一:复习提问:
1.回答椭圆的两个定义。焦点在x轴和y轴上的椭圆的标准方程各是什么形式?
2.代数中研究函数图像时都需要研究函数的哪些性质?
由于方程与函数都是描述图形和图像上的点所满足的关系的,二者之间存在着必然的联系,因此我们可以用类比研究函数图像的方法,根据椭圆的定义,图形和方程来研究椭圆的几何性质。
现在我们有三个工具:椭圆的两个定义,图形和标准方程,下面我们就分别从研究定义,图形,方程出发看看能获得哪些性质。
(一) 从定义方面研究:
1.焦点
2.椭圆的第二定义,准线方程及离心率
点M(x,y)与定点F(-c,0)的距离和它到定直线L:x=-a2/c的距离的比是常数c/a,(a>c>0),求点M的轨迹。
求轨迹方程的方法,步骤是什么?
到定点距离与到定直线的距离的比等于定值e (0 我们把定值e=c/a(0 随着离心率的变化,椭圆的形状发生了怎样的变化? 当e越接近于1时,c越接近于a,从而b越小,因此椭圆越扁;反之,e越接近于0,从而b越接近于a,椭圆越接近于圆。可见离心率是刻画椭圆圆扁程度的量。 我们把定直线L:x= 叫做椭圆的准线。一个椭圆有几条准线? (二) 从标准方程研究 3.椭圆的顶点: 曲线与坐标轴的交点叫做曲线的顶点。同时我们把AA1,BB1分别叫做椭圆的长轴和短轴。另外我们将a,b叫半长轴长和半短轴长。 (三)从椭圆的图形和方程方面研究。 4.椭圆的范围:椭圆位于一个矩形内。 5.椭圆的对称性: 椭圆既关于坐标轴对称,又关于原点对称。 椭圆的定义和标准方程的形式决定了椭圆的对称性质。 例一:求椭圆16x2+25y2=400的长轴,短轴的长,焦点,顶点的坐标,准线方程和离心率 例二:我国发射的第一k颗人造地球卫星的运行轨道是以地球中心为一个焦点的椭圆,近地点A距地面439千米,远地点B距地面2384千米,地球半径6371千米,求卫星的轨道方程。 例三:椭圆的方程 ,椭圆上一点P到左焦点的距离为15,求椭圆的一点P到两条准线的距离。 例四;已知椭圆的长轴长为5,一条准线方程为x=-10,求椭圆的标准方程。 小结;1.知识方面:1)椭圆内切于矩形,且它是以x轴,y轴为对称轴的轴对称图形,又是以原点为对称中心的对称图形。因此,画它的图形时,只要画出第一象限的部分,其余可由对称性得出。 2).在讨论椭圆性质时,应首先根据方程判断此长轴的位置,然后再讨论其它性质;(判断方法是“大小分长短,即哪个字母下面的数大,焦点就在哪个轴上) 3).常数e(离心率)是焦距与长轴长的比值,与坐标轴的选择无关。 4).关于准线,根据椭圆的对称性,对于焦点在x轴上的椭圆 的准线方程为x ,对于焦点在y轴上的椭圆 的准线方程为y 2.方法方面:1)给出方程会求椭圆的几何性质。 2)会用待定系数法根据条件求椭圆的方程。 练习:1。设椭圆中心在原点,它在x轴上的一个焦点与短轴两端点所连焦半径互相垂直,且此焦点距长轴较近的端点的距离为 ,求椭圆的方程。 2.直线y= 为椭圆的准线,其短轴长为2 ,求椭圆的标准方程。 3.根据下列条件求出椭圆的标准方程。 1) 中心在原点,焦点在x轴上,焦距为6,离心率为3/5。 2) 中心在原点,对称轴在坐标轴,长轴长是短轴长的2倍,且过点(2,-6)。 3) 求下列椭圆的焦点,顶点坐标,离心率,准线方程,长,短轴长。1)9x2+4y2=1 2) 参考资料:http://www.zhzx.net.cn/education/05/shuxue/shuxue008.htm 地图定义? 地图是按照一定的法则,有选择地以二维或多维形式与手段在平面或球面上表示地球(或其它星球)若干现象的图形或图像,它具有严格的数学基础、符号系统、文字注记,并能用地图概括原则,科学地反映出自然和社会经济现象的分布特征及其相互关系。 什么是地图的比例尺? 地图上某线段的长度与实地相应线段的水平长度之比,称为地图的比例尺。其表现形式有数字比例尺、文字比例尺和图解比例尺。比例尺大于和等于1:10万的地图,如1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万、1:5千等的地图可称为大比例尺地图。比例尺小于1:10万并大于1:100万的地图,如1:25万、1:50万等的地图可称为中比例尺地图。比例尺小于和等于1:100万的地图,如1:100万、1:250万、1:600万、1:2000万等的地图可称为小比例尺地图。 栅格图? 栅格图是基于一套行列组成的方格数据模型,使用一组方格描述地理要素,每一个方格的值代表一个现实的地理要素。 栅格数据适合于做空间分析和图象数据格式的存储,不适合做不连续的数据处理。 矢量图? 矢量图是基于直角坐标系统,用点、线、多边形描述地理要素的数据模型或数据结构。每一个地理要素由一系列有顺序的的x、y坐标描述,这些要素与属性相结合。 大地测量与地图制图的基本原理 地球是一个自然表面极其复杂与不规则的椭球体,而地图是在平面上描述各种制图现象,如何建立地球表面与地图平面的对应关系?