高中数学 2.2.2 抛物线的简单性质二教案 北师大选修1-1 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/22 18:46:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第二章 圆锥曲线与方程2.2.2 抛物线的简单性质

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

yyylyO图形 lOFxFxFOxFOlx 2l 2 x?2py(p?0) p2 x2方程 焦点 准线 y?2px(p?0) yp22??2px(p?0) p2??2py(p?0) p2p2(,0) p2(?,0) (0,) p2(0,?) x?? x?p2 y?? y? 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

14,即

2p4?p2 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?2px、左端为y;图形关于Y轴对称时,x为二次项,y为一次项,方程右端为?2py,左端为x (2)

22开口方向在y轴(或y轴)正向时,焦点在y轴(或y轴)的正半轴上,方程右端取正号;开口在y轴(或y轴)负向时,焦点在y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y?2px?p?0?可知,这条抛物线上的点M的坐标(x,y)满足不等

2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

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以-y代y,方程y2?2px?p?0?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y2?2px?p?0?中,当y=0时,x=0,因此抛物线y2?2px?p?0?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 y图形 顶点 对称轴 焦点 准线 离心率 y2?2px?0??p OFx?0,0? x轴 ?p??,0? ?2?x??p2 e?1 lyy2??2px?0??p FOx?0,0? x轴 ?p???,0??2?x?p2 e?1 l x2?2py?0??p ?0,0? y轴 ?p??0,? ?2?y??p2 e?1 x2??2py?0??p ?0,0? y轴 p??0,??? 2??y?p2 e?1 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

通过图形的分析找出双曲线与抛物线上的点的性质差异,当抛物线上的点趋向于无穷远时,抛物线在这一点的切线斜率接近于对称轴所在直线的斜率,也就是说接近于和对称轴所

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在直线平行,而双曲线上的点趋向于无穷远时,它的切线斜率接近于其渐近线的斜率 附:抛物线不存在渐近线的证明.(反证法)

假设抛物线y=2px存在渐近线y=mx+n,A(x,y)为抛物线上一点,

2

yA0AOxA0(x,y1)为渐近线上与A横坐标相同的点如图,

则有y??2px和y1=mx+n. ∴ y1?y?mx?n??x?m?nx2px2px

?

当m≠0时,若x→+∞,则y1?y??? 当m=0时,y1?y?n?2px,当x→+∞,则y1?y???

这与y=mx+n是抛物线y2=2px的渐近线矛盾,所以抛物线不存在渐近线 三、讲解范例:

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M(2,?22),求它的标准方程,并用描点法画出图形.

分析:首先由已知点坐标代入方程,求参数p.

解:由题意,可设抛物线方程为y2?2px,因为它过点M(2,?22), 所以 (?22)2?2p?2,即 p?2 因此,所求的抛物线方程为y2?4x.

将已知方程变形为y??2x,根据y?2x计算抛物线在x?0的范围内几个点的坐标,得

x y 0 0 1 2 2 2.8 3 3.5 4 4 … … 描点画出抛物线的一部分,再利用对称性,就可以画出抛物线的另一部分 点评:在本题的画图过程中,如果描出抛物线上更多的点,可以发现这条抛物线虽然也向右上方和右下方无限延伸,但并不能像双曲线那样无限地接近于某一直线,也就是说,抛物线没有渐近线.

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.

分析:这是抛物线的实际应用题,设抛物线的标准方程后,根据题设条件,可确定抛物线上一点坐标,从而求出p值.

解:如图,在探照灯的轴截面所在平面内建立直角坐标系,使反光镜的顶点(即抛物线的顶点)

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