3.3.1 抛物线及其标准方程 教案-高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册

文档属性

名称 3.3.1 抛物线及其标准方程 教案-高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册
格式 docx
文件大小 178.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-10-16 06:46:09

图片预览

文档简介

第三章 圆锥曲线的方程
3.3.1 抛物线及其标准方程
教学设计
一、教学目标
1. 掌握抛物线的定义、标准方程及其推导过程.
2. 进一步理解解析几何的基本思想方法.
二、教学重难点
1、教学重点
抛物线的定义和标准方程.
2、教学难点
抛物线的标准方程的推导.
三、教学过程
(一)新课导入
教师:如果动点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k,当时,点M的轨迹为椭圆;当时,点M的轨迹为双曲线.那么,当时,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?
学生:思考.
(二)探索新知
探究一:抛物线的定义
教师:我们在平面内取点F是定点,l是不经过点F的定直线,如何作定点M,使它到定点F的距离与它到定点l的距离相等呢?
学生:连接点M和定点F,线段MF的长度就是点M到定点F的距离,过点M向直线l做垂线段MH,垂线段的长度是点M到定直线l的距离,满足.
教师:如果让点M运动起来,怎么满足这个条件不变?
学生:我们想起熟悉的图形中也有类似的特征,“线段的垂直平分线上的点到线段两端的距离相等”,作线段FH的垂直平分线m,MH与直线m交于点M.拖动点H,观察点M的轨迹.
教师:动点M的轨迹是什么形状?
学生:拖动点H,点M也随之运动,始终有,即点M到定点F的距离等于它到定直线1的距离,这时我们看到,点M的轨迹形状与二次函数的图象相似.结合章引言中平面截圆锥的问题,我们想它是抛物线,所以动点M到定点F的距离与它到定直线1的距离相等时,动点M的轨迹是抛物线.
教师:当直线1经过点F时,线段FH的垂直平分线m与过点H的定直线1的垂线是什么位置关系?
学生:当直线1经过点F时,动点M到定点F的距离|MF|就是动点M到定直线1的距离.
总结:抛物线的定义:平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.
探究二:抛物线的标准方程
根据抛物线的几何特征,如图,取经过点F且垂直于直线l的直线为x轴,垂足为K,并使原点与线段KF的中点重合,建立平面直角坐标系Oxy.设,那么焦点F的坐标为,准线l的方程为.
设是抛物线上任意一点,点M到准线l的距离为d.由抛物线的定义,抛物线是点的集合.
因为,,所以.将上式两边平方并化简,得.①
从上述过程可以看到,抛物线上任意一点的坐标都是方程①的解,以方程①的解为坐标的点与抛物线的焦点的距离和它到准线的距离相等,即以方程①的解为坐标的点都在抛物线上.
总结:我们把方程①叫做抛物线的标准方程.它表示焦点在x轴正半轴上,焦点是,准线是的抛物线.
抛物线的标准方程的不同的形式
图形 标准方程 交点坐标 准线方程
例: (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)已知拋物线的焦点是,求它的标准方程.
解:(1)因为,抛物线的焦点在x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
(三)课堂练习
1.已知A为抛物线上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则( )
A.2 B.3 C.6 D.9
答案:C
解析:设焦点为F,点A的坐标为,由抛物线定义得,点A到y轴的距离为9,,,.故选C.
2.若拋物线上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线焦点的距离是( )
A.4 B.6 C.8 D.12
答案:B
解析:如图所示,抛物线的准线l的方程为是抛物线的焦点,过点P作轴,垂足是A,延长交准线l于点B,则.由于点P到y轴的距离为4,则点P到准线l的距离,所以点P到焦点F的距离.故选B.
3.若点到直线的距离比它到点的距离小1,则点的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
答案:D
解析:点到直线的距离比它到点的距离小1,即点到直线的距离与它到点的距离相等,符合抛物线的定义,故点的轨迹是抛物线.
故选D.
4.拋物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
答案:D
解析:拋物线方程可化为,所以焦点坐标为.故选D.
(三)小结作业
小结:
本节课我们主要学习了哪些内容
1.抛物线的定义;
2. 抛物线的标准方程.
四、板书设计
3.3.1 抛物线及其标准方程
1.抛物线的定义;
2. 抛物线的标准方程.