熟悉椭圆定义及标准方程的应用.
Ⅱ.讲授新课:
例2 已知B、C是两个定点,∣BC∣=6,且△ABC的周长等于16,求顶点A的轨迹方程.
分析:在解析几何里,求符合某种条件的点的轨迹方程,要建立适当的坐标系,而选择坐标系的原则,通常欲使得到的曲线方程形式简单.
在右图中,由△ABC的周长等于16,∣BC∣=6可知,点A到B、C两点的距离之和是常数,即
∣AB∣+∣AC∣=16-6=10,因此,点A的轨迹是以B、C为焦点的椭圆,据此可建立坐标系并画出草图(如图)
解:如右图,建立坐标系,使x轴经过点B、C,原点O与BC的中点重合.
由已知∣AB∣+∣AC∣+∣BC∣=16,∣BC∣=6,有∣AB∣+∣AC∣=10,即点A的轨迹是椭圆,且
2c=6, 2a=16-6=10
∴c=3, a=5, b2=52-32=16
但当点A在直线BC上,即y=0时,A、B、C三点不能构成三角形,所以点A的轨迹方程是
说明:①求出曲线后,要注意检查一下方程的曲线上的点是否都符合题意,如果有不符合题意的点,应在所得方程后注明限制条件;
②例2要求学生对椭圆的定义比较熟悉,这样可以在求曲线轨迹方程时,简化求解步骤,快速准确得到所求的轨迹方程,并且在课堂练习中对这点予以强调.
例3 如图,已知一个圆的圆心为坐标原点,半径为2,从这个圆上任意一点P向x轴作垂线段PPˊ,求线段PPˊ中点M的轨迹.
解:设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为(x0,y0),则
x=x0, y=.
因为P(x0,y0)在圆x2+y2=4上,所以x02+y02=4. ①
将x0=x, y0=2y代入方程①, 得
x2+4y2=4 即 + y2=1
所以点M的轨迹是一个椭圆.(如图)
说明:①本题在求点M(x,y)的轨迹方程时,不是直接建立关于x,y之间关系的方程,而是先寻找x,y与中间变量x0,y0之间的关系,利用已知关于x0,y0之间关系的方程,得到关于x,y之间关系的方程.这种利用中间变量求点的轨迹方程的方法是解析几何中常用的方法.
②如果求得点的轨迹的方程形式与椭圆的标准方程相同,那么这个轨迹是椭圆.
③由本题结论可以看到,将圆按照某个方向均匀地压缩(拉长),可以得到椭圆.
例4 已知F是椭圆25x2+16y2=400在x轴上方的焦点,Q是此椭圆上任意一点,点P分所成的比为2,求动点P的轨迹方程.
解:把已知椭圆方程变为
从而焦点F的坐标为(0,3)设点P坐标为(x,y),Q点的坐标为(x1,y1),则 25x12+16y 12=400 ①
由P分所成比为2,得∴x1=3x, y1=3y-6 代入①得:
225x2+144y2-576y+176=0.
Ⅲ.课堂练习:
  1.椭圆 上一点 到一个焦点的距离等于3,则它到另一个焦点的距离为( )
  A.5 B.7 C.8 D.10
  2.椭圆 的焦距是2,则 的值等于( )
  A.5或3 B.5 C.8 D.16
  3.焦点坐标为(0,-4)、(0,4), 的椭圆的标准方程为_________________.
4.已知椭圆 , 、 是它的焦点, 是过 的直线与椭圆交于 、 两点,则 的周长为__________________.
答案:1.B 2.A 3. 4.
●课堂小结
师:通过本节学习,要求大家进一步熟悉椭圆的定义与标准方程,并能熟练掌握它们的应用.
●课后作业
P53习题2.2 B组 1,2