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視頻標簽：橢圓,及其標準方程
視頻課題：人教A版數(shù)學選修2-1第二章第二節(jié)《橢圓及其標準方程》四川省優(yōu)課
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人教A版數(shù)學選修2-1第二章第二節(jié)《橢圓及其標準方程》四川省級優(yōu)課
《橢圓及其標準方程》
（普通高中課程標準實驗教科書人教A版選修2-1第二章第2節(jié)第一課時）
一、教學內(nèi)容解析
教材內(nèi)容
本節(jié)內(nèi)容是人教A版高中數(shù)學選修2-1第二章《圓錐曲線與方程》第2節(jié)，學習橢圓的定義，推導橢圓的標準方程．
教學重點
橢圓的定義和標準方程．
地位作用
本節(jié)是整個解析幾何部分的重要基礎知識．首先在教材結(jié)構(gòu)上，本節(jié)內(nèi)容起到一個承上啟下的重要作用.其次對橢圓定義與方程的研究，將曲線與方程對應起來，體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的重要思想．
二、教學目標解析
1.掌握橢圓的定義，會推導橢圓的標準方程，會根據(jù)橢圓的標準方程求,,abc
及焦點，焦距.
2.學生通過動手畫橢圓、分組討論形成橢圓的幾何條件、推導橢圓標準方程等過程，提高動手能力、合作學習能力和運用知識解決實際問題的能力.
3.在形成知識提高能力的過程中，激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,感受探索的樂趣與成功的喜悅.
三、教學問題診斷分析
學生學情分析 1.知識基礎
在學習本節(jié)課前，學生已經(jīng)學習了直線與圓的方程，對曲線和方程有了一些
2
了解和運用的經(jīng)驗.對用坐標法研究幾何問題也有了初步的認識，同時對探究點的軌跡問題已有一定的知識基礎和學習能力，這有利于學生實現(xiàn)從“舊知”向“新知”的遷移.
2.活動經(jīng)驗
學生通過前面的學習具有了一定的動手操作、自主探究、合作學習的經(jīng)驗. 3.能力特點
由于學生學習解析幾何時間還不長、學習程度也較淺，在涉及到需要自己建立坐標系，再研究推導出方程仍是一個難點.并且學生之前未接觸過一個方程中含兩個根式相加的情況，故化簡根式方程也是個問題.
教學難點
橢圓標準方程的推導.
突破難點的策略
我通過做微課視頻，讓學生在課前通過觀看視頻先學習兩根式相加的方程的化簡方法,為突破難點作鋪墊.
四、教學策略分析
教材處理
1．將本節(jié)內(nèi)容分為兩課時
教材把橢圓的定義和標準方程，以及標準方程的初步應用合為一課時.本節(jié)課是新授課且所學內(nèi)容是解析幾何的一種重要曲線，并且化簡該曲線方程是難點，為了使重點得到突出，難點得到突破，我把該節(jié)內(nèi)容分為了兩個課時，本節(jié)課就只探究橢圓的定義和標準方程.
2．保留課本探究，挖掘課后練習
教學設計中保留了課本中“取一條定長的細繩，把細繩的兩端拉開一段距離，分別固定在圖板的兩點處，套上鉛筆，拉緊繩子，移動筆尖，畫出的軌跡是什么曲線？在這一過程中，你能說出移動的筆尖（動點）滿足的幾何條件嗎？”的探究問題，學生通過畫橢圓，再從畫的過程中觀察曲線上的動點滿足的幾何條件，
3
使學生能更容易理解橢圓的定義.
為了突破化簡難點，我還對教材49頁習題2.2A組1題進行了挖掘，將其改編并制作成一個微課，讓同學們在課前通過觀看微視頻，先學習含兩根式之和的方程的化簡方法，為突破難點作鋪墊.同時給學生留49頁習題2.2A組1題鞏固化簡方法.并且該題貫穿于整個課堂，最后在講授完新課后，再從代數(shù)意義和幾何意義兩種方法判斷該方程表示橢圓，使學生體會數(shù)形結(jié)合思想在判定橢圓時的應用.
