(共27张PPT)
3.3.1抛物线及其标准方程
新课导入
问题1 椭圆与双曲线的第二定义是什么?
经过前边内容的学习,我们知道椭圆与双曲线有一个统一的定义
第二定义
当 时 ,动点的轨迹是什么图形?
动点到一个定点 和一条定直线的距离之比为常数
当 时,动点的轨迹是椭圆
当 时,动点的轨迹是双曲线
定点F
定直线L
N
M
d
探究新知
问题2 动点到一个定点 和一条定直线的距离之比为常数1.即 时,动点的轨迹是什么?
思考:移动过程中,如何确保动点到定点的距离与它到定直线(不过点)的距离始终相等?
定点F
定直线L
M
d
点的轨迹形状与二次函数的图象相似
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.
问题3 如何用数学语言描述抛物线?
定直线叫做抛物线的准线
定点叫做抛物线的焦点
若点在直线上,的轨迹又是什么?
·
问题:比较椭圆、双曲线标准方程的建立过程,如何建立坐标系,能使所求抛物线的方程形式简单?
过点做直线的垂线,垂足为,设
方案1
方案2
方案3
l
根据抛物线的几何特征,取经过点且垂直于直线的直线为轴,垂足为,并使原点与线段的中点重合,建立平面直角坐标系.设.
焦点的坐标为,准线的方程为.
,
,
由定义知
将上式两边平方并化简,得 ①
小组合作推导方案2、3 的抛物线方程(5min)
过点做直线的垂线,垂足为,设
方案1
方案2
方案3
把方程叫做抛物线的标准方程.
焦点在轴正半轴上,坐标是.
准线是的抛物线
其中 为正常数.
结合图像说说 的几何意义是什么?
焦点到准线的距离(焦准距)
问题:在平面直角坐标系中,类比椭圆、双曲线,抛物线的焦点位置会有些什么情况?
l
思考1:顶点在原点,焦点在坐标轴上,开口向左的抛物线的标准方程是什么?
M
两抛物线关于轴对称
M
思考2:顶点在原点,焦点在坐标轴上,开口向上的抛物线的标准方程是什么?
两抛物线关于直线对称
思考3:顶点在原点,焦点在坐标轴上,开口向下的抛物线的标准方程是什么?
M
两抛物线关于轴对称
图像
标准方程
焦点坐标
准线方程
左边是二次项,且系数为1
四个方程有何特点?
右边是一次式;
(1)一次项变量为,则焦点在轴;
(2)一次项系数为正(负),则开口向坐标轴的正(负)方向.
决定了焦点的位置和开口方向
(≠0)
化成标准形式
(≠0)
抛物线的标准形式为
温故知新
问题:二次函数的图象是抛物线吗?如果是,请写出它的焦点坐标、准线方程.
焦点坐标
准线方程.
例题精讲
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.
解(1):因为,抛物线的焦点在轴正半轴上,
所以它的焦点坐标是,准线方程是.
(2)因为抛物线的焦点在轴负半轴上,且,,
所以抛物线的标准方程是
例2.一种卫星接收天线如左图所示,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,如图.已知接收天线的口径(直径)为,深度为.试建立适当的坐标系,求抛物线的标准方程和焦点坐标.
l
例析
例2.一种卫星接收天线如左图所示,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,如图.已知接收天线的口径(直径)为,深度为.试建立适当的坐标系,求抛物线的标准方程和焦点坐标.
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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是.由已知条件得,点的坐标是,代入方程,得,即.
所以,所求抛物线的标准方程是,焦点坐标是
课堂练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.
定直线叫做抛物线的准线
定点叫做抛物线的焦点
课堂小结
图像
标准方程
焦点坐标
准线方程
左边是二次项,且系数为1
四个方程有何特点?
右边是一次式;
(1)一次项变量为,则焦点在轴;
(2)一次项系数为正(负),则开口向坐标轴的正(负)方向.
决定了焦点的位置和开口方向