抛物线导学案
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3.3.2 抛物线的简单几何性质 第1课时 抛物线的简单几何性质【课前预习】知识点一向右 向左 向上 向下 x ≥0,y ∈R x ≤0,y ∈R y ≥0,x ∈R y ≤0,x ∈R x 轴 y 轴 (0,0) e=1 诊断分析(1)× (2)√ (3)√ [解析] (1)抛物线不关于原点对称. (2)抛物线只有一个焦点、一条对称轴,抛物线没有对称中心. (3)抛物线的离心率均为1.知识点二1.(2)焦点弦 x 0+p2 p2-x 0 y 0+p2 p2-y 0 2.2p 诊断分析(1)√ (2)× (3)× [解析] (1)抛物线x 2=4y ,y 2=4x 的焦点到准线的距离都是2,是相同的,离心率都是1,也相同. (2)过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦长是2p. (3)抛物线y 2=2px (p>0)的焦半径长|PF|=x 1+p2. 【课中探究】探究点一例1 解:(1)由y 2=8x ,得p=4,变量x 的范围为x ≥0,∴该抛物线的顶点、焦点、准线、对称轴分别为(0,0),(2,0),直线x=-2,x 轴.(2)椭圆的方程可化为x 24+y 29=1,其短轴在x 轴上,∴抛物线的对称轴为x 轴,∴设抛物线的方程为y 2=2px 或y 2=-2px ,其中p>0.∵抛物线的焦点到顶点的距离为3,即p2=3,∴p=6,∴抛物线的标准方程为y 2=12x 或y 2=-12x ,其准线方程为x=-3或x=3.变式 解:(1)设AB 与x 轴交于点E ,则由|AB|=2得E (√3,0),∴A (√3,1).设抛物线的方程为y 2=2px (p>0),则1=2p ·√3,∴2p=√33,∴抛物线的方程为y 2=√33x.(2)由(1)知2p=√33,∴p 2=√312,∴抛物线的焦点坐标为(√312,0),准线方程为x=-√312,离心率e=1.探究点二例2 解:(1)因为直线l 的倾斜角为60°,所以其斜率k=tan 60°=√3,又F (32,0),所以直线l 的方程为y=√3(x -32).由{y 2=6x ,y =√3(x -32),消去y 得x 2-5x+94=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=5,而|AB|=|AF|+|BF|=x 1+p2+x 2+p2=x 1+x 2+p , 所以|AB|=5+3=8.(2)结合(1)知|AB|=|AF|+|BF|=x 1+p2+x 2+p2=x 1+x 2+p=x 1+x 2+3=9,所以x 1+x 2=6,于是线段AB 的中点M 的横坐标是3,又准线方程是x=-32,所以点M 到准线的距离为3+32=92.变式 AD [解析] 设直线AB 的方程为x=ty+p 2,将x=ty+p2代入y 2=2px ,得y 2-2pty-p 2=0,则y 1+y 2=2pt ,y 1y 2=-p 2,x 1+x 2=t (y 1+y 1)+p=2pt 2+p ,x 1x 2=y 12y 224p2=p24.当直线AB 与x 轴垂直时,t=0,|AB|最小,故A 中说法正确;1|AF |+1|BF |=1x 1+p 2+1x 2+p 2=x 1+x 2+px 1x 2+p 2(x 1+x 2)+p 24=2p,故B 中说法错误;以弦AB 为直径的圆的圆心为(x 1+x 22,y 1+y 22),半径为12|AB|=12(x 1+x 2+p )=pt 2+p ,圆心到准线的距离d=12(x 1+x 2)+12p=pt 2+p=12|AB|,所以圆与准线x=-p 2相切,故C 中说法错误;y 1y 2=-p 2,故D 中说法正确.故选AD .探究点三例3 (1)A (2)2√2 [解析] (1)依据抛物线的对称性,以及等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线y 2=4x 上,可设另外两个顶点的坐标分别为(m 24,m),(m 24,-m)(m>0),∴tan 30°=√33=mm 24,解得m=4√3,故这个等边三角形的边长为2m=8√3.故选A .(2)因为抛物线C 的方程为y 2=4√2x ,所以2p=4√2,可得p2=√2,所以焦点为F (√2,0),准线方程为x=-√2,又P 为抛物线C 上一点,且|PF|=3√2,所以点P 到准线x=-√2的距离为3√2,所以x P =3√2-√2=2√2,所以y P 2=4√2×2√2=16,所以|y P |=4,所以S △POF =12×|OF|×|y P |=12×√2×4=2√2.变式 (1)B [解析] 根据题意,可得F (1,0),准线方程为x=-1.不妨设A (x ,y )(y>0),∵|AQ|=43,∴x+1=43,∴x=13,∴A (13,2√33),∴直线AF 的方程为2√33-0=x -113-1,即y=-√3(x-1).将x=-1代入y=-√3(x-1)中,可得y=2√3,∴B (-1,2√3).将y=2√3代入y 2=4x 中,可得x=3,∴P (3,2√3).△PBF 的周长C △PBF =|FB|+|PF|+|PB|,又|FB|=√22+(2√3)2=4,|PF|=|PB|=4,∴C △PBF =12.故选B .(2)解:设点A (x 0,y 0)(x 0>0),由题意可知点B (x 0,-y 0).∵抛物线的焦点F (p2,0)是△AOB 的垂心,∴AF ⊥OB ,∴k AF ·k OB =-1,即y 0x 0-p2·(-y 0x 0)=-1,∴y 02=x 0(x 0-p 2).又y 02=2px 0,∴x 0=2p+p 2=5p2, ∴直线AB 的方程为x=5p2.。
3.3.2抛物线的简单几何性质第1课时抛物线的简单几何性质【学习目标】能类比椭圆、双曲线几何性质的研究方法得到抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质及其代数表达.◆知识点一抛物线的几何性质标准方程y2=2px(p>0)y2=-2px(p>0)x2=2py(p>0)x2=-2py(p>0)图形焦点坐标(p2,0)(-p2,0)(0,p2)(0,-p2)准线方程x=-p2x=p2y=-p2y=p2开口方向范围对称轴顶点坐标离心率【诊断分析】判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)(1)抛物线关于原点对称.( )(2)抛物线只有一个焦点、一条对称轴,无对称中心. ( )(3)抛物线的标准方程虽然各不相同,但是其离心率都相同.( )◆知识点二抛物线的焦半径、焦点弦与通径1.焦半径与焦点弦(1)抛物线上一点与焦点F连接的线段叫作焦半径.(2)过抛物线焦点的直线与抛物线相交,直线被抛物线所截得的线段称为抛物线的.设A(x0,y0)为抛物线上任意一点,则四种标准方程形式下的焦半径公式和焦点弦长|MN|(M(x1,y1),N(x2,y2))为标准方程y2=2px(p>0)y2=-2px(p>0)x2=2py(p>0)x2=-2py(p>0)焦半径|AF|焦点弦长|MN|x1+x2+p-x1-x2+p y1+y2+p-y1-y2+p2.通径经过抛物线的焦点作垂直于对称轴的直线交抛物线于A,B两点,线段AB称为抛物线的通径,通径的长|AB|为.【诊断分析】判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)(1)抛物线x2=4y,y2=4x的焦点到准线的距离是相同的,离心率也相同.