3．補充拓展延伸
由于我班的學生是創(chuàng)新班的學生，數(shù)學基礎較扎實，接受新知的能力較強，思維敏捷．因此，針對本節(jié)課的難點（化簡兩根式相加的方程）在方法上進行拓展延伸．通過做課后微課視頻，給同學們分析、啟發(fā)、講解另外兩種化簡方程的方法，并以此作為誘導，啟發(fā)學生的開放性思維．
教學方法
根據(jù)本節(jié)課的教學目標、教材內(nèi)容以及學生的能力特點．若利用形象直觀的教具和生動的幾何畫板，則可以輔助學生抽象思維的進一步形成，所以教學上采用直觀演示實驗，然后對學生加以引導、啟發(fā)，讓學生經(jīng)歷畫圖、觀察、討論、分析、演示相結(jié)合的教學過程，意在幫助學生通過自己動手實驗、分析歸納，從自己的實踐中獲取知識，并通過討論來加深對知識的理解．
學習方法
新課改的精神在于以學生的發(fā)展為本，把學習的主動權(quán)還給學生，倡導積極主動，勇于探索的學習方法．因此，本節(jié)課主要采取動手實踐、自主探索與合作交流的學習方式，學生通過畫橢圓、討論橢圓形成的幾何條件以及幾何畫板的演示，建構(gòu)起自己的知識結(jié)構(gòu)，成為學習的主人．
教具準備
教材、多媒體課件、實物投影儀、繩子、三角板等．充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，學生通過形象直觀的感覺，加深對知識的理性認識．五、教學過程
教學內(nèi)容與教師活動
學生活動
設計意圖與說明
（一）創(chuàng)設情境 引入新課 欣賞生活中的圖片，并提出問題.
問題1：圖片中有哪些幾何圖形？
問題2：怎樣能畫出這種曲線？
學生欣賞圖片，思考、
反饋，體會生活中的幾何圖形，并大膽說出自己的看法．
從生活中美麗的
圖片引入課題，讓學生找到一種有別于圓的封閉曲線，從直觀上感受新曲線的形狀，從而引起學生學習新曲線的興趣.
（二）合作學習 探究新知 畫一畫
探究：根據(jù)教材38頁的探究活動嘗試畫出新曲線.
問題3：在畫的過程中，提醒學生觀察哪些量是變化的？哪些量是不變的？
學生操作： (1)取一條細繩；
(2)把細繩的兩端用圖釘固定在板上的兩點12FF、； (3)用鉛筆尖（M）把細繩拉緊，在紙板上慢慢移動. 學生通過畫圖，上臺展示，能說出：鉛筆對應的點是變化的，繩子的長度和兩圖釘?shù)木嚯x是不變的.
體驗新曲線的形成過程，并對新曲線
形成感性認識. 說一說
問題4：形成這種曲線要滿 足怎樣的幾何條件
學生通過體驗畫新曲線的過程，討論形成新曲線滿足的幾何條件：
學生通過體驗畫
新曲線的過程，觀察并討論形成新曲線的
5
（1）動點到兩定點的距離為常數(shù)；
（2）兩定點距離是常數(shù)；
（3）動點到兩定點的距離為常數(shù)且大于兩定點的距離．
幾何條件，為理解橢圓定義打下基礎，讓學生真正成為知識的
發(fā)現(xiàn)者，探索者． 驗一驗
學生討論總結(jié)出形成新曲線的幾何條件，為了讓學生更加肯定自己的想法，現(xiàn)場用幾何畫板做驗證實驗：用幾何畫板畫新曲線．
觀察幾何畫板畫新曲線的過程，通過作圖推出形成這種曲線滿足的幾何條件：
（1）動點到兩定點的距離為常數(shù)；
（2）兩定點的距離是常數(shù)；（3）動點到兩定點的距離為常數(shù)且大于兩定點的距離． 幾何畫板的使用
讓靜止的圖形運動起來，使圖形變的更加
生動形象，且這是橢圓幾何條件的一種新
的呈現(xiàn)方式，可培養(yǎng)學生的綜合意識和創(chuàng)新意識. 譯一譯
問題5：能不能把橢圓的定義由文字語言翻譯成符號語言呢？
實際上，滿足這兩個幾
何條件的曲線就是橢圓，給出橢圓的定義：平面內(nèi)到兩個定點12FF、的距離的和等于常數(shù)（大于|12FF|）的點的軌跡叫橢圓.這兩個定點
12FF、叫做橢圓的焦點，
兩焦點之間的距離叫做焦距． 學生經(jīng)過小組討論，思考，抽同學回答： 平面內(nèi)，動點M滿足： 1212MFMFFF常數(shù)（）
