抛物线及其标准方程
学习目标 1.能通过绘制抛物线的过程,确定抛物线上的点满足的几何条件,明确抛物线的几何特征,理解抛物线的概念. 2.能通过建立适当的坐标系,列出抛物线上的点的坐标满足的方程,化简得到抛物线的标准方程,并能用它解决简单的问题.
学习活动 学习笔记
导入: 点M到定点F的距离与M到定直线l(不过点F)的距离之比为当时,点M的轨迹为椭圆;当k>1时,点M的轨迹为双曲线;当k=1时,即动点M到定点F的距离与它到定直线l的距离相等时,点M的轨迹会是什么形状? 目标一:能通过绘制抛物线的过程,确定抛物线上的点满足的几何条件,明确抛物线的几何特征,理解抛物线的概念. 任务:观察几何画板,归纳曲线的几何特征. 设是定点,是不经过点的定直线.是直线上任意一点,过点作线段的垂直平分线交于点拖动点点随之运动. 抛物线 (1).mp4 问题1.点M满足什么几何条件? 问题2.点M的轨迹是什么形状? 【归纳总结】 抛物线的概念: 思考1.若定直线l经过点F,则动点的轨迹是什么? 练一练: 动点到点的距离比它到直线的距离大1,则动点的轨迹是 A.椭圆 B.双曲线 C.双曲线的一支 D.抛物线
目标二:能通过建立适当的坐标系,列出抛物线上的点的坐标满足的方程,化简得到抛物线的标准方程,并能用它解决简单的问题. 任务1:类比椭圆、双曲线建立适当的坐标系,推导抛物线的标准方程. 问题1.如图,类比椭圆、双曲线标准方程的建立过程,该如何建立平面直角坐标系? 问题2.类比椭圆、双曲线的轨迹方程求法,结合建立的平面直角坐标系,如何求抛物线的标准方程? 思考2:对比上述三种建系方法,哪种建系比较简单合理? 【归纳总结】 抛物线标准方程: 任务2:完成教材P131探究,归纳抛物线标准方程的四种类型. 【归纳总结】 思考3:抛物线的四种形式的标准方程有什么相同点?如何根据抛物线的标准方程判断焦点位置? 思考4:二次函数的图象为什么是抛物线?它的焦点坐标、准线方程分别是多少? 练一练: 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. 任务3:利用抛物线标准方程解决实际问题. 一种卫星接收天线如下图左所示,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,如下图(1),已知接收天线的口径(直径)为4.8 m,深度为1 m. 问题1:如何建立适当的平面直角坐标系? 问题2:该抛物线的标准方程和焦点坐标分别是多少? 思考5:利用抛物线求解实际问题有哪些步骤? 【归纳总结】 抛物线求解实际问题步骤:
学习总结
任务:回答下列问题,完成表格. 什么是抛物线? 抛物线标准方程几种类型,对应的焦点坐标、准线方程分别是多少?
2抛物线及其标准方程
学习目标 1.能通过绘制抛物线的过程,确定抛物线上的点满足的几何条件,明确抛物线的几何特征,理解抛物线的概念. 2.能通过建立适当的坐标系,列出抛物线上的点的坐标满足的方程,化简得到抛物线的标准方程,并能用它解决简单的问题.
学习活动 路径与学法
导入: 点M到定点F的距离与M到定直线l(不过点F)的距离之比为当时,点M的轨迹为椭圆;当k>1时,点M的轨迹为双曲线;当k=1时,即动点M到定点F的距离与它到定直线l的距离相等时,点M的轨迹会是什么形状? 目标一:能通过绘制抛物线的过程,确定抛物线上的点满足的几何条件,明确抛物线的几何特征,理解抛物线的概念. 任务:观察几何画板,归纳曲线的几何特征. 设是定点,是不经过点的定直线.是直线上任意一点,过点作线段的垂直平分线交于点拖动点点随之运动. 抛物线 (1).mp4 问题1.点M满足什么几何条件? 参考答案:(1),且 问题2.点M的轨迹是什么形状? 参考答案:类似于抛物线. 【归纳总结】 抛物线的概念: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. 思考1.若定直线l经过点F,则动点的轨迹是什么? 参考答案:直线l. 练一练: 动点到点的距离比它到直线的距离大1,则动点的轨迹是 A.椭圆 B.双曲线 C.双曲线的一支 D.抛物线 参考答案:解:动点到点的距离比它到直线的距离大1,将直线向左平移1个单位,得到直线, 可得点到点的距离等于它到直线的距离. 因此点的轨迹是抛物线,故选:. 围绕导入: 1.回顾椭圆和双曲线的第二定义,然后提出问题:点M到定点F的距离与M到定直线l(不过点F)的距离之比为1时,M的轨迹是什么? 围绕任务: 组织学生观察抛物线图象,并回答问题1,2; 教师点评,然后组织学生根据回答,类比椭圆与圆锥曲线的第二定义,归纳抛物线的定义; 教师点评,讲解抛物线的概念,然后组织学生完成思考1; 教师点评. 围绕练一练: 利用即时互动组织学生完成; 教师查看学生作答情况,选择回答错误的学生讲解,其他学生评价,找出错因,并纠正; 教师点评.
