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高中数学 第二章 圆锥曲线 抛物线第二课时教案 北师大版选修1-1

抛物线的简单性质教学目的:1.掌握抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质;2.掌握焦半径公式、直线与抛物线位置关系等相关概念及公式;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、实物投影仪教学过程:一、复习引入:抛物线的几何性质:()022>=p pyx()0,0y 轴⎪⎭⎫ ⎝⎛2,0p 2p y -=1=e()022>-=p pyx()0,0y 轴⎪⎭⎫ ⎝⎛-2,0p2py =1=e注意强调p 的几何意义:是焦点到准线的距离抛物线不是双曲线的一支,抛物线不存在渐近线二、讲解新课:1.抛物线的焦半径及其应用:定义:抛物线上任意一点M 与抛物线焦点F 的连线段,叫做抛物线的焦半径焦半径公式:抛物线)0(22>=p px y ,0022x pp x PF +=+= 抛物线)0(22>-=p px y ,0022x pp x PF -=-= 抛物线)0(22>=p py x ,0022y pp y PF +=+= 抛物线)0(22>-=p py x ,0022y pp y PF -=-= 2.直线与抛物线: (1)位置关系:相交(两个公共点或一个公共点);相离(无公共点);相切(一个公共点)下面分别就公共点的个数进行讨论:对于)0(22>=p px y当直线为0y y =,即0=k ,直线平行于对称轴时,与抛物线只有唯一的交点当0≠k ,设b kx y l +=:将b kx y l +=:代入0:22=++++F Ey Dx Cy Ax C ,消去y ,得到 关于x 的二次方程2=++c bx ax (*)若0>∆,相交;0=∆,相切;0<∆,相离综上,得: 联立⎩⎨⎧=+=pxy b kx y 22,得关于x 的方程02=++c bx ax 当0=a (二次项系数为零),唯一一个公共点(交点) 当0≠a ,则若0>∆,两个公共点(交点)0=∆,一个公共点(切点)0<∆,无公共点 (相离)(2)相交弦长: 弦长公式:21k ad +∆=,其中a 和∆分别是02=++c bx ax (*)中二次项系数和判别式,k 为直线b kx y l +=:的斜率当代入消元消掉的是y 时,得到02=++c by ay ,此时弦长公式相应的变为:d =(3)焦点弦:定义:过焦点的直线割抛物线所成的相交弦。

