2-1 标势及其方程
高中数学选修2-1优质学案:2.4.1 抛物线及其标准方程

§2.4抛物线2.4.1 抛物线及其标准方程学习目标1.掌握抛物线的定义及其焦点、准线的概念.2.会求简单的抛物线方程.知识点一抛物线的定义1.定义:平面内与一定点F和一条定直线l(不经过点F)距离相等的点的轨迹.2.焦点:定点F.3.准线:定直线l.知识点二抛物线的标准方程1.抛物线的方程都是二次函数.(×)2.抛物线的焦点到准线的距离是p.(√) 3.抛物线的开口方向由一次项确定.(√)题型一求抛物线的标准方程例1分别求符合下列条件的抛物线的标准方程.(1)经过点(-3,-1);(2)焦点为直线3x-4y-12=0与坐标轴的交点.考点抛物线的标准方程题点求抛物线的方程解(1)因为点(-3,-1)在第三象限,所以设所求抛物线的标准方程为y2=-2px(p>0)或x2=-2py(p>0).若抛物线的标准方程为y2=-2px(p>0),;则由(-1)2=-2p×(-3),解得p=16若抛物线的标准方程为x2=-2py(p>0),则由(-3)2=-2p×(-1),解得p=92.故所求抛物线的标准方程为y2=-12=-9y.3x或x(2)对于直线方程3x-4y-12=0,令x=0,得y=-3;令y=0,得x=4,所以抛物线的焦点为(0,-3)或(4,0).=3,所以p=6,当焦点为(0,-3)时,p2此时抛物线的标准方程为x2=-12y;当焦点为(4,0)时,p=4,所以p=8,2此时抛物线的标准方程为y2=16x.故所求抛物线的标准方程为x2=-12y或y2=16x. 反思感悟用待定系数法求抛物线标准方程的步骤注意:当抛物线的类型没有确定时,可设方程为y 2=mx (m ≠0)或x 2=ny (n ≠0),这样可以减少讨论情况的个数.跟踪训练1 根据下列条件分别求出抛物线的标准方程: (1)准线方程为y =23;(2)焦点在y 轴上,焦点到准线的距离为5. 考点 抛物线的标准方程 题点 求抛物线的方程解 (1)易知抛物线的准线交y 轴于正半轴,且p 2=23,则p =43,故所求抛物线的标准方程为x 2=-83y .(2)已知抛物线的焦点在y 轴上,可设方程为x 2=2my (m ≠0),由焦点到准线的距离为5,知|m |=5,m =±5,所以满足条件的抛物线有两条,它们的标准方程分别为x 2=10y 和x 2=-10y .题型二 抛物线定义的应用命题角度1 利用抛物线定义求轨迹(方程)例2 已知动圆M 与直线y =2相切,且与定圆C :x 2+(y +3)2=1外切,求动圆圆心M 的轨迹方程. 考点 抛物线的定义 题点 抛物线定义的直接应用解 设动圆圆心为M (x ,y ),半径为r ,由题意可得M 到C (0,-3)的距离与到直线y =3的距离相等.由抛物线的定义可知:动圆圆心的轨迹是以C (0,-3)为焦点,以y =3为准线的一条抛物线,其方程为x 2=-12y .反思感悟 解决轨迹为抛物线问题的方法抛物线的轨迹问题,既可以用轨迹法直接求解,也可以先将条件转化,再利用抛物线的定义求解.后者的关键是找到满足动点到定点的距离等于到定直线的距离且定点不在定直线上的条件,有时需要依据已知条件进行转化才能得到满足抛物线定义的条件.跟踪训练2 已知动圆M 经过点A (3,0),且与直线l :x =-3相切,求动圆圆心M 的轨迹方程.考点 抛物线的定义 题点 抛物线定义的直接应用解 设动点M (x ,y ),⊙M 与直线l :x =-3的切点为N , 则|MA |=|MN |,即动点M 到定点A 和定直线l :x =-3的距离相等,∴点M 的轨迹是抛物线,且以A (3,0)为焦点,以直线l :x =-3为准线, ∴p2=3,∴p =6, 故动圆圆心M 的轨迹方程是y 2=12x . 命题角度2 利用抛物线定义求最值例3 如图,已知抛物线y 2=2x 的焦点是F ,点P 是抛物线上的动点,又有点A (3,2),求|P A |+|PF |的最小值,并求此时P 点坐标.考点 求抛物线的最值问题 题点 根据抛物线定义转换求最值解 将x =3代入抛物线方程y 2=2x ,得y =±6.∵6>2,∴A 在抛物线内部.设抛物线上点P 到准线l :x =-12的距离为d ,由定义知|P A |+|PF |=|P A |+d .由图可知,当P A ⊥l 时,|P A |+d 最小,最小值为72.即|P A |+|PF |的最小值为72,此时P 点纵坐标为2,代入y 2=2x ,得x =2. ∴点P 坐标为(2,2). 引申探究若将本例中的点A (3,2)改为点(0,2),求点P 到点(0,2)的距离与P 到该抛物线准线的距离之和的最小值.解 由抛物线的定义可知,抛物线上的点到准线的距离等于到焦点的距离.由图可知,P 点,(0,2)点和抛物线的焦点F ⎝⎛⎭⎫12,0三点共线时距离之和最小,所以最小距离d =⎝⎛⎭⎫0-122+(2-0)2=172.反思感悟抛物线的定义在解题中的作用,就是灵活地对抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离进行转化,另外要注意平面几何知识的应用,如两点之间线段最短,三角形中三边间的不等关系,点与直线上点的连线垂线段最短等.跟踪训练3已知P是抛物线y2=4x上一动点,则点P到直线l:2x-y+3=0和y轴的距离之和的最小值是()A.3B.5C.2D.5-1考点求抛物线的最值问题题点根据抛物线定义转换求最值[答案] D[解析]由题意知,抛物线的焦点为F(1,0).设点P到直线l的距离为d,由抛物线的定义可知,点P到y轴的距离为|PF|-1,所以点P到直线l的距离与到y轴的距离之和为d+|PF|-1.