为解决这一问题,人们引入大地体的概念。大地体是由大地水准面包围而成。大地水准面是假定在重力作用下海水面静止时的平均水面,并设想此面穿过大陆与岛屿,连续扩展形成处处与铅垂线成正交的闭合曲面。由于地壳内部物质密度分布不均匀,大地水准面也有高低起伏。虽然此高低起伏已经不大,比地球自然表面规则得多,但仍不能用简单的数学公式表示。为了测量成果的计算和制图的需要,人们选用一个同大地体相近的可以用数学方法来表达的旋转椭球体来代替,简称地球椭球体。它是一个规则的曲面,是测量和制图的基础。地球自然表面点位坐标系的确定包括两个方面的内容:一是地面点在地球椭球体面上的投影位置,采用地理坐标系;二是地面点至大地水准面上的垂直距离,采用高程系。 什么是大地坐标系? 大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确 定大地起算数据。一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定,则标志着大地坐标系已经建立。 什么是54北京坐标系? 新中国成立后,很长一段时间采用1954年北京坐标系统,它与苏联1942年建立的以普尔科夫天文台为原点的大地坐标系统相联系,相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。到20世纪80年代初,我国已基本完成了天文大地测量,经计算表明,54坐标系统普遍低于我国的大地水准面,平均误差为29米左右。 什么是80西安坐标系? 1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议,确定重新定位,建立我国新的坐标系。为此有了1980年国家大地坐标系。1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据。该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇,位于西安市西北方向约60公里,故称1980年西安坐标系,又简称西安大地原点。基准面采用青岛大港验潮站1952-1979年确定的黄海平均海水面(即1985国家高程基准)。 什么是地心坐标系? 以地球的质心作为坐标原点的坐标系称之为地心坐标系,即要求椭球体的中心与地心重合。人造地球卫星绕地球运行时,轨道平面时时通过地球的质心,同样对于远程武器和各种宇宙飞行器的跟踪观测也是以地球的质心作为坐标系的原点,参考坐标系已不能满足精确推算轨道与跟踪观测的要求。因此建立精确的地心坐标系对于卫星大地测量、全球性导航和地球动态研究等都具有重要意义。 什么是WGS-84坐标系? WGS-84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心,其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局(BIH)1984.0定义的协议地极(CTP)方向,X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点,Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系,称为1984年世界大地坐标系。这是一个国际协议地球参考系统(ITRS),是目前国际上统一采用的大地坐标系。什么是地图投影? 地图投影是研究把地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转绘到平面上的方法及其变形问题。地图投影的方法有几何法和解析法。几何法是以平面、圆柱面、圆锥面为承影面,将曲面(地球椭球面)转绘到平面(地图)上的一种古老方法,这种直观的透视投影方法有很大的局限性。解析法是确定球面上的地理坐标与平面上对应点的直角坐标之间的函数关系。我国基本比例尺地形图采用什么投影? 我国1:100万地形图,20世纪70年代以前一直采用国际百万分之一投影(又称改良都圆锥投影),现在改用正轴等角割圆锥投影。我国1:50万和更大比例尺地形图,统一采用高斯-克吕格投影。高斯-克吕格投影是横轴等角椭圆柱投影。其原理是:假设用一空心圆柱横套在地球椭球体上,使椭圆柱轴通过地心,椭圆柱面与椭圆体面某一经线相切;然后,用解析法使地球椭球体面上经纬网保持角度相等的关系,并投影到椭圆柱面上;最后,将椭圆柱面切开展成平面,就得到投影后的图形。此投影由德国科学家高斯首创,后经克吕格补充,简称高斯投影。 什么是普通地图、地形图和专题地图? 按照地图的内容,地图可分为普通地图、地形图和专题地图三种。普通地理图(General Map)
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