(共15张PPT)
2.3.2 课时1
抛物线的简单几何性质
1.掌握抛物线的简单几何性质;
2.能根据抛物线的性质求抛物线方程.
问题:根据抛物线的标准方程可以得到抛物线的哪些几何性质呢?
抛物线在y轴的右侧,开口向右;
当x的值增大时,|y|的值也增大,说明抛物线向右上方和右下方无限延伸.
由 可知,对于抛物线上的点M(x,y),
x≥0,y∈R.
1.范围
l
F
M
K
O
y
x
2.对称性
(x0,y0)
(x0,-y0)
根据y2=2px(p>0)①的结构特点,可以发现:若(x0,y0)满足方程①,则(x0,-y0)也满足方程①,
l
F
M
K
O
y
x
∴抛物线y2=2px(p>0)是关于x轴对称的曲线.
抛物线和它的对称轴的交点叫作抛物线的顶点.
3.顶点
在方程①中,当y=0时,x=0,因此,抛物线的顶点就是坐标原点.
4.离心率
由抛物线的定义可知,e = 1.
l
F
M
K
O
y
x
抛物线上的点M 到焦点F的距离和它到准线的距离d的比 叫作抛物线的离心率,用e表示.
归纳总结
(1)抛物线只位于半个坐标平面内,虽然它也可以无限延伸,但没有渐近线;
(2)抛物线只有一条对称轴,没有对称中心;
(3)抛物线只有一个顶点,一个焦点,一条准线;
(4)抛物线的离心率e是确定的,e=1.
图形
标准方程
焦点坐标
准线方程
范围
对称性
顶点
离心率
y2 = 2px
y2 = -2px
x2 = 2py
x2 = -2py
l
F
y
x
O
l
F
y
x
O
l
F
y
x
O
x≥0, y∈R
x≤0, y∈R
x∈R, y≥0
x∈R, y≤0
l
F
y
x
O
关于x轴对称
关于y轴对称
(0,0)
e=1
不同抛物线的简单几何性质
例1:求顶点在原点,经过点( ,-6),且以坐标轴为对称轴的抛物线的标准方程.
如图.
解:∵点( ,-6)在第四象限,
∴若x轴是抛物线的对称轴,则设抛物线的标准方程为
∵点( ,-6)在抛物线上,
解得
∴所求抛物线的标准方程为
例1:求顶点在原点,经过点( ,-6),且以坐标轴为对称轴的抛物线的标准方程.
如图.
若y轴是抛物线的对称轴,
同理可得抛物线的标准方程为
例2:已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求m的值、抛物线方程和准线方程.
解法一:由抛物线开口方向向下,
可设抛物线方程为x2=-2py(p>0),则焦点为F(0,-).
因为M(m,-3)在抛物线上,且|MF|=5,
所以
解得
所以抛物线方程为x2=-8y,m=±2,准线方程为y=2.
例2:已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求m的值、抛物线方程和准线方程.
解法二:设抛物线方程为x2=-2py(p>0),则焦点为F(0,-),准线l:y=,
如图所示,作MN⊥l,垂足为N,
则|MN|=|MF|=5,
而|MN|=3+,所以3+=5,即p=4.
又因为点M在抛物线上,所以m2=24,所以m=±2.
所以抛物线方程为x2=-8y,m=±2,准线方程为y=2.
1.代数法:将几何性质转化为坐标表达式,解方程(组)求出未知数.
2.几何法:将几何性质与抛物线定义相结合,采用几何法求出焦准距,从而得到抛物线的标准方程.
归纳总结
由抛物线的几何性质求其方程
1.已知抛物线y=2px2过点(1,4),则抛物线的焦点坐标为( )
A.(1,0) B. C. D.(0,1)
2.以坐标轴为对称轴,以原点为顶点且过圆x2+y2-2x+6y+9=0的圆心的抛物线的方程是( )
A.y=3x2或y=-3x2 B.y=3x2
C.y2=-9x或y=3x2 D.y=-3x2或y2=9x
3.已知抛物线y2=2px(p>0),直线x=m与抛物线交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则y1+y2= .
