椭圆参数方程
椭圆的参数方程
教学目的
1.建立椭圆的参数方程
2.正确理解离心角的意义
3.正确运用离心角解题
教学重点
椭圆的参数方程及其应用
教学难点
正确理解椭圆离心角的几何意义
辅教工具
自制
、多媒体计算机、投影仪、大屏幕 教学过程
一、椭圆参数方程的构建
问题:以坐标原点O为圆心,分别以a、b为半径作两个圆。点A是大圆上任意一点,点B
是大圆半径与小圆的交点,过点A作AN?x轴于点N,再过点B作BM?AN于点M。求当半径
OA绕点O旋转时,点M的轨迹的参数方程。 首先,师生共同阅读、正确理解题意,同时运用《几何画板》制作出合符题意的图形。
其次,引导学生选择恰当的参数,构建椭圆的参数方程。 ?提问学生选取什么作为参数,
?再问学生选择该参数的理由;
(因为点A是主动点,点M是从动点,所以选择?xOA为参数)
?构建椭圆的参数方程:
如图,设?xOA,θ,点M的坐标为(x,y)。 则x,ON,|OA|cosθ,acosθ,
y,NM,|OB|sinθ,bsinθ。
x,acos,即 (θ为参数)。 ,y,bsin,
这就是点M轨迹的参数方程。
最后,提问学生点M的轨迹是一条什么曲线,为什么,并引出离心角的概念。
?直接消去参数θ,化参数方程为普通方程可知点M的轨迹是椭圆; ?利用《几何画板》对点M进行“跟踪”,发现点M的轨迹确实是椭圆;
二、正确理解椭圆离心角θ的几何意义
1.给出离心角与旋转角的概念
如图,我们称?xOA为椭圆的离心角,而把?xOM叫做椭圆的旋转角。
2.初步认识椭圆的离心角θ
?由图可知?xOA??xOM;
?提问:?xOA与?xOM有相等的可能吗,一共有多少次, (缓慢拖动点A,引导学生进行观察)
3.通过下面的练习加深对离心角的认识
22yx练习:已知椭圆,1,点M是椭圆上位于第一象限的弧上一点,且?xOM,60?。,94
求点M的坐标。
?首先让学生自行解答,期望得到以下不同的解题方法与过程。 (错)解:由已知可得a,3,b,2,θ,60?。
3?x,acosθ,3cos60?,,y,bsinθ,2sin60?,。32
3(,3)从而,点M的坐标为。 2
(正)解:设点M的坐标为(x,y),则由已知可得y,3x。
22y66x3193与,1联立,解得x,,y,。 ,313194
663193所以点M的坐标为(,)。 3131
另解:??xOM=60?,?可设点M的坐标为(|OM|cos60?,|OM|sin60?)。
代入椭圆方程解出|OM,进而得到点M的坐标(略)。 ?提问:上面的解题方法哪些是正确的,哪些又是错误的,为什么,
?提问:如何
示椭圆在第一象限的弧,
,(将椭圆参数方程中θ的取值范围限定为(0,)即可) 2
三、正确利用椭圆的离心角解题
1.巩固练习
22yx四边形ABCD内接于椭圆,1,其中点A(3,0),C(0,4),B、D分别位于椭圆第一象限,916
与第三象限的弧上。求四边形ABCD面积的最大值。
2.本课小结
x,acos,?椭圆的参数方程: (θ为参数)。,y,bsin,
?参数θ是椭圆的离心角,它不同于椭圆的旋转角。