通過幾何畫板的
演示,加深對橢圓定義的理解,并在理解的基礎上將其文字語言翻譯成符號語言, 讓學生熟練掌握橢圓定義的三種數(shù)學語言
（文字語言、符號語言、圖形語言）的表
示以及相互轉(zhuǎn)化． 練一練
問題6：橢圓的定義給我們提供了一種判斷曲線是否為橢 跟蹤訓練1：
用定義判斷下列動點M
的軌跡是否為橢圓：
（1）到點1(2,0)F和點
通過設置三個有梯度的小題加深對橢
圓定義的理解，同時
M
2
F
1F
6
圓的理論依據(jù)，同學們請利用定義判斷導學案中的跟蹤訓練1
學生根據(jù)橢圓的定義在做第1個題時，很順利，做第2個題時，會遇到認知沖突，學生可以判斷其軌跡不是橢圓，老師繼續(xù)追問：
問題7：動點M的軌跡不是橢圓，又是什么呢？
剛才在畫橢圓時有沒有沒畫出橢圓的同學？
預案一：有沒畫出橢圓，而畫出線段的同學．
預案二：沒有畫出線段的同學．
2(2,0)F的距離之和為6的點的軌跡.（軌跡是橢圓）
（2）到點1(2,0)F和點2(2,0)F的距離之和為4的點
的軌跡.（軌跡是線段）. （3）到點1(0,2)F和點
2(0,2)F的距離之和為3的點的軌跡.（軌跡不存在）
二、三兩個小題的設計是以問題驅(qū)動的方
式，引起學生的認知
沖突，訓練發(fā)散思維，自主地對橢圓的定義進行完善，同時引起學生對常數(shù)大于兩定
點的距離的限制條件
的重視．
針對預案一：請畫出線段的同學上來演示怎么畫的，進而引導學生得出動點到兩定點的距離和為常數(shù)，當常數(shù)等于兩定點的距離時，軌跡是線段．
針對預案二：引導學生，如果在畫橢圓時繩長等于兩定點的距離，會畫出怎樣的曲線？
結(jié)合1、2小題，學生再做第3個小題，應該可以得到：這種情況不存在．
推一推
橢圓的標準方程
接下來推導橢圓的標準方
① 建系；② 設點； ③ 列式；④ 化簡； ⑤證明． 建系：
方案1、2、3是大多數(shù)學生可能會出現(xiàn)的建系方式，通過程，鍛煉學生的運算能力． 問題8：回顧求曲線方程的一般步驟？
橢圓標準方程的推導是本節(jié)課的難點，要突破難點，我采用的方法是各個擊破難點：
①建系：（思考：如何建立適當?shù)钠矫嬷苯亲鴺讼担浚?nbsp;
我們嘗試以焦點連線為x軸，線段12FF的中垂線為y軸建
立平面直角坐標系．
②設點： 先設兩定點12FF、的坐標，根據(jù)線段12FF的對稱性，為了使
12FF、的坐標不出現(xiàn)分數(shù)，可以設線段12FF的長度為一個2倍量，不妨設為2(0)cc，
則12-,0),(,0)FcFc（，
設動點(,)Mxy ③列式：
122(22)MFMFaac
方案1： 兩定點的連線所在直線為x軸，其垂直平分線為y軸.
焦點在x軸上
方案2： 兩定點的連線所在直線為y軸，其垂直平分線為x軸.
焦點在y軸 方案3：
一個定點為原點，兩定點的連線所在直線為x軸.
對比并強調(diào)，只有在
方案1和方案2的建系方式下得到的方程才是橢圓的標準方程．
④化簡：（方程的化簡是本節(jié)課的一個難點）
問題9：
2222
()()2(22)
xcyxcyaac
學生在課前預習時觀看微視頻，學了以后再做一個導學案預習部分的化簡題： 2222(3)(3)10xyxy 由于帶根號方程的化簡學生感到困難，這是本節(jié)課的一
個難點．我在突破這
8
與2222
(3)(3)10xyxy
有什么相同點和不同點？
使得在課內(nèi)化簡方法用得更熟練．
針對問題9，學生通過比較兩方程的特點，很容易能將較為簡單的化簡方法：移項平方法遷移過來．
根據(jù)移項平方法進行化簡：
2222()()2xcyxcya2222
()2()xcyaxcy
2
2
2
2
2
22
()44()()xcyaaxcyxcy
222)(ycxacxa
2
2
2
2
2
222()()
acxayaac
學生推導完成以后，再通過投影展示.