C
D
0
图形
标准方程
焦点坐标
准线方程
范围
对称性
顶点
离心率
l
F
y
x
O
l
F
y
x
O
l
F
y
x
O
l
F
y
x
O
关于x轴对称
关于y轴对称
(0,0)
e=1
y2 = -2px
x≤0, y∈R
y2 = 2px
x≥0, y∈R
x2 = -2py
x∈R, y≤0
x2 = 2py
x∈R, y≥0
不同抛物线的简单几何性质(共12张PPT)
2.3.2 课时2
抛物线的性质应用
1.会利用抛物线定义求解相关问题.
2.掌握与抛物线有关的轨迹问题.
3.能利用抛物线方程解决一些实际问题.
例1:已知抛物线y2=4x上的点P到焦点F的距离为5,求点P的坐标.
解法1:由抛物线方程y2=4x,可得焦点F(1,0).
将①代入②,消去y0,然后两边平方,得(x0-1)2+4x0=25,
解得x0=-6或x0=4.
设点P的坐标为(x0,y0),依题意有
①
②
将x0=-6代入①,得y02=-24无解,故舍去;
将x0=4代入①,得y02=16,即y0=±4.
∴点P的坐标为(4,4)或(4,-4).
例1:已知抛物线y2=4x上的点P到焦点F的距离为5,求点P的坐标.
解法2:设点P的坐标为(x0,y0),由点P在抛物线y2=4x上,得y02=4x0.
由点P到焦点F的距离为5可知,点P到抛物线的准线的距离也为5,
即x0-(-1)=5,解得x0=4.
由抛物线方程y2=4x,可得其准线方程x=-1.
将x0=4代入y2=4x,得y02=16,即y0=±4.
∴点P的坐标为(4,4)或(4,-4).
例2:如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l依次交抛物线及其准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,求抛物线的方程.
解:分别过点A,B作准线的垂线AE,BD,分别交准线于E,D,
则|BF|=|BD|,
∵|BC|=2|BF|,
∴|BC|=2|BD|,∴∠BCD=30°,
又∵|AE|=|AF|=3,
∴|AC|=6,即点F是AC的中点,根据题意得p=,
∴抛物线的方程是y2=3x.
例3:已知等边三角形AOB的顶点A,B在抛物线y2=x上,O为坐标原点,顶点A到抛物线的焦点F的距离等于,则△AOB的面积.
解:∵△AOB是等边三角形,A、B在抛物线y2=x上,
∴顶点A,B关于抛物线的对称轴(x轴)对称,
不妨设A(y0,)(y0>0),则B(y0,-).
由|AF|=y0+=,解得y0=3,∴=,
∴△AOB的边长|AB|=2=2,
∴△AOB的面积为×(2)2×=3.
例4:有一隧道内设双行线公路,其截面由一长方形和一抛物线构成,如图所示.为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有0.5米.若行车道总宽度 为8米.
(1)计算车辆通过隧道时的限制高度;
(2)现有一辆载重汽车宽3.5米,高4.2米,试判断该车能否安全通过隧道?
解:(1)建立如图所示的坐标系,设抛物线的方程为 ,
根据题意,此抛物线经过点 ,代入抛物线方程解得 ,
所以抛物线的方程为 .
在此方程中令 ,得 ,
因此, ,
所以车辆通过隧道时的限制高度为3.3米.
(2)对于抛物线 ,令 ,得 ,
因为 ,所以,该车不能安全通过隧道.
归纳总结
求抛物线实际应用的五个步骤:
1.若动点M(x,y)到点F(4,0)的距离比它到直线x+5=0的距离小1,则点M的轨迹方程是( )
A.x+4=0 B.x-4=0
C.y2=8x D.y2=16x
2.设抛物线 的焦点为 ,准线为 , 为抛物线上一点, , 为垂足.如果直线 的斜率为 ,那么 ( @41@ )
A. B. C. D.
D
B
3.如图,花坛水池中央有一喷泉,水管|O'P|=1 m,水从喷头P喷出后呈抛物线状,先向上至最高点后落下,若最高点距水面2 m,P距抛物线的对称轴1 m,则水池的直径至少应设计为 米(精确到1 m).
5
根据今天所学,回答下列问题:
1.求解抛物线的实际应用问题的基本步骤是什么?