抛物线标准方程及其性质教案
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(一)知识教育点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.(二)能力训练点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、对照、概括、转化等方面的能力.(三)学科渗透点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.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. )3.疑点:抛物线的定义中需要加之“定点 F 不在定直线 l 上”的限制.(解决办法:向学生加以说明. )提问、回顾、实验、讲解、演板、归纳表格.(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”.请大家思量两个问题: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、开口向上或者开口向下两种情形.引导学生进一步思量:如果抛物线的对称轴不平行于 y 轴,那末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,从更普通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,那末当 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摆布滑动,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.定义这样,可以把抛物线的定义概括成: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,才干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,启示辅导,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):将上表画在小黑板上,讲解时出示小黑板,并讲清为什么会浮现四种不同的情形,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);(3)焦点到准线的距离是 2.由三名学生演板,教师予以订正.答案是: (1)y2=12x;(2)y2=-x;(3)y2=4x,y2=-4x,x2=4y,x2=-4y.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者准线方程给定以后,它的标准方程就惟一确定了;若抛物线的焦点坐标或者准线方程没有给定,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、布置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 或者 y2=16x六、板书设计。
抛物线的标准方程与性质(优质课)教案教学目标:1. 了解抛物线的实际背景,了解抛物线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用;2. 掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质.教学过程:1.抛物线的定义(1)平面内与一个定点F和一条定直线l(F∉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)其数学表达式:|MF|=d(其中d为点M到准线的距离).2.抛物线的标准方程与几何性质y2=2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)开口方向向右向左向上向下类型一抛物线的定义及应用例1:过点(0,-2)的直线与抛物线y2=8x交于A、B两点,若线段AB中点的横坐标为2,则|AB|等于( )A.217 B.17 C.215 D.15【解析】设直线方程为y=kx-2,A(x1,y1)、B(x2,y2).由⎩⎪⎨⎪⎧y=kx-2,y2=8x,得k2x2-4(k+2)x+4=0.∵直线与抛物线交于A、B两点,∴Δ=16(k+2)2-16k2>0,即k>-1.又x 1+x 22=2k +2k2=2,∴k =2或k =-1(舍去). ∴|AB|=1+k 2|x 1-x 2|=1+22·x 1+x 22-4x 1x 2=542-4=215.【答案】C练习1:已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点(0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为( )A.172B .3C. 5D.92【答案】A练习2:F 是抛物线y 2=2x 的焦点,A ,B 是抛物线上的两点,|AF |+|BF |=6,则线段AB 的中点到y 轴的距离为________.