易知d+|PF|的最小值为点F到直线l的距离,故d+|PF|的最小值为|2+3|22+(-1)2=5,所以d+|PF|-1的最小值为5-1.抛物线的实际应用问题典例河上有一抛物线形拱桥,当水面距拱桥顶5m时,水面宽为8m,一小船宽4m,高2m,载货后船露出水面上的部分高0.75m,问:水面上涨到与抛物线形拱桥拱顶相距多少m 时,小船开始不能通航?考点抛物线的标准方程题点抛物线方程的应用解如图,以拱桥的拱顶为原点,以过拱顶且平行于水面的直线为x轴,建立平面直角坐标系.设抛物线方程为x2=-2py(p>0),由题意可知,点B(4,-5)在抛物线上,故p =85,得x 2=-165y .当船面两侧和抛物线接触时,船开始不能通航, 设此时船面宽为AA ′,则A (2,y A ), 由22=-165y A ,得y A =-54.又知船面露出水面上的部分高为0.75m , 所以h =|y A |+0.75=2(m).所以水面上涨到与抛物线形拱桥拱顶相距2m 时,小船开始不能通航.[素养评析] 首先确定与实际问题相匹配的数学模型.此问题中拱桥是抛物线型,故利用抛物线的有关知识解决此问题,操作步骤为: (1)建系:建立适当的坐标系. (2)假设:设出合适的抛物线标准方程. (3)计算:通过计算求出抛物线的标准方程. (4)求解:求出需要求出的量.(5)还原:还原到实际问题中,从而解决实际问题.1.若动点P 到定点F (-4,0)的距离与到直线x =4的距离相等,则P 点的轨迹是( ) A .抛物线B .线段C .直线D .射线 考点 抛物线的定义 题点 抛物线定义的直接应用[答案] A[解析] 动点P 的条件满足抛物线的定义.2.已知抛物线y =2px 2过点(1,4),则抛物线的焦点坐标为( )A .(1,0) B.⎝⎛⎭⎫116,0C.⎝⎛⎭⎫0,116D .(0,1) 考点 求抛物线的焦点坐标及准线方程题点 求抛物线的焦点坐标[答案] C[解析] 由抛物线y =2px 2过点(1,4),可得p =2,∴抛物线的标准方程为x 2=14y , 则焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,116,故选C. 3.一动圆过点(0,1)且与定直线l 相切,圆心在抛物线x 2=4y 上,则l 的方程为( )A .x =1B .x =116C .y =-1D .y =-116考点 求抛物线的焦点坐标及准线方程题点 求抛物线的准线方程[答案] C[解析] 因为动圆过点(0,1)且与定直线l 相切,所以动圆圆心到点(0,1)的距离与它到定直线l 的距离相等,又因为动圆圆心在抛物线x 2=4y 上,且(0,1)为抛物线的焦点,所以l 为抛物线的准线,所以l :y =-1.4.若抛物线y 2=2px 的焦点坐标为(1,0),则p =________,准线方程为________. 考点 求抛物线的焦点坐标及准线方程题点 求抛物线的准线方程[答案] 2 x =-1[解析] ∵抛物线y 2=2px 的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0,∴p 2=1,∴p =2. ∴抛物线的准线方程为x =-p 2=-1. 5.抛物线y 2=-2px (p >0)上有一点M 的横坐标为-9,它到焦点的距离为10,求此抛物线方程和M 点的坐标.考点 抛物线的定义题点 抛物线定义的直接应用解 设焦点为F ⎝⎛⎭⎫-p 2,0,M 点到准线的距离为d , 则d =|MF |=10,即9+p 2=10,∴p =2, ∴抛物线方程为y 2=-4x .将M (-9,y )代入抛物线的方程,得y =±6.∴M 点坐标为(-9,6)或(-9,-6).1.利用抛物线定义可以把抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,这一相互转化关系能给解题带来很大的方便,要注意运用定义解题.2.在求抛物线的标准方程时,由于其标准方程有四种形式,易于混淆,解题时一定要做到数形结合,按照“定形(抛物线焦点位置)→定量(参数p 的值)”的程序求解.。
静电场的标势及其微分方程

介质的电磁性质方程:Dv
v E
2
§2.1 静电场的标势及其微分方程
1、静电场的标势
静电场的Maxwell方程为:
v
D
v E 0
自由电荷分布
是电位移
v D
的源
静电场是无旋场
➢静电场的无旋性表明电场沿任意闭合回路L的环量等于零
vv
Ñ L E dl 0
蜒 v v v v
E dl E dl 0
v D
vv
对于各向同性线性均匀介质有: D E
v E
v
E
2
Poisson方程,静电势满足的基本 微分方程
7
讨论: (1) Poisson方程的求解,必须给定边界条件。
2
(2) 若介质为不同类型的均匀介质组成,则对于每种介质,建立 Poisson方程,而在介质分界面上建立合适的边值关系以及边界条件。
➢ 导体内部不带净电荷,净电荷只能分布于导体表面上
由高斯定理
S E dS
q
0
可知,q=0
➢ 导体表面上电场必沿法线方向,导体表面为等势面,整
个导体为等势体
由
v E
可知,
为常量,因而是等势体;如果导体表面上的电场
不沿法线方向,则必有切向分量,因而电荷将沿切线方向移动
11
3)导体表面的边值关系
2 S12 常数
静电场
静电场的基本特点:
电荷静止
v J
vv
0
场量不随时间变化 物理量 =0
t
静电场的基本问题:
给定自由电荷的分布,以及周围空间介质或 导体的分布,运用电磁场理论求解带电体系 的电场。
1
解决静电问题的基本方程:
高中数学选修2-1 公式

实轴长2a
虚轴长2
焦距
关系
离心率
渐近点的轨迹
.
