第17课时:抛物线与几何图形(3)
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第1篇一、教学背景抛物线是高中数学中重要的几何图形之一,它不仅具有丰富的几何性质,而且在实际生活中也有着广泛的应用。
为了提高学生对抛物线的认识和应用能力,我在教学过程中,结合教材内容,设计了一系列的实践应用活动。
以下是对这节课的教学反思。
二、教学目标1. 让学生了解抛物线的定义、性质和图形特点。
2. 培养学生运用抛物线知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生的创新思维和团队合作精神。
三、教学过程1. 导入新课通过展示生活中常见的抛物线图形,如滑梯、抛物线桥等,激发学生的学习兴趣,引出抛物线的概念。
2. 探究抛物线的性质通过引导学生观察、分析,总结出抛物线的性质,如对称性、开口方向、顶点坐标等。
3. 实践应用(1)设计抛物线桥让学生分组讨论,设计一座抛物线桥,要求桥面平滑,连接两端的直线段。
在设计中,要考虑抛物线的开口方向、顶点坐标等因素。
(2)分析抛物线运动轨迹让学生观察篮球在空中的运动轨迹,分析其是否为抛物线,并解释原因。
4. 总结与反思引导学生总结本节课所学内容,回顾抛物线的性质和应用,并对自己的学习进行反思。
四、教学反思1. 教学方法本节课采用了启发式教学和合作学习的方式,让学生在探究、讨论中主动学习。
通过实践应用,使学生将理论知识与实际生活相结合,提高了学生的学习兴趣和积极性。
2. 教学内容教学内容贴近生活,具有实际意义。
通过设计抛物线桥、分析抛物线运动轨迹等活动,使学生更好地理解抛物线的性质和应用。
3. 学生参与度学生在课堂上的参与度较高,能够积极参与讨论和实践活动。
但在设计抛物线桥时,部分学生存在思维定势,未能充分发挥创新思维。
4. 教学效果通过本节课的学习,学生对抛物线的性质和应用有了更深入的认识,能够运用所学知识解决实际问题。
但在课堂实践活动中,部分学生的合作能力有待提高。
五、改进措施1. 加强学生创新思维的培养在实践活动设计中,鼓励学生从不同角度思考问题,提出更多有创意的设计方案。
一.课题:抛物线及其标准方程(1)二.教学目标:1.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.2.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.3.通过一个简单实验引入抛物线的定义,可以对学生进行理论来源于实践的辩证唯物主义思想教育.三.教学重、难点:1. 重点:抛物线的定义和标准方程.(解决办法:通过一个简单实验与椭圆、双曲线的定义相比较引入抛物线的定义;通过一些例题加深对标准方程的认识).2. 难点:抛物线的标准方程的推导.(解决办法:由三种建立坐标系的方法中选出一种最佳方法,避免了硬性规定坐标系.)四、教学过程(一)导出课题:我们已学习了圆、椭圆、双曲线三种圆锥曲线.今天我们将学习第四种圆锥曲线——抛物线,以及它的定义和标准方程.课题是“抛物线及其标准方程”.请大家思考两个问题:问题1:同学们对抛物线已有了哪些认识?在物理中,抛物线被认为是抛射物体的运行轨道;在数学中,抛物线是二次函数的图象?问题2:在二次函数中研究的抛物线有什么特征?在二次函数中研究的抛物线,它的对称轴是平行于y轴、开口向上或开口向下两种情形.引导学生进一步思考:如果抛物线的对称轴不平行于y轴,那么就不能作为二次函数的图象来研究了.今天,我们突破函数研究中这个限制,从更一般意义上来研究抛物线.(二)抛物线的定义1.回顾: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.3.定义: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.(三)抛物线的标准方程设定点F到定直线l的距离为p(p为已知数且大于0).下面,我们来求抛物线的方程.怎样选择直角坐标系,才能使所得的方程取较简单的形式呢?让学生议论一下,教师巡视,启发辅导,最后简单小结建立直角坐标系的几种方案:方案1:(由第一组同学完成,请一优等生演板.)以l为y轴,过点F与直线l垂直的直线为x轴建立直角坐标系(图2-30).设定点F(p,0),动点M的坐标为(x,y),过M作MD⊥y轴于D,抛物线的集合为:p={M||MF|=|MD|}.化简后得:y2=2px p2(p>0).方案2:(由第二组同学完成,请一优等生演板)以定点F为原点,平行l的直线为y轴建立直角坐标系(图2-31).