MATLAB在圆锥曲线教学中的应用
2021-02-12吕士宝
吕士宝


MATLAB是一个强大的数学软件,常用于分析数 据、绘制图形、处理图形、进行矩阵运算等.高中圆锥曲线知识较为抽象,学生学习起来比较困难,教师可利用MATLAB来辅助教学,借助MATLAB强大的作图功能,来激发学生的学习兴趣,突破教学的重难点.
一、利用MATLAB激發学生的学习兴趣
很多圆锥曲线知识较为抽象,仅靠口头讲解和黑板板书,学生很难掌握所学的知识,教师可将MATLAB应用于课堂教学中,利用 MATLAB 绘制出不同的图形,以直观或动态的形式演示出来,这样能有效地吸引学生的注意力,激发其学习的兴趣.学生通过观察,便会对圆锥曲线的几何形式、几何性质具有初步的印象,为对椭圆的方程、图形、性质等的研究作好铺垫.
例如,在教学“椭圆的几何性质”时,笔者利用MATLAB辅助教学.首先设计好MATLAB程序代码,其运行程序如下:
t=linspace(0,2*pi,1000);
x=4*cos(t);
y=sin(t);
plot(x,y),grid on
hold on;
t=linspace(0,2*pi,1000);
x=4*cos(t);
y=2*sin(t);
plot(x,y),grid on
hold on;
t=linspace(0,2*pi,1000);
x=4*cos(t);
y=3*sin(t);
plot(x,y),grid on
借助 MATLAB 作出如图 1 所示的 3 个椭圆,并让学生通过观察图形,对椭圆的图形进行讨论.动态的图形演示,能有效地激发学生的学习兴趣,使他们快速进入良好的学习状态,通过观察、讨论,得出结论:(1)椭圆是轴对称图形,其对称轴为 x 轴与 y 轴;也是中心对称图形,坐标原点是其对称中心;(2)若 a、b 分别是椭圆的长半轴长和短半轴长,则椭圆位于直线 x = ±a 和 y = ±b 所围成的矩形区域内;(3)当 e 越接近于1时,椭圆越扁,e 越接近0,椭圆越圆.
利用MATLAB绘制出大量的椭圆图形,引导学生对其进行对比、分析,不仅能激发其学习兴趣,还能让他们了解椭圆的图形,培养直观想象能力.
二、借助MATLAB突……