( )(2)过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦长是p(p>0).( )(3)P(x1,y1)是抛物线y2=2px(p>0)上一点,F是抛物线的焦点,则|PF|=x1+p.( )◆探究点一抛物线的几何性质例1 (1)已知抛物线y2=8x,求出变量x的范围及该抛物线的顶点、焦点、准线、对称轴.(2)抛物线的顶点在原点,对称轴与椭圆9x2+4y2=36的短轴所在的直线重合,抛物线的焦点到顶点的距离为3,求抛物线的标准方程及抛物线的准线方程.变式已知等边三角形AOB的边长为2,O为坐标原点,AB⊥x轴,且点A在第一象限.(1)求以O为顶点且过点A,B的抛物线的方程;(2)求(1)中所求抛物线的焦点坐标、准线方程及离心率e.[素养小结]运用抛物线的几何性质要把握三个要点:(1)定性:由抛物线的标准方程看抛物线的开口方向,关键是看准二次项是x还是y,一次项的系数是正还是负.(2)定量:确定焦点到准线的距离p(p>0).(3)转化:抛物线上的一点到焦点的距离与到准线的距离相等,解题时适时转化可起到事半功倍的效果.◆探究点二焦点弦的性质问题例2已知直线l经过抛物线y2=6x的焦点F,且与抛物线交于A,B两点.(1)若直线l的倾斜角为60°,求|AB|的值;(2)若|AB|=9,求线段AB的中点M到准线的距离.变式 (多选题)经过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),则下列说法中正确的是( )A.当AB与x轴垂直时,|AB|最小B.1|AF|+1|BF|=p2C.以弦AB为直径的圆与直线x=-p2相离D.y1y2=-p2[素养小结]抛物线焦点弦长的求法:设过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦的端点为A(x1,y1),B(x2,y2),利用弦所在直线的方程(注意方程的设法)与抛物线方程联立、消元,由根与系数的关系求出x1+x2,由公式|AB|=x1+x2+p求出焦点弦长.◆探究点三抛物线几何性质的应用例3 (1)已知等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线y2=4x上,则这个等边三角形的边长为( )A.8√3B.4√2C.4√3D.3√2(2)已知抛物线C:y2=4√2x的焦点为F,O为坐标原点,P为抛物线C上一点,且满足|PF|=3√2,则△POF的面积为.变式 (1)以抛物线C:y2=4x的焦点F为端点的射线与C及C的准线l分别交于A,B两点,过B且平行于x轴的直线交C于点P,过A且平行于x轴的直线交l于点Q,若|AQ|=43,则△PBF的周长为( )A.16B.12C.10D.6(2)已知A,B是抛物线y2=2px(p>0)上不同的两点,O为坐标原点,若|OA|=|OB|,且△AOB的垂心恰是此抛物线的焦点,求直线AB的方程.[素养小结]利用抛物线的性质可以解决的问题:(1)对称性:解决抛物线的内接三角形问题.(2)焦点、准线:解决与抛物线的定义有关的问题.(3)范围:解决与抛物线有关的最值问题.(4)焦点:解决焦点弦问题.。
数学导学案 主备人: 审核人: 学科领导: 班级: 小组: 姓名: 抛物线的参数方程【学习目标】1.了解抛物线的参数方程及参数的意义;2.能选取适当的参数求抛物线的参数方程;【重点难点】1、抛物线参数方程的定义及方法.(重点)2.选取适当的参数求抛物线的参数方程.(难点)【问题导学】一、复习圆、椭圆、双曲线的标准方程和对应的参数方程。
1、圆的标准方程: 圆的参数方程:2、椭圆的标准方程 椭圆的参数方程:(1)焦点在X 轴:(2)焦点在Y 轴:3、双曲线的标准方程(焦点在X 轴): 双曲线的参数方程:(1)焦点在X 轴:(2)焦点在Y 轴:二、自主预习抛物线)0(22>=p px y 的参数方程___________________________抛物线)0(2-2>=p px y 的参数方程___________________________抛物线)0(y 2x 2>=p p 的参数方程___________________________抛物线)0(y 2-x 2>=p p 的参数方程___________________________ 【合作探究】 例1:已知O 是直角坐标原点,A,B 是抛物线)0(22>=p px y 上异于顶点的两动点, 且OB OA ⊥,AB OM ⊥并与AB 相交于点M ,求点M 的轨迹方程。
课本第33页例3 例2:在上例中,点A ,B 在什么位置时,△AOB 的面积最小?最小值是多少? 课本第34页探究成功的秘诀公式是A x y z =++其中A 代表成功,x 代表艰苦的劳动,y 代表正确的方法,z 代表少说空话. ——爱因斯坦【当堂检测】 1、若点(3,)P m 在以点F 为焦点的抛物线24()4x t t y t⎧=⎨=⎩为参数上,则PF 等于( C )A .2B .3C .4D .52、 抛物线22x my m =⎧⎨=-⎩(m 为参数)的焦点坐标是 ( C )A .(1,0)-B .(0,1)-C .(0,2)-D .(2,0)-3. 已知曲线22()2x pt t p y pt ⎧=⎨=⎩为参数为正常数,上的两点,M N 对应的参数分别为12tt 和,120t t +=且,那么MN = ( C )A .1p tB .12p tC .14p tD .18p t4、已知经过点)0,2(P ,斜率为34的直线和抛物线x y 22=相交于A,B 两点,设线段AB 的中点为M 。
一轮复习抛物线导学案(第一课时)班级 姓名教学目标:1.了解抛物线的定义、几何图形和标准方程,以及它的简单几何性质2.了解抛物线的简单应用,通过抛物线的学习,进一步体会数形结合的思想.教学重点:抛物线的定义、几何图形和标准方程教学难点:双曲线简单几何性质,体会数形结合的思想及双曲线的应用 教学过程一、知识回顾1.抛物线的定义一般地,设F 是平面内的一个定点,l 是不过点F 的一条定直线,则平面上 的点的轨迹称为抛物线.其中定点F 称为抛物线的 ,定直线l 称为抛物线的 .2.抛物线的标准方程和几何性质标准方程 y 2=2px (p >0)y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0)x 2=-2py (p >0)开口方向向右向左向上向下图形顶点 O (0,0)对称轴 x 轴y 轴焦点离心率 e =1准线方程 范围 x ≥0,y ∈Rx ≤0,y ∈Ry ≥0,x ∈Ry ≤0,x ∈R焦半径(其中P (x 0,y 0)在抛物线上)|PF |= |PF |=|PF |= |PF |=常用结论1.y 2=ax (a ≠0)的焦点坐标为 ,准线方程为x =-a4.2.过抛物线y 2=2px (p >0)的顶点O (0,0)作互相垂直的两条射线且都与抛物线相交,交点为A ,B (如图).则直线AB 过定点M (2p ,0);反之,若过点M (2p ,0)的直线l 与抛物线y 2=2px (p >0)交于两点A ,B ,则必有OA ⊥OB . 二、诊断自测1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)(1)平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹一定是抛物线.