高中拋物線教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-22高中數(shù)學(xué)選修1-12.3.2拋物線的幾何性質(zhì)學(xué)案(蘇教版)。
年級(jí)高二學(xué)科數(shù)學(xué)選修1-1/2-1
總課題2.4拋物線總課時(shí)第課時(shí)
分課題2.4.2拋物線的幾何性質(zhì)分課時(shí)第1課時(shí)
主備人梁靚審核人朱兵上課時(shí)間
預(yù)習(xí)導(dǎo)讀(文)閱讀選修1-1第49--50頁,然后做教學(xué)案,完成前三項(xiàng)。
(理)閱讀選修2-1第52--53頁,然后做教學(xué)案,完成前三項(xiàng)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)1.會(huì)根據(jù)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程研究拋物線的幾何性質(zhì);
2.初步理解四種形式的拋物線的幾何性質(zhì);
3.能簡(jiǎn)單應(yīng)用拋物線的性質(zhì)解決有關(guān)拋物線的實(shí)際問題。
一、預(yù)習(xí)檢查
1.完成下表:
標(biāo)準(zhǔn)方程
圖形
焦點(diǎn)
坐標(biāo)
準(zhǔn)線
方程
范圍
對(duì)稱軸
頂點(diǎn)
坐標(biāo)
離心率
開口
方向
2.過拋物線的且垂直于其的直線與拋物線的交于兩點(diǎn),連結(jié)這兩點(diǎn)間的叫做拋物線的通徑。拋物線的通徑為.
3.若拋物線上縱坐標(biāo)為-4的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離為5,則焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是.
4.求頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)為的拋物線的方程.
二、問題探究
探究1:根據(jù)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程可以得到拋物線的哪些幾何性質(zhì)?
探究2:根據(jù)你現(xiàn)有的知識(shí),你能找出一種拋物線的畫法嗎?
例1.經(jīng)過拋物線的焦點(diǎn)作一條直線與拋物線交于兩點(diǎn),求證:以線段為直徑的圓與拋物線的準(zhǔn)線相切.
例2.汽車前燈的反光曲面與軸截面的交線為拋物線,燈口直徑為197,反光曲面的頂點(diǎn)到燈口的距離是69.由拋物線的性質(zhì)可知,當(dāng)燈泡安裝在拋物線的焦點(diǎn)處時(shí),經(jīng)反光曲面反射后的光線是平行光線.為了獲得平行光線,應(yīng)怎樣安裝燈泡?(精確到1)
三、思維訓(xùn)練
1.如果拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸,焦點(diǎn)在直線上,則拋物線的方程為.
2.若拋物線,過其焦點(diǎn)傾斜角為的直線交拋物線于兩點(diǎn),且,則此拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
3.拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)與雙曲線的左焦點(diǎn)重合,則這條拋物線的方程是.
4.已知拋物線上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)及一個(gè)定點(diǎn),是拋物線的焦點(diǎn),若成等差數(shù)列,則.
四、課后鞏固
1.過拋物線的焦點(diǎn)作兩弦和,其所在直線傾斜角分別為和,則的大小關(guān)系是.
2.過拋物線的焦點(diǎn),且與圓相切的直線方程是.
3.已知點(diǎn)是拋物線上的一點(diǎn),為拋物線的焦點(diǎn),若以為直徑作圓,則此圓與軸的位置關(guān)系是.
4.已知拋物線的準(zhǔn)線與雙曲線交于兩點(diǎn),點(diǎn)為拋物線的焦點(diǎn),若△為直角三角形,則雙曲線的離心率是.
5.過拋物線焦點(diǎn)的直線交拋物線于兩點(diǎn),以為直徑的圓中,面積的最小值為.
6.已知是拋物線上三點(diǎn),且它們到焦點(diǎn)
的距離成等差數(shù)列,求證:.
7.已知拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸的正半軸,設(shè)是拋物線上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不垂直于軸)且,線段的中垂線恒過定點(diǎn).求此拋物線
的方程.
