人教版高中数学选修2-1教案学案:抛物线的简单几何性质
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抛物线的简单几何性质 课前预习学案 一、 预习目标 回顾抛物线的定义及抛物线的标准方程,预习抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质 二、 预习内容 1、 复习回顾 (1) 抛物线定义 叫作抛物线; 叫做抛物线的焦点。 叫做抛物线的准线 (2)抛物线的标准方程
①相同点 ; ②不同点 ; (3)回顾练习 ①已知抛物线y2=2px的焦点为F,准线为l,过焦点F的弦与抛物线交于A、B两点,过A、B分别作AP⊥l,BQ⊥l,M为PQ的中点,求证:MF⊥AB
②在抛物线y2=2x上方有一点M(3,310),P在抛物线上运动,|PM|=d1,P到准线的距离为d2,求当d1 +d2最小时,P的坐标。 2、预习新知 (1)根据抛物线图像探究抛物线的简单几何性质 ①范围 : ; ②对称性: ; ③顶点: ; ④离心率: ; (2)自我检测:
1.已知点1(,0)4F,直线l:41x,点B是直线l上的动点,若过B垂直于y轴的直线与线段BF的垂直平分线交于点M,则点M所在曲线是( ) ()A圆 ()B椭圆 ()C双曲线 ()D抛物线
图形 x
y
OFl x
yOFl 方程 焦点 准线
xyOF
l
x
y
OFl
l y P A
M
O F x Q B
图① 2.设抛物线22yx的焦点为F,以9(,0)2P为圆心,PF长为半径作一圆,与抛物线在x轴上方交于,MN,则||||MFNF的值为 ( ) ()A8 ()B18 ()C22 ()D4
3.过点(3,1)的抛物线的标准方程是 . 焦点在10xy上的抛物线的标准方程是 . 4.抛物线28yx的焦点为F,(4,2)A为一定点,在抛物线上找一点M,当||||MAMF为最小时,则M点的坐标 ,当||||||MAMF为最大时,则M点的坐标 . 三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容
课内探究学案 一、学习目标 1.掌握抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质; 2.能根据抛物线的几何性质对抛物线方程进行讨论,在此基础上列表、描点、画抛物线图形; 3.在对抛物线几何性质的讨论中,注意数与形的结合与转化 二、学习过程 1、定义 ; 2、标准方程 ; 3、几何性质 ①范围 : ; ②对称性: ; ③顶点: ; ④离心率: ; 4、完成下表
标准方程 图形 顶点 对称轴 焦点 准线 离心率 022p
pxy 0,0
2
px 1e
xyOFl
0,0 x
轴 0,2p 1e
022p
pyx 0,0
2
py 1e
0,0 y轴 1e
思考问题:抛物线是双曲线的一支吗?为什么? 5、分析例题
例1 已知抛物线关于x轴为对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点)22,2(M,求它的标准方程,并用描点法画出图形. 例2 探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源位于抛物线的焦点处,已知灯的圆的直径60cm,灯深为40cm,求抛物线的标准方程和焦点位置.
例3 过抛物线pxy22的焦点F任作一条直线m,交这抛物线于A、B两点, 求证:以AB为直径的圆和这抛物线的准线相切.
例4. 已知抛物线24xy与圆2232xy相交于,AB两
点,圆与y轴正半轴交于C点,直线l是圆的切线,交抛物线与,MN,并且切点在ACB上. (1)求,,ABC三点的坐标.(2)当,MN两点到抛物线焦点距离和最大时,求直线l的方程. 课后练习与提高 1.过抛物线xy42的焦点作直线交抛物线于11,yxA,22,yxB两点,如果
xyEOF
B
ADC
H621xx,那么||AB=( B )
(A)10 (B)8 (C)6 (D)4 2.已知M为抛物线xy42上一动点,F为抛物线的焦点,定点1,3P,则
||||MFMP的最小值为( B )
(A)3 (B)4 (C)5 (D)6 3.过抛物线02aaxy的焦点F作直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF、QF的
长分别是p、q,则qp11=( C ) (A)a2 (B)a21 (C)a4 (D)a4 4.过抛物线xy42焦点F的直线l它交于A、B两点,则弦AB的中点的轨迹方程是 ______ (答案:122xy ) 5.定长为3的线段AB的端点A、B在抛物线xy2上移动,求AB中点M到y轴距离的最小值,并求出此时AB中点M的坐标
(答案:22,45M , M到y轴距离的最小值为45) 6.根据下列条件,求抛物线的方程,并画出草图. (1)顶点在原点,对称轴是x轴,顶点到焦点的距离等于8. (2)顶点在原点,焦点在y轴上,且过P(4,2)点. (3)顶点在原点,焦点在y轴上,其上点P(m,-3)到焦点距离为5. 7.过抛物线焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,若A、B在准线上的射影是A2,B2,则∠A2FB2等于 8.抛物线顶点在原点,以坐标轴为对称轴,过焦点且与y轴垂直的弦长为16,求抛物线方程.