下表是其标准方程及图形
方程
焦点
准线
图形
(1) 的焦点弦(过焦点的弦)为 , ,
则有如下结论:①焦半径公式: ;焦点弦长
② ;
③若直线AB的倾斜角为 ,则
9、①直线与圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)相交的弦长公式
5、线线角 : 线面角 :
面面角 : 点P到平面ABC的距离:
6、椭圆定义: ;
下表是椭圆的标准方程及几何性质。
标准方程
图形
对称性
关于x轴、y轴成轴对称;关于原点成中心对称
顶点坐标
焦点坐标
长轴2a
短轴2
焦距
关系
离心率
焦点看分母
7、①双曲线定义:
下表是其标准方程及几何意义。
焦点看正项
标准方程
图形
顶点坐标
数学常用公式
选修2—1
1.真值表(表1)常见结论的否定形式(见表2)
p
q
非p
p或q
p且q
真
真
假
真
真
真
假
假
真
假
假
真
真
真
假
假
假
真
假
假
原结论
反设词
原结论
反设词
是
不是
至少有一个
一个也没有
都是
不都是
至多有一个
至少有两个
大于
不大于
至少有 个
至多有( )个
对所有x,成立
存在 ,不成立
p或q
且
2、五种命题的相互转化3、条件
选修2-1 2.4.1抛物线及其标准方程 教案(王成绩)

2.4.1抛物线及其标准方程(一)教学目标1.知识与技能:(1) 理解抛物线的定义 明确焦点、焦距的概念。
(2) 熟练掌握抛物线的标准方程,会根据所给的条件画出抛物线的草图并确定抛物线的标准方程。
2.过程与方法:事例引入,动手操作理解抛物线的定义 明确焦点、焦距的概念。
通过学生动手推导、例题教学让学生熟练掌握抛物线的标准方程,会根据所给的条件画出抛物线的草图并确定抛物线的标准方程。
3.情感、态度与价值观:(1) 学生能够发现问题和提出问题,善于独立思考,学会分析问题和创造地解决问题;(2) 培养学生抽象概括能力和逻辑思维能力。
(二)教学重点与难点重点:抛物线的定义和标准方程难点:抛物线标准方程的推导(三)教学过程活动一:创设情景、引入课题 (5分钟)回忆前面学习的内容,说一说椭圆与双曲线的相关知识?问题1:椭圆的定义是什么?双曲线的定义是什么?问题2:椭圆的标准方程是怎样的?双曲线的标准方程是怎样的?问题3:同学们对抛物线已有了哪些认识?在物理中,抛物线被认为是抛射物体的运行轨道;在数学中,抛物线是二次函数的图象。
问题4:在二次函数中研究的抛物线有什么特征?在二次函数中研究的抛物线,它的对称轴是平行于y 轴、开口向上或开口向下两种情形.引导学生进一步思考:如果抛物线的对称轴不平行于y 轴,那么就不能作为二次函数的图象来研究了.今天,我们突破函数研究中这个限制,从更一般意义上来研究抛物线.问题5:把一根直尺固定在图板上直线L 位置,把一块三角板的一条直角边紧靠着直尺的边缘,再把一条细绳的一端固定在三角板的另一条直角边的一点A ,取绳长等于点A 到直角标顶点C 的长(即点A 到直线L 的距离),并且把绳子的另一端固定在图板上的一点F 用铅笔尖扣着绳子,使点A 到笔尖的一段绳子紧靠着三角板,然后将三角板沿着直尺上下滑动,笔尖就在图板上描出了一条曲线点题:今天我们学习“抛物线及其标准方程”活动二:师生交流、进入新知,(20分钟)问题6:实验操作书本P64页,几何画板上的画图,从实验中,点M 随着H 运动的过程中,||MF 与||MH 有什么关系?1、抛物线定义: 把平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不经过点F )距离相等的点的轨迹叫作抛物线,这个定点F 叫做抛物线的焦点,直线l 叫做抛物线的准线。
5.1电磁场的失势和标势

(2)电磁场一旦从源中辐射出来就独立于源而存在。
当给定 、 J 后,可由(2.12) 、 (2.13)式求出势,再 由 ( 式 (1.2) 、1.3)
B A
求出空间点的电磁场。
A E t
5.3
电偶极辐射
现代物理导论I
电磁波是从变化的电荷、电流系统辐射出来的。 宏观上,主要是利用载有高频交变电流的天线产 生辐射,微观上,一个做变速运动的带电粒子即 可产生辐射。 本节仅讨论电荷分布以一定频率做周期运动, 且电荷体系线度远远小于电荷到观测点的距离的 情况。
如设?为任意时空函数有????ba????t?t????a?a???????a???a????????????a????????e由此可见?们可以作变换???a与???a描写的是同一电磁场我t?????????????????????aaa14t????????????at?????a现代物理导论i由于1213式中b和e并没有对a的散度作出规定故我们可以取??a为任意值作为辅助条件
其特点参见以下推导结果。 3、达朗贝尔方程
将(1.2) 、 (1.3)式代入(1.1)式中第二、三式,整 理后有
2 2 1 A 1 0 J A 2 2 A 2 c t c t 2 A t 0
必须 E L 0 (无纵场) 。证毕Βιβλιοθήκη .21、标势的达朗贝尔方程
2
推迟势
现代物理导论I
1 (2.1) 2 2 0 c t 设在原点有一电荷 Qt ,其密度 x, t Qt x ,
2
这时(2.1)式为
2 1 1 2 2 2 Qt x (2.2) 0 c t 由于球对称性, 只依赖于 r 、 t , (2.2)式用球坐
高中数学选修2-1优质学案11:2.4.1 抛物线及其标准方程

2.4.1 抛物线及其标准方程教材新知知识点一抛物线的定义入门答辩如图,我们在黑板上画一条直线EF,然后取一个三角板,将一条拉链AB固定在三角板的一条直角边上,并将拉链下边一半的一端固定在C点,将三角板的另一条直角边贴在直线EF上,在拉锁D处放置一支粉笔,上下拖动三角板,粉笔会画出一条曲线.问题1:画出的曲线是什么形状?问题2:|DA|是点D到直线EF的距离吗?为什么?问题3:点D在移动过程中,满足什么条件?新知自解抛物线的定义平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的点的轨迹叫做抛物线,点F叫做抛物线的,直线l叫做抛物线的.知识点二抛物线的标准方程入门答辩平面直角坐标系中,有以下点和直线:A(1,0),B(-1,0),C(0,1),D(0,-1);l1:x=-1,l2:x=1,l3:y=-1,l4:y=1.问题1:到定点A和定直线l1距离相等的点的轨迹方程是什么?问题2:到定点B和定直线l2距离相等的点的轨迹方程是什么?问题3:到定点C和定直线l3,到定点D和定直线l4距离相等的点的轨迹方程分别是什么?新知自解抛物线标准方程的几种形式1.抛物线定义的实质可归结为“一动三定”:一个动点,设为M ;一个定点F ,即抛物线的焦点;一条定直线l ,即为抛物线的准线;一个定值,即点M 与点F 的距离和M 到l 的距离之比等于1.定点F 不能在直线上,否则,动点M 的轨迹就不是抛物线.2.