【答案】52类型二 抛物线的标准方程和几何性质例2: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 =( )A .45B .35C .-35D .-45【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =2x -4得x 2-5x +4=0,∴x =1或x =4.不妨设A(4,4),B(1,-2),则|FA →|=5,|FB →|=2,FA →·FB →=(3,4)·(0,-2)=-8,∴cos ∠AFB =FA →·FB →|FA →|·|FB →|=-85×2=-45.故选D .【答案】D练习1:已知点A (-2,3)在抛物线C :y 2=2px 的准线上,记C 的焦点为F ,则直线AF 的斜率为( )A .-43B .-1C .-34D .-12【答案】C练习2:(2014·湖南卷)如图,正方形ABCD 和正方形DEFG 的边长分别为a ,b (a <b ),原点O 为AD 的中点,抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点,则b a=________.【答案】12+ 类型三 抛物线焦点弦的性质例3:已知直线y =k(x +2)(k>0)与抛物线C :y 2=8x 相交于A 、B 两点,F 为C 的焦点.若|FA|=2|FB|,则k 等于( )A .13B .23C .23D .223【解析】设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),易知x 1>0,x 2>0,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x +2y 2=8x 得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0,∴x 1x 2=4,① 根据抛物线的定义得,|FA|=x 1+p2=x 1+2,|FB|=x 2+2,∵|FA|=2|FB|,∴x 1=2x 2+2,② 由①②得x 2=1,∴B(1,22),代入y =k(x +2)得k =223,选D .【答案】D练习1:过抛物线y 2=2px(p>0)的焦点F 作倾斜角为45°的直线交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 的长为8,则p =________.【解析】直线y =x -p 2,故⎩⎪⎨⎪⎧y =x -p 2y 2=2px ,∴x 2-3px +p24=0,|AB|=8=x 1+x 2+p ,∴4p =8,p =2. 【答案】2类型四 直线与抛物线的位置关系 例4:如图所示,O 为坐标原点,过点P(2,0),且斜率为k 的直线l 交抛物线y 2=2x 于M(x 1,y 1),N(x 2,y 2)两点.(1)写出直线l 的方程; (2)求x 1x 2与y 1y 2的值; (3)求证:OM ⊥ON.【解析】(1)直线l 的方程为y =k(x -2)(k ≠0).①(2)由①及y 2=2x ,消去y 可得 k 2x 2-2(2k 2+1)x +4k 2=0.②点M ,N 的横坐标x 1与x 2是②的两个根, 由韦达定理,得x 1x 2=4k2k2=4.由y 21=2x 1,y 22=2x 2,得(y 1y 2)2=4x 1x 2=4×4=16, 由图可知y 1y 2<0,所以y 1y 2=-4.(3)证明:设OM ,ON 的斜率分别为k 1,k 2, 则k 1=y 1x 1,k 2=y 2x 2.由(2)知,y 1y 2=-4,x 1x 2=4, ∴k 1k 2=y 1y 2x 1x 2=-1.∴OM ⊥ON. 【答案】(1)直线l 的方程为y =k(x -2)(k ≠0).①(2)由①及y 2=2x ,消去y 可得 k 2x 2-2(2k 2+1)x +4k 2=0.②点M ,N 的横坐标x 1与x 2是②的两个根, 由韦达定理,得x 1x 2=4k2k2=4.由y 21=2x 1,y 22=2x 2,得(y 1y 2)2=4x 1x 2=4×4=16, 由图可知y 1y 2<0,所以y 1y 2=-4.(3)证明:设OM ,ON 的斜率分别为k 1,k 2, 则k 1=y 1x 1,k 2=y 2x 2.由(2)知,y 1y 2=-4,x 1x 2=4,∴k 1k 2=y 1y 2x 1x 2=-1.∴OM ⊥ON.练习1【2015高考四川,理10】设直线l 与抛物线相交于A ,B 两点,与圆相切于点M ,且M 为线段AB 的中点.若这样的直线l 恰有4条,则r 的取值范围是( )A. B . C . D .【答案】D练习2:抛物线C :x 2=8y 与直线y =2x -2相交于A ,B 两点,点P 是抛物线C 上异于A ,B 的一点,若直线PA ,PB 分别与直线y =2相交于点Q ,R ,O 为坐标原点,则OP →·OQ →=________.【答案】201.【2015高考天津,理6】已知双曲线 的一条渐近线过点,且双曲线的一个焦点在抛物线 的准线上,则双曲线的方程为( )A.B.C.D.【答案】D2.【2015高考浙江,理5】如图,设抛物线的焦点为,不经过焦点的直线上有三个不同的点,,,其中点,在抛物线上,点在轴上,则与的面积之比是( )A.B.C.D.