( ) (2)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切.( ) (3)过抛物线的焦点垂直于对称轴的弦,是抛物线过焦点最短的弦.( )(4)y =ax 2(a ≠0)表示的曲线是焦点在x 轴上的抛物线,其焦点坐标是,04a ,准线方程是x =-a4.( )2.若抛物线y =4x 2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( ) A .1716 B .1516 C .78D .03.(教材改编)抛物线y =14x 2的准线方程是( )A .y =-1B .y =-2C .x =-1D .x =-24.(易错自纠)过点P (-2,3)的抛物线的标准方程是________.5.(易错自纠)点A 是焦点为F 的抛物线y 2=2px 上的一点,若|AF |=4,AF 的中点为M ,则M 点到y 轴的距离为________.三、例题讲解1.点M (5,3)到抛物线y =ax 2的准线的距离为6,那么抛物线的标准方程是( )A .x 2=112yB .x 2=112y 或x 2=-136yC .x 2=-136y D .x 2=12y 或x 2=-36y2.设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5.若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的标准方程为( )A .y 2=4x 或y 2=8xB .y 2=2x 或y 2=8xC .y 2=4x 或y 2=16xD .y 2=2x 或y 2=16x3.[一题多解](2022·全国乙卷)设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,点A 在C 上,点B (3,0),若|AF |=|BF |,则|AB |=( )A .2B .22C .3D .324.动圆过点(1,0),且与直线x =-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为________.5.设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,F 是抛物线的焦点.若B (3,2),则|PB |+|PF |的最小值为__________. 6.已知抛物线y =12x 2的焦点为F ,准线为l ,M 在l 上,线段MF 与抛物线交于N 点,若|MN |=2|NF |,则|MF |=________.7.(2021·新高考Ⅰ卷)已知O 为坐标原点,抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP .若|FQ |=6,则C 的准线方程为________.。
第二章 圆锥曲线与方程 2.3.2抛物线的简单几何性质一、学习目标1.掌握抛物线的性质、焦半径、焦点弦的应用. 2.掌握直线与抛物线位置关系的判断. 【重点难点】1.会用抛物线的性质解决与抛物线相关的综合问题.(重点)2.直线与抛物线的位置关系的应用.(难点) 二、学习过程 【问题导思】类比椭圆、双曲线的几何性质,你认为可以讨论抛物线的哪些几何性质? 【提示】 范围、对称性、顶点、离心率. 【导入新课】标准方程y 2=2px (p >0) y 2=-2px (p >0) x 2=2py(p >0)x 2=-2py(p >0)图形性质焦点 (p2,0) (-p2,0) (0,p2)(0,-p2)准线x =-p 2x =p 2y =-p 2y =p 2范围 x ≥0,y ∈R x ≤0,y ∈R________________对称轴 ____________顶点 ______ 离心率 ______ 开口方向向右 向左向上向下特征:1.2.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.抛物线的离心率是确定的,为1. 【典型例题】例1. 已知抛物线的顶点在原点,对称轴重合于椭圆x 29+y 216=1短轴所在的直线,抛物线的焦点到顶点的距离为5,求抛物线的标准方程.例2 斜率为1的直线l 经过抛物线24y x 的焦点F ,且与抛物线相交于A,B 两点,求线段AB 的长.例3 求过点P(0,1)且与抛物线y2=2x只有一个公共点的直线方程.【变式拓展】1.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为y轴,顶点到准线的距离为4,求该抛物线的方程并指出焦点坐标与准线方程.2.直线l:y=kx+1,抛物线C:y2=4x,当k为何值时,l与C有:(1)一个公共点;(2)两个公共点;(3)没有公共点.3.求顶点在原点,焦点在x轴上且截直线2x-y+1=0所得弦长为15的抛物线方程.三、总结反思(1)本节课我们学习了抛物线的几个简单几何性质:范围、对称性、顶点坐标、离心率等概念及其几何意义. (2)了解了研究抛物线的焦半径,焦点弦和通径这对我们解决抛物线中的相关问题有很大的帮助.(3)在对曲线的问题的处理过程中,我们更多的是从方程的角度来挖掘题目中的条件,认识并熟练掌握数与形的联系.在本节课中,我们运用了数形结合,待定系数法来求解抛物线方程,在解题过程中,准确体现了函数与方程以及分类讨论的数学思想.求抛物线弦长问题的方法:(1)一般弦长公式|AB|=|x1-x2|·1+k2=|y1-y2|·1+1k2.(2)焦点弦长设AB是抛物线y2=2px(p>0)的一条过焦点F的弦,A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长:|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p.即求抛物线的焦点弦长,通常是利用焦半径,把点点距转化为点线距(点到准线的距离)解决,这体现了抛物线的特殊性以及求抛物线焦点弦的便捷特点.四、随堂检测1.抛物线x2=-8y的通径为线段AB,O为抛物线的顶点,则AB长是( )A.2B.4C.8D.12.(2015·兰州高二检测)过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,如果x1+x2=6,那么|AB|= ( )A.6B.8C.9D.103.(2015·阜新高二检测)已知直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A,B两点,|AB|=12,点P为C的准线上一点,则△ABP的面积为( )A.18B.24C.36D.484.已知过抛物线y2=6x焦点的弦长为12,则该弦所在直线的倾斜角是( )A.错误!未找到引用源。
《抛物线的几何性质》导学案一、学习目标1、掌握抛物线的定义、标准方程及其简单几何性质。
2、能够运用抛物线的几何性质解决相关的问题。
3、通过对抛物线几何性质的探究,提高观察、分析和解决问题的能力。
二、学习重点1、抛物线的几何性质,如开口方向、对称轴、顶点、焦点、准线等。
2、抛物线几何性质的应用。
三、学习难点1、抛物线几何性质的推导和理解。
2、运用抛物线的几何性质解决综合问题。
四、知识回顾1、抛物线的定义: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。
点 F 叫做抛物线的焦点,直线 l 叫做抛物线的准线。
2、抛物线的标准方程:焦点在 x 轴正半轴上:\(y^2 = 2px (p > 0)\),焦点坐标\(F(\frac{p}{2}, 0)\),准线方程\(x =\frac{p}{2}\)。
