山西省陽泉市第一中學(xué) 胡嘉玉
本節(jié)是一輪復(fù)習(xí)第十章第一節(jié)橢圓的第二課時(shí),已經(jīng)把大部分知識(shí)復(fù)習(xí)完在教材上是對(duì)橢圓的進(jìn)一步研究,是對(duì)橢圓的幾何性質(zhì)的應(yīng)用,并對(duì)之后研究雙曲線和拋物線的幾何性質(zhì),打下基礎(chǔ)。所以本節(jié)是本章教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),是高考重點(diǎn)考察的內(nèi)容之一,應(yīng)引起教師和學(xué)生的足夠重視。
本節(jié)是在學(xué)習(xí)了橢圓的定義和標(biāo)準(zhǔn)方程、簡(jiǎn)單的幾何性質(zhì)之后學(xué)習(xí)的,學(xué)生已經(jīng)對(duì)簡(jiǎn)單的橢圓幾何性質(zhì)有所了解,而本節(jié)是針對(duì)幾何性質(zhì)中的離心率重點(diǎn)研究,既復(fù)習(xí)離心率,又要對(duì)前面知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用,而且又在1401班授課,屬于文科普通班,學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握較差、運(yùn)算能力較差,所以要做好引導(dǎo)和滲透數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想的工作。
1、知識(shí)與技能:熟練掌握橢圓的離心率及其有關(guān)實(shí)際問題;
2、過程與方法:由易到難,建立信心,體會(huì)數(shù)形結(jié)合思想等數(shù)學(xué)思想,掌握求橢圓離心率的一般解法;
3、情感態(tài)度和價(jià)值觀:通過課堂活動(dòng)參與,獲得成功的體驗(yàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生勇于探索,敢于創(chuàng)新的科學(xué)的精神。
重點(diǎn):求橢圓的離心率;
難點(diǎn):運(yùn)用橢圓的幾何性質(zhì)解決有關(guān)橢圓的離心率的取值范圍問題。
多媒體、導(dǎo)學(xué)案。
根據(jù)學(xué)生情況,應(yīng)用 復(fù)習(xí)--練習(xí)--討論--歸納--提升 的學(xué)習(xí)方法。
一、基礎(chǔ)鞏固
1、畫出橢圓(a>b>0并標(biāo)明a,b,c的位置關(guān)系及其大小關(guān)系。
2、寫出橢圓的離心率及其范圍
且e∈(0,1)
3、橢圓離心率的作用?
反映了焦點(diǎn)遠(yuǎn)離中心的程度,決定橢圓形狀,反映了橢圓的扁平程度。
先分析橢圓離心率e的取值范圍:∵a>c>0,∴ 0<e<1.
再結(jié)合圖形分析離心率的大小對(duì)橢圓形狀的影響:
(1)當(dāng)e接近0時(shí),c越接近0,從而b越接近a,因此橢圓接近圓;
(2)當(dāng)e=0時(shí),c=0,a=b兩焦點(diǎn)重合,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程成為,圖形就是圓了。
4、已知F1,F(xiàn)2是橢圓C的兩個(gè)焦點(diǎn),.若P為橢圓上一點(diǎn),
則
二、重點(diǎn)突破
1.比較橢圓哪個(gè)更圓?
2.如圖所示,“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道飛向月球,在月球附近一點(diǎn)P變軌進(jìn)入以月球球心F為一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓軌道I繞月飛行,之后衛(wèi)星在P點(diǎn)第二次變軌進(jìn)入仍以F為一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓軌道Ⅱ繞月飛行,最終衛(wèi)星在P點(diǎn)第三次變軌進(jìn)入以F為圓形軌道Ⅲ繞月飛行,若用2c1和2c2分別表示橢圓軌道I和Ⅱ的焦距,用2a1和2a2分別表示橢圓軌道I和Ⅱ的長軸的長,給出下列式子:
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
【解析】思考不變的是什么,列出等式,再通過離心率的意義,做判斷。
答案:B
【設(shè)計(jì)意圖】這兩題都是考察橢圓離心率的意義應(yīng)用,與實(shí)際結(jié)合更突顯離心率的重要性。
3.已知F1,F(xiàn)2是橢圓C的兩個(gè)焦點(diǎn),焦距為4.若P為橢圓C上一點(diǎn),且△PF1F2的周長為14,則橢圓C的離心率e為________.