抛物线的焦点坐标、准线方程以及开口方向取决于抛物线的标准方程形式,规律是:焦点取决于一次项,开口取决于正负号,即标准方程中,如果含的是x 的一次项,则焦点就在x 轴上,并且焦点的横坐标为2p 4(或-2p 4),相应的准线是x =-2p 4(或x =2p4);如果含的是y的一次项,有类似的结论.3.抛物线标准方程中的参数p 的几何意义是焦点到准线的距离.热点考向考点一求抛物线的标准方程例1分别求满足下列条件的抛物线的标准方程:(1)准线方程为2y+4=0;(2)过点(3,-4);(3)焦点在直线x+3y+15=0上.一点通求抛物线方程的主要方法是待定系数法,若已知抛物线的焦点位置,则可设出抛物线的标准方程,求出p值即可;若抛物线的焦点位置不确定,则要分情况讨论.另外,焦点在x轴上的抛物线方程可统一设成y2=ax(a≠0),焦点在y轴上的抛物线方程可统一设成x2=ay(a≠0).题组集训1.以双曲线x216-y29=1的右顶点为焦点的抛物线的标准方程为()A.y2=16x B.y2=-16xC.y2=8x D.y2=-8x2.已知抛物线的焦点在x轴上,抛物线上的点M(-3,m)到焦点的距离是5.(1)求抛物线方程和m的值;(2)求抛物线的焦点和准线方程.考点二抛物线定义的应用例2已知抛物线的方程为x2=8y,F是焦点,点A(-2,4).在此抛物线上求一点P,使|PF|+|P A|的值最小.一点通 利用抛物线的定义可实现抛物线上的点到焦点和到准线距离的相互转化.解此类最值、定值问题时,首先要注意抛物线定义的转化应用;其次是注意平面几何知识的应用,如两点之间线段最短,三角形中三边间的不等关系,点与直线上点的连线中垂线段最短等. 题组集训3.点P 为抛物线y 2=2px 上任一点,F 为焦点,则以PF 为直径的圆与y 轴( ) A .相交 B .相切 C .相离D .位置由F 确定4.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点(0,2)的距离与P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为( ) A.172B.3C. 5D.92考点三与抛物线有关的应用问题例3 某大桥在涨水时有最大跨度的中央桥孔,已知上部呈抛物线形,跨度为20米,拱顶距水面6米,桥墩高出水面4米.现有一货船欲过此孔,该货船水下宽度不超过18米,目前吃水线上部中央船体高5米,宽16米,且该货船在现有状况下还可多装1 000吨货物,但每多装150吨货物,船体吃水线就要上升0.04米.若不考虑水下深度,问:该货船在现在状况下能否直接或设法通过该桥孔?为什么?一点通 涉及桥的高度、隧道的高低等抛物线型问题,通常用抛物线的标准方程解决.建立直角坐标系后,要结合点的位置分析坐标的符号,根据实际问题中的数据准确写出点的坐标,再结合实际问题求解. 题组集训5.探照灯反光镜的纵断面是抛物线的一部分,光源在抛物线的焦点处.已知灯口直径是60 cm ,灯深40 cm ,则光源到反光镜顶点的距离是( ) A .11.25 cm B .5.625 cm C .20 cmD .10 cm6.一辆卡车高3 m ,宽1.6 m ,欲通过断面为抛物线形的隧道,已知拱口宽恰好是拱高的4倍,若拱口宽为a m ,求使卡车通过的a 的最小整数值. 方法小结1.求抛物线的标准方程时,由于其标准方程有四种形式,易混淆,解题时一定要做到数形结合,按照“定型”(确定焦点位置)→定量(参数p 的值)的程序求解.2.应用定义可以解决两类问题:①求抛物线的方程;②涉及抛物线的最值问题,通常将到焦点的距离转化为到准线的距离,充分利用直角梯形的性质解题.——★ 参 考 答 案 ★——教材新知知识点一抛物线的定义 入门答辩问题1:提示:抛物线问题2:提示:是.AB 是直角三角形的一条直角边. 问题3:提示:|DA |=|DC |. 新知自解 距离相等焦点准线 知识点二抛物线的标准方程 入门答辩问题1:提示:y 2=4x . 问题2:提示:y 2=-4x . 问题3:提示:x 2=4y ,x 2=-4y . 热点考向考点一求抛物线的标准方程例1 解:(1)准线方程为2y +4=0,即y =-2,故抛物线焦点在y 轴的正半轴上,设其方程为x 2=2py (p >0).又p2=2,所以2p =8,故抛物线的标准方程为x 2=8y .(2)∵点(3,-4)在第四象限,∴设抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0)或x 2=x -2p 1y (p 1>0).把点(3,-4)的坐标分别代入y 2=2px 和x 2=-2p 1y ,得(-4)2=2p ·3,32=-2p 1·(-4),即2p =163,2p 1=94.∴所求抛物线的标准方程为y 2=163x 或x 2=-94y .(3)令x =0得y =-5;令y =0得x =-15. ∴抛物线的焦点为(0,-5)或(-15,0).∴所求抛物线的标准方程为x 2=-20y 或y 2=-60x . 题组集训 1.[答案]A[解析]由双曲线方程x 216-y 29=1,可知其焦点在x 轴上.由a 2=16,得a =4,∴该双曲线右顶点的坐标是(4,0),∴抛物线的焦点为F (4,0).设抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0),则由p2=4,得p =8,故所求抛物线的标准方程为y 2=16x .2.解:(1)法一:∵抛物线焦点在x 轴上,且过点M (-3,m ), ∴设抛物线方程为y 2=-2px (p >0), 则焦点坐标F (-p2,0).由题意知⎩⎪⎨⎪⎧m 2=6p , m 2+(3-p 2)2=5,解得⎩⎨⎧p =4,m =26,或⎩⎨⎧p =4,m =-2 6.∴所求抛物线方程为y 2=-8x ,m =±2 6. 法二:设抛物线方程为y 2=-2px (p >0), 则焦点坐标F (-p 2,0),准线方程x =p 2.由抛物线定义知,点M 到焦点的距离等于5, 即点M 到准线的距离等于5,则3+p2=5,∴p =4,∴抛物线方程为y 2=-8x .又点M (-3,m )在抛物线上, ∴m 2=24,∴m =±26,∴所求抛物线方程为y 2=-8x ,m =±2 6. (2)∵p =4,∴抛物线的焦点坐标为(-2,0), 准线方程是x =2. 考点二抛物线定义的应用 例2 解:∵(-2)2<8×4,∴点A (-2,4)在抛物线x 2=8y 的内部.如图,设抛物线的准线为l ,过点P 作PQ ⊥l 于点Q ,过点A 作AB ⊥l 于点B .由抛物线的定义可知:|PF |+|P A |=|PQ |+|P A |≥|AQ |≥|AB |,当且仅当P ,Q ,A 三点共线时,|PF |+|P A |取得最小值,即为|AB |.此时P 的横坐标为-2,代入x 2=8y 得y P =12.