设动点M的坐标为(x,y),且设直线l的方程为x=-p,定点F(0,0),过M作MD⊥l于D,抛物线的集合为:p={M||MF|=|MD|}.化简得:y2=2px+p2(p>0).方案3:(由第三、四组同学完成,请一优等生演板.)取过焦点F且垂直于准线l的直线为x轴,x轴与l交于K,以线段KF的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系(图2-32).抛物线上的点M(x,y)到l的距离为d,抛物线是集合p={M||MF|=d}.化简后得:y2=2px(p>0).比较所得的各个方程,应该选择哪些方程作为抛物线的标准方程呢?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):由学生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.(四)四种标准方程的应用例题:(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)已知抛物线的焦点坐标是F(0,-2),求它的标准方程.方程是x2=-8y.练习:根据下列所给条件,写出抛物线的标准方程:(1)焦点是F(3,0);答案是:(1)y2=12x;(2)y2=-x;(3)焦点到准线的距离是2.(3)y2=4x,y2=-4x,x2=4y,x2=-4y.由三名学生演板,教师予以订正.这时,教师小结一下:由于抛物线的标准方程有四种形式,且每一种形式中都只含一个系数p,因此只要给出确定p的一个条件,就可以求出抛物线的标准方程.当抛物线的焦点坐标或准线方程给定以后,它的标准方程就唯一确定了;若抛物线的焦点坐标或准线方程没有给定,则所求的标准方程就会有多解.(五)小结:本次课主要介绍了抛物线的定义,推导出抛物线的四种标准方程形式,并加以运用.五、作业:到准线的距离是多少?点M的横坐标是多少?2.求下列抛物线的焦点坐标和准线方程:(1)x2=2y;(2)4x2+3y=0;(3)2y2+5x=0;(4)y2-6x=0.3.根据下列条件,求抛物线的方程,并描点画出图形:(1)顶点在原点,对称轴是x轴,并且顶点与焦点的距离等于6;(2)顶点在原点,对称轴是y轴,并经过点p(-6,-3).4.求焦点在直线3x-4y-12=0上的抛物线的标准方程.作业答案:3.(1)y2=24x,y2=-2x,(2)x2=-12y(图略)4.分别令x=0,y=0得两个焦点F1(0,-3),F2(4,0),从而可得抛物线方程为x2=-12y或y2=16x.一.课题:抛物线及其标准方程(2)二.教学目标:1.会用定义法、直译法、参数法,求与抛物线有关的动点的轨迹方程;2.会判断直线与抛物线的位置关系;3.会求解与抛物线的焦点弦有关的问题.三.教学重、难点:目标1,2,3。
第17课时:抛物线与几何图形(3)班级_________ 姓名__________学号学习目标:经历探索抛物线与圆有关问题的过程,体会知识之间的相互联系,综合运用所学的知识,提高分析和解决问题的能力,感受数形结合等思想方法. 探索活动: 问题一.抛物线y =41x 2+mx +n 经过点(0,23)与(4,23). (1)求这条抛物线的解析式,并写出它的顶点坐标;(2)现有一半径为1,圆心P 在抛物线上运动的动圆,当⊙P 与坐标轴相切时,求圆心P 的坐标.问题二.如图,在直角坐标系中,⊙A 的半径为4,A 的坐标为(2,0),⊙A 与x 轴交于E 、F 两点,与y 轴交于C 、D 两点,过点C 作⊙A 的切线BC 交x 轴于B .(1)求直线BC 的解析式;(2)若抛物线y =ax 2+bx +c 的顶点在直线BC 上,与x 轴的交点恰为⊙A 与x 轴的交点,求抛物线的解析式; (3)试判断点C 是否在抛物线上,并说明理由.问题三.已知:抛物线y =ax 2+bx +c 经过原点(0,0)和A (1,-3),B (-1,5)两点. (1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线与x 轴的另一个交点为C ,以OC 为直径作⊙M ,如果过抛物线上一点P 作⊙M 的切线PD ,切点为D ,且与y 轴的正半轴交点为E ,连结MD ,已知点E 的坐标为(0,m ),求四边形EOMD 的面积(用含m 的代数式表示);(3)延长DM 交⊙M 于点N ,连结ON ,OD ,当点P 在(2)的条件下运动到什么位置时,能使得S 四边形PCMD =S △DON ,请求出此时点P 的坐标.问题四.