【答案】A.3.(2014·辽宁卷)已知点A (-2,3)在抛物线C :y 2=2px 的准线上,过点A 的直线与C 在第24y x =()()22250x y r r -+=>()13,()14,()23,()24,()222210,0x y a b a b-=>>(2y=2212128x y -=2212821x y -=22134x y -=22143x y -=24y x =F A B C A B C y BCF ∆ACF ∆11BF AF --2211BF AF --11BF AF ++2211BF AF ++一象限相切于点B ,记C 的焦点为F ,则直线BF 的斜率为( )A.12B.23C.34D.43【答案】D4.【2015高考上海,理5】抛物线()上的动点到焦点的距离的最小值为,则_________【答案】p=25.(2014·广东卷)曲线y =e-5x+2在点(0,3)处的切线方程为________.【答案】y =-5x +36.已知一条曲线C 在y 轴右边,C 上每一点到点F(1,0)的距离减去它到y 轴距离的差都是1. (1)求曲线C 的方程;(2)是否存在正数m ,对于过点M(m,0)且与曲线C 有两个交点A 、B 的任一直线,都有FA →·FB →<0?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(1)由已知得:曲线C 上的点到点F(1,0)与到x =-1的距离相等,∴曲线C 是以F(1,0)为焦点的抛物线,设y 2=2px(p>0),∵p 2=1,∴p =2,∴方程为:y 2=4x(x>0). (2)假设存在M(m,0)(m>0). 当直线l 斜率不存在时,l :x =m , 设交点A(m,2m),B(m ,-2m), FA →=(m -1,2m),FB →=(m -1,-2m), ∴FA →·FB →=m 2-6m +1<0, ∴3-22<m<3+2 2.当直线l 斜率存在时,l :y =k(x -m)(k ≠0),设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4xy =k x -m∴ky 2-4y -4km =0,∴Δ=16+16k 2m>0恒成立, y 1+y 2=4k,y 1y 2=-4m ,又y 21+y 22=(y 1+y 2)2-2y 1y 2=16k 2+8m ,∵FA →·FB →=(y 214-1)·(y 224-1)+y 1y 222y px =0p >Q 1p ==y 1y 2216-14(y 21+y 22)+y 1y 2+12 =m 2-14(16k 2+8m)-4m +12=m 2-6m +1-4k2<0,即:4k 2>m 2-6m +1对∀k ≠0恒成立,又4k 2>0,∴m 2-6m +1<0恒成立, ∴3-22<m<3+22,综上,m 的取值范围是:3-22<m<3+2 2._________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________基础巩固(1)1.抛物线x 2=12y 的焦点坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫18,0 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,18 【答案】D2.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与曲线x 2+y 2-4x -5=0相切,则p 的值为( ) A .2 B .1C.12D.14【答案】A3.点M (5,3)到抛物线y =ax 2的准线的距离为6,那么抛物线的方程是( ) A .y =12x 2B .y =12x 2或y =-36x 2C .y =-36x 2D .y =112x 2或y =-136x2【答案】D4.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 与双曲线x 24-y 25=1的右焦点重合,抛物线的准线与x轴的交点为K ,点A 在抛物线上且|AK |=2|AF |,则A 点的横坐标为( )A .2 2B .3C .2 3D .4【答案】B5.已知P 是抛物线y 2=2x 上动点,A ⎝ ⎛⎭⎪⎫72,4,若点P 到y 轴的距离为d 1,点P 到点A 的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是( )A .4 B.92C .5D.112【答案】B6.(2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点.若FP →=4FQ →,则|QF |=( )A.72 B .3C.52D .2【答案】B7.(2014·新课标全国卷Ⅱ] 设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( )A.334B.938C.6332 D.94【答案】D能力提升(2)8.若抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过双曲线x 2-y 2=1的左顶点,则p =________. 【答案】29.已知一条过点P (2,1)的直线与抛物线y 2=2x 交于A ,B 两点,且P 是弦AB 的中点,则直线AB 的方程为________.【答案】x-y-1=010.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,△ABC 的顶点都在抛物线上,且满足FA →+FB →+FC →=0,则1k AB +1k BC +1k CA=________.【答案】011.(2014·湖南卷)如图14,正方形ABCD 和正方形DEFG 的边长分别为a ,b (a <b ),原点O 为AD 的中点,抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点,则ba=________.图14【答案】12.已知动点P(x,y)(y≥0)到定点F(0,1)的距离和它到直线y=-1的距离相等,记点P的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)设圆M过点A(0,2),且圆心M(a,b)在曲线C上,若圆M与x轴的交点分别为E(x1,0)、G(x2,0),求线段EG的长度.【答案】(1)依题意知,曲线C是以F(0,1)为焦点,y=-1为准线的抛物线.∵焦点到准线的距离p=2,∴曲线C方程是x2=4y.(2)∵圆M∴其方程为(x-a)2+(y-b)2=a2+(b-2)2令y=0得:x2-2ax+4b-4=0.则x1+x2=2a,x1·x2=4b-4.∴(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1·x2=(2a)2-4(4b-4)=4a2-16b+16.又∵点M(a,b)在抛物线x2=4y上,∴a2=4b,∴(x1-x2)2=16,即|x1-x2|=4.∴线段EG的长度是4.。
抛物线及其标准方程教案教案:抛物线及其标准方程目标:1.了解抛物线的定义和性质。
2.学习抛物线的标准方程,并能够根据给定的条件写出抛物线的标准方程。
3.能够利用抛物线的标准方程求解与抛物线相关的问题。
教学步骤:Step 1:导入通过展示一张抛物线的图片,引起学生对抛物线的兴趣,并提出问题:“你认为抛物线有什么特点?”Step 2:定义抛物线讲解抛物线的定义:抛物线是一个平面曲线,它的每个点到焦点的距离与该点到直线的距离相等。
Step 3:抛物线的性质- 抛物线是对称的,它关于焦点所在的直线称为对称轴。
- 抛物线的顶点是对称轴上的点,也是抛物线的最低点(凹部)或最高点(凸部)。
- 抛物线的焦点到顶点的距离称为焦距。
- 抛物线是单调增加或单调减少的。
Step 4:抛物线的标准方程介绍抛物线的标准方程:y = ax^2 + bx + c,其中a,b,c是常数,a不等于零。
说明标准方程的各个参数的含义:- a决定抛物线的开口方向和大小。
- b决定抛物线在对称轴上的位置。
- c是抛物线的顶点的纵坐标。
Step 5:根据条件写出抛物线的标准方程示范如何根据给定的条件写出抛物线的标准方程,例如:- 已知抛物线的顶点坐标为(2,5),求抛物线的标准方程。
- 已知抛物线与x轴相交于点(1,0)和(-3,0),求抛物线的标准方程。
- 已知抛物线经过点(1,3)和(4,6),求抛物线的标准方程。
Step 6:练习与讨论让学生自主完成一些练习题,并与全班讨论答案。
示范题目:1. 已知抛物线的焦点在原点,对称轴与x轴平行,焦距为4,求抛物线的标准方程。
2. 已知抛物线过点(3,-1),且与y轴平行,求抛物线的标准方程。
3. 已知抛物线的标准方程为y = -2x^2 + 4x - 3,求抛物线的顶点坐标和焦距。
Step 7:拓展如果时间允许,可以讲解一些与抛物线相关的应用问题,例如:一个摄像机抛出的炮弹在空中的轨迹是一个抛物线,如何求解炮弹的最大高度和飞行距离等。
《抛物线及其标准方程》教案(公开课一、教学内容本节课的教学内容来自于高中数学教材,第三章解析几何,第五节抛物线。
本节课的主要内容有:抛物线的定义、性质、标准方程及其应用。
其中,重点讲解抛物线的标准方程及其求法。
二、教学目标1. 理解抛物线的定义和性质,掌握抛物线的标准方程及其求法。
2. 能够运用抛物线的性质和方程解决一些实际问题。
3. 培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
三、教学难点与重点重点:抛物线的标准方程及其求法。
难点:抛物线性质的理解和应用。
四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、投影仪、教学课件。
学具:笔记本、尺子、圆规、直尺。
五、教学过程1. 实践情景引入:让学生观察一些生活中常见的抛物线形状,如篮球投篮、抛物线运动等,引发学生对抛物线的兴趣。
2. 讲解抛物线的定义和性质:在黑板上画出一条抛物线,讲解抛物线的定义,如焦点、准线等,并引导学生理解抛物线的性质。
3. 讲解抛物线的标准方程:通过示例,讲解如何求解抛物线的标准方程,让学生跟随步骤,进行练习。
