一、教材分析
(一)教材地位與作用
從知識上說,《橢圓及其標準方程》是對前面所學的運用坐標法研究曲線的幾何性質的又一次實際演練,同時它也是進一步研究橢圓幾何性質的基礎;從方法上說,它為我們研究雙曲線、拋物線這兩種圓錐曲線提供了基本模式和理論基礎。因此,本節(jié)課有承前啟后的作用,是本章的重點。另外,對橢圓定義與方程的研究,將曲線與方程對應起來,體現(xiàn)了函數(shù)與方程、數(shù)與形結合的重要思想。而這兩種思想,都將貫穿于整個高中階段的數(shù)學學習。
(二)教學目標
知識與技能目標:掌握橢圓的定義及其標準方程,通過對橢圓標準方程的探求,熟悉求曲線方程的一般方法。
過程與方法目標:通過對定義的獲取,培養(yǎng)學生的實驗操作能力和觀察能力,使學生在探究學習的過程中,提高自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。
情感、態(tài)度與價值觀目標:通過課堂活動參與,激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,提高學生審美情趣,培養(yǎng)學生勇于探索的精神。
(三)重點難點
重點:橢圓的定義及其標準方程;難點:橢圓標準方程的推導。
二、教法設計
(一)教法與學法:采用啟發(fā)探究式教學法,探索發(fā)現(xiàn)式學習法。
(二)教學手段:精心設計制作教學課件,直觀形象地展示各種信息資源?;橄鬄榫唧w,增強動感及直觀感,使學生真實體驗知識形成的過程.
三、教學過程
(一)創(chuàng)設情景 提出課題
情景1:你知道太陽系中九大行星及其衛(wèi)星運行軌道是什么形狀嗎?你知道陽光下圓盤在地面上的影子是什么形狀嗎?
情景2:請同學們舉出些生活中橢圓形物體的實例。
(二)探索觀察 形成概念
1. 設計了以下兩個實驗:
實驗一:讓學生拿出課前準備好的一塊紙板,一段細繩,兩枚圖釘,兩人一組按課本上的要求畫圖.
實驗二:在繩長不變的情況下,改變圖釘?shù)木嚯x,觀察圖形的變化?
2.用課件動態(tài)演示橢圓的形成過程,并引導學生思考以下幾個問題:
(1)畫橢圓過程中,F(xiàn)1、F2兩點是否運動?(2)畫橢圓過程中,繩子是否繃緊?長短是否變化?說明了什么?(3)畫橢圓過程中,繩子長度與兩定點的距離大小關系是怎樣的?(4)如果不滿足(3)的條件,動點的軌跡又怎樣?
和學生一起觀看課件演示,引導學生得出這樣幾個結論。
到兩定點距離(設為)之和為常數(shù)(設為)的點的軌跡:當時表示橢圓.當時表示線段.當 時不表示任何圖形.
(三)合理建系 導出方程
問題:設橢圓的焦距|F1F2|=2c,橢圓上任意一點與F1,F(xiàn)2的距離的和等于常數(shù)2a(其中a>c>0).求其方程。
設問1:利用坐標法求曲線方程的一般方法是什么?
設問2:本題中可以怎樣建立直角坐標系?
根據(jù)建系的一般原則是使點的坐標、幾何量的表達式盡可能簡單化,并使得到的方程具有\(zhòng)"對稱美\"\"簡潔美\"的特點,因此可以類比利用圓的對稱性建系,我們也可以利用橢圓的對稱性建系,得到如下兩個方案:
方案1:(如圖1)以F1、F2所在的直線為軸,F(xiàn)1F2的垂直平分線為y軸建立直角坐標系;
方案2:(如圖2)以F1、F2所在的直線為軸, F1F2的垂直平分線為x軸建立直角坐標系。
啟發(fā)學生按照方案1建系、設點,再根據(jù)橢圓的定義,寫出動點M滿足的集合,即:P={M|│MF1│+│MF2│| =2a}在設點的基礎上將上述關系式用坐標表示出來。
教師引導設問:
1.化簡含有根號的式子時,我們通常有什么方法?
2.對于本式是直接平方好呢,還是恰當整理后再平方?讓學生自己通過實踐,發(fā)現(xiàn)對于這個方程,直接平方不利于化簡,而整理后再平方,最能簡化計算過程并得到結果。
引導學生總結推導橢圓的標準方程的步驟:(1)建系——建立適當?shù)淖鴺讼?;?)設點;(3)列式;(4)化簡;(5)證明。讓學生自己按照方案2推導橢圓的另一形式的標準方程。
(四)初步應用 加強理解
例1.用定義判斷下列動點M的軌跡是否為橢圓。
1.到F1(-2,0)、F2(2,0)的距離之和為6的點的軌跡。
2.到F1(0,-2)、F2(0,2)的距離之和為4的點的軌跡。
3.到F1(-2,0)、F2(0,2)的距離之和為3的點的軌跡。
例2.已知橢圓的焦點是F1(-4,0),F(xiàn)2 (4,0),橢圓上任意點到兩焦點的距離和為10,求橢圓的標準方程。
例3.求焦點在x軸上,a=4且經(jīng)過A(2,3)的橢圓的標準方程
(五)自我評價 調節(jié)反饋
1.形如(A,B,C均大于0)的方程一定是橢圓方程嗎_______?
2.F1、F2是定點且|F1F2|=6,動點M滿足|MF1|+|MF2|=6 則點M的軌跡是________.
A、橢圓 B、直線 C、圓 D、線段
3.橢圓=24的焦點坐標是________?
4.方程表示焦點在X軸上的橢圓,則m的取值范圍_________.
(六)知識總結 形成體系
本節(jié)內容可概括為:“一、二、三”
1.一個定義(橢圓的定義)
2.二類方程(焦點分別在x軸、y軸的上的兩個標準 方程)
3.三個意識(求美意識、求簡意識、猜想意識)
(七)布置作業(yè) 鞏固提高
根據(jù)作業(yè)鞏固性與提高性的原則,課后作業(yè)分兩個層次:
1.必做題
(1)習題2.2 2、3、4
(2)寫出適合下列條件的橢圓標準方程:
(1)a=4,b=1.焦點在x軸上
(2)a=4,c=3.
2.選做題 :研究性題:反思畫圖,觀察橢圓上的點到焦點的距離最大最小的點是哪個點?并加以證明。