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總課題2.4拋物線總課時(shí)第課時(shí)
分課題拋物線習(xí)題課分課時(shí)第1課時(shí)
主備人梁靚審核人朱兵上課時(shí)間
預(yù)習(xí)導(dǎo)讀(文)閱讀選修1-1第頁,然后做教學(xué)案,完成前三項(xiàng)。
(理)閱讀選修2-1第頁,然后做教學(xué)案,完成前三項(xiàng)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程及其幾何性質(zhì);
2.會(huì)用待定系數(shù)法較熟練的求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
3.能解決一些與拋物線有關(guān)的簡(jiǎn)單綜合問題,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合、化歸和方程等思想,提高學(xué)生的綜合能力。
一、預(yù)習(xí)檢查
1.過點(diǎn)與拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線有條.
2.若拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)與橢圓的右焦點(diǎn)重合,則.
3.當(dāng)為何值時(shí),直線恒過定點(diǎn),則過點(diǎn)的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方
程為.
4.已知點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)在拋物線上運(yùn)動(dòng),則取得最小值時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)是.
二、問題探究
例1.設(shè)過拋物線焦點(diǎn)的一條直線和拋物線有兩個(gè)交點(diǎn),且兩個(gè)交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,求證:.
例2.已知是拋物線上不相同的兩個(gè)點(diǎn),是弦的垂直平分線.
(1)當(dāng)取何值時(shí),可使拋物線的焦點(diǎn)與原點(diǎn)到直線的距離相等?證明你的結(jié)論.
(2)當(dāng)直線的斜率為1時(shí),求在軸上截距的取值范圍.
三、思維訓(xùn)練
1.若為經(jīng)過拋物線的焦點(diǎn)的弦,且為坐標(biāo)原點(diǎn),則△的面積為.
2.過拋物線的焦點(diǎn)作弦,若,則弦所在直線方程是.
3.已知拋物線與雙曲線有相同的焦點(diǎn),點(diǎn)是兩曲線的交點(diǎn),且軸,則雙曲線的離心率為.
4.(理)已知是過拋物線的焦點(diǎn),且傾斜角為的一條弦,繞準(zhǔn)線旋轉(zhuǎn)一周所成旋轉(zhuǎn)面面積為,以為直徑的球面面積為,則與的大小關(guān)系是.
四、課后鞏固
1.拋物線的焦點(diǎn)在軸正半軸上,直線與拋物線相交于點(diǎn),,則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
2.過拋物線焦點(diǎn)的直線與拋物線交于兩點(diǎn),
且△的面積為,則.
3.圓心在拋物線上,與拋物線的準(zhǔn)線相切且過坐標(biāo)原點(diǎn)的圓的方程為.
4.若點(diǎn)及拋物線的焦點(diǎn)與拋物線上的動(dòng)點(diǎn)的距離之和為,當(dāng)取最小值時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)為.
5.過拋物線的頂點(diǎn)作互相垂直的兩弦,求證:直線過定點(diǎn).
6.已知直線交拋物線于兩點(diǎn).
(1)求證:(為坐標(biāo)原點(diǎn));
(2)若△的面積等于2,求的值.
§2.3.2拋物線的幾何性質(zhì)(1)
§2.3.2拋物線的幾何性質(zhì)(1)
【學(xué)情分析】:
由于學(xué)生具備了曲線與方程的部分知識(shí),掌握了研究解析幾何的基本方法,因而利用已有橢圓與雙曲線的知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)、歸納知識(shí),指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐和創(chuàng)新意識(shí)上下工夫,訓(xùn)練基本技能。
【教學(xué)目標(biāo)】:
(1)知識(shí)與技能:
熟練掌握拋物線的范圍,對(duì)稱性,頂點(diǎn),準(zhǔn)線,離心率等幾何性質(zhì)。
(2)過程與方法:
重視基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)、基本技能的訓(xùn)練和能力的培養(yǎng);啟發(fā)學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,善于獨(dú)立思考。
(3)情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí),實(shí)事求是的個(gè)性品質(zhì)和數(shù)學(xué)交流合作能力,以及勇于探索,勇于創(chuàng)新的求知意識(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣與熱情。
【教學(xué)重點(diǎn)】:
熟練掌握拋物線的范圍,對(duì)稱性,頂點(diǎn),準(zhǔn)線,離心率等幾何性質(zhì)。
【教學(xué)難點(diǎn)】:
熟練掌握拋物線的范圍,對(duì)稱性,頂點(diǎn),準(zhǔn)線,離心率等幾何性質(zhì)及其應(yīng)用。
【課前準(zhǔn)備】:
Powerpoint或投影片
【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】:
教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
一、復(fù)習(xí)引入
1.已知拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)是F(0,-2),求它的標(biāo)準(zhǔn)方程.
