Về mặt kiến thức - Định nghĩa đờng elíp - Phơng trình chính tắc của elip.. Về kĩ năng - Nhận dạng đợc elip - Biết viết phơng trình elip - Xác định các yếu tố của elip 3.. Hoạt động 1: Về
Trang 1Bài soạn: Đờng elip
Tiết thứ: 37 -38 -39 Ngày soạn: 28 - 2 - 2013
Chơng trình Nõng cao Dạy lớp 10CA, Ngày dạy:…………
Dạy lớp 10CB, Ngày dạy:…………
I - Mục tiêu bài học
Học sinh cần nắm đợc:
1 Về mặt kiến thức
- Định nghĩa đờng elíp
- Phơng trình chính tắc của elip
- Hình dạng của elip
2 Về kĩ năng
- Nhận dạng đợc elip
- Biết viết phơng trình elip
- Xác định các yếu tố của elip
3 Về t duy, thái độ
- Phát triển t duy trừu tợng, óc suy luận, phán đoán
- Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác
II - Chuẩn bị, phơng tiện, phơng pháp dạy học
Phơng pháp: Gợi mở, vấn đáp
Phơng tiện: Thớc kẻ, máy tính bỏ túi.
Chuẩn bị: Tài liệu tham khảo
III – Tiến trình dạy học
1 Kiểm tra bài cũ
Nêu dạng chính tắc phơng trình đờng tròn
2 Dạy bài mới
Đặt vấn đề: Ngoài đờng tròn, trong thực tế ta còn gặp những đờng khác gần tròn Một trong các đờng đó là đờng elip.
Hoạt động 1: Về đờng elip
Thời gian: 15 phút
Mục tiêu: Nắm đợc định nghĩa đờng elip
Hình thức tiến hành: Bằng hệ thống câu hỏi
Đặt vấn đề: Trớc hết, ta tìm hiểu khái niệm đờng elip
Hoạt động GV Hoạt động HS Ghi bảng - Trình chiếu
HĐTP 1: Dẫn dắt
- Giới thiệu
bài
- Lắng nghe Các đờng elip trong thực tế:
- Bóng của một đờng tròn trên mặt phẳng
- Mặt nớc trong cốc hình trụ khi nghiêng
Trang 2- Nêu các
hình elip có
trong thực tế
HĐTP 2: Tiếp
cận khái niệm
Lấy ví dụ về
elip
Hớng dẫn HS
tìm hiểu
HĐTP 3: Hình
thành khái niệm
- Hớng dẫn HS
định nghĩa
- Chính xác hoá
HĐTP 4: Củng
cố khái niệm
- Lấy ví dụ
- Chính xác
hoá
Ghi nhớ
- Ghi nhận
-Phát biểu
định nghĩa
- Bổ sung, nhận xét
Tìm hiểu những vật có hình dạng elip
cốc
- Quỹ đạo chuyển động của các hành tinh
1 Định nghĩa đờng elip
Trong cách vẽ đờng elip ở trên, gọi vị trí
đầu bút chì là M Khi M thay đổi, có nhận xét gì về chu vi tam giác MF1F2 và về tổng
MF1 + MF2 ?
Định nghĩa:
Cho hai điểm cố định F 1 , F 2 với F 1 F 2 = 2c (c>0) Đờng elip (còn gọi là elip) là tập hợp các điểm M sao cho MF1 +MF2 = 2a , trong đó a là một số cho trớc lớn hơn c Hai điểm F 1 , F 2 gọi là các tiêu điểm của elip Khoảng cách 2c gọi là tiêu cự của elip.
Hoạt động 2: Phơng trình elip
Thời gian: 10 phút
Mục tiêu: Nhớ đợc phơng trình chính tắc của elip
Hình thức tiến hành: Bằng hệ thống câu hỏi
Đặt vấn đề: Tiếp theo, ta nghiên cứu về phơng trình chính tắc của elip
Hoạt động GV Hoạt động HS Ghi bảng - Trình chiếu
HĐTP1: Dẫn
dắt
- Lấy ví dụ về
HĐTP 2: Tiếp
cận khái niệm
Lấy ví dụ
Hớng dẫn HS
Chính xác hóa
HĐTP3: Hình
thành khái
niệm
- Thực hiện
Thực hiện theo yêu cầu GV
- Phát biểu
2 Phơng trình chính tắc của elip
Cho elip nh hình vẽ
Ta có
MF1 a cx, MF2 a cx.