故使|PF |+|P A |的值最小的抛物线上的点P 的坐标为(-2,12).题组集训 3.[答案]B[解析]如图,抛物线的焦点为F (p 2,0),M 为PF 的中点,准线是l :x =-p2.作PH ⊥l 于H ,交y 轴于Q ,那么|PF |=|PH |,且|QH |=|OF |=p2.作MN ⊥y 轴于N ,则MN 是梯形PQOF 的中位线,即|MN |=12(|OF |+|PQ |)=12|PH |=12|PF |,故以PF 为直径的圆与y 轴相切.4.[答案]A[解析]由抛物线的定义可知,抛物线上的点到准线的距离等于到焦点的距离.由图可知,P 点,A (0,2)点,抛物线的焦点F (12,0)三点共线时距离之和最小.所以最小距离d =|AF |=(0-12)2+(2-0)2=172.考点三与抛物线有关的应用问题例3 解:如图所示,以拱顶为原点,过拱顶的水平直线为x 轴,竖直直线为y 轴,建立直角坐标系.∵拱顶距水面6米,桥墩高出水面4米, ∴A (10,-2).设桥孔上部抛物线方程是x 2=-2py (p >0), 则102=-2p (-2),∴p =25,∴抛物线方程为x 2=-50y ,即y =-150x 2.若货船沿正中央航行,船宽16米,而当x =8时, y =-150×82=-1.28,即船体在x =±8之间通过,B (8,-1.28),此时B 点距水面6+(-1.28)=4.72(米). 而船体高为5米,∴无法通行. 又∵5-4.72=0.28(米),0.28÷0.04=7, 150×7=1 050(吨),所以若船通过增加货物通过桥孔,则要增加1 050吨,而船最多还能装1 000吨货物,所以货船在现有状况下不能通过桥孔. 题组集训 5.[答案]B[解析]如图,建立直角坐标系,设抛物线方程是y 2=2px (p >0).∵A (40,30)在抛物线上, ∴302=2p ×40,∴p =454,∴光源到反光镜顶点的距离为p 2=4524=458=5.625 (cm).6.解:以隧道顶点为原点,拱高所在直线为y 轴建立直角坐标系,则点B 的坐标为(a 2,-a4),如图所示.设隧道所在抛物线方程为x 2=my , 则(a 2)2=m ·(-a4),∴m =-a , 即抛物线方程为x 2=-ay . 将(0.8,y )代入抛物线方程,得0.82=-ay ,即y =-0.82a.欲使卡车通过隧道,应有y -(-a4)>3,即a 4-0.82a>3. 解得a >12.21或a <-0.21(舍去). ∴使卡车通过的a 的最小整数值为13.。
§2.4.1抛物线及其标准方程(选修2-1).doc
§2.4.1 抛物线及其标准方程(选修2-1)华中科技大学附属中学夏云晶教学目标:1.理解抛物线的定义,掌握抛物线的四种标准方程及其对应的图形、焦点和准线。
2.使学生进一步熟练掌握解析几何的基本思想方法,培养学生观察、联想、类比、猜测、归纳等合情推理的方法,提高学生抽象、概括、分析、综合的能力。
3.通过学生参与标准方程的推导,培养学生的自主探索精神和创新意识,培养学生运用数形结合的数学思想理解有关问题。
教学重点:抛物线的定义及标准方程教学难点:抛物线的标准方程的推导教学过程:一、创设情境引入新知大家初中学习过二次函数,知道函数y = -x2的图像是一条一一抛物线。
到4底什么是抛物线呢?抛物线上的点具有怎样的性质呢?我们知道,椭圆、双曲线和抛物线都是圆锥曲线。
椭圆上的点满足到一个定点F和一条定直线/的距离的比为定值,且定值小于1。
双曲线上的点到一个定点F和一条定直线/的距离的比为定值,且定值大于1。
(几何画板作图并演示动画)问题1:大家猜测下抛物线上的点具有怎样的性质呢?观察1:现在已知定点F (0, 1),定直线= -1, F^/o在图像上任取一点P,连接PF,并作PQ丄儿请观察,当P点在抛物线上运动时,它到定点F的距离与到定直线l:y = -\的距离之间有何关系?(几何画板演示动画)抛物线y = L x2可以看成是平面内与定点F (0, 1)和定直线/:y = -l的距' 4 ~离相等的点的轨迹。
其实我们可以验证所有抛物线上的点都具有到一个定点和一条定直线的距离相等这一性质。
反过来,具有这一性质的点的轨迹是不是抛物线呢?观察2:在平面内任取定点F和定直线几在/上取一点N,连接FN。
作FN的中垂线,过N作/的垂线,与NF的中垂线交于点M,连接MF。
由刚才的作图过程,点M满足到点F的距离和到直线/的距离相等。
让M点运动起来,它的轨迹是什么?(几何画板演示动画)二、探索研究构建方程问题2:通过刚才的讨论,你能给抛物线下一个定义吗?1.观察归纳抛物线的定义定义:平面内与一个定点F和一条定直线/的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。
二元一次方程两点式
二元一次方程两点式二元一次方程是一种常见的数学表达式,通常由两个未知数和一个等号组成。
二元一次方程的两点式表示方式可以写作(x1, y1)和(x2, y2),其中(x1, y1)和(x2, y2)分别为直线上的两个点。
二、二元一次方程两点式的基本形式二元一次方程两点式的基本形式如下所示:(Y - y1)/(y2 - y1) = (X - x1)/(x2 - x1)其中,(X, Y)为方程中的一组解,(x1, y1)和(x2, y2)为直线上的两个已知点。
三、例题分析为了更好地理解二元一次方程两点式的计算过程,我们来看一个例题:已知直线上的两个点分别为P(2, 3)和Q(5, 7),求直线上一点R的坐标。
解题步骤如下:1. 根据已知条件,将点P和Q的坐标代入二元一次方程两点式基本公式中:(Y - 3)/(7 - 3) = (X - 2)/(5 - 2)。
2. 化简方程,得到:(Y - 3)/4 = (X - 2)/3。
3. 消去分数,得到:3(Y - 3) = 4(X - 2)。
4. 展开并整理方程,得到:3Y - 9 = 4X - 8。
5. 移项,得到:3Y = 4X + 1。
6. 解方程,得到:Y = (4/3)X + 1/3。
因此,直线上一点R的坐标为(R, (4/3)R + 1/3)。
通过以上例题分析,我们可以看出,在已知直线上两个点的坐标的情况下,可以利用二元一次方程两点式来求解其它点的坐标。
在解题过程中,要注意化简方程、消去分数、整理方程以及解方程的具体步骤,确保求解过程的准确性和可靠性。
综上所述,二元一次方程两点式是解决直线上点的坐标问题常用的数学工具,掌握了这种求解方法,可以更加灵活地解决相关问题。
希望本文对读者在二元一次方程两点式的应用上有一定的帮助。
人教课标版高中数学选修2-1:《抛物线及其标准方程(第1课时)》教案-新版
