椭圆及其标准方程
“嫦娥二号”于2010年10月1日在西昌卫星发射中心发射升空,进入椭圆环月轨道.
2011年9月29日,中国首个空间实验室“天宫一号”发射升空
2011年11月1日,“神舟八号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空
2011年11月3日凌晨,“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器沿椭圆轨道运行对接,形成组合体,中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功 .
椭圆存在于我们的生活中,你还能发现哪些?
如何精确地设计、制作、建造出现实生活中这些椭圆形的物体呢?
教学目标
知识与技能:
1.了解椭圆的实际背景,通过画椭圆,归纳出椭圆的定义.
2. 能够建立适当坐标系,推导出椭圆的两种标准方程,归纳出两种标准方程的异同.
3.会求焦点坐标,根据不同条件求椭圆标准方程.
过程与方法:
通过创设情境,掌握解析法研究几何问题的一般方法.培养学生观察、归纳的能力,渗透数形结合的数学思想.
情感态度与价值观:
探究方法激发学生的求知欲,培养浓厚的学习兴趣;进行数学美育的渗透,启发学生发现数学中的美,提高学生的学习热情.
教学重点
1.理解椭圆的定义,掌握椭圆的标准方程及推导;
2.会求椭圆标准方程,坐标法基本思想的应用.
1.椭圆标准方程的推导与化简.
2.坐标法的应用.
教学难点
1.取一条定长的没有弹性的细绳,把它的两端固定在板
上的同一点(O)处,套上铅笔尖(P),拉紧细绳,移动笔
尖,看看笔尖(动点)画出的轨迹是什么?
2.如果把细绳的两端拉开一段距离,分别固定在板上的
两点(F1、F2)处,套上铅笔尖(M),拉紧细绳,移动笔尖,
画出的轨迹又是什么?
画 一 画
M
1.绳长能等于或小于两定点之间的距离吗?
2.把铅笔头看作一个动点,这个动点有什
么特点?
1.绳长能等于或小于两定点之间的距离吗?
(1)改变两定点之间的距离,使其与绳长相等,观看画出的图形.
若绳长等于 |F1F2|,则轨迹为____.
线段
1.绳长能等于或小于两定点之间的距离吗?
(1)改变两定点之间的距离,使其与绳长相等,观看画出的图形.
(2)绳长小于两定点之间的距离.
若绳长小于 |F1F2| ,则轨迹____.
不存在
2.把铅笔头看作一个动点,这个动点有什
么特点?
是到两定点F1 、F2的距离之和等于常数(大于|F1F2 |)的点的轨迹(集合).
1.椭圆的定义:
平面内与两个定点F1、F2的距离之和等于常数(大于
|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦
点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
M
2.注意:
①若|MF1| + |MF2| = 常数 = |F1F2| ,
则点M的轨迹是线段F1F2.
②若|MF1| + |MF2| = 常数< |F1F2| ,
则点M的轨迹不存在.
探究如何建立坐标系使椭圆的方程简单?
建立平面直角坐标系通常遵循的原则:“对称”、“简洁”
O
x
y
M
F1
F2
方法一
O
x
y
方法二
F1
F2
M
F1
F2
x
y
M( x , y )
F1
F2
x
y
M( x , y )
椭圆上的点M满足|MF1|+|MF2|为定值,
设定值为2a, ︳F1F2︱=2c ,且2a>2c
即:
O
椭圆标准方程的推导
即:
则|MF1|+|MF2|=2a
观察左图, 你能从中找出表示 a 、 c, 的线段吗?
这是焦点在 轴上的椭圆的标准方程.
①
由图知方程可化为:
x
如果焦点F1、F2 在 轴上,且
F1、F2 的坐标分别为(0,-c ),
(0,c ), 的意义同上,
那么椭圆的方程是什么?
②
y
O
x
y
F1
F2
M
a 、b
?
思考
(1)椭圆的标准方程的形式:左边是两个分式的平
方和,右边是1;
(2)椭圆的标准方程中,????2与????2中的分母哪一个大,
则焦点在哪一条坐标轴上;
(3)椭圆的标准方程中????、????、????,满足????2=????2+????2.
?
椭圆的标准方程有哪些特征呢?
例1 填空:
8
3
中,
????=___,
?
????=___ ,
?
????=___.
?
(1)椭圆
10
5
4
6
中,
????=___,
?
????=___ ,
?
????=___.
?
(2)椭圆
(1)代入标准方程
得
例2 写出适合下列条件的椭圆的标准方程:
(2)由题意得 ????=4,2?????=10, ?????=5,
?
所以,椭圆的标准方程为 .
解:
(1)?????=4,?????=1,焦点在 轴上;
?
(2)两个焦点的坐标分别是(-4,0)、(4,0),
椭圆上一点P到两焦点距离的和等于10;
x
例3 已知椭圆两个焦点的坐标分别是(-2,0),(2,0), 并且经过点 ,求它的标准方程.
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
又因为 ,所以
因此, 所求椭圆的标准方程为
x
另解:因为椭圆的焦点在 轴上,所以设它的标准方程为:
①
②
联立 ① ②, .
因此, 所求椭圆的标准方程为:
又∵焦点的坐标为
x
1.在椭圆 中,?????= ___ , ?????= ___ ,
?
焦点位于____轴上,焦点坐标是 _______ ___ .
2.在椭圆 中, ?????= ___ , ?????= ___ ,
?
3
2
3
2
焦点位于____轴上,焦点坐标是 _______ ___ .
3.若椭圆的方程为 ,则?????= ___,????= ___ ,????=?___.
?
3
4
x
y
1.学到了哪些知识?
2.巩固了哪些数学方法?
3.运用了什么数学思想?
课堂小结
一个定义,两类方程
用坐标法求椭圆的标准方程
数形结合,类比迁移,化归思想
定 义
图
形
方 程
焦 点
F(±c,0)
F(0,±c)
a,b,c
的关系
{M||MF1|+|MF2|=2a},2a>|F1F2|
1
2
o
F
F
P
o
2
F
P
F
1
x
x
y
y
作 业:
基本题:P36 练习第2题.
提高题:P42 习题2.1 A组第2题.
完成《系统集成》:
P18 基础梳理 P19 课堂检测
谢 谢