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抛物线的标准方程及其几何性质

抛物线的标准方程及其几何性质

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数学·选修2-1

抛物线的标准方程及其几何性质

主讲教师:刘杨

【知识概述】

一、抛物线的概念

平面内与一个定点F和一条定直线l(F∉l)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.

二、抛物线的标准方程与几何性质

标准方程 y2=2px

(p>0) y2=-2px

(p>0) x2=2py

(p>0) x2=-2py

(p>0)

p的几何意义:焦点F到准线l的距离

图形

顶点 O(0,0)

对称轴 y=0 x=0

焦点 F0,2p F0,2-p F20p, F2-0p,

离心率 e=1

准线方程 x=-p2 x=p2 y=-p2 y=p2

范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R

开口方向 向右 向左 向上 向下

焦半径 |PF|=x0+p2 |PF|=-x0+p2 |PF|=y0+p2 |PF|=-y0+p2

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数学·选修2-1

【学前诊断】

1. [难度] 易

抛物线y2=8x的焦点坐标是______.

2.[难度] 易

动圆过点(1,0),且与直线x=-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为__________.

3.[难度] 中

设抛物线y2=8x上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线焦点的距离是( )

A.4 B.6 C.8 D.12

【经典例题】

例1.根据下列条件求抛物线的标准方程.

(1)抛物线的焦点是双曲线16x2-9y2=144的左顶点;

(2)抛物线焦点在x轴上,直线y=-3与抛物线交于点A,|AF|=5.

例2.已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P与抛物线上的动点,又有点A(3,2),求

|PA|+|PF|的最小值,并求出取最小值时P点的坐标.

例3.定长为3的线段AB的两个端点在抛物线y2=x上移动,AB的中点为M,则当点M的坐标为_____时,到y轴的距离最短,最短距离为________.

抛物线的简单几何性质

抛物线的简单几何性质

沈阳市第六十八中学高中教务处制 课题 2.4.2抛物线的简单几何性质(一) 授课时间

任课教师 闵海鹰 授课年级 高二

标 知识目标 掌握抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质

能力目标 能根据抛物线的几何性质对抛物线方程进行讨论,在此基础上列表、描点、画抛物线图形;

德育目标 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

教法 探究法,讲练结合法,讲授法 使用教具 计算机直尺、投影仪、计算器

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41,即242pp

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px2、图形 xyOFl xyOFl

方程 )0(22ppxy )0(22ppxy )0(22ppyx )0(22ppyx

焦点 )0,2(p )0,2(p )2,0(p )2,0(p

准线 2px 2px 2py 2py xyOFlxyOFl沈阳市第六十八中学高中教务处制 左端为2y;图形关于Y轴对称时,X为二次项,Y为一次项,方程右端为py2,左端为2x (2)开口方向在X轴(或Y轴)正向时,焦点在X轴(或Y轴)的正半轴上,方程右端取正号;开口在X轴(或Y轴)负向时,焦点在X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022ppxy可知,这条抛物线上的点M的坐标(x,y)满足不等式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.

人教版高数选修2第5讲:抛物线的标准方程与性质(教师版)

人教版高数选修2第5讲:抛物线的标准方程与性质(教师版)

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抛物线的标准方程与性质

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1. 了解抛物线的实际背景,了解抛物线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用;

2. 掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质.

1.抛物线的定义

(1)平面内与一个定点F和一条定直线l(Fl)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.

(2)其数学表达式:|MF|=d(其中d为点M到准线的距离).

2.抛物线的标准方程与几何性质

图形

标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)

p的几何意义:焦点F到准线l的距离

性质 顶点 O(0,0)

对称轴 y=0 x=0

焦点 Fp2,0 F-p2,0 F0,p2 F0,-p2

离心率 e=1

准线方程 x=-p2 x=p2 y=-p2 y=p2

范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R

开口方向 向右 向左 向上 向下 2 类型一 抛物线的定义及应用

例1:过点(0,-2)的直线与抛物线y2=8x交于A、B两点,若线段AB中点的横坐标为2,则|AB|等于( )

A.217 B.17 C.215 D.15

【解析】设直线方程为y=kx-2,A(x1,y1)、B(x2,y2).

由 y=kx-2,y2=8x,得k2x2-4(k+2)x+4=0.

∵直线与抛物线交于A、B两点,

∴Δ=16(k+2)2-16k2>0,即k>-1.

