人教A版数学选修2-1《2.2 椭圆及其标准方程》教学设计

文档属性

名称 人教A版数学选修2-1《2.2 椭圆及其标准方程》教学设计
格式 zip
文件大小 178.0KB
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 2016-08-31 21:16:22

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文档简介

《椭 圆 及 其 标 准 方 程》 教 案
一、教学目标:
1、知识与技能目标
(1)掌握椭圆的定义及焦点、焦距的概念,能正确推导椭圆的标准方程.
(2)掌握求椭圆标准方程的定义法和待定系数法.
2、过程与方法目标
(1)经历椭圆的形成过程,培养学生运动变化的观点,训练学生的动手的能力、合作学习能力和运用所学知识解决实际问题的能力.
(2)通过联系曲线方程的求法,推导椭圆的标准方程,培养学生运用类比、分类讨论、数形结合思想解决问题的能力.
3、情感态度与价值观目标
(1)通过小组合作,培养学生的协作、友爱精神,体验成功的快乐.
(2)激发学生学习数学的兴趣、提高学生的审美情趣、培养学生勇于探索,敢于创新的精神.
二、重点、难点:
重点:掌握椭圆的定义及标准方程,理解坐标法的基本思想;
难点:椭圆标准方程的推导与化简.
三、教学方法:探究式教学法,即教师通过问题诱导→启发讨论→探索结果,引导学生直观观察→归纳抽象→总结规律,使学生在获得知识的同时,能够掌握方法、提升能力.
四、教具准备:多媒体课件和自制教具:绘图板、图钉、细绳.
五、教学设计
教学环节
教学过程
师生互动
设计思想
情景
引入
多媒体展示:
材料1:
材料2:地球围绕着太阳旋转;
材料3:“嫦娥三号”升空录像.
引入课题:椭圆及其标准方程.
师:引导学生观察: 椭圆在实际生活中是很常见
师:引导学生观察动画,地球运行轨道是椭圆;问 “嫦娥三号”的运行轨道是什么?
生:嫦娥三号着陆先是按椭圆轨道运行,再直线着陆.
师:板书课题.
利用学生熟知的地理规律:地球围绕太阳转引入,让学生感到亲切自然;通过“嫦娥三号”的升空录像,让学生感受现实,激发学生的兴趣,培养爱国思想.
通过做实验,让学生动手实践,体验椭圆的形成过程,加深对椭圆定义的理解.
将学生分为四人一组,通过分组讨论、研究,增强学生的合作意识.
在动手过程中,培养学生观察、辨析、归纳问题的能力.




(一)
动手实验:
取一定长的细绳,把它的两个
端点固定在黑板的同一点处,套上
铅笔,拉紧绳子,旋转一周,会得
到什么图形?
把绳子的两个端点拉开一段距
离,再套上铅笔旋转,又会得到什
么图形?
继续拉远两个端点的距离,直
到把绳子拉直,又会得到什么图形?
(4)动画演示椭圆的形成过程.
请学生拿出课前准备的硬纸板、细线、铅笔
实验(1)教师演示,学生观
察思考.
实验(2)、(3),各小组学生利
用手中工具在图板上进行实验,一起合作画椭圆.
归纳总结:
 1. 当绳长大于两定点的距离时,
轨迹是椭圆;
(若,则点P的轨迹为椭圆)
2.当绳长等于两定点的距离时,
轨迹是以这两个定点为端点的线段;
(若,则点P的轨迹为线段)
3.当绳长小于两定点的距离时,则点P没有轨迹.
(若, 则点P的轨迹不存在)
师:引导学生讨论实验结果,总结规律.
生:小组讨论,相互补充,
得出结论.
教学环节
教学过程
师生互动
设计思想




(一)
多媒体展示:
椭圆形成过程.
利用点的轨迹,描述椭圆的定义.
椭圆的定义:平面内与两个定点的距离的和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两个定点的距离叫做焦距.
常数(大于)
师:引导学生观察椭圆形成过程,找出动点、定点及绳长是否变化,组织小组讨论.
 
生:小组讨论,给出椭圆 
定义.
师:设动点为M,椭圆的定义可用什么式子表示?
通过学生观察、思考、讨论,概括出椭圆的定义,让学生全程参与概念的探究过程,加深理解,提高概括能力和数学语言的表达能力.
建立椭圆的方程是本节课的难点,为降低难度,让学生回顾求曲线方程的步骤,以已有的知识来探求新的知识,温故知新,教师再加以正确的引导,新知会自然形成.




