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《高二数学 8.5抛物线及其标准方程(备课资料)大纲人教版必修》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、●备课资料一、在教学抛物线的标准方程时,怎样把位置特征(标准位置)和方程的特点(标准方程)统一起来?答:(1)使学生把握顶点、对称轴、开口方向与方程形式的对应关系:(2)已知抛物线的标准方程求其焦点坐标和准线方程时,可以根据二次项、一次项的分布画一个草图,进行初步的“定位”;再根据2p的数值来“定量”,即求出的值.然后把两者结合起来即可.二、参考例题[例1]指出抛物线的焦点坐标、准线方程.(1)x2=4y(2)x=ay2(a≠0)分析:(1)先根据抛物线方程确定抛物线是四种中哪一种,求出p,再写出焦点坐标和准线
2、方程.(2)先把方程化为标准方程形式,再对a进行讨论,确定是哪一种后,求p及焦点坐标与准线方程.解:(1)∵p=2∴焦点坐标是(0,1),准线方程是:y=-1(2)原抛物线方程为:y2=x∴2p=①当a>0时,=,抛物线开口向右∴焦点坐标是(,0),准线方程是:x=-.②当a<0时,=-,抛物线开口向左∴焦点坐标是(,0),准线方程是:x=-.综合上述,当a≠0时,抛物线x=ay2的焦点坐标为(,0),准线方程为x=-.[例2]若直线y=kx-2与抛物线y2=8x交于A、B两点,且AB中点的横坐标为2,求此直线
3、方程.分析:由直线与抛物线相交利用韦达定理列出k的方程求解.另由于已知与直线斜率及弦中点坐标有关,故也可利用“作差法”求k.解法一:设A(x1,y1)、B(x2,y2),则由可得:k2x2-(4k+8)x+4=0∵直线与抛物线相交∴k≠0且Δ>0则k>-1∵AB中点横坐标为∴解得:k=2或k=-1(舍去)故所求直线方程为:y=2x-2解法二:设A(x1,y1),B(x2,y2)则有y12=8x1y22=8x2两式作差解:(y1-y2)(y1+y2)=8(x1-x2)即∵x1+x2=4∴y1+y2=kx1-2+k
4、x2-2=k(x1+x2)-4=4k-4∴k=故k=2或k=-1(舍去)则所求直线方程为:y=2x-2[例3]求证:以抛物线的焦点弦为直径的圆心与抛物线的准线相切.分析:可设抛物线方程为y2=2px(p>0).如图所示,只须证明=
5、MM1
6、,则以AB为直径的圆,必与抛物线准线相切.证明:作AA1⊥l于A1,BB1⊥l于B1.M为AB中点,作MM1⊥l于M1,则由抛物线的定义可知:
7、AA1
8、=
9、AF
10、,
11、BB1
12、=
13、BF
14、在直角梯形BB1A1A中:
15、MM1
16、=(
17、AA1
18、+
19、BB1
20、)=(
21、AF
22、+
23、BF
24、)=
25、
26、AB
27、∴
28、MM1
29、=
30、AB
31、,故以AB为直径的圆,必与抛物线的准线相切.说明:类似有:以椭圆焦点弦为直径的圆与相对应的准线相离;以双曲线焦点弦为直径的圆与相应的准线相交.[例4](1)设抛物线y2=4x被直线y=2x+k截得的弦长为3,求k值.(2)以(1)中的弦为底边,以x轴上的点P为顶点作三角形,当三角形的面积为9时,求P点坐标.分析:(1)题可利用弦长公式求k,(2)题可利用面积求高,再用点到直线距离求P点坐标.解:(1)由得:4x2+(4k-4)x+k2=0设直线与抛物线交于A(x1,y1)与B(x2,
32、y2)两点.则有:x1+x2=1-k,x1·x2=∴
33、AB
34、=∵
35、AB
36、=3∴=3即k=-4(2)∵S△=9,底边长为3∴三角形高h=∵点P在x轴上∴设P点坐标是(x0,0)则点P到直线y=2x-4的距离就等于h,即∴x0=-1或x0=5即所求P点坐标是(-1,0)或(5,0).[例5]已知定直线l及定点A(A不在l上),n为过A且垂直于l的直线,设N为l上任一点,AN的垂直平分线交n于B,点B关于AN的对称点为P,求证P的轨迹为抛物线.分析:要证P的轨迹为抛物线,有两个途径,一是证明P点的轨迹符合抛物线的定义
37、,二是证明P的轨迹方程为抛物线的方程,可先用第一种方法,由A为定点,l为定直线,为我们提供了利用定义的信息,若能证明PA=PN且PN⊥l即可.证明:如图所示,连结PA、PN、NB.由已知条件可知:PB垂直平分NA,且B关于AN的对称点为P.∴AN也垂直平分PB.则四边形PABN为菱形.即有PA=PN.∵AB⊥l.∴PN⊥l.则P点符合抛物线上点的条件:到定点A的距离与到定直线的距离相等,所以P点的轨迹为抛物线.●备课资料参考例题[例1]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,
38、求证:分析:此题证的是距离问题,如果把它们用两点间的距离表示出来,其计算量是很大的.我们可以用抛物线的定义,巧妙运用韦达定理,也可以用抛物线的定义与平面几何知识,把结论证明出来.证法一:∵F(,0),若过F的直线即线段P1P2所在直线斜率不存在时,则有
39、P1F
40、=
41、P2F
42、=p.∴若线段P1P2所在直线斜率存在时,设为k,则此直线为:y=k(x-)(k≠0),且设P1(x1,y2),P