课件6张PPT。2.4.1抛物线及其
标准方程自学指导看课本P64—P67
1、掌握抛物线的定义。
2、掌握抛物线标准方程的四种形式。
3、能准确求出抛物线的焦点坐标和准线方程。
10分钟后回答问题(如有疑问可以问老师或同桌小声讨论)二、抛物线的定义:注意:定点不在定直线上向右
向左
向上
向下
练习:填表(填标准方程)求抛物线的标准方程待定系数法4.已知动圆M过定点F(2, 0),且与直线
x= –2相切,求动圆圆心M的轨迹方程.定义法课件23张PPT。2.4 抛物线
2.4.1 抛物线及其标准方程 生活中存在着各种形式的抛物线抛物线的生活实例1.掌握抛物线的定义及标准方程.(重点)
2.能求简单抛物线的方程.(重点、难点) 我们知道,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象是一条抛物线,而且研究过它的顶点坐标、对称轴等问题.那么,抛物线到底有怎样的几何性质?它还有哪些几何性质?探究点1 抛物线的定义MHFE思考:如图,点F是定点,l是不经过点F的定直线.H是l上任意一点,经过点H作MH⊥l,线段FH的垂直平分线m交MH于点M.拖动点H,观察点M的轨迹.你能发现点M满足的几何条件吗?m一条经过点F且垂直于l 的直线抛物线的定义: 在平面内,与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F) 距离相等的点的轨迹叫做抛物线.|MF|=d焦点d准线点F叫做抛物线的焦点,
直线l 叫做抛物线的准线.想一想:定义中当直线l 经过定点F,则点M的轨迹是什么?······以过点F且垂直于直线 l 的直线为x轴,垂足为K.以FK的中点O为坐标原点建立直角坐标系xOy.KOFMl···(x,y)设M(x,y)是抛物线上任意一点,H点M到l的距离为d.d由抛物线的定义,抛物线就是点的集合探究点2 抛物线的标准方程两边平方,整理得KOFMl···(x, y)Hd其中p为正常数,它的几何意义是: 焦点到准线的距离.方程 y2 = 2px(p>0)表示焦点在x轴正半轴上的抛物线. 若抛物线的开口分别朝左、朝上、朝下,你能根据上述办法求出它的标准方程吗?抛物线的标准方程还有哪些不同形式?O准线方程焦点坐标标准方程焦点位置 图
形 四种抛物线及其它们的标准方程 x轴的
正半轴上 x轴的
负半轴上 y轴的
正半轴上 y轴的
负半轴上y2=2px(p>0)y2=-2px (p>0)x2=2py (p>0)x2=-2py (p>0)....(1)若一次项的变量为X(或Y),则焦点就在X轴(或Y轴)上; 如何判断抛物线的焦点位置,开口方向?(2)一次项的系数的正负决定了开口方向 即:焦点与一次项变量有关;正负决定开口方向! 【提升总结】【例1】(1)已知抛物线的标准方程是y2=6x,求它的焦点坐标和准线方程.
(2)已知抛物线的焦点是F(0,-2),求它的标准方程.解:(1)因为p=3,故抛物线的焦点坐标为 ,
准线方程为(2)因为抛物线的焦点在y轴的负半轴上,且 故所求抛物线的标准方程为x2=-8y.1.根据下列条件写出抛物线的标准方程.
(1)焦点是(0,-3);
(2)准线是 .
2.求下列抛物线的焦点坐标与准线方程.
(1)y=8x2;
(2)x2+8y=0.x2=-12yy2=2x【提升总结】(1)用待定系数法求抛物线标准方程,应
先确定抛物线的形式,再求p值.(2)求抛物线的
焦点坐标和准线方程要先化成抛物线的标准方程.【变式练习】【例2】一种卫星接收天线的轴截面如图(1)所示.卫
星波束呈近似平行状态射入轴截面为抛物线的接收天
线,经反射聚集到焦点处.已知接收天线的口径(直径)
为4.8m,深度为0.5m,试建立适当的坐标系,求抛物线
的标准方程和焦点坐标.,即p=5.76.解:如图(2),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.设抛物线的标准方程是 所以,所求抛物线的标准方程是 ,焦
点坐标是(2.88,0). 由已知条件可得,点A的坐标是(0.5,2.4),代入方程得(2).FC2.设抛物线y2=8x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.12 B.4 C.6 D.8 C3.已知动圆M 经过点A(3,0),且与直线l:x=-3相切,求动圆圆心M的轨迹方程.解析:设动点M(x,y),
设圆M与直线l:x=-3的切点为N,
则|MA|=|MN|,即动点M到定点A和定直线l:x=-3
的距离相等,
所以点M的轨迹是抛物线,
且以A(3,0)为焦点,以直线l:x=-3为准线,
所以 =3,所以p=6.