焦点在 x 轴负半轴上:\(y^2 =-2px (p > 0)\),焦点坐标\(F(\frac{p}{2}, 0)\),准线方程\(x =\frac{p}{2}\)。
焦点在 y 轴正半轴上:\(x^2 = 2py (p > 0)\),焦点坐标\(F(0, \frac{p}{2})\),准线方程\(y =\frac{p}{2}\)。
焦点在 y 轴负半轴上:\(x^2 =-2py (p > 0)\),焦点坐标\(F(0, \frac{p}{2})\),准线方程\(y =\frac{p}{2}\)。
五、新课讲解(一)抛物线的范围以抛物线\(y^2 = 2px (p > 0)\)为例,因为\(y^2 \geq 0\),所以\(2px \geq 0\),又因为\(p > 0\),所以\(x \geq 0\),即抛物线在\(x\)轴的右侧。
同理,对于抛物线\(y^2 =-2px (p > 0)\),\(x \leq 0\),抛物线在\(x\)轴的左侧。
对于抛物线\(x^2 = 2py (p > 0)\),\(y \geq 0\),抛物线在\(y\)轴的上方。
一、知识要点回顾二、课上练习 例1. 已知:抛物线 223212--=x x y ① 求抛物线与x 轴的交点A 、B 的坐标;(点A 在点B 的左侧),与y 轴的交点C 的坐标; ② 确定抛物线的开口方向,对称轴和顶点D 的坐标;③ 在坐标系中画出图象; ④ 根据图象回答:当x 取何值时,y 随x 增大而增大? 当x 取何值时,y 随x 增大而减小?当x 取何值时,0≥y ? 当x 取何值时,0<y ? ⑤ 求△ABC 的面积;⑥ 求证:△ABC 是直角三角形。
三、课后练习1.抛物线1662--=x x y 与x 轴交点的坐标为 2.函数x x y +-=22有最____值,最值为_______;3.二次函数()()42y x x =-+的对称轴是直线4.二次函数562-+-=x x y ,当x 时, 0<y ,且y 随x 的增大而减小.5.抛物线)0(2≠++=a c bx ax y ,对称轴为直线x =2,且经过点P (3,0),则c b a ++的值为6.如图是二次函数21y ax bx c =++和一次函数n mx y +=2的图象,观察图象写出12y y ≥时,x 的取值范围______________. 7.二次函数()()42y x x =-+的( ) (A )最小值是1 (B )最大值是1 (C )最小值是-9 (D )最大值是-98.二次函数122--=x x y 的图象在x 轴上截得的线段长为( ) A 、22 B 、23 C 、32 D 、339.无论m 为任何实数,二次函数y =2x +(2-m )x +m 的图象总过的点是( ) A 、(1,3) B 、(1,0) C 、(-1,3) D 、(-1,0)10. 已知二次函数c bx ax y ++=2,且0<a ,0=b ,0<c ,则它的图象一定经过( )象限 (A )三、四 (B )一、三、四 (C )一、二、三、四 (D )二、三、四 11. 二次函数c bx ax y ++=2的图象(局部)如图所示, 则下列四个判断中,错误的是( )(A )0>a ,0<b ,0<c (B )042>-ac b (C )0>++c b a (D )c a b +<四、课上练习 例2. 解答题(1)已知抛物线经过点(1,-1),(2,-4),(0,4),求此抛物线的表达式;(2)已知抛物线的顶点为(3,3)且过点(1,1),求此抛物线的表达式;(3)已知抛物线经过点(1,0),(5,0),(6,-5),求此抛物线的表达式;(4)抛物线与y 轴交于点(0,23-),和x 轴的一个交点是(-1,0),对称轴是直线1=x , 求此抛物线的表达式;【练习】 已知:抛物线 342++=x x y ① 用配方法将其化为k h x a y +-=2)(的形式;② 确定抛物线的对称轴和顶点D 的坐标; ③ 回答:当x 取何值时,y 随x 增大而增大? 当x 取何值时,y 随x 增大而减小? ④ 求抛物线与x 轴的交点A 、B 的坐标;(点A 在点B 的左侧),与y 轴的交点C 的坐标; ⑤ 回答:当x 取何值时,0≥y ?当x 取何值时,0<y ? ⑥ 求△ABD 的面积和∠BAC 的度数。
3.3抛物线3.3.1抛物线及其标准方程【学习目标】1.会识别抛物线的定义和相关概念,知道二次函数的图象符合抛物线的定义,能初步应用抛物线定义解决一些简单问题.2.能根据抛物线的几何特征选择适当的平面直角坐标系,根据抛物线定义的代数表达类比导出抛物线的标准方程.3.能识别焦点在不同坐标轴上的抛物线的四种标准方程,能说出标准方程中一次项系数的意义.4.能初步应用抛物线定义和标准方程解决一些关联问题.◆知识点一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)的距离的点的轨迹叫作抛物线.点F叫作抛物线的,直线l叫作抛物线的.【诊断分析】判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)(1)抛物线的焦点到准线的距离是p(p>0).( )(2)抛物线上一点到焦点的距离与到准线的距离的比值为1.( )(3)抛物线的焦点可以在准线上.( )(4)平面内与定点F和一条定直线l距离相等的点的轨迹是抛物线.( )◆知识点二抛物线的标准方程标准方程y2=2px(p>0)y2=-2px(p>0)x2=2py(p>0)x2=-2py(p>0)图形焦点坐标准线方程p的几何意义焦点到准线的距离【诊断分析】判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)(1)抛物线的方程都是二次函数.( )(2)抛物线的原点到准线的距离是p(p>0).( )(3)抛物线的开口方向由方程中的一次项确定.( )(4)方程y=ax2(a≠0)是抛物线的标准方程.( )◆探究点一抛物线的定义及应用例1 (1)一动圆过点A(1,0)且与直线:x=-1相切,则该动圆圆心的轨迹为( )A.抛物线B.椭圆C.直线D.圆(2)抛物线x2=4y上的点P到焦点的距离是10,则点P的坐标为.变式 (1)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,|AF|=5x0,则x0=( )4A.1B.2C.4D.8(2)已知P为抛物线y2=4x上一个动点,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√2B.4+1C.√2D.3√22[素养小结]利用抛物线的定义可以解决以下两类问题:(1)点的轨迹问题:利用抛物线的定义求解点的轨迹方程,关键是找到满足动点到定点的距离等于到定直线的距离且定点不在定直线上的条件.(2)抛物线的焦半径问题:利用抛物线的定义,对抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离相互转化,解决与抛物线有关的最大(小)值问题,解题时要注意平面几何知识的应用,如两点之间线段最短、三角形中三边间的不等关系、点与直线上点的连线垂线段最短等.拓展 (1)已知点P是抛物线y2=-4x上的一个动点,则点P到点M(0,2)的距离与到该抛物线准线的距离之和的最小值为 ( )A.3B.√172C.√5D.92(2)已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,点A(3,2),则|PA|+|PF|的最小值为,取得最小值时点P的坐标为.