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1、
《橢圓的幾何性質》教學設計
黃小潔
【教材分析】
教材的地位和作用地位:本節(jié)課是在橢圓的概念的基礎上,介紹橢圓簡單幾何性質及簡單應用 . 本節(jié)課內容的掌握程度直接影響學習雙曲線和拋物線幾何性質。作用:提高學生的數(shù)學素質,培養(yǎng)學生的數(shù)形結合思想,及分析問題和解決問題的能力。因此,內容在解析幾何中占有非常重要的地位。
【教學目標】
1.知識目標:
(1).使學生掌握橢圓的性質,能根據(jù)性質正確地做出橢圓草圖;掌握橢圓中
a、b、c的幾何意義及相互關系;
(2) 通過對橢圓標準方程的討論,使學
2、生知道在解析幾何中是怎樣用代數(shù)方法研究曲線性質的,逐步領會解析法(坐標法)的思想。
(3) 能利用橢圓的性質解決實際問題。
2.能力目標:
培養(yǎng)學生觀察、分析、抽象、概括的邏輯思維能力和運用數(shù)形結合思想解決
實際問題的能力。
3.情感目標:
通過對問題的探究活動,親歷知識的建構過程,使學生領悟其中所蘊涵
的數(shù)學思想和數(shù)學方法,體驗探索中的成功和快樂,使學生在探索中喜歡數(shù)學、欣賞數(shù)學。
【教學重點】橢圓性質的探索過程及性質的運用。
【教學難點】利用曲線方程研究橢圓性質的方法及離心率的概念。
【教學方法】發(fā)現(xiàn)探究式
【教學組織方式】學生獨立思考、合作交流、師生共同探究相結合。
3、
【教學工具】多媒體課件、實物投影儀。
【教學過程】
一、創(chuàng)設情境
教師:2008.9.25,是我國航天史上一個非常重要的日子,“神舟七號”載人飛船成功發(fā)射,實現(xiàn)了幾代中國人遨游太空的夢想,這是我們中華民族的驕傲。
我們知道,飛船繞地運行了十四圈,在變軌前的四圈中,是沿著以地球中
心為一個焦點的橢圓軌道運行的。如果告訴你飛船飛離地球表面最近和最遠的距
離,即近地點距地面的距離和遠地點距地面的距離,如何確定飛船運行的軌道方
程?要想解決這一實際問題,就有必要對橢圓做深入的研究,這節(jié)課我們就一起
探求橢圓的性質。(引出課題)
教師:前面我們學習了橢圓的定義和標準方程,誰
4、能說說橢圓的標準方程(學生回答)。
二、探索研究
同學們展示預習導圖:
1. 范圍
教師:同學們觀察橢圓,如果分別過A1、A2作y軸的平行線,過B1、B2作x軸的平行線(課件展示),同學們能發(fā)現(xiàn)什么?
學生能答出:橢圓圍在一個矩形內。
教師補充完整:橢圓位于四條直線x=a, y=b所圍成的矩形里,說明橢圓是有范圍的。
教師:下面我們想辦法再用方程+=1(a>b>0)來證明這一結論的正確性。啟發(fā)學生,用方程討論圖形的范圍就是確定方程中x、y的取值范圍。
從方程的結構特點出發(fā),師生共同分析,給出證明過程。
由+=1,利用兩個實數(shù)的平方和為1,結合不等式知識得,
x≤a
5、且y≤b,則有|x|≤a,|y|≤b, 所以-a≤x≤a,-b≤y≤b。
2.對稱性的發(fā)現(xiàn)
教師:橢圓的圖形給人們以視覺上的美感(課件展示橢圓),如果我們沿焦
點所在的直線上下對折,沿兩焦點連線的垂直平分線左右對折,大家猜想橢圓可能有什么性質?(學生動手折紙,課前教師要求學生把上節(jié)學習橢圓定義時畫的橢圓拿來。)
學生們基本上能發(fā)現(xiàn)橢圓的軸對稱性。
教師:除了軸對稱性外,還可能有什么對稱性呢?
稍作提示容易發(fā)現(xiàn)中心對稱性。
3.頂點的發(fā)現(xiàn)與確定
教師:我們研究曲線,常常需要根據(jù)曲線上特殊點的位置來確定曲線的位置。
教師提問:你認為橢圓上哪幾個點比較特殊?
由學生觀察容易發(fā)現(xiàn)
6、,橢圓上存在著四個特殊點,這四個點就是橢圓與坐標
軸的交點,同時也是橢圓與它的對稱軸的交點。
教師啟發(fā)學生與一元二次函數(shù)的圖像(拋物線)的頂點作類比,并給出橢圓的頂點定義。
教師:能根據(jù)方程確定這四個頂點的坐標嗎?
由學生自主探究,求出四個頂點坐標。即令x=0,得 y=b,因此B1(0,-b),
B2(0,b) ,令y=0,得x=a,因此A1 (-a,0), A2(a,0)。
結合圖形指出長軸、短軸、長軸長、短軸長、長半軸長、短半軸長,半焦距,點明方程中a、b和c的幾何意義和數(shù)量關系。
由學生探究得出橢圓的一個焦點F2到長軸兩端點A1 , A2的距離分別為a+c和a-c。教師指
7、出,這在解決天體運行中的有關實際問題時經常用到。
4.離心率
教師:我們在學習橢圓定義時,用同樣長的一條細繩畫出的橢圓形狀都一樣
嗎?
小組合作探究:講全班多個小組分為兩部分,分別為理論組和實踐組,理論組利用計算的方法論證e對橢圓的影響,實踐組利用畫圖的方法作圖說明。
師生共同總結:e對橢圓的影響
三、鞏固與創(chuàng)新應用
例1求橢圓 的長軸長、短軸長、離心率和頂點。
例2 寫出適合下列條件的橢圓的標準方程:
(1) a=4,焦點為F1(-3,0),F2(3,0);
(2) b=6,焦點為F1(0,5 ),F2(0,-5).
解題思路指引:
四、課堂小結
1.知識總結:本節(jié)課我們討論了橢圓的四個簡單性質,掌握這些性質是解決有關問題的基礎。
2.數(shù)學思想:本節(jié)主要用到數(shù)形結合、猜想、類比的思想方法,平時學習中
注意運用。
3.數(shù)學方法:掌握利用曲線方程研究曲線性質的重要方法——解析法(坐標法),這種方法不僅適用于橢圓也適用于后續(xù)課程中的其它曲線。
橢圓性質的思維導圖:
【教學后記】
通過利用思維導圖設計教學,學生的思路更加清晰,對學習內容的把握更加容易,利用導圖進行總結和復習是數(shù)學復習的一大優(yōu)勢,學生可以進行思維拓展,有利于理解和記憶,快速形成知識網(wǎng),教學效果較好。