课题: 椭圆的简单几何性质
课时:04
课型:新授课
教学目标:
1.知识与技能目标
了解用方程的方法研究图形的对称性;了解椭圆的第二定义,准线及焦半径的概念
理解椭圆的范围、对称性及对称轴,对称中心、离心率、顶点的概念;
2.过程与方法目标
引导学生复习由函数的解析式研究函数的性质或其图像的特点,在本节中不仅要注意通
过对椭圆的标准方程的讨论,研究椭圆的几何性质的理解和应用,而且还注意对这种研究方
法的培养.
3.情感、态度与价值观目标
在合作、互动的教学氛围中,通过师生之间、学生之间的交流、合作、互动实现共同探
究,教学相长的教学活动情境,结合教学内容,培养学生科学探索精神、审美观和科学世界
观,激励学生创新.
教学过程:
(1) 复习和预习:
知道对椭圆的标准方程的讨论来研究椭圆的几何性质.
提问:研究曲线的几何特征有什么意义?从哪些方面来研究?
通过对曲线的范围、对称性及特殊点的讨论,可以从整体上把握曲线的形状、大小和位置.要
从范围、对称性、顶点及其他特征性质来研究曲线的几何性质.
(2)椭圆的简单几何性质
①范围:由椭圆的标准方程可得, ,进一步得: ,同理可
得: ,即椭圆位于直线 和 所围成的矩形框图里;
②对称性:由以 代,以 代和 代,且以 代这三个方面来研究椭圆的标准方
程发生变化没有,从而得到椭圆是以轴和轴为对称轴,原点为对称中心;
③顶点:先给出圆锥曲线的顶点的统一定义,即圆锥曲线的对称轴与圆锥曲线的交点叫
做圆锥曲线的顶点.因此椭圆有四个顶点,由于椭圆的对称轴有长短之分,较长的对称轴叫
2 2
2 21 0y x
b a
= − ≥ a x a− ≤ ≤
b y b− ≤ ≤ x a= ± y b= ±
x− y− x− y−做长轴,较短的叫做短轴;
④ 离 心 率 : 椭 圆 的 焦 距 与 长 轴 长 的 比 叫 做 椭 圆 的 离 心 率 ( ),
; .
(3)例题讲解与引申、扩展
例 4: 求椭圆 的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标.
分析:由椭圆的方程化为标准方程,容易求出 .引
导学生用椭圆的长轴、短轴、离心率、焦点和顶点的定义即
可求相关量.
扩展:已知椭圆 的离心率为
,求的值.
解法剖析:依题意, ,但椭圆的焦点位置没有确定,应分类讨论:①当焦点
在轴上,即 时,有 ,∴ ,得 ;②
当 焦 点 在 轴 上 , 即 时 , 有 , ∴
.
例 5: 如图,一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面的一部分.过对对称的截口
是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点 上,片门位于另一个焦点 上,由椭圆一个焦
点 发 出 的 光 线 , 经 过 旋 转 椭 圆 面 反 射 后 集 中 到 另 一 个 焦 点 . 已 知 ,
, .建立适当的坐标系,求截口 所在椭圆的方程.
解法剖析:建立适当的直角坐标系,设椭圆的标准方程为 ,算出 的值;
此题应注意两点:①注意建立直角坐标系的两个原则;②关于 的近似值,原则上在没有
注意精确度时,看题中其他量给定的有效数字来决定.
a
ce = 10
10
5e =
0, 5m m> ≠
0 5m< < 5, , 5a b m c m= = = − 5 2
5 5
m− = 3m =
5m > , 5, 5a m b c m= = = −
5 10 25
5 3
m m
m
− = ⇒ =
BAC
1F 2F
1F 2F 1 2BC F F⊥
1 2.8F B cm= 1 2 4.5F F cm= BAC
2 2
2 2 1x y
a b
+ = , ,a b c
, ,a b c引申:如图所示, “神舟”截人飞船发射升空,进入预定轨道开始巡天飞行,其轨道是
以地球的中心 为一个焦点的椭圆,近地点距地面 ,远地点距地面 ,已知地球
的半径 .建立适当的直角坐标系,求出椭圆的轨迹方程.
例 6:如图,设 与定点 的距离和它到直线 : 的距离的比是常数 ,
求点 的轨迹方程.
分析:若设点 ,则 ,到直线 :
的距离 ,则容易得点 的轨迹方程.
引申:(用《几何画板》探究)若点 与定点
的距离和它到定直线 : 的距离比是常数
,则点 的轨迹方程是椭圆.其中定点 是焦点,定直线 :
相应于的准线;由椭圆的对称性,另一焦点 ,相应于 的准线 : .
课堂练习:第 49 页 6、7、8
课学小结:
课后作业:第 50 页 1、2、3
2F 200km 350km
6371R km=
( ),M x y ( )4,0F l 25
4x = 4
5
M
( ),M x y ( )2 24MF x y= − + l
25
4x = 25
4d x= − M
( ),M x y
( ),0F c l
2ax c
=
ce a
= ( )0a c> > M ( ),0F c l
2ax c
=
( ),0F c′ − F′ l′ 2ax c
= −