◆探究点二求抛物线的标准方程例2分别求满足下列条件的抛物线的标准方程.(1)焦点到准线的距离是4;(2)焦点在y轴上,且经过点(-1,-3);(3)抛物线的焦点是双曲线16x2-9y2=144的左顶点.变式 (1)焦点在直线2x+5y-10=0上的抛物线的标准方程为( )A.y2=10x或x2=4yB.y2=-10x或x2=-4yC.y2=20x或x2=8yD.y2=-20x或x2=-8y(2)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,C上一点M(x0,x0)(x0≠0)满足|MF|=5,则抛物线C的方程为.[素养小结](1)求抛物线的标准方程要注意确定焦点在哪条坐标轴上,进而求方程的有关参数.(2)求抛物线的标准方程的方法:①直接法,建立恰当的坐标系,利用抛物线的定义列出动点满足的条件,列出对应方程,化简方程;②直接根据定义求p,然后写出标准方程;③利用待定系数法设标准方程,找有关的方程(组)求系数.◆探究点三抛物线的实际应用问题例3如图,某河道上有一抛物线形拱桥,在正常水位时,拱圈最高点距水面9 m,拱圈内水面宽30 m,一条船在水面以上部分高7 m,船顶部宽6 m.(1)试建立适当的平面直角坐标系,求拱桥所在的抛物线的标准方程.(2)近日水位暴涨了2.46 m,为此,必须加重船载,降低船身,才能安全通过桥洞,则船身至少应降低多少(精确到0.1 m)?变式青花瓷盖碗是中国传统茶文化的器物载体,具有“温润”“淡远”“清新”的特征.如图,已知碗体和碗盖内部的轴截面均近似为抛物线的一部分,碗盖深为3 cm,碗盖口直径为8 cm,碗体口直径为10 cm,碗体深6.25 cm,则盖上碗盖后,碗盖内部的最高点到碗底的垂直距离为(碗和碗盖的厚度忽略不计)( )A.5 cmB.6 cmC.7 cmD.8.25 cm[素养小结]求解抛物线实际应用题的五个步骤(1)建系:建立适当的坐标系.(2)假设:设出合适的抛物线的标准方程.(3)计算:通过计算求出抛物线的标准方程.(4)求解:求出所要求出的量.(5)还原:还原到实际问题中,从而解决实际问题.。
§2.3.1抛物线及其标准方程-------导学案一、学习任务:掌握抛物线的定义、标准方程、几何图形.二、课前小题:函数2261y x x =-+ 的图象是 ,它的顶点坐标是( ),对称轴是 .三、课堂探究:探究1:若一个动点(,)p x y 到一个定点F 和一条定直线l 的距离相等,这个点的运动轨迹是怎么样的呢?新知1:平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离 的点的轨迹叫做抛物线.点F 叫做抛物线的 ;直线l 叫做抛物线的 . 新知2:抛物线的标准方程定点F 到定直线l 的距离为p (0p >).建立适当的坐标系,得到抛物线的四种标准形式:试试:(1)抛物线220y x =的焦点坐标是( ),准线方程是 ;(2)抛物线212x y =-的焦点坐标是( ),准线方程是 .例1:根据下列条件写出抛物线的标准方程: ⑴焦点坐标是(0,4);⑵准线方程是14x =-;⑶焦点到准线的距离是2.(4)焦点在直线240x y --=上. 例 2 .抛物线22y p x = (0)p >上一点M 到焦点距离是a ()2p a >,则点M 到准线的距离是 ,点M 的横坐标是 .1.对抛物线24y x =,下列描述正确的是( ).A .开口向上,焦点为(0,1)B .开口向上,焦点为1(0,)16 C .开口向右,焦点为(1,0) D .开口向右,焦点为1(0,)162.抛物线280x y +=的准线方程式是( ). A .2x = B .2x =- C .2y = D .2y =-3.抛物线210y x =的焦点到准线的距离是( ).A.52 B. 5 C. 152 D. 10 4.抛物线212y x =上与焦点的距离等于9的点的坐标是 .5.抛物线24x y =上一点A 的纵坐标为4,则点A 与抛物线焦点的距离为 .6.点M 到(0,8)F 的距离比它到直线7y =-的距离大1,求M 点的轨迹方程.。
学案53 抛物线导学目标: 1.掌握抛物线的定义、几何图形和标准方程,知道它们的简单几何性质.2.理解数形结合的思想.自主梳理1.抛物线的概念平面内与一个定点F 和一条定直线l (F ∉l )距离______的点的轨迹叫做抛物线.点F 叫做抛物线的__________,直线l 叫做抛物线的________.向下自我检测 1.(2010·四川)抛物线y 2=8x 的焦点到准线的距离是( ) A .1 B .2 C .4 D .82.若抛物线y 2=2px 的焦点与椭圆x 26+y22=1的右焦点重合,则p 的值为( )A .-2B .2C .-4D .4 3.(2011·陕西)设抛物线的顶点在原点,准线方程为x =-2,则抛物线的方程是( )A .y 2=-8x B .y 2=8x C .y 2=-4x D .y 2=4x4.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),P 3(x 3,y 3)在抛物线上,且2x 2=x 1+x 3,则有( )A .|FP 1|+|FP 2|=|FP 3|B .|FP 1|2+|FP 2|2=|FP 3|2C .2|FP 2|=|FP 1|+|FP 3|D .|FP 2|2=|FP 1|·|FP 3| 5.(2011·佛山模拟)已知抛物线方程为y 2=2px (p >0),过该抛物线焦点F 且不与x 轴垂直的直线AB 交抛物线于A 、B 两点,过点A 、点B 分别作AM 、BN 垂直于抛物线的准线,分别交准线于M 、N 两点,那么∠MFN 必是( )A .锐角B .直角C .钝角D .以上皆有可能探究点一 抛物线的定义及应用例1 已知抛物线y 2=2x 的焦点是F ,点P 是抛物线上的动点,又有点A (3,2),求|P A |+|PF |的最小值,并求出取最小值时P 点的坐标.变式迁移1 已知点P 在抛物线y 2=4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P 的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫14,-1B.⎝⎛⎭⎫14,1 C .(1,2) D .(1,-2) 探究点二 求抛物线的标准方程 例2 (2011·芜湖调研)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.变式迁移2 根据下列条件求抛物线的标准方程:(1)抛物线的焦点F 是双曲线16x 2-9y 2=144的左顶点; (2)过点P (2,-4).探究点三 抛物线的几何性质例3 过抛物线y 2=2px 的焦点F 的直线和抛物线相交于A ,B 两点,如图所示.(1)若A ,B 的纵坐标分别为y 1,y 2,求证:y 1y 2=-p 2;(2)若直线AO 与抛物线的准线相交于点C ,求证:BC ∥x 轴.变式迁移3 已知AB 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点弦,F 为抛物线的焦点,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).求证:(1)x 1x 2=p 24;(2)1|AF |+1|BF |为定值.