4. 应用练习:给出一些抛物线应用问题,让学生运用所学知识解决,如求解抛物线与坐标轴的交点等。
六、板书设计板书设计如下:抛物线的定义和性质:焦点:到抛物线上任意一点的距离等于到准线距离的点。
准线:与抛物线对称,且到焦点的距离等于到抛物线上任意一点的距离。
抛物线的标准方程:y^2 = 4ax (a > 0)y^2 = 4ax (a < 0)七、作业设计(1)焦点在x轴上,顶点在原点,开口向上。
(2)焦点在y轴上,顶点在原点,开口向下。
答案:(1)y^2 = 4ax(2)x^2 = 4ay2. 已知抛物线的标准方程为y^2 = 4ax,求解抛物线与x轴、y 轴的交点坐标。
答案:与x轴的交点:(a, 0),(a, 0)与y轴的交点:(0, 2a),(0, 2a)八、课后反思及拓展延伸本节课通过讲解抛物线的定义、性质和标准方程,让学生掌握了抛物线的基本知识,能够在实际问题中应用。
中等专业学校2023-2024-1教案编号:备课组别数学课程名称数学所在年级二年级主备教师授课教师授课系部授课班级授课日期课题 3.3.1抛物线的标准方程教学目标知道抛物线的概念及形成过程,知道如何化简形成抛物线的标准方程,能区分不同焦点坐标对应的不同方程;会根据抛物线的方程说出抛物线的几何性质,能根据条件求出抛物线的标准方程;逐步提升直观想象、数学运算和数学建模等核心素养.重点抛物线的标准方程及性质.难点抛物线标准方程四种情形的区分和应用.教法教学设备教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容情境导入平南三桥位于广西壮族自治区,是2020 年建成的世界上最大的跨径拱桥,多项技术填补了世界拱桥空白,成为“中国桥梁”建造的新名片. 观察下图,桥拱的轮廓线是什么图形?有什么特点?探索新知可以看出,拱桥的轮廓线是一条形如彩虹的曲线,人们称之为抛物线.那么,如何画出抛物线呢?教学内容我们可以通过一个实验来完成.(1)将一把直尺固定在画板上,再取一个直角三角板,紧靠直尺的一边l放置:(2)取一条拉链,把它的一端固定在三角板的顶点C处,另一端固定在画板上的点F处;(3)将笔尖(点M)放在拉链锁扣处保持锁扣与C端的拉链部分始终在CA上,让三角板靠紧直尺并沿直尺边缘滑动,笔尖随之移动,就画出了一段曲线;(4)当直角三角板的边AC 经过点下时,向下翻转三角板.保持锁扣与C端的拉链部分始终在CA上,让三角板靠紧直尺继续沿直尺边缘滑动,笔尖又画出一段曲线.显然,笔尖(即点M )始终保持到定点F的距离与到直尺边l 的距离相等(|MF|=|MC|).一般地,把平面内与一个定点F和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹称为抛物线. 定点F称为抛物线的焦点,定直线l 称为抛物线的准线.情境导入3.3.1抛物线的标准方程我们从椭圆和双曲线的定义出发,通过建立合适的平面直角坐标系,分别求出了椭圆和双曲线的方程. 那么,如何从抛物线的定义出发,建立恰当的平面直角坐标系来求出抛物线的方程呢?探索新知取过焦点F且垂直于准线l 的直线为x轴;记x轴与准线l 的交点为 E,以线段EF的垂直平分线为y轴,如图所示.教学内容设焦点到准线的距离为p(p>0),即|EF|=p,则焦点F 的坐标为(,0)2p,准线l的方程为2px=-.设M(x,y)为抛物线上的任意一点,点M到l的距离为|MN|,则有|MF|=|MN|.于是,可得2222p px y x-⎛⎫+=+⎪⎝⎭.将上式两边平方得22222p px y x-⎛⎫⎛⎫+=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.展开并整理得y²=2px(p>0).上面方程称为抛物线的标准方程.类似地,通过建立不同的平面直角坐标系,可以得到抛物线其他三种形式的标准方程:y²=-2px,x²=2py,x²=-2py. 它们的焦点坐标、准线方程及图形归纳见表:典型例题例1根据条件,求抛物线的标准方程.(1)焦点为F(0,-3);(2)准线方程为x=1;(3)焦点在y轴的正半轴上,并且p=3.解(1)由于焦点在y轴的负半轴上,故抛物线有形如x²=-2py的标准方程. 因为32p-=-,所以p=6,从而抛物。
《抛物线及其标准方程》教案(公开课《抛物线及其标准方程》教案(公开课)一、教学内容本节课选自《解析几何》教材第四章第一节,主要内容包括抛物线的定义、性质及其标准方程的推导和应用。
二、教学目标1. 理解抛物线的定义,掌握抛物线的性质。
2. 学会推导抛物线的标准方程,并能解决实际问题。
3. 能够运用抛物线标准方程解决几何问题和实际应用。
三、教学难点与重点重点:抛物线的定义、性质及其标准方程。
难点:抛物线标准方程的推导和应用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具:直尺、圆规、练习本。
五、教学过程1. 实践情景引入2. 知识讲解(1) 抛物线的定义:平面内到一个定点F的距离等于到一条定直线l的距离的点的轨迹。
(2) 抛物线的性质:① 对称性;② 焦点、准线;③ 直线与抛物线的交点;④ 平面几何关系。
(3) 抛物线的标准方程:y^2 = 2px (p > 0) 或 x^2 = 2py (p > 0)。
3. 例题讲解(1) 求抛物线y^2 = 4x的焦点和准线。
