1、2.3.1 抛物线及其标准方程【学情分析】:学生已经学习过椭圆和双曲线,掌握了椭圆和双曲线的定义。经历了根据椭圆和双曲线的几何特征,建立适当的直角坐标系,求椭圆和双曲线标准方程的过程。【教学目标】:(1)知识与技能:掌握抛物线定义和抛物线标准方程的概念;能根据抛物线标准方程求焦距和焦点,初步掌握求抛物线标准方程的方法。(2)过程与方法:在进一步培养学生类比、数形结合、分类讨论和化归的数学思想方法的过程中,提高学生学习能力。(3)情感、态度与价值观:培养学生科学探索精神、审美观和理论联系实际思想。【教学重点】:抛物线的定义和抛物线的标准方程。【教学难点】:(1)抛物线标准方程的推导;(2)利用抛
2、物线的定义及其标准方程的知识解决实际问题。【课前准备】:Powerpoint或投影片【教学过程设计】:教学环节教学活动设计意图一、复习引入抛物线的定义1. 椭圆的定义:平面内与两定点F1、F2的距离的和等于常数()的点的轨迹.2双曲线的定义:平面内与两定点F1、F2的距离的差的绝对值等于常数()的点的轨迹.3思考:与一个定点的距离和一条定直线的距离的比是常数e的点的轨迹,当0e1时是 椭圆 ,当e1 时是双曲线那么,当e1时它是什么曲线呢?抛物线的定义:平面内与一个 定点 和一条 定直线l 的距离相等的点的轨迹。点F叫做抛物线的 焦点 ,直线l叫做抛物线的 准线 学生已经学过椭圆和双曲线是如何
3、形成的。通过类似的方法,让学生了解抛物线的形成,从而理解并掌握抛物线的定义。二、建立抛物线的标准方程如图,建立直角坐标系xOy,使x轴经过点F且垂直于直线l,垂足为K,并使原点与线段KF的中点重合 设,则焦点F的坐标为(,0),准线的方程为设点M(x,y)是抛物线上任意一点,点M到l的距离为d由抛物线的定义,抛物线就是点的集合;d=化简得:注:叫做抛物线的标准方程它表示的抛物线的焦点在x轴的 正半轴,坐标是,准线方程是探究:抛物线的标准方程有哪些不同的形式?请探究之后填写下表。 根据抛物线的定义,让学生逐步填空,推出抛物线的标准方程。 通过填空,让学生牢固掌握抛物线的标准方程。三、例题讲解例1
4、 求适合下列条件的抛物线的标准方程(1)过点(-3,2);(2)焦点在直线x-2y-4=0。分析:根据已知条件求出抛物线的标准方程中的p即可,注意标准方程的形式。解:(1)设抛物线方程为y2=-2px或x2=2py(p0),则将点(-3,2)方程得或。所求的抛物线方程为(2)令,由方程x-2y-4=0的=-2.抛物线的焦点为F(0,-2).设抛物线方程为x2=2py。则由得,所求的抛物线方程为x2=-8y或令y=0由x-2y-4=0得x=4,抛物线焦点为(4,0).设抛物线方程为y2=2px。则由得,所求的抛物线方程为y2=16x 注意:本题是用待定系数法来解的,要注意解题方法与技巧。例2 已
5、知抛物线的标准方程,求焦点坐标和准线方程。 (1)y2=6x; (2)y=ax2.分析:先写成标准方程,再求焦点坐标和准线方程。解:(1)由抛物线方程得焦点坐标为,准线方程是(2)将抛物线方程化为标准方程,则焦点坐标为,准线方程为例3 已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x轴,抛物线上的点M(-3,m)到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m的值。分析:解本题的基本思路有两个,其一设抛物线方程,利用点M在抛物线上和点M到焦点的距离等于5,列出关于m、p的方程组,解关于m、p的方程组;其二利用抛物线的定义,得点M到准线的距离为5,直接得p的关系式,求出p的值。为了让学生熟悉抛物线标准方程而设置的。解:
6、(方法一)设抛物线方程为y2=-2px (p0),则焦点,由题设可得,解之得或.故所求的抛物线方程为y2=-8x,的值为(方法二)由抛物线的定义可知,点M到准线的距离为5,M的坐标为(-3,m),,p=4,故所求的抛物线方程为y2=-8x,的值为四、巩固练习1选择: 若抛物线y2=2px (p),则点M到准线的距离是_a_,点M的横坐标是 四、巩固练习3 (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),求它的标准方程线的标准方程是x2=8y4已知点M与点F(4,0)的距离比它到直线L:x+5=0的距离小1,求点M的轨迹方程。分析:根据