抛物线的简单几何性质 2

抛物线的简单几何性质 2

未知驱动探索,专注成就专业

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抛物线的简单几何性质

抛物线是数学中一个经典的曲线,由于其独特的形状和广泛的应用,它被广泛研究和使用。本文将介绍抛物线的一些简单的几何性质。

1. 抛物线的定义

抛物线是指平面上的一类曲线,其定义为平面上离定点(焦点)距离与定直线(准线)距离相等的点的集合。这个定义可以用数学表达式来描述,即:

y = ax^2 + bx + c

其中 a、b 和 c 是常数,a 不等于 0。这个方程描述了平面上所有满足以上条件的点的集合,即抛物线。

2. 抛物线的对称性

抛物线具有轴对称性,即它关于某一直线对称。这条直线称为抛物线的对称轴。对称轴与抛物线的顶点有关,顶点是抛物线的最高点或最低点。对于抛物线的标准方程 y = ax^2 +

bx + c,对称轴的公式为 x = -b/(2a)。 未知驱动探索,专注成就专业

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3. 抛物线的顶点

抛物线的顶点是曲线的最高点或最低点,位于抛物线的对称轴上。对于标准方程 y = ax^2 + bx + c,顶点的 x 坐标可以通过 -b/(2a) 计算得出。将其代入方程中得到对应的 y

坐标。

4. 抛物线的焦点和准线

在抛物线的定义中提到了焦点和准线。焦点是一个点,位于抛物线的对称轴上,与抛物线上的所有点到准线的距离相等。准线是一个直线,与抛物线不相交,且与焦点的距离相等。

焦点的计算可以使用以下公式:

F(x, y) = (x, y),其中 x = -b/(2a),y = (1 - (b^2 - 4ac))/(4a)

准线的方程为 y = (1 - (b^2 - 4ac))/(4a)。

5. 抛物线的焦距和方向

焦距是指焦点到准线的距离,也可以视为焦点到对称轴的垂直距离。焦距的计算公式为 f = 1/(4a)。由此可见,焦点到对称轴的距离与 a 的值有关。当 a 的值越小,焦距越大,抛未知驱动探索,专注成就专业

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物线会变得扁平;当 a 的值越大,焦距越小,抛物线会变得尖锐。

1、抛物线的定义、标准方程、几何性质

1、抛物线的定义、标准方程、几何性质

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1、抛物线的定义、几何性质

学习目标:

理解掌握抛物线的定义、几何性质,并能解决有关问题

重点: 抛物线的定义、几何性质

难点:利用抛物线的定义、几何性质解决有关问题

知识梳理:

抛物线定义:平面内到一定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹称为抛物线(点F不在直线l上).

注意:点F在直线l上时,轨迹是过点F且垂直于直线l的一条直线

2.抛物线四种标准方程的几何性质:

标准方程

图形

顶点

对称轴

焦点

准线

离心率

)0(22ppxy

)0(22ppxy

)0(22ppyx

)0(22ppyx

3.抛物线)0(22ppxy的几何性质:

(1)范围:因为p>0,由方程可知x≥0,所以抛物线在y轴的右侧,当x的值增大时,|y|也增大,说明抛物线向右上方和右下方无限延伸.

(2)对称性:对称轴要看一次项,符号决定开口方向.

(3)顶点(0,0),焦点(,0)2pF,准线2px,焦准距p.

(4) 焦半径:

抛物线 )0(22ppxy上一点),(00yxP到焦点(,0)2pF的距离2||||0pxPF

抛物线 )0(22ppyx上一点),(00yxP到焦点(,0)2pF的距离 2||||0pyPF

(5) 焦点弦长:抛物线)0(22ppxy的焦点弦AB,),(11yxA,),(22yxB,

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则pxxAB21||.

4.焦点弦的相关性质:焦点弦AB,),(11yxA,),(22yxB,

焦点(,0)2pF

(1)以抛物线的焦点弦为直径的圆和抛物线的准线相切

(2) 221pyy,4221pxx

(3)pBFAF211

(4)通径:过焦点垂直于焦点所在的轴的焦点弦叫做通径.抛物线的通径长:2p.

5.弦长公式:),(11yxA,),(22yxB是抛物线上两点,则

221212()()ABxxyy||11||1212212yykxxk

高一数学复习考点知识专题讲解23---抛物线的简单几何性质

高一数学复习考点知识专题讲解23---抛物线的简单几何性质

1 / 16 高一数学复习考点知识专题讲解

抛物线的简单几何性质 学习目标 1.掌握抛物线的几何性质.2.掌握直线与抛物线的位置关系的判断及相关问题.

知识点一 抛物线的简单几何性质

标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)

图形

范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R

对称轴 x轴 x轴 y轴 y轴

焦点坐标 Fp2,0 F-p2,0 F0,p2 F0,-p2

准线方程 x=-p2 x=p2 y=-p2 y=p2

顶点坐标 O(0,0)

离心率 e=1

通径长 2p

知识点二 直线与抛物线的位置关系

直线y=kx+b与抛物线y2=2px(p>0)的交点个数决定于关于x的方程组 y=kx+b,y2=2px解的个数,即二次方程k2x2+2(kb-p)x+b2=0解的个数.