【解析】因?yàn)榻咕酁?,所以c=2.因?yàn)镻為橢圓C上一點(diǎn),且?÷PF1F2的周長為14,所以2a+2c=14,所以a=5,所以橢圓C的離心率
評(píng)注:本題主要考查面面垂直的證明,利用線線垂直得到線面垂直,再得到面面垂直;第二問主要考查建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量求出二面角的平面角,考查數(shù)形結(jié)合,將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題進(jìn)行求解,考查學(xué)生的計(jì)算能力和空間想象能力,屬于中檔題。
【設(shè)計(jì)意圖】通過計(jì)算出a,b,c,求離心率,也是最簡(jiǎn)單的一種算法。
4.橢圓的離心率為,則m=___________.
【解析】當(dāng)2>m時(shí),
當(dāng)2<m時(shí),
所以
【設(shè)計(jì)意圖】滲透分類討論思想,橢圓問題始終不要忘了討論焦點(diǎn)在哪個(gè)坐標(biāo)軸上。
【小結(jié)】:求橢圓離心率的方法:
(1)直接求出a,c的值,利用離心率公式直接求解.
(2)列出含有a,b,c的齊次方程(或不等式),借助于b2=a2-c2消去b,轉(zhuǎn)化為含有e的方程(或不等式)求解.
(1)若PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,則此橢圓的離心率為________.
【解析】因?yàn)閨PF1|=2|PF2|,|PF1|+|PF2|=2a
所以|PF1|=
因?yàn)镻F1?íPF2,
(2)若存在一點(diǎn)P,若PF1⊥PF2,則此橢圓的離心率的取值范圍是________.
【解析】法一:令|PF1|=x,|PF2|=y(tǒng).由橢圓的定義可得x+y=2a,因?yàn)镻F1?íPF2,所以x2+y2=4c2,因?yàn)?x+y)2=x2+y2+2xy≤2(x2+y2),當(dāng)且僅當(dāng)x=y(tǒng)=a時(shí)取等號(hào),即4a2≤2(4c2),所以a≤
法二:看成以為直徑的圓,利用結(jié)論橢圓上的點(diǎn)到橢圓中心的距離最小值為短半軸長。
法三:利用再結(jié)合橢圓性質(zhì)求解。
法四:根據(jù)當(dāng)P 與短軸端點(diǎn)重合時(shí),∠F1PF2最大
(3)若存在一點(diǎn)P,使|PF1|=2|PF2|,則此橢圓的離心率的取值范圍是________.
【解析】 法一:設(shè)P到兩個(gè)焦點(diǎn)的距離分別是2k,k,
根據(jù)橢圓定義可知3k=2a,
又結(jié)合橢圓的性質(zhì)可知,橢圓上的點(diǎn)到兩個(gè)焦點(diǎn)距離之差的最大值為2c,即k≤2c,
?à2a≤6c,即
又??0<e<1,
故橢圓的離心率的取值范圍為
法二:根據(jù)求解
(4)已知橢圓的長軸長不小于短軸長的4倍,則橢圓的離心率的取值范圍是__________.
【解析】 法一:條件a ≥4b怎樣轉(zhuǎn)化?
結(jié)合上例,平方得
法二:也可讓學(xué)生在題5的基礎(chǔ)上直接通過圖像猜想結(jié)論,使學(xué)生了解a,c參數(shù)變化后,的變化情況。
【設(shè)計(jì)意圖】通過改變條件,使橢圓性質(zhì)的考察更全面,并學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想簡(jiǎn)化運(yùn)算。
三、小結(jié)
四、2個(gè)技巧、1種方法。
四、布置作業(yè)
完成導(dǎo)學(xué)案的課后小練。