(共17张PPT)
3.3.1
抛物线及其标准方程
人教A版(2019)选择性必修第一册
学习目标
1. 掌握抛物线的定义及其标准方程的推导过程。
2. 运用解析法(坐标法)研究抛物线的标准方程,并能利用其解决相关问题。
3. 核心素养:逻辑推理、数学抽象、数学运算
一、复习导入
平面内动点到定点的距离与动点到定直线(不经过点)的距离的比是常数:
1、当时,动点的轨迹为椭圆;
2、当时,动点的轨迹为双曲线;
3、当时,动点的轨迹为什么?
抛物线
二、新课讲授
1、抛物线
问题1 平面内动点到定点的距离与动点到定直线(不经过点)的距离相等时,点的轨迹是什么?
问题2 你能类比椭圆、双曲线的定义给出抛物线的定义吗?
定义:一般地,我们把平面内与一个定点和一条定直线(不经过点的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点叫做抛物线的焦点,直线叫做抛物线的准线
问题3 你能类比椭圆、双曲线的标准方程的建立过程,推出抛物线的标准方程吗?
建系→设点→列式→化简→检验
如何建系?
建系应使得抛物线的方程更简单
2、抛物线的标准方程
1、建立适当的坐标系,用有序数对()表示曲线上的任意一点的坐标;
2、写出合适条件的点的集合是建立曲线方程的依据;
3、用坐标表示条件,列出方程0,这是建立曲线方程是关键;
4、将方程0化为最简形式,以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上,反之也成立.
建系:以经过抛物线的焦点的直线为轴,准线在轴上的垂足为,使原点与的中点重合,建立如图的平面直角坐标系.
设焦点与准线间的距离,那么焦点的坐标为,准线的方程为= .
设是抛物线上任意一点,点到准线的距离为.
问题4 如何用坐标表示抛物线上的点所满足的条件?
分析:由抛物线的定义可知,抛物线可看作点集:
由有
化简得 ().
因为方程 变形到 ()的过程中都是同解变形,所以抛物线上任意一点的坐标都满足该方程;反之,以方程 ()的解为坐标的点都在抛物线上.
我们称方程 ()是抛物线的标准方程,它表示焦点在轴上,焦点是 ,准线是= 的抛物线.
问题5 选择不同的坐标系时,抛物线的标准方程又有哪些不同的形式呢?
图形 标准方程 焦点坐标 准线方程
()
()
()
()
追问1 抛物线有什么特征?
()
()
()
()
1、等号左边是系数为1的二次项.
2、一次项定轴,系数正负定方向.
3、是焦点到准线的距离,是抛物线的唯一特征量.
4、一次项的系数是焦点横(纵)坐标的4倍.
三、巩固新知
例1 (1)已知抛物线的标准方程是,求它的焦点坐标和准线方程;
(2)已知抛物线的焦点是 ,求它的标准方程.
分析:先定位,再定量,数形结合
解:(1)因为,所以=3.
又因为抛物线焦点在轴正半轴上,所以焦点坐标为
又准线方程为=
(2)因为抛物线焦点在轴负半轴上,且=2,所以=4
故抛物线的标准方程为:
例2 一种卫星天线如左图所示,其曲面与轴截面的交线为抛物线。在轴截面内的卫星波束呈近似平行状态射入形为抛物线的接收天线,经反射聚集到焦点处,如右图所示.已知接收天线的口径(直径)为4.8m,深度为1m.试建立适当的坐标系,求抛物线的标准方程和焦点坐标.
解:如图,在接收天线的轴截面所在平面内建立直角坐标系,使接收天线的顶点(即抛物线的顶点)与原点重合,焦点在轴上.
设抛物线的标准方程为.由已知条件得,点的坐标是(1,2.4),代入方程,得
×1,解得2.88
所以,所求抛物线的标准方程为: ,焦点坐标是(1.44,0)
四、课堂小结
抛物线的概念及其标准方程
五、作业布置
课本P133:
练习 第1、2题