当k≠0时,若Δ>0,则直线与抛物线有两个不同的公共点;若Δ=0,直线与抛物线有一个公共点;2 / 16 若Δ<0,直线与抛物线没有公共点. 当k=0时,直线与抛物线的轴平行或重合,此时直线与抛物线有1个公共点.

1.抛物线关于顶点对称.( × )

2.抛物线只有一个焦点,一条对称轴,无对称中心.( √ )

3.抛物线的标准方程虽然各不相同,但是其离心率都相同.( √ )

4.抛物线x2=4y,y2=4x的x,y的范围是不同的,但是其焦点到准线的距离是相同的,离心率也相同.( √ )

5.“直线与抛物线有一个交点”是“直线与抛物线相切”的必要不充分条件.( √ )

一、抛物线的几何性质的应用

例1 (1)等腰直角三角形AOB内接于抛物线y2=2px(p>0),O为抛物线的顶点,OA⊥OB,则△AOB的面积是( )

A.8p2 B.4p2 C.2p2 D.p2

答案 B

解析 因为抛物线的对称轴为x轴,内接△AOB为等腰直角三角形,所以由抛物线的对称性知,直线AB与抛物线的对称轴垂直,从而直线OA与x轴的夹角为45°.

抛物线几何性质

1 抛物线几何性质

●交流展示,分享成功

1以抛物线y2=2px(p>0)说明性质

2(1)求顶点在原点,焦点为(4,0)的抛物线的方程

(2)求顶点在原点,准线方程为x=3的抛物线方程

(3)对称轴为x轴,顶点在原点,且过点(-3,4)的抛物线方程

3已知抛物线y2=2px的焦点F,作一条直线垂直于它的对称轴,和抛物线交于P1,P2两点,求线段P1P2的长

2 ●精讲点拨,凸显重点

例1已知抛物线的顶点是双曲线16x2-9y2=144的中心,而焦点是双曲线的左顶点,求抛物线的方程

例2 (1)点P(x0,y0)在抛物线y2=-32x上,F为抛物线的焦点,求PF的长度

(2)抛物线y2=4x上一点到焦点的距离为5,求这点坐标

(3)若抛物线y2=-2px (p>0)上有一点M其横坐标为-9,它到焦点的距离为10,求抛物线方程和M点的坐标

3 例3若线段P1P2为抛物线C y2=2px (p>0)的一条焦点弦,F为C的焦点,

求证12112PFPFP

●巩固案,温故知新

1求下列抛物线的焦点坐标和准线方程

(1)x+y2=0 (2)y2-8x=0 (3)y2=ax(a>0)

4 2已知抛物线的焦点在y轴上,点M(m,-3)是抛物线上的一点,M到焦点的距离是5,求m的值以及抛物线的标准方程,准线方程

3 过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的一条直线与这抛物线相交于A、B两点,且A(x1,y1)、B(x2,y2)(图2-34).

抛物线的几何性质

1 抛 物 线

(一)知识回顾

1.定义:在平面内,与一个定点F和一条定直线L(L不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫抛物线.MFMH,FKp为焦准距。

2.标准方程:

(1)焦点在x轴正半轴:22ypx(0p),焦点(,0)2pF,准线:2px;

(2)焦点在x轴负半轴:22ypx(0p),焦点(,0)2pF,准线:2px;

(3)焦点在y轴正半轴:22xpy(0p),焦点(0,)2pF,准线:2py;

(4)焦点在y轴负半轴:22xpy(0p),焦点(0,)2pF,准线:2py;

(二)几何性质:以22ypx(0p)为例

(1)范围:0x,yR;

(2)对称性:x轴;(抛物线的轴)

(3)顶点:原点;

(4)离心率:1e

抛物线上的点M与焦点的距离和它到准线的距离的比,叫抛物线的离心率,用e表示.由抛物线定义可知,e=1.

说明:①对于其余三种形式的抛物线方程,要求自己得出它们的几何性质,这样,有助于学生掌握抛物线四种标准方程.