解:焦點(diǎn)在x軸負(fù)半軸上,=2,所以所求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是
2.填空:動(dòng)點(diǎn)M與定點(diǎn)F的距離和它到定直線的距離的比等于e,則當(dāng)0<e<1時(shí),動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是橢圓;當(dāng)e=1時(shí),動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是拋物線;當(dāng)e>1時(shí),動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是雙曲線.
3.復(fù)習(xí)橢圓、雙曲線幾何性質(zhì)的主要內(nèi)容:
通過離心率的填空引出拋物線。引起學(xué)生的興趣。
二、拋物線的幾何性質(zhì)類比研究歸納拋物線的幾何性質(zhì):
引導(dǎo)學(xué)生填寫表格。通過對(duì)比,讓學(xué)生掌握拋物線的四種圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程、焦點(diǎn)坐標(biāo)以及準(zhǔn)線方程。
三、例題講解例1已知拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸,且過點(diǎn)A(4,2),求這條拋物線的準(zhǔn)線方程。
解:⑴若拋物線開口向右,
設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為
∵
∴
∴拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為
⑵若拋物線開口向上,
設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為
∵
∴
∴拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為
例2汽車前燈反射鏡與軸截面的交線是拋物線的一部分,燈口所在的圓面與反射鏡的軸垂直,燈泡位于拋物線焦點(diǎn)處。已知燈口的直徑是24cm,燈深10cm,那么燈泡與反射鏡的頂點(diǎn)距離是多少?
讓學(xué)生運(yùn)用拋物線的幾何性質(zhì),寫出符合條件的拋物線的準(zhǔn)線方程。
三、例題講解分析:依標(biāo)準(zhǔn)方程特點(diǎn)和幾何性質(zhì)建系,由待定系數(shù)法求解,強(qiáng)調(diào)方程的完備性。
解:如圖,在探照燈的軸截面所在平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系,使反光鏡的頂點(diǎn)(即拋物線的頂點(diǎn))與原點(diǎn)重合,軸垂直于燈口直徑.
拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,由已知條件可得點(diǎn)的坐標(biāo)是(40,30)且在拋物線上,代入方程得:,
所以所求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,焦點(diǎn)坐標(biāo)是.
例3過拋物線的焦點(diǎn)F任作一條直線m,交這拋物線于A、B兩點(diǎn),
求證:以AB為直徑的圓和這拋物線的準(zhǔn)線相切.
分析:運(yùn)用拋物線的定義和平面幾何知識(shí)來證比較簡(jiǎn)捷.
證明:如圖.設(shè)AB的中點(diǎn)為E,過A、E、B分別向準(zhǔn)線引垂線AD,EH,BC,垂足為D、H、C,則
|AF|=|AD|,|BF|=|BC|
∴|AB|=|AF|+|BF|=|AD|+|BC|=2|EH|
所以EH是以AB為直徑的圓E的半徑,且EH⊥l,
因而圓E和準(zhǔn)線相切.
運(yùn)用拋物線的幾何性質(zhì)解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和綜合解題能力。
四、鞏固練習(xí)1.過拋物線的焦點(diǎn)作直線交拋物線于,兩點(diǎn),如果,那么=(B)
(A)10(B)8(C)6(D)4
2.已知為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),為拋物線的焦點(diǎn),定點(diǎn),則的最小值為(B)
(A)3(B)4(C)5(D)6
3.過拋物線的焦點(diǎn)作直線交拋物線于、兩點(diǎn),若線段、的長(zhǎng)分別是、,則=(C)
(A)(B)(C)(D)
4.過拋物線焦點(diǎn)的直線它交于、兩點(diǎn),則弦的中點(diǎn)的軌跡方程是
5.定長(zhǎng)為的線段的端點(diǎn)、在拋物線上移動(dòng),求中點(diǎn)到軸距離的最小值,并求出此時(shí)中點(diǎn)的坐標(biāo)
(答案:,M到軸距離的最小值為)
6.已知拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),對(duì)稱軸是x軸,拋物線上的點(diǎn)M(-3,m)到焦點(diǎn)的距離等于5,求拋物線的方程和m的值.
