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椭圆及其标准方程1(2)

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来源: 2004-1-6

为激发学生学习圆锥曲线的兴趣,体会圆锥曲线知识在实际生活中的作用,可由实际问题引入,从中提出圆锥曲线要研究的问题,使学生对所要研究的内容心中有数,如书中所给的例子,还可以启发学生寻找身边与圆锥曲线有关的例子。
例如,我们生活的地球每时每刻都在环绕太阳的轨道——椭圆上运行,太阳系的其他行星也如此,太阳则位于椭圆的一个焦点上.如果这些行星运动的速度增大到某种程度,它们就会沿抛物线或双曲线运行.人类发射人造地球卫星或人造行星就要遵循这个原理.相对于一个物体,按万有引力定律受它吸引的另一个物体的运动,不可能有任何其他的轨道.因而,圆锥曲线在这种意义上讲,它构成了我们宇宙的基本形式,另外,工厂通气塔的外形线、探照灯反光镜的轴截面曲线,都和圆锥曲线有关,圆锥曲线在实际生活中的价值是很高的.
(2)安排学生课下切割圆锥形的事物,使学生了解圆锥曲线名称的来历
为了让学生了解圆锥曲线名称的来历,但为了节约课堂时间,教学时应安排让学生课后亲自动手切割圆锥形的萝卜、胶泥等,以加深对圆锥曲线的认识.
(3)对椭圆的定义的引入,要注意借助于直观、形象的模型或教具,让学生从感性认识入手,逐步上升到理性认识,形成正确的概念。
教师可从太阳、地球、人造地球卫星的运行轨道,谈到圆萝卜的切片、阳光下圆盘在地面上的影子等等,让学生先对椭圆有一个直观的了解。
教师可事先准备好一根细线及两根钉子,在给出椭圆在数学上的严格定义之前,教师先在黑板上取两个定点(两定点之间的距离小于细线的长度),再让两名学生按教师的要求在黑板上画一个椭圆。画好后,教师再在黑板上取两个定点(两定点之间的距离大于细线的长度),然后再请刚才两名学生按同样的要求作图。学生通过观察两次作图的过程,总结出经验和教训,教师因势利导,让学生自己得出椭圆的严格的定义。这样,学生对这一定义就会有深刻的了解。
(4)将提出的问题分解为若干个子问题,借助多媒体课件来体现椭圆的定义的实质
在教学时,可以设置几个问题,让学生动手动脑,独立思考,自主探索,使学生根据提出的问题,利用多媒体,通过观察、实验、分析去寻找解决问题的途径。在椭圆的定义的教学过程中,可以提出“到两定点的距离的和为定值的点的轨迹一定是椭圆吗”,让学生通过课件演示“改变焦距或定值”,观察轨迹的形状,从而挖掘出定义的内涵,这样就使得学生对椭圆的定义留下了深刻的印象。
(5)注意椭圆的定义与椭圆的标准方程的联系
在讲解椭圆的定义时,就要启发学生注意椭圆的图形特征,一般学生比较容易发现椭圆的对称性,这样在建立坐标系时,学生就比较容易选择适当的坐标系了,即使焦点在坐标轴上,对称中心是原点(此时不要过多的研究几何性质).虽然这时学生并不一定能说明白为什么这样选择坐标系,但在有了一定感性认识的基础上再讲解选择适当坐标系的一般原则,学生就较为容易接受,也向学生逐步渗透了坐标法.
(6)推导椭圆的标准方程时教师要注意化解难点,适时地补充根式化简的方法.
推导椭圆的标准方程时,由于列出的方程为两个跟式的和等于一个非零常数,化简时要进行两次平方,方程中字母超过三个,且次数高、项数多,教学时要注意化解难点,尽量不要把跟式化简的困难影响学生对椭圆的标准方程的推导过程的整体认识.通过具体的例子使学生循序渐进的解决带跟式的方程的化简,即:(1)方程中只有一个跟式时,需将它单独留在方程的一边,把其他各项移至另一边;(2)方程中有两个跟式时,需将它们放在方程的两边,并使其中一边只有一项.(为了避免二次平方运算)
(7)讲解了焦点在x轴上的椭圆的标准方程后,教师要启发学生自己研究焦点在y轴上的标准方程,然后鼓励学生探索椭圆的两种标准方程的异同点,加深对椭圆的认识.