2.4.1抛物线及其标准方程(第1课时)一、教学目标 (一)学习目标1.理解抛物线的定义,明确焦点、准线的概念;2.掌握抛物线的方程及标准方程的推导;3.熟练掌握抛物线的四个标准方程. (二)学习重点 1.抛物线的定义;2.选择适当坐标系探求抛物线的标准方程. (三)学习难点四种形式的抛物线的标准方程的由来和区分. 二、教学设计 (一)预习任务设计 1.预习任务 写一写:(1)定义:平面内与一定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,这个定点叫做抛物线的焦点,直线叫做准线.(2)抛物线的标准方程:焦点在x 轴上:22(0)y px p =>或22(0)y px p =-> 焦点在y 轴上:22(0)x py p =>或22(0)x py p =->. 2.预习自测下列语句正确的个数( )(1)抛物线的方程都是二次函数;(2)抛物线的焦点到准线的距离是(0)p p >; (3)抛物线的开口方向由一次项确定;(4)焦点在坐标轴上的抛物线的开口方向有四种可能性. A.1 B.2 C.3D.4答案:C解析:【知识点】抛物线的定义与方程.【解题过程】抛物线的开口方向有四种,只有开口向上或向下的对应方程是二次函数,故(1)错误.点拨:利用抛物线的定义判断.(二)课堂设计探究一:结合实例,认识抛物线●活动①创设情景,引入新课展示彩虹、投篮、桥梁、隧道、太阳灶、手电筒等实例,引入新课,激发学生的学习热情.【设计意图】通过生活中的应用实例,一方面吸引学生的注意力,让学生对抛物线有一个感性上的认识,另一方面让学生意识到到研究抛物线的必要性,感受到数学来源与生活,生活离不开数学.提问:抛物线到底有什么样的几何性质?怎么样给抛物线下一个定义呢?如图,在黑板上画一条直线AB,使直尺与直线AB重合,然后取一个三角板,将一条拉链CD固定在三角板的一条直角边上,并将拉链下边一半的一端用图钉固定在F点,将三角板的另一边直角边贴在直线AB上,在拉练M处放置一只粉笔,上下沿直线拖动三角板,粉笔会画出一条曲线.●活动②归纳提炼,形成定义思考:(1)为什么是拉链,而不是任意的两根绳子?回答:拉链可保证两段线的距离相等,绳子还得测量,操作不方便. (2)为什么三角形的一条直角边要和直线AB 重合? 回答:保证是垂直距离.从而得出抛物线的图形特点,仿照椭圆与双曲线的定义,要求学生说出抛物线的定义.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 不在定直线l 上),定点F 叫抛物线焦点,定直线l 叫做抛物线的准线.注意:定点F 不能在定直线l 上,若定点F 在定直线l 上,则动点的轨迹为过点F 且垂直于l 的直线.探究二:探究抛物线的方程 ●活动①师生互助,建立方程 (1)推导出焦点在x 轴正半轴的情形 思考提示:①作为已知条件,焦点F 到准线l 的距离可以假设为p (已知); ②从已知条件看,一般我们可以怎样取坐标系?如图所示,取过焦点F 且垂直于准线l 的直线为x 轴,x 轴与l 相交与点K ,以线段KF 的垂直平分线为y 轴,并且使焦点F 在x 轴的正半轴上,建立直角坐标系xoy .设抛物线的焦点F 到准线的距离为p ,则p FK =||,焦点F 的坐标为)0,2(p F ,准线2:p x l -=. 设抛物线上任意一点),(y x M ,则2p x =+222)2()2(px y p x +=+-⇔px y 22=⇔.我们把22(0)y px p =>叫做“顶点在原点、焦点在x 正半轴上”的抛物线的标准方程,焦点F 的坐标为:(,0)2p F ,准线l 的方程为:2px =-,开口向右,其中p为正数,它的几何意义是:焦点到准线的距离(简称“焦准距”). (2)其余三种抛物线的标准方程类似地,我们可以建立如下表所示的坐标系,从而得到抛物线方程的另外三种形式px y 22=,px y 22-=,py x 22-=()0>p .这四种方程都叫做抛物线的标准方程.●活动②比较分析,得出规律提问:抛物线的四种形式的标准方程的相同点和区别是什么?如何根据抛物线的标准方程判断焦点位置?方程的共同特点:左边都是二次式,且系数为1;右边都是一次式. 焦点位置的判断方法:在标准形式下,看一次项,(1)若一次项的变量为x (或y ),则焦点就在x (或y )轴上;(2)若一次项的系数为正(或负),则焦点在正(或负)半轴. 【设计意图】通过四种情况的观察、对比,引导学生发现抛物线的标准方程与图形之间的内在联系,从而得到跟一般的规律,在这里充分体现了解析几何中数形结合的思想.●活动③巩固基础、检查反馈例1.求下列抛物线的焦点坐标和准线方程. (1)26y x =;(2)24y x =-; 【知识点】抛物线的焦点与准线方程.【解题过程】(1)焦点坐标:3(,0)2F ,准线方程:32x =-.(2)将方程化为标准形式:214x y =-,故焦点坐标:1(0,)16F -,准线方程:116y =.【思路点拨】求抛物线的焦点坐标以及准线方程需要将方程转化为标准形式处理.【答案】(1)3(,0)2F ,32x =-;(2)1(0,)16F -,116y =.同类训练:求下列抛物线的焦点坐标与准线方程. (1)28x y =-(2)2120y x +=答案:(1)(0,2)F -,2y =;(2)(3,0)F -,3x =. 解析:【知识点】抛物线的焦点与准线方程.【解题过程】(1)焦点坐标:(0,2)F -,准线方程:2y =.(2)将方程化为标准形式:212y x =-,故焦点坐标:(3,0)F -,准线方程:3x =. 点拨:求抛物线的焦点坐标以及准线方程需要将方程转化为标准形式处理. 例2.(1)已知抛物线的焦点是(0,2)F -,求它的标准方程. (2)已知抛物线的准线是2x =-,求它的标准方程. 【知识点】抛物线的标准方程.【解题过程】(1)由题意可设抛物线方程为:22(0)x py p =->,则22p-=-,故4p =,所以抛物线标准方程为:28x y =-.(2)由题意可设抛物线方程为:22(0)y px p =>,则22p-=-,故4p =,所以抛物线标准方程为:28y x =.【思路点拨】求抛物线的标准方程的一般方法:(1)确定焦点的位置;(2)确定抛物线方程的形式;(3)确定p 值(焦准距);(4)将p 值代入. 【答案】(1)28x y =-;(2)28y x =.同类训练:根据下列条件写出抛物线的标准方程.(1)焦点是(0,3);(2)准线是3y =. 答案:(1)212x y =;(2)212x y =-. 解析:【知识点】抛物线的标准方程.【解题过程】(1)由题意可设抛物线方程为:22(0)x py p =>,则32p=,故6p =,所以抛物线标准方程为:212x y =.(2)由题意可设抛物线方程为:22(0)x py p =->,则32p-=-,故6p =,所以抛物线标准方程为:212x y =-.点拨:求抛物线方程时要通过焦点坐标或准线方程先确定开口方向“定型”,后“定量”.例3.求抛物线2(0)x ay a =≠的焦点坐标、准线方程. 【知识点】抛物线的标准方程. 