湖北省巴东一中高中数学 2.3.1抛物线特色班教学设计教案 文 新人教版选修11.doc

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 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：（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) (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+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，解得 圆锥曲线的中点弦问题三、巩固练习1若正三角形一顶点在原点，另外两点在抛物线y2=4x上，求此正三角形的边长。（答案：边长为8）2正三角形的一个顶点位于坐标原点，另外两个顶点在抛物线上，求正三角形外接圆的方程分析：依题意可知圆心在轴上，且过原点，故可设圆的方程为：，又 圆过点， 所求圆的方程为3已知抛物线,过点(4, 1)引一弦,使它恰在这点被平分,则此弦所在直线方程为 解析: 设直线与抛物线交点为 则 , 4已知直线与抛物线相交于、两点，若，（为原点）且，求抛物线的方程（答案：）5顶点在坐标原点，焦点在轴上的抛物线被直线截得的弦长为，求抛物线的方程（答案：或）四、课后练习1斜率为1的直线经过抛物线y2=4x的焦点，与抛物线相交于两点a、b，求线段ab的长解：如图，由抛物线的标准方程可知，抛物线焦点的坐标为f(1，0)，所以直线ab的方程为y=x-1与y2=4x联立，解得：将x1、x2的值代入方程中，得即a、b的坐标分别为、2已知抛物线与直线相交于、两点，以弦长为直径的圆恰好过原点，求此抛物线的方程（答案：）3. 已知的三个顶点是圆与抛物线的交点，且的垂心恰好是抛物线的焦点，求抛物线的方程（答案：）4已知直角的直角顶点为原点，、在抛物线上，（1）分别求、两点的横坐标之积，纵坐标之积；（2）直线是否经过一个定点，若经过，求出该定点坐标，若不经过，说明理由；（3）求点在线段上的射影的轨迹方程 答案：（1）； ；（2）直线过定点（3）点的轨迹方程为 5已知直角的直角顶点为原点，、在抛物线上，原点在直线上的射影为，求抛物线的方程（答案：）练习与测试：1顶点在原点，焦点在y轴上，且过点p（4，2）的抛物线方程是（）(a) x28y (b) x24y (c) x22y (d) 2抛物线y28x上一点p到顶点的距离等于它们到准线的距离，这点坐标是(a) （2，4） (b) （2，4） (c) （1，） (d) （1，）3 直线过抛物线的焦点,并且与轴垂直,若被抛物线截得的线段长为4,则 ( ) a. 4 b.