解法一:由焦半徑關(guān)系,設(shè)拋物線方程為y2=-2px(p>0),則準(zhǔn)線方
因?yàn)閽佄锞€上的點(diǎn)M(-3,m)到焦點(diǎn)的距離|MF|與到準(zhǔn)線的距離
得p=4.
因此,所求拋物線方程為y2=-8x.
又點(diǎn)M(-3,m)在此拋物線上,故m2=-8(-3).
解法二:由題設(shè)列兩個(gè)方程,可求得p和m.由題意
在拋物線上且|MF|=5,故
分層訓(xùn)練,讓學(xué)生牢牢掌握拋物線的幾何性質(zhì)。
由學(xué)生演板.
五、課后練習(xí)1.根據(jù)下列條件,求拋物線的方程,并畫出草圖.
(1)頂點(diǎn)在原點(diǎn),對(duì)稱軸是x軸,頂點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于8.
(2)頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上,且過P(4,2)點(diǎn).
(3)頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上,其上點(diǎn)P(m,-3)到焦點(diǎn)距離為5.
2.過拋物線焦點(diǎn)F的直線與拋物線交于A、B兩點(diǎn),若A、B在準(zhǔn)線上的射影是A2,B2,則∠A2FB2等于
3.拋物線頂點(diǎn)在原點(diǎn),以坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸,過焦點(diǎn)且與y軸垂直的弦長(zhǎng)為16,求拋物線方程.
4.以橢圓的右焦點(diǎn),F(xiàn)為焦點(diǎn),以坐標(biāo)原點(diǎn)為頂點(diǎn)作拋物線,求拋物線截橢圓在準(zhǔn)線所得的弦長(zhǎng).
5.有一拋物線型拱橋,當(dāng)水面距拱頂4米時(shí),水面寬40米,當(dāng)水面下降1米時(shí),水面寬是多少米?
6.已知拋物線關(guān)于x軸對(duì)稱,頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),其上一點(diǎn)M(2,m)到焦點(diǎn)的距離等于3,求拋物線方程及m值。
習(xí)題答案:
1.(1)y2=±32x(2)x2=8y(3)x2=-8y
2.90°3.x2=±16y4.
5.米6.y2=4x,m=或
課后練習(xí)注意分層訓(xùn)練,讓學(xué)生牢牢掌握拋物線的幾何性質(zhì)。
練習(xí)與測(cè)試:
1.求適合下列條件的拋物線的方程:
(1)頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)為(0,5);
(2)對(duì)稱軸為x軸,頂點(diǎn)在原點(diǎn),且過點(diǎn)(-3,4)。
2.若P(x0,y0)是拋物線y2=-32x上一點(diǎn),F(xiàn)為拋物線的焦點(diǎn),則PF=()。
(A)x0+8(B)x0-8(C)8-x0(D)x0+16
3.一個(gè)拋物線型拱橋,當(dāng)水面離拱頂2m時(shí),水面寬4m,若水面下降1m,求水面寬度。
4.已知拋物線關(guān)于x軸為對(duì)稱,它的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),并且經(jīng)過點(diǎn),求它的標(biāo)準(zhǔn)方程.
解:由題意,可設(shè)拋物線方程為,因?yàn)樗^點(diǎn),
所以,即
因此,所求的拋物線方程為.
5.探照燈反射鏡的軸截面是拋物線的一部分,光源位于拋物線的焦點(diǎn)處,已知燈的圓的直徑60cm,燈深為40cm,求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程和焦點(diǎn)位置.
分析:這是拋物線的實(shí)際應(yīng)用題,設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程后,根據(jù)題設(shè)條件,可確定拋物線上一點(diǎn)坐標(biāo),從而求出p值.
解:如圖,在探照燈的軸截面所在平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系,使反光鏡的頂點(diǎn)(即拋物線的頂點(diǎn))與原點(diǎn)重合,x軸垂直于燈口直徑.
設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是(p>0).
由已知條件可得點(diǎn)A的坐標(biāo)是(40,30),代入方程,得,
即
所求的拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為.