【解题过程】抛物线方程转化为21(0)y x a a=≠ 当0a >,124p a =,故焦点坐标为1(,0)4a ,准线方程为14x a =-; 当0a <,124p a =-,故焦点坐标为1(,0)4a ,准线方程为14x a=-.【思路点拨】解题时首先要判断抛物线的对称轴和开口方向. 【答案】见解题过程.同类训练:已知抛物线24(0)y ax a =≠,求它的焦点坐标及p 的值. 答案:见解题过程.解析:【知识点】抛物线的标准方程.【解题过程】抛物线方程转化为214x y a=. 当0a >时,18p a =,焦点坐标为1(0,)16F a ;当0a <时,18p a =-,焦点坐标为1(0,)16F a.点拨:解题时首先要判断抛物线的对称轴和开口方向. 3.课堂总结 知识梳理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不在定直线l上),定点F叫抛物线焦点,定直线l叫做抛物线的准线.2.抛物线的标准方程:焦点在x轴上:22(0)=->;y px p=>或22(0)y px p焦点在y轴上:22(0)x py px py p=->.=>或22(0)重难点归纳1.焦点位置的判断方法:在标准形式下,看一次项:(1)若一次项的变量为x(或y),则焦点就在x(或y)轴上;(2)若一次项的系数为正(或负),则焦点在正(或负)半轴.2.求抛物线的标准方程的一般方法:(1)确定焦点的位置;(2)确定抛物线方程的形式;(3)确定p值(焦准距);(4)将p值代入.(三)课后作业基础型自主突破1.在平面直角坐标系内,到点(1,1)和直线x+2y=3的距离相等的点的轨迹是()A.直线B.抛物线C.圆D.双曲线答案:A.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】∵点(1,1)在直线x+2y=3上,故所求点的轨迹是过点(1,1)且与直线x+2y=3垂直的直线.点拨:注意判断定点与定直线的位置关系.2.过点F(0,3)且和直线y+3=0相切的动圆圆心的轨迹方程为()A.y2=12xB.y2=-12xC.x2=12yD .x 2=-12y 答案:C.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】由题意,知动圆圆心到点F (0,3)的距离等于到定直线y =-3的距离,故动圆圆心的轨迹是以F 为焦点,直线y =-3为准线的抛物线. 点拨:焦点在y 正半轴上的抛物线.3.抛物线x 2=4y 上一点A 的纵坐标为4,则点A 与抛物线焦点的距离为( ) A .2 B .3 C .4 D .5 答案:D.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】解法一:∵y =4,∴x 2=4·y =16,∴x =±4, ∴A (±4,4),焦点坐标为(0,1),5=.解法二:抛物线的准线为y =-1,∴A 到准线的距离为5,又∵A 到准线的距离与A 到焦点的距离相等. ∴距离为5.点拨:利用抛物线定义解题.4.抛物线y 2=mx 的焦点为F ,点P (2,22)在此抛物线上,M 为线段PF 的中点,则点M 到该抛物线准线的距离为( ) A .1 B .32 C .2 D .52 答案:D.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】∵点P(2,22)在抛物线上,∴(22)2=2m,∴m=4,P到抛物线准线的距离为2-(-1)=3,F到准线距离为2,∴M到抛物线准线的距离为d=3+22=52.点拨:利用抛物线定义解题.5.抛物线y=ax2的准线方程是y=2,则a的值为________.答案:1 8 -解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】抛物线方程化为标准形式为x2=1a y,由题意得a<0,∴2p=-1a,∴p=-12a,∴准线方程为y=p2=-14a=2,∴a=-18.点拨:先将方程转化为标准形式再求解.6.以双曲线x216-y29=1的中心为顶点,左焦点为焦点的抛物线方程是_________________.答案:220y x=-.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】∵双曲线的左焦点为(-5,0),故设抛物线方程为y2=-2px(p>0),又p=10,∴y2=-20x.点拨:利用抛物线定义解题.能力型师生共研7.从抛物线y2=4x上一点P引抛物线准线的垂线,垂足为M,且|PM|=5,设抛物线焦点为F,则△MPF的面积为()A.10B.8C.6D.4答案:A.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】设P (x 0,y 0),∵|PM |=5,∴x 0=4,∴y 0=±4, ∴S △MPF =12|PM |·|y 0|=10. 点拨:利用抛物线定义解题.8.(2013·江西理,14)抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,其准线与双曲线x 23-y 23=1相交于A ,B 两点,若△ABF 为等边三角形,则p =________. 答案:6p .解析:【知识点】抛物线的定义. 【解题过程】如图不妨设B (x 0,-p 2).F (0,p2),FD =p ,可解得B (3+p 24,-p 2).在Rt △DFB 中,tan30°=BD DF ,∴33=3+p 24p. ∴p 2=36,p =6.点拨:利用抛物线定义解题. 探究型多维突破9.求适合下列条件的抛物线的标准方程:(1)过抛物线y 2=2mx 的焦点F 作x 轴的垂线交抛物线于A 、B 两点,且|AB |=6;(2)抛物线顶点在原点,对称轴是x 轴,点P (-5,25)到焦点的距离是6. 答案:见解题过程.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】(1)设抛物线的准线为l ,交x 轴于K 点,l 的方程为x =-m 2,如图,作AA ′⊥l 于A ′,BB ′⊥l 于B ′,则|AF |=|AA ′|=|FK |=|m |,同理|BF |=|m |.又|AB |=6,则2|m |=6.∴m =±3,故所求抛物线方程为y 2=±6x .(2)设焦点F (a,0),||6PF ==,即a 2+10a +9=0,解得a =-1或a =-9.当焦点为F (-1,0)时,p =2,抛物线开口方向向左,其方程为y 2=-4x ;当焦点为F (-9,0)时,p =18,抛物线开口方向向左,其方程为y 2=-36x . 点拨:注意求抛物线方程时首先要确定开口方向.10.一辆卡车高3m ,宽1.6m ,欲通过断面为抛物线型的隧道,已知拱口宽恰好是拱高的4倍,若拱口宽为am ,求使卡车通过的a 的最小整数值.答案:13.