個難點的策略上，采用課前微課.我在學
生課前預習時制作了一個《化簡含兩根式之和的方程》的微課視頻，采用兩種方法
化簡：一種方法是直接平方法，另一種方
法是：移項平方法.
通過兩種方法的對
比，移項平方化簡過
程更簡單，所以引導學生可以用移項平方的方法化簡兩根式相加的方程．
.
問題10：數(shù)學是追求對稱美和簡潔美的，如果對方程進行換元，怎樣換比較合理？ 經(jīng)過化簡整理，得到焦點在x軸上的橢圓的標準方程： )0(1222
2babyax
要建立焦點在y軸上的橢
圓的標準方程，又不想重復上述繁瑣的化簡過程，如何去做？此
換元： 在最后整理得到的式子
)
()(22222222caayaxca中兩次出現(xiàn)了2
2ca，且0ca所以02
2ca，如果把2
2ca看作一個整體，即
令222
(0)acbb， 得222222bayaxb，等式
兩邊同除以2
2ba得
引導學生觀察，
可以發(fā)現(xiàn)換元后的方
程更簡潔、對稱、美
觀．
體會數(shù)學中的化歸思想，化未知為已知，避免重復勞動．
9
時要借助于化歸思想.
問題11：比較兩種建系方式下的方程有什么聯(lián)系？
122
2
2b
yax 就可以得到焦點在x軸上的橢圓的標準方程：
)0(122
22babyax
焦點在x軸上的橢圓的標準方程：
焦點在y軸上的橢圓的標準方程：
學生經(jīng)過觀察，可以發(fā)現(xiàn)兩方程的特點是：方程①中的
x，y互換就得到方程② ，
所以②化簡以后的標準方程只需把焦點在x軸上的橢圓標準方程中的x、y互換即可．即焦點在y軸上的橢圓的標準方程：
22
22
10yxabab 問題12：得到橢圓的兩種標
準方程以后，比較兩種方程的相同點和不同點？
相同點：①方程左邊都是
平方和，右邊都是1； ②abc、、關(guān)系相同：222(0,0)abcabac 不同點：焦點在分母較大變量所對應的坐標軸上．較
師生共同總結(jié)，不僅使學生加深了對
橢圓定義和標準方程
的理解，有助于教學目標的實現(xiàn)，而且讓學生體會和學習類比大的分母是2a，較小的分母是2b．
的方法，為后面雙曲線、拋物線及其他知識的學習打下基礎．
（三）應用拓展 體驗成功 練一練
方程推導完成，跟蹤訓練2：
下列方程哪些表示橢圓？若是，則判定其焦點在何軸上，并指明a²、b² ，寫出焦點坐標，求出焦距.
三道練習題設計
使學生通過練習，進一步熟悉和掌握橢圓的標準方程．
問題13：從方程結(jié)構(gòu)可以判斷曲線是否為橢圓，那么微課預習中同學們化簡得到的方程表示什么樣的曲線呢？ 回到微課題目：
由2222(3)(3)10xyxy 已化簡為2
2
25164000xy
這個方程表示怎樣的曲線呢？將結(jié)果化為標準方程：2211625
xy
從方程結(jié)構(gòu)可以判斷該曲線為橢圓.
