《人教A版高中數(shù)學(xué)選修11《橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)》教學(xué)課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《人教A版高中數(shù)學(xué)選修11《橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)》教學(xué)課件(18頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)(一)橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)(一) “ “嫦娥一號(hào)嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射后首先將被送入一個(gè)橢衛(wèi)星發(fā)射后首先將被送入一個(gè)橢圓形地球同步軌道,這一軌道離地面最近距離為圓形地球同步軌道,這一軌道離地面最近距離為200200公里,最遠(yuǎn)為公里,最遠(yuǎn)為5.15.1萬(wàn)公里,萬(wàn)公里,, ,而我們地球的半徑而我們地球的半徑R=6371km.R=6371km.根據(jù)這些條件根據(jù)這些條件, ,我們能否求出其軌跡方我們能否求出其軌跡方程呢程呢? ? 要想解決這個(gè)問(wèn)題要想解決這個(gè)問(wèn)題,我們就一起來(lái)學(xué)我們就一起來(lái)學(xué)習(xí)習(xí)“橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)” 復(fù)舊類比,明確目標(biāo)復(fù)舊類比,明確目標(biāo)a12222 by
2、ax 請(qǐng)同學(xué)們回憶圓請(qǐng)同學(xué)們回憶圓C:x2+y2=2(0)的幾何性質(zhì)。的幾何性質(zhì)。借鑒圓的幾何性質(zhì),想一想橢圓借鑒圓的幾何性質(zhì),想一想橢圓 ( b0)會(huì)有哪些幾何性質(zhì)?)會(huì)有哪些幾何性質(zhì)?連接幾連接幾何畫(huà)板何畫(huà)板幾何幾何畫(huà)板畫(huà)板 具有怎樣的對(duì)稱性具有怎樣的對(duì)稱性呢?你能根據(jù)方程加以說(shuō)明嗎?呢?你能根據(jù)方程加以說(shuō)明嗎?1、對(duì)稱性的探究、對(duì)稱性的探究 橢圓橢圓12222 byax)0(ba12222 byax歸納結(jié)論:橢圓歸納結(jié)論:橢圓 關(guān)于關(guān)于x軸軸,y軸和原點(diǎn)對(duì)稱,坐標(biāo)軸是其軸和原點(diǎn)對(duì)稱,坐標(biāo)軸是其對(duì)稱軸,坐標(biāo)原點(diǎn)是其對(duì)稱中心,對(duì)稱對(duì)稱軸,坐標(biāo)原點(diǎn)是其對(duì)稱中心,對(duì)稱中心也叫橢圓的中心。中心也叫
3、橢圓的中心。)0(ba2、頂點(diǎn)的探究、頂點(diǎn)的探究橢圓橢圓 與對(duì)稱軸有幾個(gè)交點(diǎn)與對(duì)稱軸有幾個(gè)交點(diǎn)呢?你能根據(jù)方程求出這些交點(diǎn)坐標(biāo)嗎?呢?你能根據(jù)方程求出這些交點(diǎn)坐標(biāo)嗎? 12222 byax) 0(ba頂點(diǎn)定義:橢圓與對(duì)稱軸的交點(diǎn)叫做橢圓的頂點(diǎn)。頂點(diǎn)定義:橢圓與對(duì)稱軸的交點(diǎn)叫做橢圓的頂點(diǎn)。頂點(diǎn)坐標(biāo):頂點(diǎn)坐標(biāo):A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0, b)結(jié)合圖形指出:線段結(jié)合圖形指出:線段A1A2、B1B2分別叫做橢圓的分別叫做橢圓的長(zhǎng)軸和短軸,它們的長(zhǎng)分別等于長(zhǎng)軸和短軸,它們的長(zhǎng)分別等于2a和和2b,a和和b分別分別 叫做橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)和短半軸長(zhǎng)。叫做橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)和短半