高中數(shù)學(xué)選修1-12.1.2橢圓的幾何性質(zhì)(1)學(xué)案(蘇教版)
年級(jí)高二學(xué)科數(shù)學(xué)選修1-1/2-1
總課題2.2.2橢圓的幾何性質(zhì)總課時(shí)第課時(shí)
分課題2.2.2橢圓的幾何性質(zhì)(1)分課時(shí)第1課時(shí)
主備人梁靚審核人朱兵上課時(shí)間
預(yù)習(xí)導(dǎo)讀(文)閱讀選修1-1第31--34頁,然后做教學(xué)案,完成前三項(xiàng)。
(理)閱讀選修2-1第33--36頁,然后做教學(xué)案,完成前三項(xiàng)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟練掌握橢圓的范圍,對(duì)稱性,頂點(diǎn)、長(zhǎng)軸、短軸等簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)
2.掌握標(biāo)準(zhǔn)方程中的幾何意義,以及的相互關(guān)系
3.感受如何運(yùn)用方程研究曲線的幾何性質(zhì).
一、預(yù)習(xí)檢查
1、橢圓的長(zhǎng)軸的端點(diǎn)坐標(biāo)為.
2、橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)與短軸長(zhǎng)之比為2:1,它的一個(gè)焦點(diǎn)是,
則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
3、已知橢圓,若直線過橢圓的
左焦點(diǎn)和上頂點(diǎn),則該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
二、問題探究
探究1:“范圍”是方程中變量的取值范圍,是曲線所在的位置的范圍。
橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程中的取值范圍是什么?其圖形位置是怎樣的?
探究2:標(biāo)準(zhǔn)形式的方程所表示的橢圓,其對(duì)稱性是怎樣的?能否借助標(biāo)準(zhǔn)方程用代數(shù)方法推導(dǎo)?
探究3:橢圓的頂點(diǎn)是怎樣的點(diǎn)?橢圓的長(zhǎng)軸與短軸是怎樣定義的?長(zhǎng)軸長(zhǎng)、短軸長(zhǎng)各是多少?的幾何意義各是什么??
例1.求橢圓的長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)、焦點(diǎn)和頂點(diǎn)的坐標(biāo),并畫出這個(gè)橢圓.
例2.求符合下列條件的橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程(焦點(diǎn)在x軸上):
(1)焦點(diǎn)與長(zhǎng)軸較接近的端點(diǎn)的距離為,焦點(diǎn)與短軸兩端點(diǎn)的連線互相垂直.
(2)已知橢圓的中心在原點(diǎn),長(zhǎng)軸是短軸的三倍,且橢圓經(jīng)過點(diǎn)P(3,0),求橢圓的方程.
例3.1998年12月19日,太原衛(wèi)星發(fā)射中心為摩托羅拉公司(美國(guó))發(fā)射了“銥星”系統(tǒng)通信衛(wèi)星,衛(wèi)星運(yùn)行的軌道是橢圓,是其焦點(diǎn),地球中心為焦點(diǎn),設(shè)地球半徑為,已知橢圓軌道的近地點(diǎn)(離地面最近的點(diǎn))距地面,遠(yuǎn)地點(diǎn)(離地面最遠(yuǎn)的點(diǎn))距地面,并且、、在同一直線上,求衛(wèi)星運(yùn)行的軌道方程.
三、思維訓(xùn)練
1、根據(jù)前面所學(xué)有關(guān)知識(shí)畫出下列圖形
①.②.
2、在下列方程所表示的曲線中,關(guān)于軸、軸都對(duì)稱的是()
A.B.
C.D.
3、當(dāng)取區(qū)間中的不同的值時(shí),方程所表示的曲線是一組具有
相同的橢圓.
四、知識(shí)鞏固
1、求出下列橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)、短軸長(zhǎng)、定點(diǎn)坐標(biāo)和焦點(diǎn)坐標(biāo):
(1);(2);(3);(4).
2、橢圓的內(nèi)接正方形的面積為.
3、橢圓的焦點(diǎn)到直線的距離為.
4、已知(3,0),(3,0)是橢圓=1的兩焦點(diǎn),是橢圓上的點(diǎn),,當(dāng)時(shí),面積最大,則=,=.
拋物線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來,使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。那么如何寫好我們的教案呢?以下是小編為大家收集的“拋物線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)”大家不妨來參考。希望您能喜歡!