分类讨论思想的应用例 (12分)过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,过B 点作其准线的垂线,垂足为D ,设O 为坐标原点,问:是否存在实数λ,使AO →=λOD →?多角度审题 这是一道探索存在性问题,应先假设存在,设出A 、B 两点坐标,从而得到D 点坐标,再设出直线AB 的方程,利用方程组和向量条件求出λ.【答题模板】解 假设存在实数λ,使AO →=λOD →. 抛物线方程为y 2=2px (p >0),则F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,准线l :x =-p 2, (1)当直线AB 的斜率不存在,即AB ⊥x 轴时,交点A 、B 坐标不妨设为:A ⎝⎛⎭⎫p 2,p ,B ⎝⎛⎭⎫p2,-p . ∵BD ⊥l ,∴D ⎝⎛⎭⎫-p2,-p , ∴AO →=⎝⎛⎭⎫-p 2,-p ,OD →=⎝⎛⎭⎫-p 2,-p ,∴存在λ=1使AO →=λOD →.[4分](2)当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y =k ⎝⎛⎭⎫x -p2 (k ≠0), 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则D ⎝⎛⎭⎫-p 2,y 2,x 1=y 212p ,x 2=y 222p,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k ⎝⎛⎭⎫x -p 2y 2=2px得ky 2-2py -kp 2=0,∴y 1y 2=-p 2,∴y 2=-p 2y 1,[8分] AO →=(-x 1,-y 1)=⎝⎛⎭⎫-y 212p ,-y 1,OD →=⎝⎛⎭⎫-p 2,y 2=⎝⎛⎭⎫-p 2,-p 2y 1,假设存在实数λ,使AO →=λOD →,则⎩⎨⎧-y 212p =-p 2λ-y 1=-p 2y1λ,解得λ=y 21p 2,∴存在实数λ=y 21p2,使AO →=λOD →.综上所述,存在实数λ,使AO →=λOD →.[12分] 【突破思维障碍】由抛物线方程得其焦点坐标和准线方程,按斜率存在和不存在讨论,由直线方程和抛物线方程组成方程组,研究A 、D 两点坐标关系,求出AO →和OD →的坐标,判断λ是否存在.【易错点剖析】解答本题易漏掉讨论直线AB 的斜率不存在的情况,出现错误的原因是对直线的点斜式方程认识不足.抛物线的几何性质,只要与椭圆、双曲线加以对照,很容易把握,但由于抛物线的离B 两点,设(满分:75分)一、选择题(每小题5分,共25分) 1.(2011·大纲全国)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线y =2x -4与C 交于A ,B 两点,则cos ∠AFB 等于( )A.45B.35C .-35D .-452.(2011·湖北)将两个顶点在抛物线y 2=2px (p >0)上,另一个顶点是此抛物线焦点的正三角形个数记为n ,则( )A .n =0B .n =1C .n =2D .n ≥33.已知抛物线y 2=2px ,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是( ) A .相离 B .相交 C .相切 D .不确定 4.(2011·泉州月考)已知点A (-2,1),y 2=-4x 的焦点是F ,P 是y 2=-4x 上的点,为使|P A |+|PF |取得最小值,则P 点的坐标是( )A.⎝⎛⎭⎫-14,1 B .(-2,22) C.⎝⎛⎭⎫-14,-1 D .(-2,-22) 5.设O 为坐标原点,F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A 为抛物线上一点,若OA →·AF →=-4,则点A 的坐标为( )A .(2,±2)B .(1,±2)C .(1,2)D .(2,2) 二、填空题(每小题4分,共12分) 6.(2011·重庆)设圆C 位于抛物线y 2=2x 与直线x =3所围成的封闭区域(包含边界)内,则圆C 的半径能取到的最大值为________.7.(2011·济宁期末)已知A 、B 是抛物线x 2=4y 上的两点,线段AB 的中点为M (2,2),则|AB |=________.8.(2010·浙江)设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A (0,2).若线段F A 的中点B 在抛物线上,则B 到该抛物线准线的距离为________.三、解答题(共38分) 9.(12分)已知顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线截直线y =2x +1所得的弦长为15,求抛物线方程.10.(12分)(2011·韶关模拟)已知抛物线C :x 2=8y .AB 是抛物线C 的动弦,且AB 过F (0,2),分别以A 、B 为切点作轨迹C 的切线,设两切线交点为Q ,证明:AQ ⊥BQ .11.(14分)(2011·济南模拟)已知定点F (0,1)和直线l 1:y =-1,过定点F 与直线l 1相切的动圆圆心为点C .(1)求动点C 的轨迹方程;(2)过点F 的直线l 2交轨迹C 于两点P 、Q ,交直线l 1于点R ,求RP →·RQ →的最小值.学案53 抛物线自主梳理1.相等 焦点 准线 自我检测 1.C2.B [因为抛物线的准线方程为x =-2,所以p2=2,所以p =4,所以抛物线的方程是y 2=8x .所以选B.]3.B 4.C 5.B 课堂活动区例1 解题导引 重视定义在解题中的应用,灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化,是解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径.解将x =3代入抛物线方程 y 2=2x ,得y =±6. ∵6>2,∴A 在抛物线内部. 设抛物线上点P 到准线l :x =-12的距离为d ,由定义知|P A |+|PF |=|P A |+d ,当P A ⊥l 时,|P A |+d 最小,最小值为72,即|P A |+|PF |的最小值为72,此时P 点纵坐标为2,代入y 2=2x ,得x =2, ∴点P 坐标为(2,2). 变式迁移1 A [点P 到抛物线焦点的距离等于点P 到抛物线准线的距离,如图,|PF |+|PQ |=|PS |+|PQ |,故最小值在S ,P ,Q 三点共线时取得,此时P ,Q 的纵坐标都是-1,点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫14,-1.]例2 解题导引 (1)求抛物线方程时,若由已知条件可知所求曲线是抛物线,一般用待定系数法.若由已知条件可知所求曲线的动点的轨迹,一般用轨迹法;(2)待定系数法求抛物线方程时既要定位(即确定抛物线开口方向),又要定量(即确定参数p 的值).解题关键是定位,最好结合图形确定方程适合哪种形式,避免漏解;(3)解决抛物线相关问题时,要善于用定义解题,即把|P F |转化为点P 到准线的距离,这种“化斜为直”的转化方法非常有效,要注意领会和运用.解 方法一 设抛物线方程为x 2=-2py (p >0),则焦点为F ⎝⎛⎭⎫0,-p 2,准线方程为y =p 2. ∵M (m ,-3)在抛物线上,且|MF |=5,∴⎩⎪⎨⎪⎧m 2=6p ,m 2+⎝⎛⎭⎫-3+p22=5, 解得⎩⎪⎨⎪⎧p =4,m =±2 6.