4、軸長(zhǎng)。幾何畫(huà)板討論討論: 在橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)過(guò)程中,令在橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)過(guò)程中,令a2-c2=b2能使方程簡(jiǎn)單整齊,其幾何意義是什么?能使方程簡(jiǎn)單整齊,其幾何意義是什么?多媒體展示 連結(jié)頂點(diǎn)B2和焦點(diǎn)F2,構(gòu)造RtB2OF2,在RtB2OF2中,|OB2|2=|B2F2|2-|OF2|2,即b2=a2-c23、范圍的探究、范圍的探究問(wèn)問(wèn)1:根據(jù)頂點(diǎn)的探究,你能說(shuō)出:根據(jù)頂點(diǎn)的探究,你能說(shuō)出x、y的范圍嗎?的范圍嗎? 問(wèn)問(wèn)2:根據(jù)方程:根據(jù)方程 如何求出如何求出x、y 的取值范圍嗎?的取值范圍嗎? (分組討論分組討論)12222 byax) 0(ba引導(dǎo):橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程有什引導(dǎo):橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程有
5、什么特點(diǎn)?么特點(diǎn)?(1)方程)方程 的左邊是平方和的形式,的左邊是平方和的形式,右邊是常數(shù)右邊是常數(shù)1。(2)方程中)方程中x2和和y2的系數(shù)的系數(shù)不相等。不相等。12222 byax) 0(ba總結(jié)歸納結(jié)論:總結(jié)歸納結(jié)論:橢圓方程中橢圓方程中x、y的的范圍為:范圍為: 且且 ; 橢圓位于直線橢圓位于直線 x= 和和y= 所圍所圍成的矩形內(nèi)。成的矩形內(nèi)。axa byb a b oxyB1(0,b)B2(0,-b)A1A24、離心率的探究、離心率的探究v引導(dǎo):在給出橢圓的定義中,大家還引導(dǎo):在給出橢圓的定義中,大家還記得影響橢圓形狀的最關(guān)鍵的要素是記得影響橢圓形狀的最關(guān)鍵的要素是什么?什么? 從
6、圖中可以發(fā)現(xiàn)兩個(gè)橢圓的扁平程度不一,那么從圖中可以發(fā)現(xiàn)兩個(gè)橢圓的扁平程度不一,那么橢圓的扁平程度如何刻畫(huà)?橢圓的扁平程度如何刻畫(huà)?Oxy oxy(定點(diǎn)、定長(zhǎng)即定點(diǎn)、定長(zhǎng)即c和和a )4、離心率的探究、離心率的探究v探究一:探究一:在在a不變的情況下,隨不變的情況下,隨c的變化橢圓的的變化橢圓的形狀如何變化的?形狀如何變化的?若若c不變,隨不變,隨a的變化,橢圓的變化,橢圓的形狀又如何呢?的形狀又如何呢?歸納:歸納:a不變,不變,c越小,越圓;越小,越圓;c 越大,越扁平越大,越扁平 c不變,不變,a越大,越圓;越大,越圓;a 越小,越扁平越小,越扁平v探究二:當(dāng)同時(shí)改變探究二:當(dāng)同時(shí)改變a、c
7、的值:的值:若若 的值變的值變 大時(shí),橢圓的形狀如何變化?大時(shí),橢圓的形狀如何變化?若若 的值變小的值變小 時(shí),橢圓的形狀又如何變化?時(shí),橢圓的形狀又如何變化?若若 的值不變的值不變 時(shí),橢圓的形狀又如何變化?時(shí),橢圓的形狀又如何變化?acacac幾何畫(huà)板v探究二:當(dāng)同時(shí)改變探究二:當(dāng)同時(shí)改變a、c的值:的值:若若 的值變的值變 大時(shí),橢圓的形狀如何變化?大時(shí),橢圓的形狀如何變化?若若 的值變小的值變小 時(shí),橢圓的形狀又如何變化?時(shí),橢圓的形狀又如何變化?若若 的值不變的值不變 時(shí),橢圓的形狀又如何變化?時(shí),橢圓的形狀又如何變化?acacac4、離心率的探究、離心率的探究(1).a,c的數(shù)值接
8、近程度可以刻畫(huà)橢圓的扁平程度。的數(shù)值接近程度可以刻畫(huà)橢圓的扁平程度。離心率刻畫(huà)橢圓扁平程度的歸納總結(jié):離心率刻畫(huà)橢圓扁平程度的歸納總結(jié): (2).離心率的定義:橢圓的焦距與長(zhǎng)軸長(zhǎng)的比離心率的定義:橢圓的焦距與長(zhǎng)軸長(zhǎng)的比 稱為橢稱為橢圓的離心率,用圓的離心率,用e表示,即表示,即e= 且且0e1, e越大接近越大接近1,橢圓越扁平;相反,橢圓越扁平;相反,e越小接近越小接近0,橢圓越圓。,橢圓越圓。 acac(3).當(dāng)且僅當(dāng)當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),時(shí),c=0,這時(shí)兩個(gè)焦點(diǎn)重合,圖形,這時(shí)兩個(gè)焦點(diǎn)重合,圖形變?yōu)閳A,它的方程為變?yōu)閳A,它的方程為 x2+y2=a2. 其他量刻畫(huà)橢圓扁平程度的探索其他量刻畫(huà)橢
