《北京市第二十四中學高一數學教案:《橢圓的幾何性質》(新人教A版選修11)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《北京市第二十四中學高一數學教案:《橢圓的幾何性質》(新人教A版選修11)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、北京市第二十四中學教案
課題:橢圓的簡單幾何性質
教材分析:
解析幾何是17世紀數學發(fā)展的重大成果之一,其本質是用代數方法研究圖形的幾何性質,體現了數形結合的重要數學思想。如果說根據曲線的條件求出方程是解析幾何的手段,那么根據曲線的方程研究它的幾何性質、畫圖就是解析幾何的目的。
本節(jié)課通過對橢圓方程的討論,使學生了解如何用代數方法研究曲線的性質。正如引言中提出的,圓錐曲線的性質可以從純幾何的角度討論,但需要較多的知識準備,而且要有較強的邏輯推理能力。用坐標法研究圓錐曲線的性質,將復雜的幾何關系的研究轉化為對曲線方程特點的考察。代數方法可以程
2、序化的進行運算,用坐標法研究曲線的性質有較強的規(guī)律性。
本節(jié)內容為系統地按照方程來研究曲線的幾何性質提供了一個范例,這也對將來研究雙曲線、拋物線的幾何性質有著重要的指導作用。
學情分析:
學生在高一必修階段,學習了必修2中的直線與方程,圓與方程,已接觸過研究解析幾何問題的主要方法——坐標法,本節(jié)課是在學習了橢圓標準方程的基礎上,探究橢圓的簡單性質的第一節(jié)課。
教
學
目
標
知識與技能:
① 掌握橢圓的范圍、對稱性、頂點、離心率等簡單幾何性質;
②掌握標準方程中a,b,c,e的幾何意義,以及a,b,c,e之間的相互關系
③初步學習利用方程研究曲線性
3、質的方法。
過程與方法:
①通過利用曲線的方程來研究曲線性質的方法的初步嘗試,使學生經歷知識產生與形成的過程,不僅注意對研究結果的掌握和應用,更要重視對研究方法的思想滲透及分析問題和解決問題能力的培養(yǎng);
②以自主探究為主,通過體驗數學發(fā)現和創(chuàng)造的歷程,培養(yǎng)學生觀察、分析、邏輯推理、理性思維的能力。
情感態(tài)度與價值觀:
①通過多媒體展示,讓學生體會橢圓方程結構的和諧美和橢圓曲線的對稱美,培養(yǎng)學生的審美習慣;
②通過自主探究、交流合作使學生親身體驗研究的艱辛,從中體味合作與成功的快樂,由此激發(fā)其更加積極主動的學習精神和探索勇氣;
③使學生充分認識到數與形的
4、聯系,體會數與形的辨證統一。
教學重點:探究并初步掌握橢圓的簡單幾何性質;
教學難點:探究并初步掌握橢圓的簡單幾何性質;
教學方法:
(1)教學策略:本節(jié)課依據“觀察,歸納,猜想,證明”及“從特殊到一般”的思想方法,先由學生畫圖、折紙,觀察去發(fā)現橢圓的幾何性質,接著引導學生用代數方法進行推證。本設計力求更好地符合學生的認知規(guī)律,加強知識發(fā)生過程的教學,培養(yǎng)學生的直覺思維能力與邏輯思維能力.
(2)學法指導:通過創(chuàng)設問題情景、學生自主探究、展示學生的研究過程來激勵學生的探索勇氣。根據學生的認知情況和學生的情感發(fā)展來調整整個學習活動的梯度與層次,逐步形成敢于發(fā)現、敢于質疑的科學態(tài)度。
5、
教學過程:
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設計意圖
引入
創(chuàng)設情境、導入課題:
(多媒體展示圖片——國家大劇院)
為什么設計師選擇這種橢圓形設計呢?
橢圓到底美在何處?它具有哪些特質?
這就是我們今天要研究的課題
——橢圓的簡單幾何性質
觀察思考
激起探究欲望
創(chuàng)設情境,導入課題,明確學習目標
通過多媒體展示,讓學生體會橢圓曲線的對稱美,培養(yǎng)學生的審美習慣。
開門見山,激起學生對橢圓性質探究的欲望。
提出問題
探究活動:
請同學們拿出課前剪好的橢圓紙片,在小組內交流橢圓紙片的制作過程,從中發(fā)現橢圓有哪些性質?
問
6、1.你能找到橢圓紙片的中心嗎?