∴抛物线方程为x 2=-8y ,m =±26,准线方程为y =2. 方法二 如图所示,设抛物线方程为x 2=-2py (p >0),则焦点F ⎝⎛⎭⎫0,-p 2, 准线l :y =p2,作M N ⊥l ,垂足为N .则|MN |=|MF |=5,而|MN |=3+p2,∴3+p2=5,∴p =4.∴抛物线方程为x 2=-8y ,准线方程为y =2.由m 2=(-8)×(-3),得m =±2 6.变式迁移2 解 (1)双曲线方程化为x 29-y 216=1,左顶点为(-3,0),由题意设抛物线方程为y 2=-2px (p >0)且-p2=-3,∴p =6.∴方程为y 2=-12x .(2)由于P (2,-4)在第四象限且对称轴为坐标轴,可设方程为y 2=mx (m >0)或x 2=ny (n <0),代入P 点坐标求得m =8,n =-1,∴所求抛物线方程为y 2=8x 或x 2=-y .例3 解题导引 解决焦点弦问题时,抛物线的定义有着广泛的应用,而且还应注意焦点弦的几何性质.焦点弦有以下重要性质(AB 为焦点弦,以y 2=2px (p >0)为例):①y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24;②|AB |=x 1+x 2+p .证明 (1)方法一 由抛物线的方程可得焦点坐标为F ⎝⎛⎭⎫p 2,0.设过焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点的坐标分别为(x 1,y 1)、(x 2,y 2).①当斜率存在时,过焦点的直线方程可设为y =k ⎝⎛⎭⎫x -p 2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k ⎝⎛⎭⎫x -p 2,y 2=2px ,消去x ,得ky 2-2py -kp 2=0.(*) 当k =0时,方程(*)只有一解,∴k ≠0, 由韦达定理,得y 1y 2=-p 2; ②当斜率不存在时,得两交点坐标为 ⎝⎛⎭⎫p 2,p ,⎝⎛⎭⎫p 2,-p ,∴y 1y 2=-p 2. 综合两种情况,总有y 1y 2=-p 2.方法二 由抛物线方程可得焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,设直线AB 的方程为x =ky +p2,并设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则A 、B 坐标满足⎩⎪⎨⎪⎧x =ky +p 2,y 2=2px ,消去x ,可得y 2=2p ⎝⎛⎭⎫ky +p 2, 整理,得y 2-2pky -p 2=0,∴y 1y 2=-p 2. (2)直线AC 的方程为y =y 1x 1x ,∴点C 坐标为⎝⎛⎭⎫-p 2,-py 12x 1,y C =-py 12x 1=-p 2y 12px 1. ∵点A (x 1,y 1)在抛物线上,∴y 21=2px 1. 又由(1)知,y 1y 2=-p 2,∴y C =y 1y 2·y 1y 21=y 2,∴BC ∥x 轴.变式迁移3 证明 (1)∵y 2=2px (p >0)的焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,设直线方程为y =k ⎝⎛⎭⎫x -p 2 (k ≠0),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k ⎝⎛⎭⎫x -p 2y 2=2px ,消去x ,得ky 2-2py -kp 2=0.∴y 1y 2=-p 2,x 1x 2=(y 1y 2)24p 2=p 24,当k 不存在时,直线方程为x =p 2,这时x 1x 2=p 24.因此,x 1x 2=p24恒成立.(2)1|AF |+1|BF |=1x 1+p 2+1x 2+p2=x 1+x 2+px 1x 2+p 2(x 1+x 2)+p 24.又∵x 1x 2=p 24,代入上式得1|AF |+1|BF |=2p =常数,所以1|AF |+1|BF |为定值.课后练习区1.D [方法一 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =2x -4,y 2=4x ,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =-2或⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =4.令B (1,-2),A (4,4),又F (1,0),∴由两点间距离公式得|BF |=2,|AF |=5,|AB |=3 5. ∴cos ∠AFB =|BF |2+|AF |2-|AB |22|BF |·|AF |=4+25-452×2×5=-45.方法二 由方法一得A (4,4),B (1,-2),F (1,0), ∴F A →=(3,4),FB →=(0,-2), ∴|F A →|=32+42=5,|FB →|=2.∴cos ∠AFB =F A →·FB →|F A →|·|FB →|=3×0+4×(-2)5×2=-45.]2.C [如图所示,A ,B 两点关于x 轴对称,F 点坐标为(p2,0),设A (m ,2pm )(m >0),则由抛物线定义,|AF |=|AA 1|,即m +p2=|AF |.又|AF |=|AB |=22pm ,∴m +p 2=22pm ,整理,得m 2-7pm +p 24=0,①∴Δ=(-7p )2-4×p24=48p 2>0,∴方程①有两相异实根,记为m 1,m 2,且m 1+m 2=7p >0,m 1·m 2=p 24>0,∴m 1>0,m 2>0,∴n =2.] 3.C4.A [过P 作PK ⊥l (l 为抛物线的准线)于K ,则|PF |=|PK |, ∴|P A |+|PF |=|P A |+|PK |.∴当P 点的纵坐标与A 点的纵坐标相同时,|P A |+|PK |最小,此时P 点的纵坐标为1,把y =1代入y 2=-4x ,得x =-14,即当P 点的坐标为⎝⎛⎭⎫-14,1时,|P A |+|PF |最小.] 5.B 6.6-1解析 如图所示,若圆C 的半径取到最大值,需圆与抛物线及直线x =3同时相切,设圆心的坐标为(a,0)(a <3),则圆的方程为(x -a )2+y 2=(3-a )2,与抛物线方程y 2=2x 联立得x 2+(2-2a )x +6a -9=0,由判别式Δ=(2-2a )2-4(6a -9)=0,得a =4-6,故此时半径为3-(4-6)=6-1.7.4 2解析 由题意可设AB 的方程为y =kx +m ,与抛物线方程联立得x 2-4kx -4m =0,线段AB 中点坐标为(2,2),x 1+x 2=4k =4,得k =1.又∵y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2m =4,∴m =0.从而直线AB :y =x ,|AB |=2|OM |=4 2. 8.324解析 抛物线的焦点F 的坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0,线段F A 的中点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫p 4,1,代入抛物线方程得1=2p ×p 4,解得p =2,故点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫24,1,故点B 到该抛物线准线的距离为24+22=324. 