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《2018版高中数学人教版a版选修1-1学案:2.3.1 抛物线及其标准方程》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、2017-2018学年高中数学人教A版选修1-1教学案2.3.1 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 抛物线的定义把平面内与一个定点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.知识点二 抛物线标准方程的几种形式图形标准方程焦点坐标准线方程y2=2px(p>0)(,0)x=-y2=-2px(p>0)(-,0)x=x2=2py(p>0)(0,)y=-x2=-2py
2、(p>0)(0,-)y=思考 (1)抛物线的标准方程y2=2px(p>0)中p的几何意义是什么?82017-2018学年高中数学人教A版选修1-1教学案(2)平面内到一定点距离与到一定直线距离相等的点的轨迹是抛物线吗?答案 (1)焦点到准线的距离.(2)不一定.当直线l经过点F时,点的轨迹是过定点F且垂直于定直线l的一条直线;l不经过点F时,点的轨迹是抛物线.题型一 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)焦点为(-2,0);(2)准线为y=-1;(3)过点A(2,3)
3、;(4)焦点到准线的距离为.解 (1)由于焦点在x轴的负半轴上,且=2,∴p=4,∴抛物线的标准方程为y2=-8x.(2)∵焦点在y轴正半轴上,且=1,∴p=2,∴抛物线的标准方程为x2=4y.(3)由题意,抛物线方程可设为y2=mx(m≠0)或x2=ny(n≠0),将点A(2,3)代入,得32=m·2或22=n·3,∴m=或n=.∴所求抛物线的标准方程为y2=x或x2=y.(4)由焦点到准线的距离为,可知p=.∴所求抛物线的标准方程为y2=5x或y2=-5x或x2=5y或x2=-5y.反思与感悟
4、 求抛物线方程,通常用待定系数法,若能确定抛物线的焦点位置,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.焦点在x轴上的抛物线方程可设为y2=ax(a≠0),焦点在y轴上的抛物线方程可设为x2=ay(a≠0).82017-2018学年高中数学人教A版选修1-1教学案跟踪训练1 分别求满足下列条件的抛物线的标准方程.(1)过点(3,-4);(2)焦点在直线x+3y+15=0上.解 (1)方法一 ∵点(3,-4)在第四象限,∴设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0
5、)或x2=-2p1y(p1>0).把点(3,-4)分别代入y2=2px和x2=-2p1y,得(-4)2=2p·3,32=-2p1·(-4),即2p=,2p1=.∴所求抛物线的标准方程为y2=x或x2=-y.方法二 ∵点(3,-4)在第四象限,∴抛物线的方程可设为y2=ax(a≠0)或x2=by(b≠0).把点(3,-4)分别代入,可得a=,b=-.∴所求抛物线的标准方程为y2=x或x2=-y.(2)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
6、的标准方程为x2=-20y或y2=-60x.题型二 抛物线定义的应用例2 如图,已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点A(3,2),求
7、PA
8、+
9、PF
10、的最小值,并求此时P点坐标.解 如图,作PQ⊥l于Q,由定义知,抛物线上点P到焦点F的距离等于点P到准线l的距离d,由图可知,求
11、PA
12、+
13、PF
14、的最小值的问题可转化为求
15、PA
16、+d的最小值的问题.将x=3代入抛物线方程y2=2x,得y=±.82017-2018学年高中数学人教A版选修1-1教学案∵>2,∴A在抛物线内部.设抛
17、物线上动点P到准线l:x=-的距离为d,由定义知
18、PA
19、+
20、PF
21、=
22、PA
23、+d.由图可知,当PA⊥l时,
24、PA
25、+d最小,最小值为.即
26、PA
27、+
28、PF
29、的最小值为,此时P点纵坐标为2,代入y2=2x,得x=2.∴点P坐标为(2,2).反思与感悟 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2 已知点P是抛物线y2=2x上的一个动点,则点P到
30、点A(0,2)的距离与P到该抛物线的准线的距离之和的最小值为( )A.B.2C.D.答案 A解析 如图,由抛物线定义知
31、PA
32、+
33、PQ
34、=
35、PA
36、+
37、PF
38、,则所求距离之和的最小值转化为求
39、PA
40、+
41、PF
42、的最小值,则当A、P、F三点共线时,
43、PA
44、+
45、PF
46、取得最小值.又A(0,2),F(,0),∴(
47、PA
48、+
49、PF
50、)min=
51、AF
52、==.题型三 抛物线的实际应用例3 82017-2018学年高中数学人教A版选修1-1教学案如图所示,一辆卡车高3m,宽1.6m,欲通过断面为抛