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】以隧道顶点为原点,拱高所在直线为y 轴建立直角坐标系,则B点的坐标为(a 2,-a 4),如图所示,设隧道所在抛物线方程为x 2=my ,则(a 2)2=m ·(-a 4),∴m =-a ,即抛物线方程为x 2=-ay .将(0.8,y )代入抛物线方程,得0.82=-ay ,即y =-0.82a .欲使卡车通过隧道,应有y -(-a 4)>3,即a 4-0.82a >3,由于a >0,得上述不等式的解为a >12.21,∴a 应取13.点拨:利用抛物线定义解题.自助餐1.抛物线y =-14x 2的准线方程为( )A .x =116B .x =1C .y =1D .y =2答案:C.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】抛物线的标准方程为x 2=-4y ,准线方程为y =1.点拨:将方程转化为标准形式处理.2.设抛物线y 2=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 .4B .6C .8D .12答案:B.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】抛物线y 2=8x 的准线方程为x =-2,点P 到准线的距离为4+2=6,故点P 到该抛物线焦点的距离为6.点拨:利用抛物线定义解题.3.抛物线y 2=2px (p >0)上一点M 到焦点的距离是a (a >2p ),则点M 的横坐标是( )A .a +p 2B .a -p 2C .a +pD .a -p答案:B.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】设抛物线上点M (x 0,y 0),如图所示,过M 作MN ⊥l 于N (l 是抛物线的准线x =-p 2),连MF .根据抛物线定义,|MN |=|MF |=a ,∴x 0+p 2=a ,∴x 0=a -p 2,所以选B.点拨:利用抛物线定义解题.4.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆x 2+y 2-6x -7=0相切,则p 的值为( ) A.12B .1C .2D .4答案:C.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】抛物线的准线为x =-p 2, 将圆方程化简得到(x -3)2+y 2=16,准线与圆相切,则-p 2=-1,∴p =2,故选C.点拨:利用抛物线定义解题.5.顶点在坐标原点,对称轴为坐标轴,过点(-2,3)的抛物线方程是( )A .y 2=94x B .x 2=43yC .y 2=-94x 或x 2=-43yD .y 2=-92x 或x 2=43y答案:D.解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】∵点(-2,3)在第二象限,∴设抛物线方程为y 2=-2px (p >0)或x 2=2p ′y (p ′>0),又点(-2,3)在抛物线上, ∴94p =-,p ′=23, ∴抛物线方程为y 2=-92x 或x 2=43y . 点拨:利用抛物线定义解题.6.若抛物线y 2=2px (p >0)上一点M 到准线及对称轴的距离分别为10和6,求M 点的横坐标及抛物线方程.答案:当点M 的横坐标为9时,抛物线方程为y 2=4x .当点M 的横坐标为1时,抛物线方程为y 2=36x .解析:【知识点】抛物线的定义.【解题过程】∵点M 到对称轴的距离为6,∴设点M 的坐标为(x,6).又∵点M 到准线的距离为10,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 62=2px ,x +p 2=10.解得⎩⎨⎧ x =9,p =2,或⎩⎨⎧x =1,p =18. 故当点M 的横坐标为9时,抛物线方程为y 2=4x .当点M 的横坐标为1时,抛物线方程为y 2=36x .点拨:利用抛物线定义解题.。
高中数学选修2-1精品教案2:2.4.1 抛物线及其标准方程教学设计
2.4.1 抛物线及其标准方程· oF y x lK (学生会猜想到轨迹是抛物线)3.如果曲线是抛物线,只要适当建立平面直角坐标系,就可以得到形如c bx ax y ++=2()0≠a 的轨迹方程,是否真是这样呢?(在学生思考的基础上引导学生先求出点M 的轨迹方程。
)4.如何建立坐标系求点M 的轨迹方程?(师生探讨建立不同方案,以下面方案为例进行推导)解:取经过点F 且垂直于直线l 的直线为y 轴,垂足为K ,并使原点与线段KF 的中点重合,建立平面直角坐标系。
令()0>=p p KF 则⎪⎭⎫ ⎝⎛2,0p F ,直线l :2p y -=,设动点()y x M ,,点M 到直线l 的距离为d ,则d MF = 即2222p y p y x +=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+化简得()022>=p py x 注意到方程可化为:()0212>=p x py ,与我们初中所学的二次函数的解析式形式一致。
可见点M 的轨迹是顶点为(),00,开口向上的抛物线。
可见平面内到一个定点F 的距离和一条定直线l 的距离的比是常数1的点的轨迹(或平面内到一个定点F 和一条直线l (F 不在l 上)距离相等的点的轨迹)是抛物线。
点F 叫做焦点..,l 叫做准线。
...类似地,我们可以建立如下表所示的坐标系,从而得到抛物线方程的另外三种形式px y 22=,px y 22-=,py x 22-=()0>p .这四种方程都叫做抛物线的标准方程.标准方程 px y 22= px y 22-= py x 22= pyx 22-=图形焦点坐标⎪⎭⎫ ⎝⎛0,2p ⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,2p ⎪⎭⎫ ⎝⎛2,0p ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2,0p 准线方程 2p x -= 2p x = 2p y -= 2py =开口方向 向 右 向 左 向 上向 下说明:四个标准方程的区分:焦点在一次项字母对应的坐标轴上,开口方向由一次项系数的符号确定.当系数为正时,开口向坐标轴的正方向;系数为负时,开口向坐标轴的负方向.三.练习领会师生共同解答下列各例:【例1】求适合下列条件的抛物线的标准方程:(1)焦点为()0,3F ; (2)准线为41-=y ; (3)过点()1,3-P ; (4)焦点到原点的距离为2;(5)焦点是双曲线14491222=-y x 的左顶点;(6)焦点在直线012=+-y x 上。