Các đoạn thẳng MF1 , MF2 đợc gọi là bán kính qua tiêu của điểm M
Với hệ trục toạ độ đã chon, tacó:
Rút gọn đẳng thức trên, ta đợc:
Trang 3-Hớng dẫn HS
định nghĩa
-Chính xác hóa
HĐTP4: Củng
cố khái niệm
Lấy ví dụ
Cho HS làm ví
dụ
Nhận xét ,
chính xác hoá
Giải ví dụ
HS khác nhận xét bài làm của bạn
2 2 2 2
Vì a2 − >c2 0 nên có thể đặt a2 − =c2 b2
(với b>0 )
và đợc
x22 y22 1 (a b 0) ( )1
Ngợc lại, ngời ta có thể chứng minh
đ-ợc rằng: Nếu điểm M có toạ độ (x; y) thoả mãn (1) thì
1 cx, 2 cx,
1 2 2
MF +MF = a, tức là M thuộc elip (E)
Phơng trình (1) đợc gọi là phơng trình
chính tắc của elip đ cho. ã
Ví dụ: Cho ba điểm
( ) ( )
3 3;0 , 3;0 , 1;
2
a) Hãy viết phơng trình chính tắc của elip có tiêu điểm F1, F2 và đi qua I
b) Khi M chạy trên elip, khoảng cách MF1 có giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất bằng bao nhiêu?
Giải:
a) Elip có phơng trình chính tắc
2 2
2 2 1
a +b = Điểm 1; 3
2
nằm trên elip
đã cho nên 12 32 1
4
a + b = Theo giả thiết, tiêu cự của elip đó là
1 2
2x F F= = 2 3 Vậy c = 3 Do đó
2 2 3
a − =b
Từ đó, suy ra a2 = 4, b2 = 1 Vậy elip cần tìm có phơng trình chính tắc là
2 2 1
4 1
x + y =
b) Theo công thức về độ dài bán kính qua tiêu, ta có 1
cx
a
= + Vì − ≤ ≤a x a
Trang 4nên 1
− ≤ ≤ + hay
1
a c MF− ≤ ≤ +a c Do đó MF1 có giá trị nhỏ nhất là a c− = − 2 3 khi x = -a và có giá trị lớn nhất là a c− = + 2 3 khi x = a
Hoạt động 3: Hình dạng elip
Thời gian: 10 phút
Mục tiêu: Nắm đợc hình dạng elip, các trục, đỉnh, hình chữ nhật cơ sở Hình thức tiến hành: Bằng hệ thống câu hỏi
Đặt vấn đề: Trong hệ trục toạ độ, elip có hình dạng nh thế nào?
Hoạt động GV Hoạt động HS Ghi bảng - Trình chiếu
HĐTP1: Dẫn
dắt
- Lấy ví dụ về
hình dạng elip
HĐTP 2: Tiếp
cận khái niệm
Lấy ví dụ
Hớng dẫn HS
tìm hiểu
Chính xác hóa
HĐTP3: Hình
thành khái
niệm
- Hớng dẫn
HS định
nghĩa
- Chính xác
hóa
HĐTP4: Củng
cố khái niệm
Lấy ví dụ
Cho HS làm ví
dụ
Nhận xét , chính
xác hoá
- Thực hiện
Nhận xét về các
điểm
đối xứng
- Phát biểu tính đối xứng và khái niệm hình chữ nhật cơ
sở
Giải ví dụ
HS khác nhận xét bài
làm của bạn
3 Hình dạng elip
a) Tính đối xứng của elip
Elip (1) nhận các trục toạ độ làm trục đối xứng và nhận gốc toạ độ làm tâm đối xứng.
b) Hình chữ nhật cơ sở
Elip cắt trục Ox tại hai điểm A1, A2, cắt trục
Oy tại hai điểm B1,B2 Bốn điểm đó gọi là bốn đỉnh của elip Trục Ox (hay đoạn A1A2) gọi là trục lớn, trục Oy (hay đoạn B1B2) gọi
là trục bé Độ dài trục lớn là 2a, độ dài trục
bé là 2b
Hình chữ nhật PQRS gọi là hình chữ nhật cơ
sở của elip
Mọi điểm của elip nếu không phải là đỉnh
đều nằm trong hình chữ nhật cơ sở của nó.Bốn dỉnh của elip là trung điểm của các cạnh của hình chữ nhật cơ sở.