(2) 已知抛物线x^2 = 8y,求过点P(2,3)且与抛物线相切的直线方程。
4. 随堂练习(1) 求抛物线y^2 = 12x的焦点、准线及对称轴。
(2) 已知抛物线x^2 = 16y,求过点A(4,2)且与抛物线相交的直线方程。
5. 课堂小结六、板书设计1. 定义2. 性质3. 标准方程4. 例题解析5. 随堂练习七、作业设计1. 作业题目(1) 求抛物线y^2 = 20x的焦点、准线及对称轴。
(2) 已知抛物线x^2 = 18y,求过点B(3,2)且与抛物线相切的直线方程。
2. 答案(1) 焦点:F(5,0),准线:x = 5,对称轴:y轴。
(2) 直线方程:y = 4/3x 2/3。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过实践情景引入、知识讲解、例题讲解、随堂练习等环节,使学生掌握了抛物线的定义、性质和标准方程。
抛物线的标准方程教案教案标题:抛物线的标准方程教案教学目标:1. 理解抛物线的基本概念和性质。
2. 掌握抛物线的标准方程的推导和应用。
3. 能够利用标准方程解决与抛物线相关的问题。
教学内容:1. 抛物线的定义和性质介绍。
2. 推导抛物线的标准方程。
3. 标准方程的应用:确定焦点、顶点和对称轴,绘制抛物线图像。
4. 利用标准方程解决与抛物线相关的问题。
教学步骤:引入活动:1. 引导学生回顾直线方程的概念和表示方法。
2. 提问:是否可以用直线方程来表示抛物线?为什么?知识讲解:3. 介绍抛物线的定义和性质,包括焦点、顶点、对称轴等概念。
4. 推导抛物线的标准方程:y = ax^2 + bx + c。
示范演示:5. 通过示例演示如何确定抛物线的焦点、顶点和对称轴。
6. 演示如何绘制抛物线的图像。
练习与应用:7. 学生进行练习,计算给定抛物线的焦点、顶点和对称轴,并绘制图像。
8. 学生解决与抛物线相关的问题,如求解方程组、求最值等。
总结与拓展:9. 总结抛物线的标准方程和相关概念。
10. 拓展:介绍其他形式的抛物线方程(顶点式、焦点式等)。
评估与反馈:11. 给学生提供一些练习题目,检验他们对抛物线标准方程的理解和应用能力。
12. 对学生的答题进行评估和反馈,帮助他们弥补知识漏洞。
教学资源:1. 抛物线的图像和示例题目。
2. 白板、黑板或投影仪等展示工具。
3. 练习题目和答案。
4. 学生课本或参考书籍。
教学延伸:1. 引导学生探索其他形式的抛物线方程,并比较它们之间的异同。
2. 鼓励学生应用抛物线的标准方程解决实际问题,如物理、工程等领域的应用。
备注:教学时长可以根据实际情况进行调整,确保学生能够充分理解和掌握抛物线的标准方程及其应用。
抛物线教学设计抛物线优质教案一、教学内容本节课选自高中数学教材第二册第四章第四节《抛物线》,详细内容包括:1. 抛物线的定义及标准方程;2. 抛物线的性质,如顶点、对称轴、焦点、准线等;3. 抛物线在实际问题中的应用。
二、教学目标1. 理解抛物线的定义,掌握抛物线的标准方程;2. 能够分析抛物线的性质,如顶点、对称轴、焦点、准线等;3. 学会运用抛物线知识解决实际问题。
三、教学难点与重点1. 教学难点:抛物线的性质及其在实际问题中的应用;2. 教学重点:抛物线的定义、标准方程及性质。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔;2. 学具:直尺、圆规、量角器。
五、教学过程1. 实践情景引入:利用多媒体展示抛物线在实际生活中的应用,如篮球投篮、抛物线运动等,引导学生观察并思考抛物线的特点。
2. 例题讲解:(1)抛物线的定义及标准方程;(2)抛物线的性质,如顶点、对称轴、焦点、准线等;(3)抛物线在实际问题中的应用。
3. 随堂练习:(1)判断下列图形是否为抛物线,并给出理由;(2)求抛物线 y = 2x^2 + 4x + 3 的顶点、对称轴、焦点和准线;(3)已知抛物线的顶点为(1, 3),过顶点的直线与抛物线相交于点A、B,求线段AB的中点C的坐标。
4. 小组讨论:学生分组讨论,共同解决随堂练习中的问题,教师巡回指导。
六、板书设计1. 抛物线的定义及标准方程;2. 抛物线的性质;3. 例题解答步骤;4. 随堂练习解答。
七、作业设计1. 作业题目:(1)求抛物线 y = x^2 + 4x + 5 的顶点、对称轴、焦点和准线;(2)已知抛物线的焦点为(2, 0),求抛物线的标准方程;(3)抛物线 y = 2x^2 + 4x 3 与直线 y = x + 1 相交于点A、B,求线段AB的中点C的坐标。
2. 答案:(1)顶点:(2, 9),对称轴:x = 2,焦点:(2, 3),准线:y = 3;(2)抛物线的标准方程:y = 4(x 2)^2;(3)中点C的坐标:(1/2, 7/4)。
中学数学抛物线的标准方程教案一、引言在中学数学课程中,抛物线是一个重要的内容。
掌握抛物线的标准方程对于解题和图解抛物线的形状都至关重要。
本教案旨在教授中学生如何推导和应用抛物线的标准方程。
二、知识背景在开始学习抛物线的标准方程之前,学生应具备以下数学知识:1. 了解二次函数的性质和图像特征;2. 理解平移、缩放和翻转的概念;3. 掌握平方根的计算方法。