9.解 设直线和抛物线交于点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),(1)当抛物线开口向右时,设抛物线方程为y 2=2px (p >0),则⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=2px y =2x +1,消去y 得, 4x 2-(2p -4)x +1=0,∴x 1+x 2=p -22,x 1x 2=14,(4分) ∴|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=5·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=5·⎝ ⎛⎭⎪⎫p -222-4×14=15,(7分) 则 p 24-p =3,p 2-4p -12=0,解得p =6(p =-2舍去), 抛物线方程为y 2=12x .(9分)(2)当抛物线开口向左时,设抛物线方程为y 2=-2px (p >0),仿(1)不难求出p =2, 此时抛物线方程为y 2=-4x .(11分)综上可得,所求的抛物线方程为y 2=-4x 或y 2=12x .(12分)10.证明 因为直线AB 与x 轴不垂直,设直线AB 的方程为y =kx +2,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2,y =18x 2,可得x 2-8kx -16=0,x 1+x 2=8k ,x 1x 2=-16.(4分)抛物线方程为y =18x 2,求导得y ′=14x .(7分) 所以过抛物线上A 、B 两点的切线斜率分别是k 1=14x 1,k 2=14x 2,k 1k 2=14x 1·14x 2 =116x 1·x 2=-1.(10分) 所以AQ ⊥BQ .(12分)11.解 (1)由题设点C 到点F 的距离等于它到l 1的距离,所以点C 的轨迹是以F 为焦点,l 1为准线的抛物线, ∴所求轨迹的方程为x 2=4y .(5分)(2)由题意直线l 2的方程为y =kx +1,与抛物线方程联立消去y 得x 2-4kx -4=0. 记P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4.(8分)因为直线PQ 的斜率k ≠0,易得点R 的坐标为⎝⎛⎭⎫-2k ,-1.(9分) RP →·RQ →=⎝⎛⎭⎫x 1+2k ,y 1+1·⎝⎛⎭⎫x 2+2k ,y 2+1 =⎝⎛⎭⎫x 1+2k ⎝⎛⎭⎫x 2+2k +(kx 1+2)(kx 2+2) =(1+k 2)x 1x 2+⎝⎛⎭⎫2k +2k (x 1+x 2)+4k 2+4 =-4(1+k 2)+4k ⎝⎛⎭⎫2k +2k +4k 2+4 =4⎝⎛⎭⎫k 2+1k 2+8,(11分) ∵k 2+1k 2≥2,当且仅当k 2=1时取到等号. RP →·RQ →≥4×2+8=16,即RP →·RQ →的最小值为16. (14分)。
抛物线的方程导学案
学科:高二数学课型:新授课课时:2课时编写时间:2013-2-23
编写人:黄元元审核人:朱丽中班级:姓名:
【导案】
【学习目标】
1.掌握抛物线的定义及抛物线的标准方程。
2.理解抛物线方程中参数的几何意义。
【学习重点、难点】
重点:抛物线的定义及标准方程
难点:抛物线定义的深刻理解及其标准方程推导
【学案】
1.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)距离________的点的轨迹叫做抛物线,点F叫做抛物线的________,直线l叫做抛物线的________。
2.抛物线的标准方程
图形标准方程焦点坐标准线方程
________
(p>0)
________
(p>0)
________
(p>0)
________
(p>0)
3.例题分析
【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。
【例2】一种卫星接收天线的轴截面如图所示。
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。
4.达标检测
教材P67 练习T1、T2、T3
抛物线的方程练案(一)
学科:数学编写人:黄元元审核人:朱丽中编写时间:2013.2.23 班级:姓名:评分:
【A级】
1. 求抛物线y=2ax2的焦点坐标。
2.分别求满足下列条件的抛物线的标准方程:
(1)过点(3,-4);
(2)焦点在直线x+3y+15=0上;
3.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,抛物线上的点M(-3, m)到焦点的距离等于5,求m值。
4.已知抛物线y2=2x的焦点F,点P是抛物线上的动点,点A(3, 2), 求|PA|+|PF|的最小值,并求出取最小值时P点的坐标。
5.平面上动点P到定点F(1,0)的距离比P到y轴的距离大1,求动点P的轨迹方程。
1.已知一抛物线的焦点为(3,3),准线为x轴,求该抛物线的方程。
2.已知圆C的方程为x2+y2-10x=0,求与y轴相切且与C外切的动圆圆心P的轨迹方程。
1.已知抛物线的顶点在原点,焦点在坐标轴上,抛物线上一点M(a, -4)到焦点的距离为5,求a的值及抛物线的方程。
抛物线的方程练案(二)
学科:数学 编写人:黄元元 审核人:朱丽中 编写时间:2013.2.23 班级: 姓名: 评分:
【A 级】
1. 若点P 到直线x=-1的距离比它到点(2,0)的距离小1,则点P 的轨迹为( ) A. 圆
B. 椭圆
C. 双曲线
D. 抛物线
2.已知抛物线的焦点坐标是(0,-3),则抛物线的标准方程为( )
A. x 2=-12y
B. x 2=12y
C. y 2=-12x
D. y 2=12x
3.到定点(3,5)与定直线2x +3y -21=0的距离相等的点的轨迹是( ) A. 圆
B. 抛物线
C. 线段
D. 直线
4. 抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线l 交x 轴于Q ,过抛物线上一点P (4,4),作PR ⊥l ,垂足为R ,则梯形PFQR 的面积为( ) A. 12
B. 14
C. 16
D. 18
5.动圆M 经过点A (3,0)且与直线l :x=-3相切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )
A. y 2=12x
B. y 2=36x
C. y 2=3x
D. y 2=24x
6. 已知抛物线的焦点在直线3x -y +36=0上,则抛物线的标准方程是( )
A. x 2=72y
B. x 2=144y
C. y 2=-48x
D. x 2=144y 或y 2=-48x
7.抛物线x=a 1y 2
(a <0)的焦点坐标是( )
A. (4a , 0)
B. (-4a , 0)
C. (a
41,0)
D. (-
a
41
,0) 8. 已知点P 在抛物线y 2=4x 上,那么点P 到点Q(2, -1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P 的坐标为( )
A. (
41
, -1) B. (
4
1, 1) C. (1, 2) D. (1, -2)
【B 级】
9.设P 是曲线y 2=4(x -1)上的一个动点,则P 到点(0,1)的距离与点P 到y 轴的距离之和。