②根据一次项的变量确定对称轴和焦点位置,根据一次项系数的符号确定开口方向。根据焦参数p的值确定抛物线开口的大小,p越大,抛物线开口越开阔。

③抛物线没有渐近线.④垂直于对称轴的焦点弦叫抛物线的通径,其长为2p。

(5) 范围:

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.(但应让学生注意与双曲线一支的区别,无渐近线). 2 (三)、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质:

(1)以过焦点的弦为直径的圆和准线相切;

(2)设AB为焦点弦, M为准线与x轴的交点,则∠AMF=∠BMF;

(3)设AB为焦点弦,A、B在准线上的射影分别为A1,B1,若P为A1B1的中点,则PA⊥PB;

(四)弦长公式与中点弦问题:

(1) 弦长公式:若直线ykxb与圆锥曲线相交于两点A、B,且12,xx分别为A、B的横坐标,则AB=2121kxx,若12,yy分别为A、B的纵坐标,则AB=21211yyk,若弦AB所在直线方程设为xkyb,则AB=2121kyy。特别地,焦点弦(过焦点的弦):焦点弦的弦长的计算,一般不用弦长公式计算,而是将焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义求解。

高二数学选修2-1 抛物线的简单几何性质

word 1 / 15 高二数学选修2-1抛物线的简单几何性质

【基础知识精讲】

抛物线的几何性质、图形、标准方程列表如下:

图形

标准

方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)

焦点

坐标 (2p,0) (-2p,0) (0,2p) (0,-2p)

准线

方程 x=-2p x=2p y=-2p y=2p

X围 x≥0 x≤0 y≥0 y≤0

对称轴 x轴 x轴 y轴 y轴

顶点 (0,0) (0,0) (0,0) (0,0)

离心率 e=1 e=1 e=1 e=1

焦半径 |PF|=x0+2p |PF|=2p-x0 |PF|=2p+y0 |PF|=2p-y0

参数p的几何

意义

参数p表示焦点到准线的距离,p越大,开口越阔.

本节学习要求:

1.抛物线方程的确定,先由几何性质确定抛物线的标准方程,再用待定系数法求其方程.

2.解决有抛物线的弦中点问题及弦长问题与椭圆、双曲线一样,利用弦长公式、韦达定理、中点坐标公式及判别式解决.

3.抛物线中有关轨迹与证明问题也与前面内容一样.常用方法有轨迹法、代入法、定义法.参数法等.证明的方法是解析法.

通过学习本节内容,更进一步培养我们学习数学的兴趣,培养良好的思维品质.运用数形结合的思想方法解决问题,提高分析问题和解决的能力.

【重点难点解析】 word

2 / 15 1.抛物线的几何性质和椭圆、双曲线比较起来,差别较大,它的离心率等于1;它只有一个焦点、一个顶点、一条对称轴、一条准线;它没有中心.通常称抛物线为无心圆锥曲线,而称椭圆和双曲线为有心圆锥曲线.

应熟练掌握抛物线的四种标准方程.本节重点是抛物线的简单几何性质,难点是几何性质的灵活应用.

例1 已知抛物线顶点在原点,对称轴为x轴,抛物线上的点(x0,-8)到焦点的距离等于17,求抛物线方程.

分析 设方程为y2=2px(p>0)或y2=-2px(p>0)

第2课时抛物线的简单几何性质

1 第2课时 抛物线的简单几何性质

一、抛物线的性质

1.抛物线2y=2px(p>0)的简单几何性质

(1)对称性:以-y代y,方程2y=2px(p>0)不变,因此这条抛物线是以x轴为对称轴的轴对称图形.

抛物线的对称轴叫做抛物线的轴,抛物线只有一条对称轴.

(2)顶点:抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点.

(3)离心率:抛物线上的点到焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的离心率,

(4)通径:过焦点垂直于轴的弦称为抛物线的通径,其长为2p.

(5)范围:由y2=2px≥0,p>0知x≥0,所以抛物线在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,p值越大,它开口越开阔.

2.焦半径

抛物线上一点与焦点F连接的线段叫做焦半径,设抛物线上任一点A(x0,y0),则四种标准方程形式下的焦半径公式为

3.p表示焦点到准线的距离,p>0.p值越大,抛物线的开口越宽;p值越小,抛物线的开口越窄。

4.焦点弦问题

如图所示:AB是抛物线y2=2px(p>0)过焦点F的一条弦,设A(x1,y1)、B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0),抛物线的准线为l.

(1)以AB为直径的圆必与准线l相切;

(2)|AB|=2(x0+p2)=x1+x2+p;

(3)A、B两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值,即x1·x2=42p,y1·y2=2p.

题型一、抛物线的对称性

例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y2=2px(p>0)上,求这个正三角形的边长.

[解析] 如图,设正三角形OAB的顶点A、B在抛物线上,且它们坐标分别为(x1,y1)和(x2,y2)则:y21=2px1,y22=2px2.

又|OA|=|OB|,∴x21+y21=x22+y22,即x21-x22+2px1-2px2=0,

∴(x1-x2)(x1+x2+2p)=0.

∵x1>0,x2>0,2p>0,∴x1=x2,

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