《北京市第二十四中學(xué)高一數(shù)學(xué)教案:《橢圓的幾何性質(zhì)》(新人教A版選修11)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《北京市第二十四中學(xué)高一數(shù)學(xué)教案:《橢圓的幾何性質(zhì)》(新人教A版選修11)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、北京市第二十四中學(xué)教案
課題:橢圓的簡單幾何性質(zhì)
教材分析:
解析幾何是17世紀數(shù)學(xué)發(fā)展的重大成果之一,其本質(zhì)是用代數(shù)方法研究圖形的幾何性質(zhì),體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的重要數(shù)學(xué)思想。如果說根據(jù)曲線的條件求出方程是解析幾何的手段,那么根據(jù)曲線的方程研究它的幾何性質(zhì)、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(xué)生了解如何用代數(shù)方法研究曲線的性質(zhì)。正如引言中提出的,圓錐曲線的性質(zhì)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(zhì),將復(fù)雜的幾何關(guān)系的研究轉(zhuǎn)化為對曲線方程特點的考察。代數(shù)方法可以程
2、序化的進行運算,用坐標法研究曲線的性質(zhì)有較強的規(guī)律性。
本節(jié)內(nèi)容為系統(tǒng)地按照方程來研究曲線的幾何性質(zhì)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(zhì)有著重要的指導(dǎo)作用。
學(xué)情分析:
學(xué)生在高一必修階段,學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)了橢圓標準方程的基礎(chǔ)上,探究橢圓的簡單性質(zhì)的第一節(jié)課。
教
學(xué)
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(zhì);
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(guān)系
③初步學(xué)習(xí)利用方程研究曲線性
3、質(zhì)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(zhì)的方法的初步嘗試,使學(xué)生經(jīng)歷知識產(chǎn)生與形成的過程,不僅注意對研究結(jié)果的掌握和應(yīng)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(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程,培養(yǎng)學(xué)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(xué)生體會橢圓方程結(jié)構(gòu)的和諧美和橢圓曲線的對稱美,培養(yǎng)學(xué)生的審美習(xí)慣;
②通過自主探究、交流合作使學(xué)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(xué)習(xí)精神和探索勇氣;
③使學(xué)生充分認識到數(shù)與形的
4、聯(lián)系,體會數(shù)與形的辨證統(tǒng)一。
教學(xué)重點:探究并初步掌握橢圓的簡單幾何性質(zhì);
教學(xué)難點:探究并初步掌握橢圓的簡單幾何性質(zhì);
教學(xué)方法:
(1)教學(xué)策略:本節(jié)課依據(jù)“觀察,歸納,猜想,證明”及“從特殊到一般”的思想方法,先由學(xué)生畫圖、折紙,觀察去發(fā)現(xiàn)橢圓的幾何性質(zhì),接著引導(dǎo)學(xué)生用代數(shù)方法進行推證。本設(shè)計力求更好地符合學(xué)生的認知規(guī)律,加強知識發(fā)生過程的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力與邏輯思維能力.
(2)學(xué)法指導(dǎo):通過創(chuàng)設(shè)問題情景、學(xué)生自主探究、展示學(xué)生的研究過程來激勵學(xué)生的探索勇氣。根據(jù)學(xué)生的認知情況和學(xué)生的情感發(fā)展來調(diào)整整個學(xué)習(xí)活動的梯度與層次,逐步形成敢于發(fā)現(xiàn)、敢于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。
5、
教學(xué)過程:
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
引入
創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入課題:
(多媒體展示圖片——國家大劇院)
為什么設(shè)計師選擇這種橢圓形設(shè)計呢?
橢圓到底美在何處?它具有哪些特質(zhì)?
這就是我們今天要研究的課題
——橢圓的簡單幾何性質(zhì)
觀察思考
激起探究欲望
創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入課題,明確學(xué)習(xí)目標
通過多媒體展示,讓學(xué)生體會橢圓曲線的對稱美,培養(yǎng)學(xué)生的審美習(xí)慣。
開門見山,激起學(xué)生對橢圓性質(zhì)探究的欲望。
提出問題
探究活動:
請同學(xué)們拿出課前剪好的橢圓紙片,在小組內(nèi)交流橢圓紙片的制作過程,從中發(fā)現(xiàn)橢圓有哪些性質(zhì)?
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(xué)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(zhì)呢
用什么表示任意一個橢圓?
組內(nèi)交流、發(fā)現(xiàn)
探究活動,提出問題,明確學(xué)習(xí)方向
引導(dǎo)學(xué)生觀察橢圓(幾何直觀),讓學(xué)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(diào)以學(xué)生為主體,創(chuàng)造機會讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)、去歸納,讓學(xué)生體驗知識的發(fā)生、發(fā)展過程,體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)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(zhì)。
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(guān)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(zhì)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(nèi)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(zhì),利用方程的各種特征研究橢圓的簡單幾何性質(zhì),
本節(jié)課的難點是從橢
9、圓標準方程的結(jié)構(gòu)特征中抽象出橢圓的幾何性質(zhì)。把從具體實物中的發(fā)現(xiàn)上升到理論證明,由感性認識到理性思考,這是進行科學(xué)研究的必經(jīng)之路,同時也體現(xiàn)了解析幾何的本質(zhì)——利用代數(shù)方法解決幾何問題。
應(yīng)用反饋
創(chuàng)設(shè)情境
能力提升
應(yīng)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(jīng)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(xué)互相出題評判:一名同學(xué)寫一個焦點在y軸上的橢圓標準方程,另一名同學(xué)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(zhì) )
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(xí);見學(xué)案
師生互動
聯(lián)系后實物投影展示
深入理解,鞏固應(yīng)用
知識只有在應(yīng)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(zhì)設(shè)置;例2是由橢圓曲線的幾何性質(zhì)特征,定位定量得出橢圓的標準方程,由例1、例2的設(shè)置進一步明確解析幾何研究的主要問題(1)據(jù)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(zhì)。
互助學(xué)習(xí)、協(xié)同研究,制作焦點在坐標軸上的橢圓的簡單幾何性質(zhì)的表格,使學(xué)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(xué)習(xí)精神和探索勇氣,培養(yǎng)了學(xué)生的團隊精神。
鞏固應(yīng)用
板書設(shè)計
練習(xí): 學(xué)案
課堂小結(jié)
1.通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你學(xué)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