2.1.2 椭圆的简单几何性质
一、教学目标:
1.知识与技能目标:
(1)掌握椭圆的简单几何性质。初步学习利用方程研究曲线几何性质的方法。
(2)掌握方程中a、b、c的几何意义及三者之间的关系。
2.过程与方法目标:
(1)能够运用椭圆的简单几何性质解决实际问题。
(2)培养学生观察分析,类比猜想,逻辑推理的思维能力及用数形结合思想解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标:
通过自主探究、合作交流激发学习兴趣和探索问题的勇气,培养良好的思维品质。
二、教学重点.难点
重点:掌握椭圆的范围、对称性、顶点的概念、离心率及其应用
难点:椭圆几何性质的形成过程。
三、学情分析
学生已熟悉和掌握椭圆的定义及其标准方程,有亲历体验发现和探究的兴趣;具有一定的动手操作、归纳猜想和逻辑推理的能力;有分组讨论、合作交流的习惯。在教师的指导下能够主动与同学探究、发现归纳数学知识。
四、教学过程
新课引入
引例:2010年10月1日下午十八时,随着一声巨响,我国研制的嫦娥二号载人飞船,从西昌卫星发射中心顺利升空,不久,飞船进入了以近地点200公里,远地点347公里的椭圆轨道围绕地球运行,举世瞩目,万众欢腾。请问你能利用所学的知识求出椭圆轨道的方程吗?你想知道椭圆有哪些重要的几何性质吗?今天这一节课我们就来探讨这些问题
设计意图:通过同学们熟悉的例子,引入新课,激发学生的爱国热情和好奇心,激起他们强烈的求知欲, 从而引入课题。
五、自主学习
1.椭圆的简单几何性质
焦点的
位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准
方程
+=1 (a>b>0)
+=1 (a>b>0)
范围
-a≤x≤a
-b≤y≤b
-b≤x≤b
-a≤y≤a
顶点
A1(-a,0),A2(a,0),
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
轴长
短轴长=2b,长轴长=2a
焦点
(±,0)
(0,±)
焦距
|F1F2|=2
对称性
对称轴:x轴、y轴 对称中心:原点
离心率
e=∈(0,1)
2.离心率的作用
椭圆的离心率越接近1,则椭圆越扁;椭圆离心率越接近0,则椭圆越接近于圆.
六、合作探究
探究一 观察椭圆的形状,你能从图形上看出它的范围吗?它具有怎样的对称性?椭圆上哪些点比较特殊?
1 、范围 :
(1)从图形上看,椭圆上点的横坐标的范围是。
椭圆上点的纵坐标的范围是。
(2)由椭圆的标准方程知
① 1,即;
② 1;即。
因此位于直线和围成的矩形里。
2 、对称性
(1)从图形上看,椭圆关于, ,对称
(2)在椭圆的标准方程中:
① 把x换成-x方程不变,说明图像关于轴对称。
② 把y换成-y方程不变,说明图像关于轴对称。
③ 把x换成-x,同时把y换成-y方程不变,说明图形关于对称,因此是椭圆的对称轴,是椭圆的对称中心,椭圆的对称中心叫做。
3 、顶点
(1)椭圆的顶点: 椭圆与对称轴有个交点,分别为:
( , ) ( , ) ( , ) ( , )
(2)线段叫做椭圆的,其长度为。
线段叫做椭圆的,其长度为。
a和b分别叫做椭圆的和。源:]
典型例题:
例1 、已知椭圆方程为,它的长轴长为:短轴长为:焦距为焦点坐标为:顶点坐标。
及时反馈:
椭圆的长轴长是:短轴长是;焦距是:焦点坐标是:顶点坐标是:。
(2)在下列方程表示的曲线中,关于x, y轴都对称的是 ( )
A B
C D
探究二 圆的形状都是相同的,而椭圆却有些比较“扁”,有些比较接近于圆,用什么样的量来刻画椭圆的“扁平”程度呢?
4 、椭圆的离心率
(1)定义:叫做椭圆的离心率,用表示,即。
(2)由于a>c>0,所以离心率e的取值范围是。
(3)若e越接近1,则c越接近a,椭圆越。若e越接近0,则c越接近0,椭圆越接近于。
例1 求椭圆16x2+25y2=400的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标.
反思与感悟 解决此类问题的方法是将所给方程先化为标准形式,然后根据方程判断出椭圆的焦点在哪个坐标轴上,再利用a,b,c之间的关系和定义,求椭圆的基本量.
例2 椭圆过点(3,0),离心率e=,求椭圆的标准方程.
反思与感悟 在求椭圆方程时,要注意根据题目条件判断焦点所在的坐标轴,从而确定方程的形式;若不能确定焦点所在的坐标轴,则应进行讨论,然后列方程确定a,b.
例3 如图所示,椭圆的中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,A,B是椭圆的顶点,P是椭圆上一点,且PF1⊥x轴,PF2∥AB,求此椭圆的离心率.
反思与感悟 求椭圆离心率的方法:
①直接求出a和c,再求e=,也可利用e=求解.
②若a和c不能直接求出,则看是否可利用条件得到a和c的齐次等式关系,然后整理成的形式,并将其视为整体,就变成了关于离心率e的方程,进而求解.
五、当堂检测
1.椭圆25x2+9y2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是( )
A.5、3、0.8 B.10、6、0.8C.5、3、0.6 D.10、6、0.6
2.已知椭圆以两条坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一个顶点是(-10,0),则焦点坐标为( )
A.(±13,0) B.(0,±10)C.(0,±13) D.(0,±)
3.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是( )
A. B.C.D.
4.设F1,F2是椭圆E:+=1(a>b>0)的左,右焦点,P为直线x=上一点,△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,则E的离心率为________.
【设计意图:通过三种层次的反馈例练,由浅入深,逐渐达到运用新知的目的,同时反馈学生学习理解的
程度,进行学习监控和补救.】
六、课堂小结
1.知识建构
2.能力提高
3.课堂体验
七、课时练与测
八、教学反思