9、圓扁平程度的探索 (1): 和和 的大小能刻畫(huà)橢圓的扁平程度嗎的大小能刻畫(huà)橢圓的扁平程度嗎?為什么為什么? abbc22221 eacaab1112222ecacbc歸納結(jié)論:歸納結(jié)論: 1. 越大,越大,e越小,橢圓越圓;否則相反。越小,橢圓越圓;否則相反。 2. 越大,越大,e越大,橢圓越扁平;否則相反。越大,橢圓越扁平;否則相反。 abbc其他量刻畫(huà)橢圓扁平程度的探索其他量刻畫(huà)橢圓扁平程度的探索 (2): 你能運(yùn)用三角函數(shù)的知識(shí)解釋,為什么你能運(yùn)用三角函數(shù)的知識(shí)解釋,為什么e=越大,橢圓越扁?越大,橢圓越扁?e= 越小,橢圓越圓嗎?越小,橢圓越圓嗎? acac。,OFB,ac;,OFB,
10、acacOFB,COSOFBRt橢圓越圓越大越小橢圓越扁越小越大中在22222222,yacbB1(0,-b)B2(0,b)F1A1(-a,0)OF2A2(a,0)歸納、類推歸納、類推 深化提高:應(yīng)用舉例深化提高:應(yīng)用舉例例例1、若橢圓方程為、若橢圓方程為16x2+25y2=400。(1)求橢圓的長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)、離心率、)求橢圓的長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)、離心率、焦點(diǎn)和頂點(diǎn)的坐標(biāo)。焦點(diǎn)和頂點(diǎn)的坐標(biāo)。(2)畫(huà)出該橢圓的草圖。)畫(huà)出該橢圓的草圖。 例例2 如圖,一種電影放映燈泡的反射鏡面是旋轉(zhuǎn)橢圓如圖,一種電影放映燈泡的反射鏡面是旋轉(zhuǎn)橢圓面(橢圓繞其對(duì)稱旋轉(zhuǎn)一周形成的曲面)的一部分。過(guò)面(橢圓繞其對(duì)稱旋轉(zhuǎn)一
11、周形成的曲面)的一部分。過(guò)對(duì)稱軸的截口對(duì)稱軸的截口BAC是橢圓的一部分。燈絲位于橢圓的一是橢圓的一部分。燈絲位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)個(gè)焦點(diǎn)F1上,片門位于另一個(gè)焦點(diǎn)上,片門位于另一個(gè)焦點(diǎn)F2。由橢圓一個(gè)焦點(diǎn)。由橢圓一個(gè)焦點(diǎn)F1發(fā)出的光線,經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)橢圓面反射后集中到另一個(gè)焦發(fā)出的光線,經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)橢圓面反射后集中到另一個(gè)焦點(diǎn)點(diǎn)F2。已知。已知BCF1F2,|F1B|=2.8cm,|F1F2|=4.5cm.試建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求截口試建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求截口BAC所在橢圓的方程(精所在橢圓的方程(精確到確到0.1cm)。)。鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)應(yīng)用實(shí)踐:應(yīng)用實(shí)踐: 如圖所示,如圖所示,“嫦娥一號(hào)嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射后首先將被衛(wèi)星發(fā)射后首先將被送入以地球的中心(送入以地球的中心(F2)為一個(gè)焦點(diǎn)一個(gè)橢圓形)為一個(gè)焦點(diǎn)一個(gè)橢圓形地球同步軌道,這一軌道離地面最近距離為地球同步軌道,這一軌道離地面最近距離為200km,最遠(yuǎn)為最遠(yuǎn)為5.1萬(wàn)萬(wàn)km,而我們地球的半徑,而我們地球的半徑R=6371km。建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,求出橢圓的軌跡方程。建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,求出橢圓的軌跡方程。小結(jié)小結(jié):