精细化教案 椭圆的几何性质 第一课时

发布 2020-09-14 13:07:28 阅读 9295

课题:8.2椭圆的简单几何性质(一)

教学目的:1.熟练掌握椭圆的范围,对称性,顶点等简单几何性质。

2.掌握标准方程中的几何意义,以及的相互关系。

3.理解、掌握坐标法中根据曲线的方程研究曲线的几何性质的一般方法。

教学重点:椭圆的几何性质。

教学难点:如何贯彻数形结合思想,运用曲线方程研究几何性质。

授课类型:新授课

课时安排:1课时

教具:多**、实物投影仪

内容分析:根据曲线的方程,研究曲线的几何性质,并正确地画出它的图形,是解析几何的基本问题之一,根据曲线的条件列出方程,如果说是解析几何的手段,那么根据曲线的方程研究它的性质、画图就是解析几何的目的怎样用代数的方法来研究曲线原性质呢?本节内容为系统地按照方程来研究曲线的几何性质提供了一个范例,因此,本节内容在解析几何中占有非常重要的地位

通过本节的学习,使学生掌握应从哪些方面来讨论一般曲线的几何性质,从而对曲线的方程和方程的曲线彼此之间的相辅相成的辩证关系,对解析几何的基本思想有更深的了解通过对椭圆几种画法的学习,能深化对椭圆定义的认识,提高画图能力;通过几何性质的简单的应用,了解到如何应用几何性质去解决实际问题,提高学生用数学知识解决实际问题的能力。

本节内容的重点是椭圆的几何性质――范围、对称性、顶点、离心率、准线方程;根据方程研究曲线的几何性质的思路与方法;椭圆的几种画法。难点是椭圆的离心率、准线方程及椭圆的第二定义的理解,关键是掌握椭圆的标准方程与椭圆图形的对应关系,理解关掌握两种椭圆的定义的等价性。

根据教学大纲的安排,本节内容分4个课时进行教学,本节内容的课时分配作如下设计:第一课时,椭圆的范围、对称性、顶点坐标、离心率、椭圆的画法;第二课时,椭圆的第二定义、椭圆的准线方程;第三课时,焦半径公式与椭圆的标准方程;第四课时,椭圆的参数方程及应用。

教学过程:一、复习引入:

1.椭圆定义:在平面内,到两定点距离之和等于定长(定长大于两定点间的距离)的动点的轨迹。

2.标准方程:,

3.问题:1)椭圆曲线的几何意义是什么?

2)“范围”是方程中变量的取值范围,是曲线所在的位置的范围,椭圆的标准方程中的取值范围是什么?其图形位置是怎样的?

3)标准形式的方程所表示的椭圆,其对称性是怎样的?

4)椭圆的顶点是怎样的点?椭圆的长轴与短轴是怎样定义的?长轴长、短轴长各是多少?的几何意义各是什么?

5)椭圆的离心率是怎样定义的?用什么来表示?它的范围如何?在这个范围内,它的变化对椭圆有什么影响?

6)画椭圆草图的方法是怎样的?

二、讲解新课:

由椭圆方程() 研究椭圆的性质。(利用方程研究,说明结论与由图形观察一致)

1)范围:从标准方程得出, ,即有,,可知椭圆落在组成的矩形中.

2)对称性:

把方程中的换成方程不变,图象关于轴对称.换成方程不变,图象关于轴对称.把同时换成方程也不变,图象关于原点对称.

如果曲线具有关于轴对称,关于轴对称和关于原点对称中的任意两种,则它一定具有第三种对称。

原点叫椭圆的对称中心,简称中心.轴、轴叫椭圆的对称轴.从椭圆的方程中直接可以看出它的范围,对称的截距。

3)顶点:椭圆和对称轴的交点叫做椭圆的顶点。

在椭圆的方程里,令得,因此椭圆和轴有两个交点,它们是椭圆的顶点。

令,得,因此椭圆和轴有两个交,它们也是椭圆的顶点因此椭圆共有四个顶点:,

加两焦点共有六个特殊点。

叫椭圆的长轴,叫椭圆的短轴.长分别为。

分别为椭圆的长半轴长和短半轴长。椭圆的顶点即为椭圆与对称轴的交点。

观察图示,由椭圆的对称性知,椭圆短轴的端点到两个焦点的距离相等,且等于长半轴长,即,在中,即,我们把称为椭圆的特征三角形。另外,.

至此我们从椭圆的方程中直接可以看出它的范围, 对称性, 顶点.因而只需少量描点就可以较正确的作图了。

(4)离心率:

发现长轴相等,短轴不同,扁圆程度不同。

这种扁平性质由什么来决定呢?

概念:椭圆焦距与长轴长之比。

定义式: 范围:

考察椭圆形状与的关系:

椭圆变圆,直至成为极限位置圆,此时也可认为圆为椭圆在时的特例。

椭圆变扁,直至成为极限位置线段,此时也可认为圆为椭圆在时的特例

5、光学性质:从f1射出的光线经椭圆反射必经过f2.

6、椭圆上到中心距离最小的点是短轴的两个端点,到中心距离最大的点是长轴的两个端点;椭圆上到焦点距离最小最大的点是长轴的两个端点;

7、通径:垂直于x轴且过焦点的弦叫做通径,弦的端点坐标和或和通径长;

8、设是椭圆的左右焦点,p为椭圆上的动点,当且仅当时,最大;

9、椭圆上任意一点p(x,y)(y)与两焦点构成的三角形称之为焦点三角形,其周长为2(a+c)

10、椭圆中有“四线”(两条对称轴、两条准线),“六点”(两个焦点、四个顶点)应该给于重视。

焦点在y轴上的椭圆的性质类比可得。

三、讲解范例:

例1 (教材第109页例1)求椭圆的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标,并用描点法画出它的图形.

解:把已知方程化成标准方程。

所以,因此,椭圆的长轴的长和短轴的长分别为,离心率,两个焦点分别为,椭圆的四个顶点是,

将已知方程变形为,根据,在的范围内算出几个点的坐标:

先描点画出椭圆的一部分,再利用椭圆的对称性画出整个椭圆:

作图规则:教材第110页】

例2(教材第110页例2)

例3(教材第110页例3)我国发射的第一颗人造地球卫星运行轨道是以地心(地球的中心)为一个焦点的椭圆,已知它的近地点a(离地面最近的点)距地面439km,远地点b(离地面最远的点)距地面2384km,并且、a、b在同一直线上,设地球半径约为6371km,求卫星运行的轨道方程 (精确到1km).

解:建立如图所示直角坐标系,使点a、b、在轴上,则 =|oa|-|o|=|a|=6371+439=6810

|ob|+|o|=|b|=6371+2384=8755

解得=7782.5,=972.5

卫星运行的轨道方程为。

四、课堂练习:教材第113页练习第题。

五、课堂小结 :这节课学习了用方程讨论曲线几何性质的思想方法;学习了椭圆的几何性质:对称性、顶点、范围、离心率;学习了椭圆的描点法画图及徒手画椭圆草图的方法

六、课后作业:教材第114页习题8.2第题。

未完。待续!

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