所以圆心M的轨迹方程是y2=12x.平面内与一个定点F的距离和一条定直线l (l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.一个定义:两类问题:三项注意:四种形式:1.求抛物线标准方程;
2.已知方程求焦点坐标和准线方程.1.定义的前提条件:直线l不经过点F;
2.p的几何意义:焦点到准线的距离;
3.标准方程表示的是顶点在原点,对称轴为坐标轴的抛物线.抛物线的标准方程有四种:
y2=2px(p>0),y2=-2px(p>0),
x2=2py(p>0),x2=-2py(p>0). 追赶时间的人,生活就会宠爱他;放弃时间的人,生活就会冷落他.学业分层测评
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.准线与x轴垂直,且经过点(1,-)的抛物线的标准方程是( )
A.y2=-2x B.y2=2x
C.x2=2y D.x2=-2y
【解析】 由题意可设抛物线的标准方程为y2=ax,则(-)2=a,解得a=2,因此抛物线的标准方程为y2=2x,故选B.
【答案】 B
2.以双曲线-=1的右顶点为焦点的抛物线的标准方程为( )
A.y2=16x B.y2=-16x
C.y2=8x D.y2=-8x
【解析】 因为双曲线-=1的右顶点为(4,0),即抛物线的焦点坐标为(4,0),所以抛物线的标准方程为y2=16x.
【答案】 A
3.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的斜率为,且右焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,则该双曲线的离心率等于( )
A. B.
C.2 D.2
【解析】 抛物线的焦点为(,0),即c=.双曲线的渐近线方程为y=x,由=,即b=a,所以b2=2a2=c2-a2,所以c2=3a2,即e2=3,e=,即离心率为.
【答案】 B
4.抛物线y2=12x的准线与双曲线-=-1的两条渐近线所围成的三角形的面积为( )
A.3 B.2
C.2 D.
【解析】 抛物线y2=12x的准线为x=-3,双曲线的两条渐近线为y=±x,它们所围成的三角形为边长等于2的正三角形,所以面积为3,故选A.
【答案】 A
5.抛物线y2=8x的焦点到准线的距离是( )
A.1 B.2
C.4 D.8
【解析】 由y2=2px=8x知p=4,又焦点到准线的距离就是p.故选C.
【答案】 C
二、填空题
6.抛物线y2=2x上的两点A,B到焦点的距离之和是5,则线段AB的中点到y轴的距离是________.
【解析】 抛物线y2=2x的焦点为F,准线方程为x=-,设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AF|+|BF|=x1++x2+=5,解得x1+x2=4,故线段AB的中点横坐标为2.故线段AB的中点到y轴的距离是2.
【答案】 2
7.对标准形式的抛物线,给出下列条件:
①焦点在y轴上;②焦点在x轴上;③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;④由原点向过焦点的某直线作垂线,垂足坐标为(2,1).
其中满足抛物线方程为y2=10x的是________.(要求填写适合条件的序号)
【解析】 抛物线y2=10x的焦点在x轴上,②满足,①不满足;设M(1,y0)是y2=10x上的一点,则|MF|=1+=1+=≠6,所以③不满足;由于抛物线y2=10x的焦点为,过该焦点的直线方程为y=k,若由原点向该直线作垂线,垂足为(2,1)时,则k=-2,此时存在,所以④满足.
【答案】 ②④
8.抛物线y=2x2的准线方程为________.
【解析】 化方程为标准方程为x2=y,故=,开口向上,
∴准线方程为y=-.
【答案】 y=-
三、解答题
9.求焦点在x轴上,且焦点在双曲线-=1上的抛物线的标准方程.
【解】 由题意可设抛物线方程为y2=2mx(m≠0),
则焦点为.
∵焦点在双曲线-=1上,
∴=1,求得m=±4,
∴所求抛物线方程为y2=8x或y2=-8x.
10.已知平面上动点P到定点F(1,0)的距离比点P到y轴的距离大1,求动点P的轨迹方程.
【解】 法一 设点P的坐标为(x,y),
则有=|x|+1.
两边平方并化简,得y2=2x+2|x|.
∴y2=
即点P的轨迹方程为y2=4x(x≥0)或y=0(x<0).
法二 由题意知,动点P到定点F(1,0)的距离比到y轴的距离大1,由于点F(1,0)到y轴的距离为1,故当x<0时,直线y=0上的点符合条件;当x≥0时,原命题等价于点P到点F(1,0)与到直线x=-1的距离相等,故点P的轨迹是以F为焦点,x=-1为准线的抛物线,方程为y2=4x.故所求动点P的轨迹方程为y2=4x(x≥0)或y=0(x<0).
[能力提升]
1.已知P为抛物线y2=4x上的一个动点,直线l1:x=-1,l2:x+y+3=0,则P到直线l1,l2的距离之和的最小值为( )
A.2 B.4
C. D.+1
【解析】 将P点到直线l1:x=-1的距离转化为点P到焦点F(1,0)的距离,过点F作直线l2的垂线,交抛物线于点P,此即为所求最小值点,∴P到两直线的距离之和的最小值为=2,故选A.
