1、第18讲 抛物线的标准方程与几何性质一、教学目标1会求顶点在原点的抛物线的标准方程;2理解抛物线的几何性质;3会处理简单的直线与抛物线的位置关系。二、基础知识回顾与梳理“知识梳理”回顾 :阅读教材2-1第50页至第53页1.列出抛物线的几何性质的表格. 2.完成教材第51页的例1.例2.第52页的例1.例2. 要点解析1.抛物线的定义实质上给出一个重要的内容:可将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,可以使运算化繁为简2抛物线方程中,字母p的几何意义是抛物线的焦点F到准线的距离,等于焦点到抛物线顶点的距离牢记它对解题非常有益3抛物线没有中心,只有一个顶点,一个焦点,一条准线,一条对称轴且
2、离心率e1,所以与椭圆、双曲线相比,它有许多特殊性质,可以借助几何知识来解决4抛物线的标准方程有四种形式,要掌握抛物线的方程与图形的对应法则,将抛物线y22px关于y轴、直线xy0与xy0对称变换可以得到抛物线的其他三种形式;或者将抛物线y22px绕原点旋转90或180也可得到抛物线的其他三种形式,这是它们的内在联系5求抛物线方程时,要依据题设条件,弄清抛物线的对称轴和开口方向,正确地选择抛物线标准方程.6解决直线与抛物线问题时,要注意以下几点:设抛物线上的点为(x1,y1),(x2,y2);因为(x1,y1),(x2,y2)在抛物线上,故满足y2px1,y2px2;利用yy4p2x1x2可以
3、整体得到y1y2或x1x2.(2)利用抛物线的定义把过焦点的弦分成两个焦半径的和,转化为到准线的距离,再求解7抛物线的焦点弦:设过抛物线的焦点的直线与抛物线交于A(x1,y1),B(x2,y2),则(1)y1y2p2,x1x2;(2)若直线AB的倾斜角为,则|AB|;(3)若F为抛物线焦点,则有.三、诊断练习1、教学处理:课前由学生自主完成3道小题,并要求将解题过程扼要地写在学习笔记栏。课前抽查批阅部分同学的解答,了解学生的思路及主要错误。将知识问题化,通过问题驱动,使教学言而有物,帮助学生内化知识,加深理解。2、诊断练习点评题1. 若双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,则 【分析与点评】分别求
4、出双曲线和抛物线的焦点坐标即可。题2、已知F是抛物线C:的焦点,A,B是抛物线C上的两个点,线段AB的中点为M(2,2)则ABF的面积等于 。【分析与点评】本题涉及了中点弦问题,由于要回避韦达定理(事实上可以适当渗透韦达定理的方法,但不能提过高要求),因而用“点差法”不失为一种基本方法。问题:依据题设中“中点为M(2,2)”这一条件,能得到直线AB的方程吗?略解:设代入,相减可得:,所以,从而将AB的方程与联立,即可解得这样,可得所求面积为2题3抛物线上两点、到焦点F的距离分别是,若,则线段的中点到轴的距离为 。【分析与点评】本题就是抓抛物线的定义,注意图形结合. 答案为:3 3、诊断练习点评
5、:(1)要重视抛物线的定义在解题中的应用,如:基础回顾中的第3、4题和诊断练习第3题。(2)学习并体会“点差法”在解决涉及弦、中点问题时的作用四、范例导析例1:已知抛物线C:的焦点为F,过F的直线l与此抛物线C相交于P,Q两点,且=.(1) 求直线l的斜率;(2) 若,求此时抛物线的方程.【教学处理】让学生画图观察,尝试理解条件“=”怎么转化为坐标之间的关系?再者,要大胆渗透解方程组,求得坐标这一基本的方法,从而真正实现条件的应用。【引导分析与精讲建议】1、设出直线PQ的方程中,除了含有要求的斜率外,还含有未知数根据条件“=转化得到的坐标关系是否与无关?要引导学生大胆解方程组。2、弦长的处理方
6、法,除答案上提供的方法外,是否可以用抛物线的定义,结合第(1)问中求得的斜率,能否结合图形用几何方法来求解? 例2:过直线上的动点作抛物线的两切线,为切点.(1)若切线的斜率分别为,求证:为定值;(2)求证:直线过定点.【教学处理】第1问教师要让学生画图来分析,主要是分析之间是通过什么变量联系起来的.第2问,要在如何求出PQ直线方程这一思路上,要给学生尝试的时间。然后再进行点评。【引导分析与精讲建议】1 在解决第1问时,作图如何表示 ,它们之间有什么关系 2 如何表示出PQ的直线方程.参考答案为:(1)设过作抛物线的切线的斜率为,则切线的方程为, 与方程联立,消去,得. 因为直线与抛物线相切,
7、所以, 即. 由题意知,此方程两根为, 所以(定值) (2)设,由,得. 所以在点处的切线斜率为:,因此,切线方程为:. 由,化简可得,. 同理,得在点处的切线方程为. 因为两切线的交点为,故,. 所以两点在直线上,即直线的方程为:. 当时,所以直线经过定点 例3、在平面直角坐标系中,已知抛物线为其焦点,点的坐标为,设为抛物线上异于顶点的动点,直线交抛物线与另一点,连结并延长分别交抛物线于点。(1)当时,求直线与轴的交点坐标;(2)当直线的斜率存在且分别记为时,求证:。【教学处理】可与学生共同探讨完成,以学生的想法为主,老师适当调整。【引导分析与精讲建议】1、根据条件可直接得出直线MN方程,从
8、而得出点M,N的坐标,再分别求出P,Q的坐标即可。2、设,直线的方程为,直线的方程为,与抛物线连理方程组,得到,同理,从而,就得到两条直线的斜率之间关系。参考解答:(1)抛物线焦点(1,0)。当时,直线的方程为。将代入抛物线得。不妨设,则直线的方程是,由解得或,于是得,同理得,所以直线,所以直线与轴的交点坐标为。(2)设直线的方程为,并设,由得,于是,从而,设直线的方程为,由得,所以,同理,所以,即备用题: 已知是抛物线上的两点,且(为坐标原点) 求证:(1)两点的横坐标之积为定值,纵坐标之积也为定值; (2)直线过定点; (3)求线段中点的轨迹方程【教学处理】本题中的核心条件为,条件的运用有
9、多种办法,关键是用哪一种合适。可放手让学生先行独立思考条件的转化路径及设点的坐标的方法。【引导分析与精讲建议】1、 分析条件的作用:因为我们要研究点的坐标的乘积,所以设点的坐标是必然的。2、 点坐标的设法一般有种形式:一是直接设;二是将坐标中的用表示;三是利用参数方程表示为.三种设法有各自不同的特点,也有不同的作用.在解题过程中要让学生体会和领悟.参考解答:(1)设两点的坐标分别为,依题意有, , 从而 (2)直线的方程为,由(1)知代入,整理得到 ,所以,直线经过定点. (3)设点,则有,变为所以即【思考】已知是抛物线上的两点,若直线经过点, 你能够得到怎样的结论?【尝试】若设两点的坐标分别为,试解上述问题五、解题反思1重视抛物线的定义在解题中的作用。体会“点差法”适用的情境。2对条件的分析,不仅是初步能转化成什么,更要注意条件转化的方向。如例33运算问题,不能停留在口头上,要分析向哪个方向算,如何算,要带着学生算。只有这样,才能逐步培训和提高运算的能力和品质。