三、教学目标1. 了解抛物线的定义和性质;2. 掌握抛物线的标准方程的推导过程;3. 能够通过已知条件推导出抛物线的标准方程;4. 能够根据抛物线的标准方程绘制出抛物线的图像。
四、教学步骤1. 引入抛物线的定义和性质(5分钟)- 引导学生回忆二次函数的定义;- 解释抛物线是一种特殊的二次函数,其图像呈现对称性;- 对比抛物线与直线、双曲线和椭圆的图像特征。
2. 推导抛物线的标准方程(15分钟)- 通过平移和缩放的方式推导出一般式的抛物线方程;- 根据平移和缩放的性质,得出抛物线的标准方程;- 解释标准方程中各个参数的含义及对抛物线图像的影响。
3. 根据已知条件推导抛物线的标准方程(20分钟)- 给出已知条件,例如顶点坐标、焦点坐标等;- 通过解方程组的方法,推导出对应的标准方程;- 引导学生思考如何根据不同条件来确定标准方程中的参数值。
4. 绘制抛物线的图像(20分钟)- 介绍如何利用标准方程绘制抛物线的图像;- 引导学生掌握平移和翻转的方法,准确绘制出抛物线的形状; - 指导学生如何确定抛物线的顶点、焦点和直线的焦点。
5. 实例演练(20分钟)- 给出一些具体的问题,引导学生应用所学知识解决;- 要求学生在解决问题的过程中正确运用抛物线的标准方程;- 鼓励学生互相交流和讨论,加深对知识的理解。
6. 总结与拓展(10分钟)- 对本节课所学内容进行简要总结;- 提出一些拓展问题,激发学生的思考和探索欲望;- 引导学生拓展到更复杂的抛物线问题,如离散点构造抛物线等。
《抛物线及其标准方程》教案(公开课《抛物线及其标准方程》教案(公开课)一、教学内容本节课的内容选自高中数学教材选修22第三章第一节,主要讲述抛物线的定义及其标准方程。
具体内容包括:1. 抛物线的定义及其简单性质;2. 抛物线的标准方程推导;3. 抛物线标准方程的应用。
二、教学目标1. 理解抛物线的定义,掌握抛物线的简单性质;2. 学会推导抛物线的标准方程,并能应用于实际问题;3. 培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
三、教学难点与重点重点:抛物线的定义、标准方程及其应用。
难点:抛物线标准方程的推导过程,以及在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备、投影仪、黑板、粉笔;2. 学具:直尺、圆规、练习本。
五、教学过程1. 实践情景引入利用多媒体展示实际生活中的抛物线实例,如抛物线运动轨迹、拱桥等,引导学生观察并思考抛物线的特点。
2. 抛物线的定义及性质(2)讲解抛物线的性质,如对称性、顶点等。
3. 抛物线标准方程的推导(1)教师引导学生通过实际例题,推导出抛物线的标准方程;(2)讲解抛物线标准方程的推导过程,强调理解推导方法。
4. 例题讲解选取典型例题,讲解抛物线标准方程的应用,引导学生学会解决实际问题。
5. 随堂练习设计具有代表性的练习题,让学生巩固所学知识,及时发现问题并解答。
6. 小结六、板书设计1. 抛物线的定义;2. 抛物线的性质;3. 抛物线标准方程的推导过程;4. 典型例题及解题步骤。
七、作业设计1. 作业题目:(1)已知抛物线y^2=8x的焦点为F(2,0),求该抛物线的准线方程;(2)已知抛物线y=2x^2的焦点为F(0,1/8),求该抛物线的标准方程。
2. 答案:(1)准线方程:x=2;(2)标准方程:x^2=1/8y。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对抛物线的定义和性质掌握较好,但在推导抛物线标准方程时,部分学生存在困难。
在今后的教学中,应加强此类问题的讲解和练习。
抛物线及其标准方程
1. 教学目标
知识与技能:①理解抛物线的定义,明确p的几何意义;
②掌握抛物线的四种标准方程的形式与图形;
③会运用抛物线的定义及其标准方程等知识解决抛物线的基本问题。
过程与方法:通过“实验”、“观察”、“思考”、“探究”与“合作交流”等一系列教学活动,获得知识与技能,进一步感受坐标法及数形结合的思想方法。
情感态度与价值观:通过实验与观察、信息搜集与处理、表达与交流等探究活动,进一步培养学生善于观察、勇于探索的精神,激发学生积极主动地参与数学学习活动,使学生愿学、乐学。
2.教学重点、难点
教学重点:抛物线的定义及其标准方程。
教学难点:抛物线的概念的形成及标准方程的构建。
3.教学方法
教学方法:采用“引导探究式”的教学方法。
4.教学过程
(一)创设情境、引发探究
问题:前面我们已经探究过,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(e>0)的点的轨迹是什么?
当0<e<1时是椭圆;当e>1时是双曲线.
诱发探究:当e=1时,轨迹又是什么曲线呢?
(二)实验观察、实现构建
探究1 点F与直线l的位置关系
(1)点F在直线l上
点F的轨迹是过点F且与直线l垂直的直线。
(2)点F不在直线l上
用《几何画板》演示,观察点M的轨迹。
F
H
M
l
F
l
2.观察曲线的动态形成过程, 你能发现点M的轨迹是一条什么曲线吗?
3.如果曲线是抛物线,只要适当建立平面直角坐标系,就可以得到形如y=ax2+bx+c (a≠0)的轨迹方程,是否真是这样呢?
4.如何建立坐标系求点M的轨迹方程?