目标二:能通过建立适当的坐标系,列出抛物线上的点的坐标满足的方程,化简得到抛物线的标准方程,并能用它解决简单的问题. 任务1:类比椭圆、双曲线建立适当的坐标系,推导抛物线的标准方程. 问题1.如图,类比椭圆、双曲线标准方程的建立过程,该如何建立平面直角坐标系? 参考答案: 第一种,以抛物线的焦点为原点建立坐标系,如下左图所示; 第二种,以抛物线的准线为轴建立坐标系,如下中图所示; 第三种,过抛物线的焦点向准线作垂线,以垂线与抛物线的交点为原点,以垂线为轴建立坐标系,如下右图所示. 问题2.类比椭圆、双曲线的轨迹方程求法,结合建立的平面直角坐标系,如何求抛物线的标准方程? 参考答案:解:1.如图(1)所示,取过焦点F且垂直于准线l的直线为x轴,x轴与l 相交与点K,以F为原点,过点F作垂直于x轴的直线y轴,建立直角坐标系xoy.设抛物线的焦点F到准线的距离为p,则 ,焦点F的坐标为,准线,设抛物线上任意一点,则 . 2.如图(2)所示,取过焦点F且垂直于准线l的直线为x轴,以准线l所在直线为y轴,建立直角坐标系xoy.设抛物线的焦点F到准线的距离为p,则 ,焦点F的坐标为,准线,设抛物线上任意一点,则 . 3.如图(3)所示,取过焦点F且垂直于准线l的直线为x轴,x轴与l 相交与点K,以FK为的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系xoy.设抛物线的焦点F到准线的距离为p,则 ,焦点F的坐标为,准线,设抛物线上任意一点,则 . 思考2:对比上述三种建系方法,哪种建系比较简单合理? 【归纳总结】 抛物线标准方程:把叫做“顶点在原点,焦点在x轴的正半轴上”的抛物线的标准方程.焦点F的坐 标为:,准线l的方程为:,开口向右,其中p为正数,它的几何意义是:焦点到准线的距离(简称“焦准距”). 任务2:完成教材P131探究,归纳抛物线标准方程的四种类型. 【归纳总结】 思考3:抛物线的四种形式的标准方程有什么相同点?如何根据抛物线的标准方程判断焦点位置? 参考答案: 共同特点:左边都是二次式,且系数为1;右边都是一次式. 判断焦点位置方法:在标准形式下,看一次项,(1)若一次项的变量为x(或y),则焦点就在x(或y)轴上;(2)若一次项的系数为正(或负),则焦点在正(或负)半轴. 思考4:二次函数的图象为什么是抛物线?它的焦点坐标、准线方程分别是多少? 参考答案:,根据抛物线的标准方程可知,二次函数的图象是焦点在y轴上的抛物线,其中焦点坐标为,准线方程为. 练一练: 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. 参考答案:1.因为p=3,所以焦点坐标为,准线方程是. 2.因为抛物线的焦点在y轴负半轴上,且,p=4,所以抛物线的标准方程是. 任务3:利用抛物线标准方程解决实际问题. 一种卫星接收天线如下图左所示,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,如下图(1),已知接收天线的口径(直径)为4.8 m,深度为1 m. 问题1:如何建立适当的平面直角坐标系? 参考答案:如图,在接收天线的轴截面所在的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x轴上. 问题2:该抛物线的标准方程和焦点坐标分别是多少? 参考答案:设抛物线的标准方程是.由已知条件可知,点A的坐标为 (1, 2.4) ,将其代入方程,得 ,解得p=2.88.所以,所求抛物线为,焦点坐标为(1.44,0). 思考5:利用抛物线求解实际问题有哪些步骤? 【归纳总结】 抛物线求解实际问题步骤: (1)抽象:将实际问题抽象为数学问题; (2)建系:建立适当平面直角坐标系; (3)求解:设出合适的抛物线标准方程,并求解; (4)还原:还原到实际问题中,从而解决实际问题. 围绕任务1: 组织学生小组讨论完成问题1,2,并写出过程,拍照上传; 教师巡屏,选择不同建系的答案展示,并由相应学生讲解,其他学生评价; 教师点评,讲解展示,然后组织学生完成思考2; 教师点评,归纳总结. 围绕任务2: 组织学生小组讨论完成P131探究表格,并将答案拍照上传; 教师巡屏,查看学生作答情况,选择正确答案展示,并由相应小组讲解,其他小组评价; 教师点评,强调在四种类型的方程中p>0; 组织学生小组讨论完成思考3; 教师点评,强调焦点位置判断方法; 组织学生完成思考4; 教师点评. 围绕练一练: 随机选择两位学生台上完成,其他学生台下完成; 组织台上学生讲解其解题过程,其他学生评价; 教师点评,讲解. 围绕任务3: 组织学生阅读材料,然后回答问题1; 教师点评,组织学生思考回答问题2; 随机选择学生展示答案,并讲解,其他学生评价; 教师点评,讲解,然后组织学生独立完成思考5; 随机选择学生回答,其他学生评价; 教师点评,归纳总结.
学习总结
任务:回答下列问题,完成表格. 什么是抛物线? 抛物线标准方程几种类型,对应的焦点坐标、准线方程分别是多少? 参考答案: 围绕任务: 组织学生填写表格; 随机选择学生回答,其他学生评价; 2.教师点评.
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