Hoạt động 4: Về tâm sai elip
Trang 5Thời gian: 10 phút
Mục tiêu: Nắm đợc khái niệm tâm sai của elip
Hình thức tiến hành: Bằng hệ thống câu hỏi
Đặt vấn đề: Bây giờ, ta tìm hiểu khái niệm tâm sai của elip
Hoạt động
GV Hoạt động HS Ghi bảng - Trình chiếu
HĐTP1: Dẫn
dắt
- Lấy ví dụ về
HĐTP 2: Tiếp
cận khái
niệm
Lấy ví dụ
Hớng dẫn HS
Chính xác hóa
HĐTP3: Hình
thành khái
niệm
- Hớng
dẫn HS
định
nghĩa
- Chính
xác hóa
HĐTP4: Củng
cố khái niệm
Lấy ví dụ
Cho HS làm ví
dụ
Nhận xét ,
chính xác hoá
- Thực hiện
Thực hiện theo yêu
cầu GV
- Phát biểu
Giải ví dụ
HS khác nhận xét bài làm của bạn
c) Tâm sai của elip
Tỉ số giữa tiêu cự và độ dài trục lớn của elip gọi là tâm sai của elip và đợc kí hiệu là e, tức là e = c
a
Ta có: 0 < e< 1
Nếu tâm sai càng bé thì đờng elíp càng béo Nếu tâm sai càng lớn thì đờng elip càng gầy
Ví dụ: Một đờng hầm xuyên qua núi có
chiều rộng 20m, mặt cắt đứng của đờng hầm có dạng nửa elip nh hình vẽ Biết rằng tâm sai của elip e≈ 0,5 H y tìm chiều cao ã của đờng hầm đó.
Giải:
Gọi chiều cao của đờng hầm là b Nửa trục lớn của elip là a = 10 m Elip có nửa tiêu cự
là c a e= ≈ 5 ( )m .
Chiều cao của hầm là
100 25 8,7
Hoạt động 5: Về phép co đờng tròn
Thời gian: 10 phút
Mục tiêu: Nắm đợc khái niệm phép co đờng tròn
Hình thức tiến hành: Bằng hệ thống câu hỏi
Đặt vấn đề: Có một phép co biến elip thành đờng tròn Ta sẽ tìm hiểu
Hoạt động GV Hoạt động
Trang 6HĐTP1: Dẫn
dắt
- Lấy ví dụ về
phép co
HĐTP 2: Tiếp
cận khái niệm
Xét bài toán
Hớng dẫn HS
tìm tập hợp
điểm
Chính xác hóa
HĐTP3: Hình
thành khái
niệm
- Kết luận
về phép
co
- Chính xác
hóa
HĐTP4: Củng
cố khái niệm
Lấy ví dụ
Cho HS làm ví
dụ
Nhận xét , chính
xác hoá
Lắng nghe
Thực hiện theo yêu
cầu GV
- Phát biểu
Giải ví dụ
HS khác nhận xét
bài làm của bạn
d) Elip và phép co đờng tròn
Bài toán: Trong mặt phẳng toạ độ, cho đờng
tròn ( )C có phơng trình x2 +y2 =a2 và một số k (0 < k < 1) Với mỗi điểm M(x; y) trên (C), lấy
điểm M (x ; y ) sao cho x = x và y = ky Tìm ’ ’ ’ ’ ’ tập hợp các điểm M ’
Giải:
Từ x = x, y = ky, suy ra x = x , y = ’ ’ ’
'
y
k Điểm
M thuộc đờng tròn (C) khi và chỉ khi 2 2 2
x +y =a
, tức là
( )
Đặt b = ka, ta đợc tập hợp các điểm M là elip ’ (E) có phơng trình chính tắc
x22 y22 1.
a +b =
Ngời ta nói: Phép co về trục hoành theo hệ số
k biến đờng tròn (C) về elip (E)
3 Luyện tập củng cố, hớng dẫn về nhà
Hoạt động 6: Củng cố toàn bài
Hoạt động GV Hoạt động HS Ghi bảng - Trình chiếu
Nêu câu hỏi củng
cố bài
Tìm hiểu những kiến thức trọng tâm, quy
Qua bài này, các em cần nắm
đ-ợc gì? Kiến thức nào là trọng tâm?
Hớng dẫn HS làm
bài ở nhà
Ghi nhớ Bài tập về nhà: Bài 30- 35 trang
102,103