高二数学教案8.1椭圆及其标准方程三.doc
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课 题:8.1椭圆及其标准方程(三)
教学目的:
1.使学生理解轨迹与轨迹方程的区别与联系
2.使学生掌握转移法(也称代换法,中间变量法,相关点法)求动点轨迹方程的方法与椭圆有关问题的解决
教学重点:运用中间变量法求动点的轨迹
教学难点:运用中间变量法求动点的轨迹
授课类型:新授课
课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
一、复习引入:
1 椭圆定义:
平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫作椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距
注意:椭圆定义中容易遗漏的两处地方:(1)两个定点---两点间距离确定(2)绳长--轨迹上任意点到两定点距离和确定
在同样的绳长下,两定点间距离较长,则所画出的椭圆较扁(线段)两定点间距离较短,则所画出的椭圆较圆(圆)椭圆的形状与两定点间距离、绳长有关(为下面离心率概念作铺垫)
2.椭圆标准方程:
(1)
它所表示的椭圆的焦点在轴上,焦点是,中心在坐标原点的椭圆方程 其中
(2)
它所表示的椭圆的焦点在轴上,焦点是,中心在坐标原点的椭圆方程 其中
在与这两个标准方程中,都有的要求,如方程就不能肯定焦点在哪个轴上;分清两种形式的标准方程,可与直线截距式类比,如中,由于,所以在轴上的“截距”更大,因而焦点在轴上(即看分母的大小)
二、讲解范例:
例1 如图,已知一个圆的圆心为坐标原点,半径为2,从这个圆上任意一点P向轴作垂线段PPˊ,求线段PPˊ的中点M的轨迹(若M分 PPˊ之比为,求点M的轨迹)
解:(1)当M是线段PPˊ的中点时,设动点的坐标为,则的坐标为
因为点在圆心为坐标原点半径为2的圆上,
所以有 ,即
所以点的轨迹是椭圆,方程是
(2)当M分 PPˊ之比为时,设动点的坐标为,则的坐标为
因为点在圆心为坐标原点半径为2的圆上,
所以有 ,即
所以点的轨迹是椭圆,方程是
例2 已知轴上的一定点A(1,0),Q为椭圆上的动点,求AQ中点M的轨迹方程
解:设动点的坐标为,则的坐标为
因为点为椭圆上的点,
所以有 ,即
所以点的轨迹方程是
例3 长度为2的线段AB的两个端点A、B分别在轴、轴上滑动,点M分AB的比为,求点M的轨迹方程
解:设动点的坐标为,则的坐标为 的坐标为
因为,
所以有 ,即
所以点的轨迹方程是
例4 已知定圆,动圆M和已知圆内切且过点P(-3,0),求圆心M的轨迹及其方程
分析:由两圆内切,圆心距等于半径之差的绝对值 根据图形,用数学符号表示此结论:
上式可以变形为,又因为,所以圆心M的轨迹是以P,Q为焦点的椭圆
解 已知圆可化为:
圆心Q(3,0),,所以P在定圆内 设动圆圆心为,则为半径 又圆M和圆Q内切,所以,
即 ,故M的轨迹是以P,Q为焦点的椭圆,且PQ中点为原点,所以,,故动圆圆心M的轨迹方程是:
三、课堂练习:
(1)已知椭圆上一点P到椭圆的一个焦点的距离为3,则P到另一个焦点的距离是 ( )
A.2 B.3 C.5 D.7 答案:D
(2)已知椭圆方程为,那么它的焦距是 ( )
A.6 B.3 C.3 D. 答案:A
(3)如果方程表示焦点在轴上的椭圆,那么实数k的取值范围是
A.(0,+∞) B.(0,2)C.(1,+∞) D.(0,1) 答案:D
(4)已知椭圆的两个焦点坐标是F1(-2,0),F2(2,0),并且经过点P(),则椭圆标准方程是_____ 答案:
(5)过点A(-1,-2)且与椭圆的两个焦点相同的椭圆标准方程是____ 答案:
(6)过点P(,-2),Q(-2,1)两点的椭圆标准方程是______
答案:
四、小结 :用转移法求轨迹方程的方法 转移法是在动点的运动随着另一个点的运动而运动,而另一个点又在有规律的曲线上运动,这种情况下才能应用的,运用这种方法解题的关键是寻求两动点的坐标间的关系
五、课后作业:
1.已知圆=1,从这个圆上任意一点P向轴作垂线段PP′,求线段PP′的中点M的轨迹.
选题意图:训练相关点法求轨迹方程的方法,考查“通过方程,研究平面曲线的性质”这一解析几何基本思想.
解:设点M的坐标为,则点P的坐标为.
∵P在圆上,∴,即.
∴点M的轨迹是一个椭圆
2.△ABC的两个顶点坐标分别是B(0,6)和C(0,-6),另两边AB、AC的斜率的乘积是-,求顶点A的轨迹方程.
选题意图:巩固求曲线方程的一般方法,建立借助方程对应曲线后舍点的解题意思,训练根据条件对一些点进行取舍.
解:设顶点A的坐标为.
依题意得 ,
∴顶点A
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