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《高二数学 8.6抛物线的几何性质(备课资料)大纲人教版必修.doc》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、怎样教学生讨论曲线的性质?答:在中学里,除了直线这种简单的情况外,对于较为简单的曲线,讨论其几何性质一般包括以下四个方面:(1)确定曲线的范围.由曲线方程F(x,y)=0.分别确定x与y的取值范围,从而分别判断曲线的左、右与上、下部分的“顶点”的分布情况.(2)判断有没有对称性,在曲线方程F(x,y)=0中,如果把x(或y)换成-x(或-y),方程不变,那么曲线关于y(或x)轴对称;如果把x与y同时换成-x与-y,方程不变,那么曲线关于原点对称(这时曲线关于x轴或y轴却不一定对称).(3)求出在x轴上的“截距”(即求出曲线与x轴的交点的横坐标)和y轴上的“截距”(即求出曲线与y轴
2、的交点的纵坐标).这可以通过解由F(x,y)=0与y=0(或x=0)所组成的方程组求得.注意曲线与坐标轴的交点不一定是曲线的“顶点”.(4)判断有没有渐近线.对于椭圆、双曲线、抛物线等圆锥曲线,还要研究它的离心率在数值上有什么特征,等等.二、参考例题[例1]如图所示,过抛物线焦点的一条直线与它交于两点P、Q,通过点P和抛物线顶点的直线交准线于点M,如何证明直线MQ平行于抛物线的对称轴?解:思路一:求出M、Q的纵坐标并进行比较,如果相等,则MQ∥x轴,为此,将方程y2=2px,y=k(x-)联立,解出P(),Q()直线OP的方程为y=,即y=.令x=-,得M点纵坐标yM==yQ.得证.由此可见,
3、按这一思路去证,运算较为繁琐.思路二:利用命题“如果过抛物线y2=2px的焦点的一条直线和这条抛物线相交,两个交点的纵坐标为y1、y2,那么y1y2=-p2”来证.设P(x1,y1)、Q(x2,y2)、M(x3,y3),并从y2=2px及y=k(x-)中消去x,得到ky2-2py-kp2=0,则有结论y1y2=-p2,即y2=.又直线OP的方程为y=x,含x=-,得y3=-.因为P(x1,y1)在抛物线上,所以2x1=.从而y3=-=(-py1)·=y2.这一证法运算量较小.思路三:直线MQ的方程为y=y0的充要条件是M(-,y0),Q(,y0).将直线MO的方程y=-和直线QF的方程y=(x
4、-)联立,它的解(x,y)就是点P的坐标,消去y0,可得y2=2px,可知直线MQ的方程为y=y0的充要条件是点P在抛物线上,得证.这一证法巧用了充要条件来进行逆向思维,运算量也较小.注:本题中过抛物线焦点的直线与x轴垂直时(即斜率不存在),容易证明成立.以上摘自《中学数学教学参考》2000年11期[例2]已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,点R是含抛物线顶点O的弧AB上一点,求△RAB的最大面积.分析:求RAB的最大面积,因过焦点且斜率为1的弦长为定值,故可以
5、AB
6、为三角形的底,只要确定高的最大值即可.解:设AB所在的直线方程为y=x-.将其代入抛
7、物线y2=2px,得y2-2py-p2=0∴
8、AB
9、=
10、y1-y2
11、=·当过R的直线l平行于AB且与抛物线相切时,△RAB的面积有最大值.设直线l方程为y=x+b.代入抛物线方程得y2-2py+2pb=0由Δ=4p2-8pb=0,得b=这时R(,p).它到AB的距离为h=p∴△RAB的最大面积为
12、AB
13、·h=p2.[例3]直线l1过点M(-1,0),与抛物线y2=4x交于P1、P2两点,P是线段P1P2的中点,直线l2过P和抛物线的焦点F,设直线l1的斜率为k.(1)将直线l2的斜率与直线l1的斜率之比表示为k的函数f(k);(2)求出f(k)的定义域及单调区间.分析:l2过点P及F,利用两点
14、的斜率公式,可将l2的斜率用k表示出来,从而写出f(k),由函数f(k)的特点求得其定义域及单调区间.解:(1)设l1的方程为:y=k(x+1).将它代入方程y2=4x,得k2x2+(2k2-4)x+k2=0设P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P(x,y)则x1+x2=将x=代入y=k(x+1),得:y=,即P点坐标为(,).由y2=4x,知焦点F(1,0)∴直线l2的斜率k2=∴函数f(k)=.(2)∵l1与抛物线有两个交点,∴k≠0且Δ=(2k2-4)2-4k4>0解得-1<k<0或0<k<1∴函数f(k)的定义域为{k
15、-1<k<0或0<k<1}当k∈(-1,0)及k∈(0,1)时
16、,f(k)为增函数.[例4]设定长为L(L≥1)的线段AB的两个端点在抛物线y=x2上移动,求AB中点到x轴距离的最小值.分析:设M(x0,y0)为线段AB的中点,由
17、AB
18、=L可构建关于x0、y0的方程,而y0即为点M到x轴的距离,利用函数或不等式即可求出y0的最小值.解:设直线AB的方程为y=kx+b,A、B两点的坐标为(x1,y1)、(x2,y2),AB中点M的坐标为(x0,y0),由方程组