焦点弦公式:设两交点),(),(2211y x B y x A ,可以通过两次焦半径公式得到: 当抛物线焦点在x 轴上时,焦点弦只和两焦点的横坐标有关: 抛物线)0(22>=p px y , )(21x x p AB ++=抛物线)0(22>-=p px y , (21x x p AB +-=当抛物线焦点在y 轴上时,焦点弦只和两焦点的纵坐标有关: 抛物线)0(22>=p py x , (21y y p AB ++=抛物线)0(22>-=p py x ,(21y y p AB +-=(4)通径:定义:过焦点且垂直于对称轴的相交弦直接应用抛物线定义,得到通径:p d 2=(5)若已知过焦点的直线倾斜角θ则⎪⎩⎪⎨⎧=-=px y p x k y 2)2(20222=--⇒p y k p y ⎪⎩⎪⎨⎧-==+⇒221212py y k p y y θsin 24422221p p k p y y =+=-⇒θθ221sin 2sin 1p y y AB =-=⇒ (6)常用结论:⎪⎩⎪⎨⎧=-=pxy p x k y 2)2(20222=--⇒p y k p y 和04)2(22222=++-p k x p p k x k 221p y y -=⇒和421x x =3.抛物线的法线:过抛物线上一点可以作一条切线,过切点所作垂直于切线的直线叫做抛物线在这点的法线,抛物线的法线有一条重要性质:经过抛物线上一点作一直线平行于抛物线的轴,那么经过这一点的法线平分这条直线和这点与焦点连线的夹角如图.抛物线的这一性质在技术上有着广泛的应用.例如,在光学上,如果把光源放在抛物镜的焦点F 处,射出的光线经过抛物镜的反射,变成了平行光线,汽车前灯、探照灯、手电筒就是利用这个光学性质设计的.反过来,也可以把射来的平行光线集中于焦点处,太阳灶就是利用这个原理设计的4.抛物线)0(22>=p px y 的参数方程:⎩⎨⎧== 222pt y pt x (t 为参数)三、讲解范例:例 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)0(22>=p px y 上,求这个正三角形的边长.分析:观察图,正三角形及抛物线都是轴对称图形,如果能证明x 轴是它们公共的对称轴,则容易求出三角形边长.解:如图,设正三角形OAB 的顶点A 、B 在抛物线上,且坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,则 1212px y =,2222px y =又|OA|=|OB|,所以 22222121y x y x +=+ 即 22212122px x px x +=+0)(2)(212221=-+-x x p x x0)](2)[(2121=-++x x p x x∵ 02,0,021>>>p x x ,∴ 21x x =.由此可得||||21y y =,即线段AB 关于x 轴对称. 因为x 轴垂直于AB ,且∠AOx=30°,所以3330tan 011==x y 所以p y px y 3212111=⋅=, p y AB 342||1== 四、课堂练习:1.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()022>=p px y 上,求这个正三角形的边长(答案:边长为p 34)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()022>=p px y 上,求正三角形外接圆的方程分析:依题意可知圆心在x 轴上,且过原点,故可设圆的方程为:022=++Dx y x ,又∵ 圆过点()32,6p A , ∴ 所求圆的方程为0822=-+px y x3.已知ABC ∆的三个顶点是圆0922=-+x y x 与抛物线()022>=p px y 的交点,且ABC ∆的垂心恰好是抛物线的焦点,求抛物线的方程(答案:x y 42=)4.已知直角OAB ∆的直角顶点O 为原点,A 、B 在抛物线()022>=p px y 上,(1)分别求A 、B 两点的横坐标之积,纵坐标之积;(2)直线AB 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O 点在线段AB 上的射影M 的轨迹方程答案:(1)2214p y y -=; 2214p x x = ;(2)直线AB 过定点()0,2p(3)点M 的轨迹方程为()()0222≠=+-x py p x5.已知直角OAB ∆的直角顶点O 为原点,A 、B 在抛物线()022>=p px y 上,原点在直线AB 上的射影为()1,2D ,求抛物线的方程(答案:x y 252=) 6.已知抛物线()022>=p px y 与直线1+-=x y 相交于A 、B 两点,以弦长AB为直径的圆恰好过原点,求此抛物线的方程(答案:x y =2)7.已知直线b x y +=与抛物线px y 22=()0>p 相交于A 、B 两点,若OB OA ⊥,(O 为坐标原点)且52=∆AOB S ,求抛物线的方程(答案:x y 22=)8.顶点在坐标原点,焦点在x 轴上的抛物线被直线12+=x y 截得的弦长为15,求抛物线的方程(答案:x y 122=或x y 42-=)五、小结 :焦半径公式、直线与抛物线位置关系等相关概念及公式六、课后作业:七、板书设计(略)八、测 试 题: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) x 2=8y (B) x 2=4y (C) x 2=2y (D) y x 212=2.抛物线y 2=8x 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) (1,22) (D) (1,±22)3.抛物线顶点在原点,以坐标轴为对称轴,过焦点且与y 轴垂直的弦长等于8,则抛物线方程为4.抛物线y 2=-6x ,以此抛物线的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程是5.以双曲线191622=-y x 的右准线为准线,以坐标原点O 为顶点的抛物线截双曲线的左准线得弦AB ,求△OAB 的面积.测试题答案: 1.A 2.D 3.x 2=±8y 4.9)23(22=++y x 525。

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