(二)
【学情预设】学生可能会建系如下几种情况:
方案一:把F1、F2建在x轴上,以F1F2的中点为原点;
方案二:把F1、F2建在x轴上,以F1为原点;
方案三:把F1、F2建在x轴上,以F2原点;
方案四:把F1、F2建在x轴上,以F1F2与x轴的左交点为原点;
方案五:把F1、F2建在x轴上,以F1F2与x轴的右交点为原点;
经过比较确定方案一.
下面我们来建立椭圆的方程
建系:以所在的直线为x轴,以线段F1F2的垂直平分线为y轴建立直角坐标系xOy.
设点:设点M(x,y)是椭圆上的任意一点,点M到的距离和为2a,焦距为2c(c>0),则F1(-c,0), F2(c,0)
列式:由定义:2a,
即化简:整理,得
  
∵a>0,c>0,2a>2c ∴>0.
方程的两边都除以,得
生:回顾求曲线方程的步骤:⑴建系,⑵设点,⑶列式,⑷化简.
师:引导学生按求曲线方程的步骤建立椭圆的方程.
生:思考,回答:
(1)怎样建立适当的坐标系
(2)如何设点?
(3)怎样列式?
 
 
(4)如何化简?
生:分析化简的方法,在练习本上完成化简.
教学环节
教学过程
师生互动
设计思想




(二)
如图:,

令,则,那么方程变为:
(a>b>0).
师:请同学们在图中找出长度等于a,c的线段,则
师:引导学生推出椭圆的标准方程.
师:指出其焦点在x轴上,坐标为F1(-c,0),F2(c,0)
生:观察图像,识记方程.
活动过程:
点拨----- 板演 ----- 点评
椭圆的标准方程的导出,放手给学生有很大的难度,这里采取有意义的接受学习的 方式,教师对照图形,加以引导,让学生明白方程中字母的几何意义,对方程的理解有很大的作用.
展示动画,通过类比的方法,让学生对照焦点在x轴的情形,写出焦点在y轴上时,椭圆的标准方程.
通过图表便于对比,加深学生对两个方程及几何意义的认识.
尝试练习,加深对方程及几何意义的理解.
多媒体展示动画:
将椭圆的焦点放在y轴上
 结论:当焦点在y轴是时,椭圆的方程为:
.
多媒体展示图表:
让学生对照图形、方程理解记忆.
师:若焦点放在y轴上,方程又怎样 ?
生:小组讨论椭圆的方程,相互交流、补充,得出结论.
生:分析方程、图形,识记椭圆的标准方程.
师:引导学生如何根据方程判断焦点的位置?




1、你能判断下列椭圆的焦点位置吗?并写出焦点坐标.
(1) ;
(2).
生:根据所学椭圆的标
准方程,思考后回答.
师生共同矫正.
生:总结如何判断焦点
的位置?
教学环节
教学过程
师生互动
设计思想




2、请你写出符合下列条件的椭圆的标准方程:
(1) a=4,b=1,焦点在x轴上;
(2) a=4,c=,焦点在y轴上.
生:练习本上完成后回答.
师:指出求椭圆的关键是求a和b的值,a、b、c的关系是
.
通过练习,加深学生对a、b、c的理解和对公式的记忆.
让学生分析阐述解法,训练语言表达能力,提高分析问题的能力。
让学生板演,规范学生的解题步骤.
通过解题后的反思,增强学生的反思意识,有利于总结方法规律.
体验高考,提高学生的学习兴趣,增强学习的信心.
回顾反思本课时所学知识,梳理巩固所学内容.




例1、 已知椭圆的两个焦点坐标分别是F1(0,-4),F2(0,4),椭圆上一点P到两焦点的距离之和等于10,求它的标准方程.
(先让学生分析解题思路.强调从定义、标准方程等基础知识出发考虑问题的重要性.)
解:因为椭圆的焦点在轴上,所以设它的标准方程为

因为2a=10,2c=8,所以a=5,b=4.
所以,b2=a2-c2=52-42=9.
所以所求椭圆标准方程为.
例2、 已知椭圆的两个焦点坐标分别是F1(-2,0)和F2(2, 0),过点P0(,),求它的标准方程.
(先让学生分析解题思路.除了强调从定义、标准方程等基础知识出发考虑问题的重要性外,还要注意引导学生分析本例与例1的不同点.)
解:因为椭圆的焦点在轴上,所以设它的标准方程为