如图,已知直线y =x +6交x 、y 轴于A 、C 两点,经过A 、O 两点的抛物线 y =ax 2+bx (a <0)的顶点B 在直线AC 上. (1)求A 、C 两点的坐标;(2)求出抛物线的函数关系式;(3)以B 点为圆心,以AB 为半径作⊙B ,将⊙B 沿x 轴翻折得到⊙D ,试判断直线AC 与⊙D 的位置关系,并求出BD 的长;(4)若E 为⊙B 优弧ACO 上一动点,连结AE 、OE ,问在抛物线上是否存在一点M ,使 ∠MOA ︰∠AEO =2︰3,若存在,试求出点M第六章 二次函数B P ED M C O Axy课后作业:1、如图,P 是射线y =53x (x >0)上的一动点,以P 为圆心的圆与y 轴相切于C 点,与x 轴的正半轴交于A 、B 两点.(1)若⊙P 的半径为5,则P 点坐标是( , );A 点坐标是( , );以P 为顶点,且经过A 点的抛物线的解析式是 ;(2)在(1)的条件下,上述抛物线是否经过点C 关于原点的对称点D ,请说明理由;(3)试问:是否存在这样的直线l ,当P 在运动过程中,经过A 、B 、C 三点的抛物线的顶点都在直线l 上?若存在,请求出直线l 的解析式;若不存在,请说明理由.2、如图,直角坐标系中,O 为坐标原点,A 点坐标为(-3,0),B 点坐标为(12,0),以AB 的中点P 为圆心,AB 为直径作OP 与y 轴的负半轴交于点C ,抛物线2y ax bx c =++经过A 、B 、C 三点,其顶点为M 点. (1)求此抛物线的解析式;(2)设点D 是抛物线与⊙P 的第四个交点(除A 、B 、C 三点外),求直线MD 的解析式; (3)判定(2)中的直线MD 是⊙P 的位置关系,并说明理由.3、如图,在平面直角坐标系中,已知点(B -,(0)A m,(0)m <,以AB 为边在x 轴下方作正方形ABCD ,点E 是线段OD 与正方形ABCD 的外接圆除点D 以外的另一个交点,连结BE 与AD 相交于点F . (1)求证:BF =DO ;(2)设直线l 是BDO △的边BO 的垂直平分线,且与BE 相交于点G .若G 是BDO △的外心,试求经过B F O ,,三点的抛物线的解析表达式;(3)在(2)的条件下,在抛物线上是否存在点P ,使该点关于直线BE 的对称点在x 轴上?若存在,求出所有这样的点的坐标;若不存在,请说明理由.例3、如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,A 点坐标为(-8,0),B 点坐标为(2,0)以AB 的中点P 为圆心,AB 为直径作⊙P 与y 轴的负半轴交于点C .① 求图象经过A ,B ,C 三点的抛物线的解析式; ② 设M 点为①中抛物线的顶点,求出顶点M 的坐标和直线MC 的解析式; ③ 判定②中的直线MC 和⊙P 的位置关系,并说明理由;④ 过坐标原点O 作直线BC 的平行线OG ,与②中的直线MC 相交于点G ,连结AG ,求出点G 的坐标,并证明AG ⊥MC .三、学生练习1、如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴相交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,D 是抛物线上一点,其坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛-47,21,B 点坐标为(1,0).① 求抛物线的解析式;② 经过A 、B 、D 三点的圆交AC 于点F ,交直线y =x +3于点E .试判断△BEF 的形状,并加以证明.2、已知:半径为1的⊙O 1与X 轴交于A 、B 两点,圆心O 1的坐标为(2, 0),二次函数y =-x 2+bx +c 的图象经过A 、B 两点,其顶点为F . (1)求 b 、c 的值及二次函数顶点F 的坐标;(2)写出将二次函数y =-x 2+bx +c 的图象向下平移1个单位再向左平移2个单位的图象的函数表达式;(3)经过原点O 的直线l 与⊙O 相切,求直线l 的函数表达式.3、已知一个二次函数的图象经过A (4,-3),B (2,1)和C (-1,-8)三点. ① 求这个二次函数的解析式以及它的图象与x 轴的交点M ,N (M 在N 的左边)的坐标; ② 若以线段MN 为直径作⊙G ,过坐标原点O 作⊙G 的切线OD ,切点为D ,求OD 的长;③ 在直线OD 上是否存在点P ,使得△MNP 是直角三角形?如果存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.