直接由根式方程幾何意義判斷：
2222(3)(3)10
xyxy的幾何意義為
12(,)(0,-3)(0,3)10,MxyFF動點到兩定點與的距離之和為且1210FF，動點 (,)Mxy滿足橢圓幾何條件，所以，可以用兩種方法判斷一個方程對應的曲線是否為橢圓，實現(xiàn)了代數(shù)意義與幾何意義的轉(zhuǎn)化．
讓學生從方程結(jié)
構(gòu)和橢圓的定義再來判斷其曲線是否為橢圓，培養(yǎng)學生思維的
靈活性．
11616)1(22yx225925)3(2
2yx116
25)2(22yx
11
附：板書設計
（四）梳理小結(jié) 盤點收獲
課堂小結(jié)時，讓學生暢所欲言，談談這節(jié)課的收獲是什么．教師進行補充、總結(jié)，為下節(jié)課做好鋪墊．
學生從數(shù)學知識、思想方法、數(shù)學美等方面進行全面總結(jié)．
通過小結(jié)為學生
創(chuàng)造交流的空間，引導學生參與總結(jié)，調(diào)動學生的積極性，反思自己學習過程，讓學生形成知識網(wǎng)絡，完善認知結(jié)構(gòu)．培養(yǎng)學生歸納、概括的能力，使本節(jié)課的知識得到梳理，學生的潛能得到挖掘．
（五）推薦作業(yè) 分層提高
必做題：
1.推導焦點在y軸上的橢圓標準方程．
2.課本P42課后練習 2.2 1題． 3.課本P49習題8.1 2題． 選做題：
1.求22
(0)mxnymnmn的焦
點坐標．
2.在課本P39圖2.2-3中找出長度為abc、、的線段．
課后學生完成必做題，選擇完成選做題．
針對學生能力差異進行分層訓練，既使學生普遍掌握基礎知識，又使學有余力的學生能有所提高，從而達到“拔尖” 和“減負”的目的．
§2.2.1 橢圓及其標準方程
………… …………
三、a、b、c的關(guān)系
學生評價表
一、橢圓的定義
………… ………… ………… ………… ………… 四、回到微課題目 …………
………… ………… ………… ………… 二、橢圓的標準方程
………… …………
12
六、設計說明
設計理念
根據(jù)新課程標準的“教師為主導，學生為主體”的教學理念，我對本節(jié)課的設計具體體現(xiàn)在：
1．采用現(xiàn)代教學技術(shù)手段，利用幾何畫板滲入課堂，讓靜止的圖形運動起來，變得更加生動形象．
2．教師提前制作課前和課后微課視頻，讓學生通過課前微課視頻學習含兩根式之和的方程的化簡方法，進而突破橢圓方程化簡的難點，達到教學目標，通過課后微課視頻，對化簡方法進行拓展，使學有余力的學生有所提高，實現(xiàn)分層教學，充分體現(xiàn)新課程教學理念．
3．注重數(shù)學思想方法的滲透，探究過程中學生經(jīng)歷由特殊到一般的過程，將曲線與方程緊密聯(lián)系起來，進而鍛煉學生嚴密的數(shù)學思維．
4．小組評價表的作用：激勵學習興趣，同時對教學過程有了一個客觀、理性的反思．
2.2.1 橢圓及其標準方程導學案
學習目標：
1. 理解橢圓的定義．
2. 會推導橢圓的標準方程．
3. 會根據(jù)橢圓的標準方程求a,b,c及焦點，焦距．
學習重點：橢圓的定義和標準方程
學習難點：橢圓標準方程的推導
一．課前準備：
1.圓的定義：平面內(nèi)，與______的距離等于_____ 的點的軌跡．其中，圓的兩要素為______和______．
2.圓的標準方程：________________________________________．
3.求曲線方程的五個步驟分別為：__________，__________，__________，_________，_________．
4.化簡下列式子，去掉方程中的根式：
二．合作學習，探究新知.
實驗一 畫一畫：用一塊紙板，一條繩子，兩顆圖釘，一支鉛筆，能不能畫出橢圓.在這個畫圖過程中，___________________是不變的，__________________是變化的．
實驗二 看一看：觀察幾何畫板畫橢圓的過程，橢圓上的動點滿足的幾何條件：.
（1）
_____；（2）
為________（且________）．
實驗結(jié)論：
1．橢圓定義：我們把平面內(nèi)與兩個定點
的距離的____等于常數(shù)（_____
）的點的軌跡叫做橢圓．這兩個定點叫做橢圓的________，兩焦點間的距離叫做橢圓的________．
2. 常數(shù)與
的三種關(guān)系：（1） 常數(shù)>︱F1F2︱ 動點軌跡是__________
(2) 常數(shù)=︱F1F2︱ 動點軌跡是__________
(3) 常數(shù)<︱F1F2︱ 動點軌跡是__________
小試牛刀：用定義判斷下列動點M的軌跡是否為橢圓．
(1)到
的距離之和為6的點的軌跡．
(2)到
的距離之和為4的點的軌跡．
(3)到
的距離之和為3的點的軌跡．
做一做：請利用橢圓定義
推導橢圓的標準方程．（聯(lián)系求曲線方程的基本步驟）
 |
軸上時，橢圓的標準方程為： ___________________ ( )
軸上時，橢圓的標準方程為： ____________________( )|
|
 |
 |
 |
| 是否為橢圓 |
|
||
 的值 |
|
||
| 焦點坐標 |
|
||
| 焦 距 |
|
必做題： 選做題：視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jixiangsibao.com
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