9.以椭圆1522yx的右焦点,F为焦点,以坐标原点为顶点作抛物线,求抛物线截椭圆在准线所得的弦长. 10.有一抛物线型拱桥,当水面距拱顶4米时,水面宽40米,当水面下降1米时,水面宽是多少米? 抛物线的简单几何性质 教学目的: 1.掌握抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质; 2.能根据抛物线的几何性质对抛物线方程进行讨论,在此基础上列表、描点、画抛物线图形; 3.在对抛物线几何性质的讨论中,注意数与形的结合与转化 教学重点:抛物线的几何性质及其运用 教学难点:抛物线几何性质的运用 授课类型:新授课 课时安排:1课时 教 具:多媒体、实物投影仪 内容分析: “抛物线的简单几何性质”是课本第八章最后一节,它在全章占有重要的地位和作用本节知识在生产、生活和科学技术中经常用到,也是大纲规定的必须掌握的内容,还是将来大学学习的基础知识之一 对于训练学生用坐标法解题,本节一如前面各节一样起着相当重要的作用 研究抛物线的几何性质和研究椭圆、双曲线的几何性质一样,按范围、对称性、顶点、离心率顺序来研究,完全可以独立探索得出结论 已知抛物线的标准方程,求它的焦点坐标和准线方程时,首先要判断抛物线的对称轴和开口方向,一次项的变量如果为x(或y),则x轴(或y轴)是抛物线的对称轴,一次项的符号决定开口方向,由已知条件求抛物线的标准方程时,首先要根据已知条件确定抛物线标准方程的类型,再求出方程中的参数p 本节分两课时进行教学 第一课时内容主要讲抛物线的四个几何性质、抛物线的画图、例1、例2、及其它例题;第二课时主要内容焦半径公式、通径、例3 教学过程: 一、复习引入: 1.抛物线定义: 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叫做抛物线 定点F叫做抛
物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线 2.抛物线的标准方程: 相同点:(1)抛物线都过原点;(2)对称轴为坐标轴;(3)准线都与对称轴垂直,垂足与
图形 x
yOFl x
yOFl 方程 )0(22ppxy )0(22ppxy )0(22ppyx )0(22ppyx
焦点 )0,2(p )0,2(p )2,0(
p
)2,0(p
准线 2px 2px 2py 2p
y
xyOF
l
x
y
OFl焦点在对称轴上关于原点对称 它们到原点的距离都等于一次项系数绝对值的41,即242pp
不同点:(1)图形关于X轴对称时,X为一次项,Y为二次项,方程右端为px2、左端为2y;图形关于Y轴对称时,X为二次项,Y为一次项,方程右端为py2,左端为2x (2)开口方向在X轴(或Y轴)正向时,焦点在X轴(或Y轴)的正半轴上,方程右端取正号;开口在X轴(或Y轴)负向时,焦点在X轴(或Y轴)负半轴时,方程右端取负号 二、讲解新课: 抛物线的几何性质 1.范围
因为p>0,由方程022ppxy可知,这条抛物线上的点M的坐标(x,y)满足不等式x≥0,所以这条抛物线在y轴的右侧;当x的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸. 2.对称性
以-y代y,方程022ppxy不变,所以这条抛物线关于x轴对称,我们把抛物线的对称轴叫做抛物线的轴. 3.顶点
抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点.在方程022ppxy中,当y=0时,x=0,
因此抛物线022ppxy的顶点就是坐标原点. 4.离心率 抛物线上的点M与焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的离心率,用e表示.由抛物线的定义可知,e=1. 对于其它几种形式的方程,列表如下:
标准方程 图形 顶点 对称轴 焦点 准线 离心率
022p
pxy
x
y
OFl
0,0 x
轴
0,
2
p
2p
x 1e