问题三.如图,等边△ABC的边长为BC 边所在直线为x 轴,BC 的边上的高线AO所在直线为y 轴,建立平面直角坐标系. (1)求过A 、B 、C 三点的抛物线的解析式;(2)设⊙P 是△ABC 的内切圆,点D 为y 轴上一动点,以D 点为圆心,3为半径的⊙D 与直线..AB 、AC 都相切时,试判断⊙O 与⊙P 的位置关系,并简要说明理由;(3)若(2)中⊙P 的大小不变,圆心P 沿y 轴运动,设P 点坐标为(0,a ),则⊙P 与直线AB 、AC 有几种位置关系?并写出相应位置关系时,a 的取值范围.图4、如图,在直角坐标系中,以点A 为圆心,以x 轴相交于点BC ,,与y 轴相交于点DE ,.(1)若抛物线213y x bx c =++经过C D ,两点,求抛物线的解析式,并判断点B 是否在该抛物线上.(2)在(1)中的抛物线的对称轴上求一点P ,使得PBD △ 的周长最小.(3)设Q 为(1)中的抛物线的对称轴上的一点,在抛物线上 是否存在这样的点M ,使得四边形BCQM 是平行四边形.若 存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.已知:如图,抛物线m x x y +-=332312与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,∠ACB =90°,⑴求m 的值及抛物线顶点坐标;⑵过A 、B 、C 的三点的⊙M 交y 轴于另一点D ,连结DM 并延长交⊙M 于点E ,过E 点的⊙M 的切线分别交x 轴、y 轴于点F 、G ,求直线FG 的解析式;⑶在条件⑵下,设P 为 CBD上的动点(P 不与C 、D 重合),连结P A 交y 轴于点H ,问是否存在一个常数k ,始终满足AH ·AP =k ,如果存在,请写出求解过程;如果不存在,请说明理由.例1、如图,在平面直角坐标系中,以点M (0,1)为圆心,以2为半径作⊙M 交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于C 、D 两点,连结AM 并延长交⊙M 于P 点,连结PC 交x 轴于E .(1)求出CP 所在直线的解析式; (2)连结AC ,求△ACP 的面积.(3)求出过A 、B 、C 三点的抛物线解析式(4)在过A 、C 、B 三点的抛物线上是否存在点Q ,使△ABQ 与△ABC 相似?(5)在过A 、C 、B 三点的抛物线上是否存在点Q ,使△ABQ 为等腰三角形?例3、如图,在平面直角坐标系xOy 中,半径为1的⊙O 分别交x 轴、y 轴于A 、B 、C 、D 四点,抛物线y =x 2+bx +c 经过点C 且与直线AC 只有一个公共点.(1)求直线AC 的解析式(2)求抛物线y =x 2+bx +c 的解析式(3)点P 为(2)中y 轴左边抛物线上的点,由点P 作x 轴的垂线,垂足为点Q ,问:此抛物线上是否存在这样的点P ,使△PQB ~ADB ?若存在,求出PD三、学生练习1、已知抛物线2y ax bx c =++,经过点A (0,5)和点B (3 ,2)① 求抛物线的解析式:② 现有一半径为1,圆心P 在抛物线上运动的动圆,问⊙P 在运动过程中,是否存在⊙P 与坐标轴相切的情况?若存在,请求出圆心P 的坐标:若不存在,请说明理由; ③ 若⊙ Q 的半径为r ,点Q 在抛物线上、⊙Q 与两坐轴都相切时求半径r 的值2、OABC 是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,点O 为原点,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,OA =10,OC =6.(1)如图,在AB 上取一点M ,使得△CBM 沿CM 翻折后,点B 落在x 轴上,记作B ′点,求B ′点的坐标;(2)求折痕CM 所在直线的解析式;(3)作B 'G //AB 交CM 于G ,若抛物线m x y +=261过点G ,求抛物线解析式,并判断以原点O 为圆心,OG 为半径的圆与抛物线除交点G 外,是否还有交点?若有,请直接写出交点坐标.3、已知抛物线21y ax bx =+-经过点A (-1,0)、B (m ,0)(m >0),且与y 轴交于点C . (1)求a 、b 的值(用含m 的式子表示);(2)如图所示,⊙M 过A 、B 、C 三点,求阴影部分扇形的面积S (用含m 的式子表示);(3)在x 轴上方,若抛物线上存在点P ,使得以A 、B 、P 为顶点的三角形与△ABC 相似,求m 值.。