問2.給你一張矩形紙能不能剪出比矩形紙大的橢圓?
問3.有誰剪的橢圓紙板是不對稱的?
問4. 同學們彼此看看各自的橢圓紙片的扁平程度一樣嗎?
問5. 能不能說任意橢圓都有上述性質呢
用什么表示任意一個橢圓?
組內交流、發(fā)現
探究活動,提出問題,明確學習方向
引導學生觀察橢圓(幾何直觀),讓學生先從整體上把握幾何圖形,這就是范圍、對稱性、扁平程度等
新課程強調以學生為主體,創(chuàng)造機會讓學生自己去發(fā)現、去歸納,讓學生體驗知識的發(fā)生、發(fā)展過程,體現學生學習知識過程中的主體地位。
解決問題
下面我們就利用橢圓的
7、標準方程
研究橢圓的幾何性質。
1. 范圍:橢圓位于直線和所圍成的矩形框里.-a≤x≤a, -b≤y≤b
2.對稱性:橢圓關于 x軸、y軸和原點都對稱.坐標軸是橢圓的對稱軸,原點是橢圓對稱中心,橢圓的對稱中心叫橢圓的中心。
3.頂點:
橢圓和它的對稱軸有四個交點,這四個交點叫橢圓的頂點.
其中A1(-a,0),A2(a,0)是橢圓與x軸的兩個交點;B1(0,-b),B2(0,b) 是橢圓與y軸的兩個交點.
線段A1 A2和B1 B2分別叫橢圓的長軸和短軸,它們的長分別為2a和2b,a和b分別叫橢圓的長半軸長和短半軸長.
4.離心率:橢圓的焦距與長軸長的比,叫做橢
8、圓的離心率.
說明①因為所以.
②e越接近1,則c越接近a,從而越小,因此橢圓越扁;反之,e越接近于0,c越接近于0,從而b越接近于a,這時橢圓就接近于圓;
③當且僅當a=b時,c=0,這時兩焦點重合,圖形變?yōu)閳A.x2+y2=a2(看來橢圓的扁平程度是由離心率的大小決定的)
研究曲線的幾何性質能從整體上把握曲線的形狀、大小和位置。
觀察、思考、交流
組內交流
代表發(fā)言
新課題的問題解決
在探究活動中,由觀察、猜想、歸納出的橢圓的一些簡單幾何性質,利用方程的各種特征研究橢圓的簡單幾何性質,
本節(jié)課的難點是從橢
9、圓標準方程的結構特征中抽象出橢圓的幾何性質。把從具體實物中的發(fā)現上升到理論證明,由感性認識到理性思考,這是進行科學研究的必經之路,同時也體現了解析幾何的本質——利用代數方法解決幾何問題。
應用反饋
創(chuàng)設情境
能力提升
應用反饋
例1 求橢圓的長軸和短軸的長、離心率、焦點和頂點的坐標。
例2 求適合下列條件的橢圓的標準方程:
(1) (1)經過點P(-3, 0)、Q(0,- 2);
(2) (2)長軸長是20,離心率是
(請同桌的同
10、學互相出題評判:一名同學寫一個焦點在y軸上的橢圓標準方程,另一名同學寫出它的焦點、頂點坐標,長軸長、短軸長和焦距)
(類比得出焦點在y軸上的橢圓的簡單幾何性質 )
再思考:前面提到的國家大劇院,舞臺安在橢圓的一個焦點處,貴賓席安在另一個焦點處,這是為什么?
課堂練習;見學案
師生互動
聯系后實物投影展示
深入理解,鞏固應用
知識只有在應用中才能得到升華,才能加深對知識的理解,才能達到熟練掌握的程度。例1是為鞏固橢圓的簡單幾何性質設置;例2是由橢圓曲線的幾何性質特征,定位定量得出橢圓的標準方程,由例1、例2的設置進一步明確解析幾何研究的主要問題(1)據已知條件,求出表示曲線的方程;(2)通過曲線方程,研究曲線的性質。
互助學習、協同研究,制作焦點在坐標軸上的橢圓的簡單幾何性質的表格,使學生親身體驗研究的艱辛,從中體味合作與成功的快樂,由此激發(fā)其更加積極主動的學習精神和探索勇氣,培養(yǎng)了學生的團隊精神。
鞏固應用
板書設計
練習: 學案
課堂小結
1.通過這節(jié)課的學習,你學到了那些知識?
2.感受最深的是什么?
家庭作業(yè)
教材P49 A組5、3、4(寫本上)
課后反思