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1、椭圆及其标准方程教学目标:理解椭圆的定义,掌握椭圆的标准方程,以及a,b,c三者的关系教学重点:椭圆的定义及标准方程教学难点:标准方程的推导教学过程:一、引入我们上两节课学习了方程与曲线的关系,一条曲线满足某个方程,我们就知道满足这个方程的点一定在这条曲线上,这条曲线上的点一定能满足这个方程,我们同时还学习了求一条曲线的方程一般步骤:建系,写出点的坐标的集合,建立方程,化简方程,检验。曲线在我们是生活中到处可见,其中有不少都是非常有规则的,具有一些特殊性质的曲线,今天我们将要学习一种特殊的曲线,在学习之前我们先来看一段小视频。这个
2、是我们神六飞行的一些片段,通过这个视频同学们可以看到神六绕地飞行的轨迹是一个椭圆,我们知道除了神六,我们太阳系里的行星绕太阳飞行的轨迹也是椭圆,椭圆在我们的生活中也是随处可见。既然椭圆在生活中是如此的常见,人们是怎么准确的画出椭圆的呢?在画椭圆之前同学们回忆一下我们是怎样画圆的?定出圆心,半径长,绕着圆心画一圈就可以了,对比圆,椭圆会不会有相似的画法呢?把细绳两端拉开一段距离,固定,拉紧绳子,移动笔尖,同学们想想,在这个过程中什么是不变的?(绳子长)椭圆定义:平面内到两个定点的F1,F2的距离之和等于常数(大于
3、F1F2
4、)的点的
5、轨迹叫做椭圆。问:为什么这个常数要大于
6、F1F2
7、?如果没有这个限制会出现什么样的情况呢?然后让学生来演示,我们可以看到当等于
8、F1F2
9、是轨迹是线段F1F2,当小于
10、F1F2
11、时,这样的M点不存在。F1,F2两个点叫做椭圆的焦点,而这两点的距离叫做是椭圆的焦距。为了书写方便我们规定
12、F1F2
13、=2c,MF1+MF2=2a,椭圆也是一条曲线,他有没有方程呢?再回忆一下求曲线方程的一般步骤。请学生回答求曲线方程的步骤现在我们要求椭圆的方程,第一步就是要建系,我们应该怎样来建立坐标系呢?让同学们讨论,最后得出以Fi,F2所在直线为x轴
14、,线段FE的中点为原点建立直角坐标系,最后选定方案,如图2-27,推导出方程.以Fi,F2所在直线为y轴,线段F1F2的中点为原点建立直角坐标系,如图2-26;我们选择方案一来推导椭圆的方程解1)建系:以Fi,F2所在直线为x轴,线段F1F2的中点为原点建立直角坐标系,并设椭圆上任意一点的坐标为M(x,y),设两定点坐标为:F1(-c,0),F2(c,0),2)则M满足:
15、MFi
16、+
17、MF2
18、=2a,4)化简.我们要化简方程就是要化去方程中的根式,你学过什么办法?化去方程中的根式应该用移项平方、再移项再平方的办法.下面我们就一起来
19、完成这部分计算.(师生共同完成)a4-2a2cx+c2x2=a2x2-2a2cx+a2c2+a2y2,整理得:(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2).师:到此我们已经推导出了椭圆的方程,但此形式还不够简洁,且x,y的系数形式不一致,为了使方程形式和谐且便于记忆和使用,我们应该如何将方程进行变形呢?学生此时可能还不理解,教师可启发学生观察图形如图2-28,看看a与c的关系如何?请结合图形找出方程中a、c的关系.根据椭圆定义知道a2>c2,且如图所示,a与c可以看成RtzXMOF勺斜边和直角边.那我们不妨令b2=a2-c2,
20、则方程就变形为b2x2+a2y2=a2b2,如果再化简,你会得到什么形式的方程呢?其中a与b的关系如何?为什么?a>b>0,因为a与b分别是RtzXMOF勺斜边、直角边.教师指出(*)式就是焦点在x轴上的椭圆的标准方程,最后说明:1)方程中条件a>b>0不可缺少(结合图形),当a=b>0时,就化成圆心在原点的圆的方程2)b的选取虽然是为了方程形式简洁与和谐,但也有实际的几何意义,即:b2=a2-c2;3)请学生猜想:若用方案二(即焦点在y轴上),得到的方程形式又如何呢?如果此处学生不能给出,教师将自行给出师:请同学们课后进行推导验
21、证.师:此时方程中a与b的关系又如何?(结合图形请学生将条件a>b>0补上.)师:像这种焦点在坐标轴上建立起来的椭圆的方程,我们称之为椭圆的标准方程。师:下面我们来对比一下,椭圆两个标准方程的异同定义
22、MF1
23、+
24、MF2
25、=2a(2a>2c>0)图形方程住日a,b,c之间的关系结论:教师引导学生得出:(1)在两种标准方程中,:a2>b2,•.•可以根据分母的大小来判定焦点在哪一个坐标轴上.(2)在两种标准方程中,都有a>b>0(3)椭圆的焦点总在长轴上,如焦点在X轴上,则焦点坐标为(c,0),(-c,0);如焦点在Y轴上,则焦点坐
26、标为(0,c),(0,-c)(4)a,b,c始终满足关系式a2-b2=c2例题与练习例1:平面内两定点的距离是8,写出到这两定点的距离的和是10的点的轨迹的方程.分析:先根据题意判断轨迹,再建立直角坐标系,采用待定系数法得出轨迹方程.解:这个轨迹是