2.3.2拋物線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)
(一)教學(xué)目標(biāo):
1.掌握拋物線的范圍、對(duì)稱性、頂點(diǎn)、離心率等幾何性質(zhì);
2.能根據(jù)拋物線的幾何性質(zhì)對(duì)拋物線方程進(jìn)行討論,在此基礎(chǔ)上列表、描點(diǎn)、畫拋物線圖形;
3.在對(duì)拋物線幾何性質(zhì)的討論中,注意數(shù)與形的結(jié)合與轉(zhuǎn)化.
(二)教學(xué)重點(diǎn):拋物線的幾何性質(zhì)及其運(yùn)用
(三)教學(xué)難點(diǎn):拋物線幾何性質(zhì)的運(yùn)用
(四)教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:(學(xué)生回顧并填表格)
1.拋物線定義:平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線.定點(diǎn)F叫做拋物線的焦點(diǎn),定直線叫做拋物線的準(zhǔn)線.
圖形
方程
焦點(diǎn)
準(zhǔn)線
2.拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程:
相同點(diǎn):(1)拋物線都過原點(diǎn);(2)對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸;(3)準(zhǔn)線都與對(duì)稱軸垂直,垂足與焦點(diǎn)在對(duì)稱軸上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱它們到原點(diǎn)的距離都等于一次項(xiàng)系數(shù)絕對(duì)值的,即.
不同點(diǎn):(1)圖形關(guān)于x軸對(duì)稱時(shí),x為一次項(xiàng),y為二次項(xiàng),方程右端為、左端為;圖形關(guān)于y軸對(duì)稱時(shí),x為二次項(xiàng),y為一次項(xiàng),方程右端為,左端為.(2)開口方向在x軸(或y軸)正向時(shí),焦點(diǎn)在x軸(或y軸)的正半軸上,方程右端取正號(hào);開口在x軸(或y軸)負(fù)向時(shí),焦點(diǎn)在x軸(或y軸)負(fù)半軸時(shí),方程右端取負(fù)號(hào).
二、講解新課:
類似研究雙曲線的性質(zhì)的過程,我們以為例來研究一下拋物線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì):
1.范圍
因?yàn)閜>0,由方程可知,這條拋物線上的點(diǎn)M的坐標(biāo)(x,y)滿足不等式x≥0,所以這條拋物線在y軸的右側(cè);當(dāng)x的值增大時(shí),|y|也增大,這說明拋物線向右上方和右下方無限延伸.
2.對(duì)稱性
以-y代y,方程不變,所以這條拋物線關(guān)于x軸對(duì)稱,我們把拋物線的對(duì)稱軸叫做拋物線的軸.
3.頂點(diǎn)
拋物線和它的軸的交點(diǎn)叫做拋物線的頂點(diǎn).在方程中,當(dāng)y=0時(shí),x=0,因此拋物線的頂點(diǎn)就是坐標(biāo)原點(diǎn).
4.離心率
拋物線上的點(diǎn)M與焦點(diǎn)的距離和它到準(zhǔn)線的距離的比,叫做拋物線的離心率,用e表示.由拋物線的定義可知,e=1.
對(duì)于其它幾種形式的方程,列表如下:(學(xué)生通過對(duì)照完成下表)
標(biāo)準(zhǔn)方程圖形頂點(diǎn)對(duì)稱軸焦點(diǎn)準(zhǔn)線離心率
注意強(qiáng)調(diào)的幾何意義:是焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離.
思考:拋物線有沒有漸近線?(體會(huì)拋物線與雙曲線的區(qū)別)
三、例題講解:
例1已知拋物線關(guān)于x軸為對(duì)稱,它的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),并且經(jīng)過點(diǎn),求它的標(biāo)準(zhǔn)方程,并用描點(diǎn)法畫出圖形.
分析:首先由已知點(diǎn)坐標(biāo)代入方程,求參數(shù)p.
解:由題意,可設(shè)拋物線方程為,因?yàn)樗^點(diǎn),
所以,即
因此,所求的拋物線方程為.