由椭圆的定义知,


所以,.又,
所以,.
所以所求标准方程为.
另法:因为,
所以可设所求方程.
将点P0(,)的坐标代入可求出,从而求出椭圆方程.
生:分析题意,寻求解法.
师:正确地引导学生.
生:一生板演,其它学生做在练习本上.
师生共同矫正.
活动过程:
思考--- 解答--- 点评
师:分析例2
有两种解题思路:
思路1:利用椭圆定义(椭圆上的点P0(,)到两个焦点、的距离之和为常数2,求出值,再结合已知条件和、、间的关系求出的值,进而写出标准方程;
生:思考是否还有其它解法?发表见解.
思路2:先根据已知条件设出焦点在轴上的椭圆方程的
标准方程,再将椭圆上点的坐标P0(,)代入此方程,并结合、、间的关系求出、的值,从而得到椭圆的标准方程为
活动过程:
思考-- 板演 (对比) - 点评
总结方法:
(1)定义法
(2)待定系数法.
  




已知椭圆上一点P到椭圆的一焦点的距离为3,则P到另一焦点的距离为( )
A、2 B、3 C、5 D、7
生:思考,解决,体验高考.




多媒体展示:
(1)椭圆的定义;
(2)椭圆的标准方程(图形、焦点坐标、标准方程、a、b、c的关系).
生:总结本节课所学及收获.
师:课件展示所学内容.
六、板书设计:
选修2.2.1椭圆及其标准方程
1.椭圆的定义
(常数)
( )
2.椭圆标准方程
(1)焦点在x轴上
(a>b>0) 
(2)焦点在y轴上
标准方程的推导
例1:(要点)
例2:(要点)
练习
七、布置作业:
同步作业:2.2.1椭圆及其标准方程
班别________________ 姓名_______________
单一选择题:
1.椭圆的一个焦点坐标是,那么等于( B )?
A.-1 ? B.1 ? C. ?D.
2.椭圆上一点P到一个焦点的距离为5,则P到另一个焦点的距离为( A )
?A.5 ? B.6 ? C.4 ?D.10
3.椭圆的焦点( C )
?A.(±5,0)? B.(0,±5) ? C.(0,±12)? D.(±12,0)
4.已知椭圆的方程为,焦点在轴上,则其焦距为( A )
A.2? B.2
?C.2? D.
5.设∈(0,),方程表示焦点在轴上的椭圆,则∈( D )
A.(0, B. [,)??C.(0,) D. (,)
二、填空题:
6 椭圆的焦点坐标为 ;
答案:
7 椭圆的焦距是 ,若CD为过左焦点的弦,
则的周长为
答案:
8.方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是______.
分析:据题意,解之得0<m<
三、解答题:(30分)
9.1. 求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)焦点在轴上,且经过点(2,0)和点(0,1).
(2)焦点在轴上,与轴的一个交点为P(0,-10),P到它较近的一个焦点的距离等于2.
解:(1)因为椭圆的焦点在轴上,所以可设它的标准方程为:
∵椭圆经过点(2,0)和(0,1)
∴ 故所求椭圆的标准方程为
(2)∵椭圆的焦点在轴上,所以可设它的标准方程为:
∵P(0,-10)在椭圆上, ∴=10.
又∵P到它较近的一焦点的距离等于2,∴-c-(-10)=2, 故c=8.
∴. ∴所求椭圆的标准方程是.
2. 已知椭圆经过两点(,求椭圆的标准方程
解:设椭圆的标准方程
则有 ,解得 ∴所求椭圆的标准方程为
10.1. 已知B,C是两个定点,|BC|=6,且的周长等于16,求顶点A的轨迹方程
解:以BC所在直线为轴,BC中垂线为轴建立直角坐标系,设顶点,
根据已知条件得|AB|+|AC|=10 再根据椭圆定义得
∴ 顶点A的轨迹方程为 (≠0)(特别强调检验)
因为A为△ABC的顶点,故点A不在轴上,所以方程中要注明≠0的条件
2. 在△ABC中,BC=24,AC、AB的两条中线之和为39,求△ABC的重心轨迹方程.
分析:以BC所在直线为x轴,BC的中垂线为y轴建立如图所示的平面直角坐标系,M为重心,则|MB|+|MC|=×39=26.
根据椭圆定义可知,点M的轨迹是以B、C为焦点的椭圆,故所求椭圆方程为 (y≠0)