取经过点F且垂直于直线l的直线为y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。
令|KF|=p(p>0)则F(0,p
2),直线l:y=-
p
2
设动点M(x,y),点M到直线l的距离为d
则|MF|=d即x² +(y-p
2)²=|y+
p
2|化简得x²
-2py=0 (p>0)
注意到方程可化为:y= 1
2p x² (p>0),
与我们初中所学的二次函数的解析式形式一致。
可见点M的轨迹是顶点为(0,0),开口向上的抛物线。
可见平面内与一个定点F的距离和一条定直线l的距离的比是常数1的点的轨迹是抛物线。
一.定义:平面内到一个定点F和一条定直线l距离相等的点的轨迹是抛物线。
定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线。
二.抛物线的标准方程
与椭圆和双曲线类似,我们将这样的方程叫做抛物线的标准方程。
抛物线的标准方程:x²=2py (p>0)
抛物线焦点是F(0, p
2),
准线方程是y =-p 2。
(三)同伴合作、彼此分享
合作交流:
1、椭圆和双曲线的标准方程都有两类,抛物线的标准方程应该有几类?在抛物
线标准方程中p值的意义是什么?在标准方程中如何确定图形的位置与方程的对应?
2、怎样把抛物线位置特征(标准位置)和方程的特点(标准方程)统一起来?顶点在原点
例1求下列抛物线的焦点坐标和准线方程 (1)y 2=6x (2)y
x 212
= (3)2x 2+5y =0
解:(1)因为2p=6,p=3,所以焦点坐标是(2
3,0)
准线方程是x=-23
(2)因为2p=2
1,p=
4
1,所以焦点坐标是(0,8
1
),
准线方程是Y=-8
1
(3)抛物线方程是2x 2+5y=0 , 即x 2=-2
5y, 2p=2
5
则焦点坐标 是
F (0,-8
5
), 准线方程是y=8
5
例2根据下列条件写出抛物线的标准方程: (1)焦点坐标是F (0,-2) (2)焦点在直线3x -4y -12=0上 (3) 抛物线过点A (-3,2)。
解:(1)因为焦点在y 轴的负半轴上,并且p /2=2,p =4,
所以抛物线的方程是x 2=-8y (2)由题意,焦点应是直线3x -4y -12=0与x 轴或y 轴的交点,
即A (4,0)或 B (0,-3)当焦点为A 点时,抛物线的方程是y 2=16x 当焦点为B 点时,抛物线的方程是x 2=-12y
(3) 当抛物线的焦点在y 轴的正半轴上时,把A (-3,2)代入x 2 =2p y ,当焦点在x 轴的负半轴上时 得 p = 49把A (-3,2)代入y 2 = -2p x ,得 p =3
2
∴抛物线的标准方程为2
92
x y =
或2
43
y
x =-
.
(四)练习感悟、巩固新知 练习: A 组:
①已知抛物线的焦点坐标是F (0,-2),则它的标准方程为 。
②准线方程是x=-4的抛物线的标准方程为 。
③焦点在直线y=2x+1上的抛物线的标准方程为 。
④焦点到准线的距离是2且焦点在x 轴上的抛物线的标准方程为( ) A.2
4y x
= B.2
4y x
=- C.2
2y x
=± D.2
4y x
=±
B 组:
①已知抛物线的标准方程是y²=6x ,则它的焦点坐标为 、准线方程为 。
②抛物线y=ax²(a≠0)的焦点坐标为 ,准线方程为 。
C 组:
①在平面直角坐标系xOy 中,若抛物线x
y 42=上的点P 到该抛物线的焦点的距离为6,
则点P 的横坐标=x 。
(五) 归纳小结、完善结构 本节课的主要学习内容: (1)抛物线的定义及其标准方程;
(2)抛物线的焦点坐标、准线方程和p 的几何意义; (3)抛物线的定义及其标准方程的应用。
(六)布置作业:
1.选择题
(1)已知抛物线方程为y =ax 2
(a >0),则其准线方程为( )
(A) 2
a x
-
=
(B) 4
a x
=
(C) a
y
21-
= (D) a
y
41-
=
(2)抛物线2
1x
m y
=(m ≠0)的焦点坐标是( )
(A) (0,4m )或(0,4m -) (B) (0,4
m
)
(C) (0,
m
41)或(0,m
41-
) (D) (0,
m
41)
(3)焦点在直线3x -4y -12=0上的抛物线标准方程是( )
(A) y 2
=16x 或x 2
=16y (B) y 2=16x 或x 2
=12y (C) x 2
=-12y 或y 2
=16x (D) x 2
=16y 或y 2
=-12x
2.根据下列条件写出抛物线的标准方程()
(1)过点(-3,4)
(2)过焦点且与x轴垂直的弦长是16
3.点M到点(0,8)的距离比它到直线y=-7的距离大1,求M 点的轨迹方程.
4.抛物线y2=16x上的一P到x轴的距离为12,焦点为F,求|PF|的值.。