【答案】 A
2.过抛物线y2=4x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,点O为原点,若|AF|=3,则△AOB的面积为( )
A. B.
C. D.2
【解析】 根据题意画出简图(图略),设∠AFO=θ(0<θ<π),|BF|=m,则点A到准线l:x=-1的距离为3,得3=2+3cos θ,得cos θ=,又m=2+mcos(π-θ),得m==,△AOB的面积为S=·|OF|·|AB|·sin θ=×1××=,故选C.
【答案】 C
3.如图2-4-1是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m.水位下降1 m后,水面宽________m.
图2-4-1
【解析】 以拱顶为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系.
设抛物线的标准方程为x2=-2py(p>0).
则A(2,-2),代入方程得p=1,
∴抛物线的方程为x2=-2y,
设B(x0,-3)(x0<0)代入方程得x0=-.
∴此时的水面宽度为2 m.
【答案】 2
4.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线过双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点F1,点M是两条曲线的一个公共点.
(1)求抛物线的方程;
(2)求双曲线的方程.
【解】 (1)把M代入方程y2=2px,
得p=2,
因此抛物线的方程为y2=4x.
(2)抛物线的准线方程为x=-1,所以F1(-1,0),设双曲线的右焦点为F,则F(1,0),
于是2a=||MF1|-|MF||==,
因此a=.
又因为c=1,所以b2=c2-a2=,
于是,双曲线的方程为-=1.
课题:抛物线及标准方程
课时:09
课型:新授课
知识与技能目标
使学生掌握抛物线的定义、抛物线的标准方程及其推导过程.
要求学生进一步熟练掌握解析几何的基本思想方法,提高分析、对比、概括、转化等方面的能力.
情感,态度与价值观目标
(1)培养学生用对称的美学思维来体现数学的和谐美。
(2)培养学生观察,实验,探究与交流的数学活动能力。
能力目标:
(1)重视基础知识的教学、基本技能的训练和能力的培养;
(2)启发学生能够发现问题和提出问题,善于独立思考,学会分析问题和创造地解决问题;
通过教师指导发现知识结论,培养学生抽象概括能力和逻辑思维能力
(1)复习与引入过程
回忆平面内与一个定点F的距离和一条定直线l的距离的比是常数e的轨迹,当0<e<1时是椭圆,当e>1时是双曲线,那么当e=1时,它又是什么曲线?
2.简单实验
如图2-29,把一根直尺固定在画图板内直线l的位置上,一块三角板的一条直角边紧靠直尺的边缘;把一条绳子的一端固定于三角板另一条直角边上的点A,截取绳子的长等于A到直线l的距离AC,并且把绳子另一端固定在图板上的一点F;用一支铅笔扣着绳子,紧靠着三角板的这条直角边把绳子绷紧,然后使三角板紧靠着直尺左右滑动,这样铅笔就描出一条曲线,这条曲线叫做抛物线.反复演示后,请同学们来归纳抛物线的定义,教师总结.
(2)新课讲授过程
(i)由上面的探究过程得出抛物线的定义
《板书》平面内与一定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线(定点F不在定直线l上).定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线.
(ii) 抛物线标准方程的推导过程
引导学生分析出:方案3中得出的方程作为抛物线的标准方程.这是因为这个方程不仅具有较简的形式,而方程中的系数有明确的几何意义:一次项系数是焦点到准线距离的2倍.
由于焦点和准线在坐标系下的不同分布情况,抛物线的标准方程有四种情形(列表如下):
将上表画在小黑板上,讲解时出示小黑板,并讲清为什么会出现四种不同的情形,四种情形中P>0;并指出图形的位置特征和方程的形式应结合起来记忆.即:当对称轴为x轴时,方程等号右端为±2px,相应地左端为y2;当对称轴为y轴时,方程等号的右端为±2py,相应地左端为x2.同时注意:当焦点在正半轴上时,取正号;当焦点在负半轴上时,取负号.
(iii)例题讲解与引申
已知抛物线的标准方程是y2=6x,求它的焦点坐标和准线方程
已知抛物线的焦点是F(0,-2),求它的标准方程
解 因为p=3,所以抛物线的焦点坐标是(3/2,0)准线方程是x=-3/2
因为抛物线的焦点在轴的负半轴上,且p/2=2,p=4,所以抛物线的标准方程是x2=-8y
例2一种卫星接收天线的轴截面如图所示。卫星拨束近似平行状态社如轴截面为抛物线的接受天线,经反射聚焦到焦点处。已知接收天线的口径为4.8m深度为0.5m,求抛物线的标准方程和焦点坐标。
解:设抛物线的标准方程是y2=2px (p>0)。有已知条件可得,点A的坐标是(0.5,2.4)代入方程,得2.4=2p*0.5即=5.76所以,抛物线的标准方程是y2=11.52x,焦点坐标是(2.88,0)
课堂练习:第67页1、2、3
课后作业:第73页1、2、3、4
课后预习:双曲线的性质