7、抛物线的定义可知,动点M的轨迹是以F为焦点,直线x+4=0为准线的抛物线。 又由焦点位置可得,所求的点的轨迹方程是抛物线的标准方程。 解:如图8-20所示,设点M的坐标为M(x,y),则由已知条件得“点M与点F(4,0)的距离比它到直线L:x+5=0的距离小1”,就是“点M与点F(4,0)的距离等于它到直线L:x+4=0的距离”,根据抛物线的定义可知,动点M的轨迹是以F为焦点M,直线x+4=0为准线的抛物线,且 所求的抛物线方程为y2=16x.围绕抛物线标准方程练习,让学生熟练掌握抛物线的定义和标准方程。五、课后练习1. (浙江)函数yax21的图象与直线yx相切,则a( B )(A) (B)
8、 (C) (D)12. (上海)过抛物线的焦点作一条直线与抛物线相交于A、B两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线( B )(A) 有且仅有一条 (B)有且仅有两条(C) 有无穷多条 (D)不存在3. 抛物线上一点的纵坐标为4,则点与抛物线焦点的距离为(D )(A) 2(B) 3(C) 4 (D) 54 .(江苏卷)抛物线y=4上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是( B) (A) (B) (C) (D) 05求经过点A(2,3)的抛物线的标准方程:分析:抛物线的标准方程中只有一个参数p,因此,只要确定了抛物线属于哪类标准形式,再求出p值就可以写出其方程,但要注意两解的情况解:经过点
9、A(2,3)的抛物线可能有两种标准形式:y22px或x22py(如图)点A(2,3)坐标代入,即94p,得2p点A(2,3)坐标代入x22py,即46p,得2p所求抛物线的标准方程是y2x或x2y6.点M与点F(4,0)的距离比它到直线l:x50的距离小1,求点M的轨迹方程分析:画出示意图2-14可知原条件M点到F(4,0)和到x4距离相等,由抛物线的定义,点M的轨迹是以F(4,0)为焦点,x4为准线的抛物线所求方程是y216x 根据学生情况分层布置作业。练习与测试:(说明:题目6个(以上)其中基础题4个,难题2个;每个题目应该附有详细解答)1选择题(1)已知抛物线方程为yax2(a0),则其
10、准线方程为(D)(A) (B) (C) (D) (2)抛物线(m0)的焦点坐标是(B)(A) (0,)或(0,)(B) (0,)(C) (0,)或(0,)(D) (0,)(3)焦点在直线3x4y120上的抛物线标准方程是(C)(A) y216x或x216y(B) y216x或x212y(C) x212y或y216x(D) x216y或y212x2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解:(1)或(2)y216x3点M到点(0,8)的距离比它到直线y7的距离大1,求M点的轨迹方程解:x232y4已知动圆M与直线y=2相切,且与定圆C:x2+(y+
11、3)2=1外切,求动圆圆心M的轨迹方程。 分析:设动圆圆心为M(x,y),半径为r,则由题意可得M到C(0,-3)的距离与到直线y=3的距离相等,则动圆圆心的轨迹是一条抛物线,其方程易求。 解:设动圆圆心为M(x,y),半径为r,则由题意可得M到C(0,-3)的距离与到直线y=3的距离相等,则动圆圆心的轨迹是以C(0,-3)为焦点,y=3为准线的一条抛物线,其方程为x2=-12y。 变题:(1)已知动圆M与y轴相切,且与定圆C:x2+y2=2ax(a0)外切,求动圆圆心M的轨迹方程。 (2)已知动圆M与y轴相切,且与定圆C:x2+y2=2ax(a0)相切,求动圆圆心M的轨迹方程。 解:(1)当x0时,y=0;当x0时,y2=4ax。 (2)本题可分外切时,当x0时,y=0;当x0时,y2=4ax。内切时当x0时,y=0(xa);当x0时,y2=4ax。