《椭圆的离心率》教学设计
2017-06-23山西省阳泉市第一中学胡嘉玉
山西省阳泉市第一中学 胡嘉玉
一、教材分析
本节是一轮复习第十章第一节椭圆的第二课时,已经把大部分知识复习完在教材上是对椭圆的进一步研究,是对椭圆的几何性质的应用,并对之后研究双曲线和抛物线的几何性质,打下基础。所以本节是本章教学的重点和难点,是高考重点考察的内容之一,应引起教师和学生的足够重视。
二、学情分析
本节是在学习了椭圆的定义和标准方程、简单的几何性质之后学习的,学生已经对简单的椭圆几何性质有所了解,而本节是针对几何性质中的离心率重点研究,既复习离心率,又要对前面知识进行综合应用,而且又在1401班授课,属于文科普通班,学生基础知识掌握较差、运算能力较差,所以要做好引导和渗透数形结合的数学思想的工作。
三、教学目标
1、知识与技能:熟练掌握椭圆的离心率及其有关实际问题;
2、过程与方法:由易到难,建立信心,体会数形结合思想等数学思想,掌握求椭圆离心率的一般解法;
3、情感态度和价值观:通过课堂活动参与,获得成功的体验,激发学生学习数学的兴趣,培养学生勇于探索,敢于创新的科学的精神。
四、教学重点、难点
重点:求椭圆的离心率;
难点:运用椭圆的几何性质解决有关椭圆的离心率的取值范围问题。
五、教学方法
多媒体、导学案。
六、学法
根据学生情况,应用 复习--练习--讨论--归纳--提升 的学习方法。
七、教学过程
一、基础巩固
1、画出椭圆(a>b>0并标明a,b,c的位置关系及其大小关系。
2、写出椭圆的离心率及其范围
且e∈(0,1)
3、椭圆离心率的作用?
反映了焦点远离中心的程度,决定椭圆形状,反映了椭圆的扁平程度。
先分析椭圆离心率e的取值范围:∵a>c>0,∴ 0<e<1.
再结合图形分析离心率的大小对椭圆形状的影响:
(1)当e接近0时,c越接近0,从而b越接近a,因此椭圆接近圆;
(2)当e=0时,c=0,a=b两焦点重合,椭圆的标准方程成为,图形就是圆了。
4、已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,.若P为椭圆上一点,
则
二、重点突破
1.比较椭圆哪个更圆?
2.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P变轨进入以月球球心F为一个焦点的椭圆轨道I绕月飞行,之后卫星在P点第二次变轨进入仍以F为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在P点第三次变轨进入以F为圆形轨道Ⅲ绕月飞行,若用2c1和2c2分别表示椭圆轨道I和Ⅱ的焦距,用2a1和2a2分别表示椭圆轨道I和Ⅱ的长轴的长,给出下列式子:
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
【解析】思考不变的是什么,列出等式,再通过离心率的意义,做判断。
答案:B
【设计意图】这两题都是考察椭圆离心率的意义应用,与实际结合更突显离心率的重要性。
3.已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,焦距为4.若P为椭圆C上一点,且△PF1F2的周长为14,则椭圆C的离心率e为________.
【解析】因为焦距为4,所以c=2.因为P为椭圆C上一点,且¡÷PF1F2的周长为14,所以2a+2c=14,所以a=5,所以椭圆C的离心率
评注:本题主要考查面面垂直的证明,利用线线垂直得到线面垂直,再得到面面垂直;第二问主要考查建立空间直角坐标系,利用空间向量求出二面角的平面角,考查数形结合,将几何问题转化为代数问题进行求解,考查学生的计算能力和空间想象能力,属于中档题。
【设计意图】通过计算出a,b,c,求离心率,也是最简单的一种算法。
4.椭圆的离心率为,则m=___________.
【解析】当2>m时,
当2<m时,
所以
【设计意图】渗透分类讨论思想,椭圆问题始终不要忘了讨论焦点在哪个坐标轴上。
【小结】:求椭圆离心率的方法:
(1)直接求出a,c的值,利用离心率公式直接求解.
(2)列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助于b2=a2-c2消去b,转化为含有e的方程(或不等式)求解.
(1)若PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则此椭圆的离心率为________.
【解析】因为|PF1|=2|PF2|,|PF1|+|PF2|=2a
所以|PF1|=
因为PF1¡ÍPF2,
(2)若存在一点P,若PF1⊥PF2,则此椭圆的离心率的取值范围是________.
【解析】法一:令|PF1|=x,|PF2|=y.由椭圆的定义可得x+y=2a,因为PF1¡ÍPF2,所以x2+y2=4c2,因为(x+y)2=x2+y2+2xy≤2(x2+y2),当且仅当x=y=a时取等号,即4a2≤2(4c2),所以a≤
法二:看成以为直径的圆,利用结论椭圆上的点到椭圆中心的距离最小值为短半轴长。
法三:利用再结合椭圆性质求解。
法四:根据当P 与短轴端点重合时,∠F1PF2最大
(3)若存在一点P,使|PF1|=2|PF2|,则此椭圆的离心率的取值范围是________.
【解析】 法一:设P到两个焦点的距离分别是2k,k,
根据椭圆定义可知3k=2a,
又结合椭圆的性质可知,椭圆上的点到两个焦点距离之差的最大值为2c,即k≤2c,
¡à2a≤6c,即
又¡ß0<e<1,
故椭圆的离心率的取值范围为
法二:根据求解
(4)已知椭圆的长轴长不小于短轴长的4倍,则椭圆的离心率的取值范围是__________.
【解析】 法一:条件a ≥4b怎样转化?
结合上例,平方得
法二:也可让学生在题5的基础上直接通过图像猜想结论,使学生了解a,c参数变化后,的变化情况。
【设计意图】通过改变条件,使椭圆性质的考察更全面,并学会运用数形结合的思想简化运算。
三、小结
四、2个技巧、1种方法。
四、布置作业
完成导学案的课后小练。