將已知方程變形為,根據(jù)計(jì)算拋物線在的范圍內(nèi)幾個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),得
x01234…
y022.83.54…
描點(diǎn)畫出拋物線的一部分,再利用對(duì)稱性,就可以畫出拋物線的另一部分
點(diǎn)評(píng):在本題的畫圖過程中,如果描出拋物線上更多的點(diǎn),可以發(fā)現(xiàn)這條拋物線雖然也向右上方和右下方無限延伸,但并不能像雙曲線那樣無限地接近于某一直線,也就是說,拋物線沒有漸近線.
例2斜率為1的直線經(jīng)過拋物線y2=4x的焦點(diǎn),與拋物線交于兩點(diǎn)A、B,求線段AB的長(zhǎng).
解法1:如圖所示,由拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程可知,焦點(diǎn)F(1,0),準(zhǔn)線方程x=—1.
由題可知,直線AB的方程為y=x—1
代入拋物線方程y2=4x,整理得:x2—6x+1=0
解上述方程得x1=3+2,x2=3—2
分別代入直線方程得y1=2+2,y2=2—2
即A、B的坐標(biāo)分別為(3+2,2+2),(3—2,2—2)
∴|AB|=
解法2:設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),則x1+x2=6,x1x2=1
∴|AB|=|x1—x2|
解法3:設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),由拋物線定義可知,
|AF|等于點(diǎn)A到準(zhǔn)線x=—1的距離|AA′|
即|AF|=|AA′|=x1+1
同理|BF|=|BB′|=x2+1
∴|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+2=8
點(diǎn)評(píng):解法2是利用韋達(dá)定理根與系數(shù)的關(guān)系,設(shè)而不求,是解析幾何中求弦長(zhǎng)的一種普遍適用的方法;解法3充分利用了拋物線的定義,解法簡(jiǎn)潔,值得引起重視。
變式訓(xùn)練:過拋物線的焦點(diǎn)作直線,交拋物線于,兩點(diǎn),若,求。
解:,,。
點(diǎn)評(píng):由以上例2以及變式訓(xùn)練可總結(jié)出焦點(diǎn)弦弦長(zhǎng):或。
四、達(dá)標(biāo)練習(xí):
1.過拋物線的焦點(diǎn)作直線交拋物線于,兩點(diǎn),如果,那么=()
(A)10(B)8(C)6(D)4
2.已知為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),為拋物線的焦點(diǎn),定點(diǎn),則的最小值為()
(A)3(B)4(C)5(D)6
3.過拋物線焦點(diǎn)的直線它交于、兩點(diǎn),則弦的中點(diǎn)的軌跡方程是______
4.定長(zhǎng)為的線段的端點(diǎn)、在拋物線上移動(dòng),求中點(diǎn)到軸距離的最小值,并求出此時(shí)中點(diǎn)的坐標(biāo).
參考答案:1.B2.B3.4.,M到軸距離的最小值為.
五、小結(jié):拋物線的離心率、焦點(diǎn)、頂點(diǎn)、對(duì)稱軸、準(zhǔn)線、中心等.
六、課后作業(yè):
1.根據(jù)下列條件,求拋物線的方程,并畫出草圖.
(1)頂點(diǎn)在原點(diǎn),對(duì)稱軸是x軸,頂點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于8.
(2)頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上,且過P(4,2)點(diǎn).
(3)頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上,其上點(diǎn)P(m,-3)到焦點(diǎn)距離為5.
2.過拋物線焦點(diǎn)F的直線與拋物線交于A、B兩點(diǎn),若A、B在準(zhǔn)線上的射影是A2、B2,則∠A2FB2等于.
3.拋物線頂點(diǎn)在原點(diǎn),以坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸,過焦點(diǎn)且與y軸垂直的弦長(zhǎng)為16,求拋物線方程.
4.以橢圓的右焦點(diǎn),F(xiàn)為焦點(diǎn),以坐標(biāo)原點(diǎn)為頂點(diǎn)作拋物線,求拋物線截橢圓在準(zhǔn)線所得的弦長(zhǎng).
5.有一拋物線型拱橋,當(dāng)水面距拱頂4米時(shí),水面寬40米,當(dāng)水面下降1米時(shí),水面寬是多少米?
習(xí)題答案:
1.(1)y2=±32x(2)x2=8y(3)x2=-8y
2.90°3.x2=±16y4.5.米
七、板書設(shè)計(jì)(略)