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1、学科:数学教学内容: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(,0)(-,0)(0,)(0,-)准线方程x=-x=y=-y=范围x≥0x≤0y≥0y≤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=1e=1e=1e=1焦半径|PF|=x0+|PF|=-x0|PF|=+y0|PF|=-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
2、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】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.
3、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)则x0+=17或-x0=17即x0=17-或x0=-17将(17-,-8)代入y2=2px解得p=2或p=32将(-17,-8)代入y2=-2px解得p=2或p=32∴所求抛物线方程为y2=±4x或y2=±64x.例2求抛物线y2=4x中斜率为2的平行弦中点的轨迹方程.分析本例可设平行弦的纵截距为参数、运用判别式及韦达定理、中点坐标公式
4、来求,也可设点参数运用点差法求解.设AB是抛物线中斜率为2的平行弦中任一条弦,A(x1,y1),B(x2,y2)AB中点M(x,y)由得:y=1代入y2=4x得x=∴轨迹方程为y=1(x>)例3设点A和B为抛物线y2=4px(p>0)上原点以外的两个动点.已知OA⊥OB,OM⊥AB于M,求点M的轨迹方程,并说明表示什么曲线.分析设A(4pt21,4pt1),B(4pt22,4pt2),OA、OB的斜率分别为kOA、kOB则kOA=,kOB=由OA⊥OB,得kOA·kOB==-1t1t2=-1①∵点A在AB上,得直线AB的方程为y-4pt1=(x-4pt21)②由OM⊥AB,得直线OM
5、方程为y=-(t1+t2)x③设点M(x,y),则x,y满足②③两式将②化为:y(t1+t2)=x+4pt1t2=x-4p④由③×④得:x2+y2-4px=0∵A、B是原点以外的两点∴x≠0∴点M的轨迹是以(2p,0)为圆心,以2p为半径的圆(去掉原点).【难题巧解点拨】例1已知抛物线y2=2px上两点A、B,BC⊥x轴交抛物线于C,AC交x轴于E,BA延长交x轴于D,求证:O为DE中点.分析只需证出D、E两点的横坐标互为相反数即可,设A(2pt21,2pt1),B(2pt22,2pt2)则C(2pt22,-2pt2)AC:y-2pt1=(x-2pt21)令y=0,得xD=2pt1t
6、2BA:y-2pt1=(x-2pt21)令y=0,得xE=-2pt1t2∴xD+xE=0即O为DE中点.例2设抛物线过定点A(0,2)且以x轴为准线.(Ⅰ)试求抛物线顶点M的轨迹C的方程;(Ⅱ)如果点P(a,1)不在线段y=1(-2≤x≤2)上,那么当a取何值时,过P点存在一对互相垂直的直线同时与曲线C各有两个交点?分析(Ⅰ)设抛物线顶点M(x,y),y>0,则其焦点为F(x,2y).据抛物线定义有=2即+(y-1)2=1(y≠0)∴抛物线顶点M的轨迹C的方程是+(y-1)2=1(y≠0)(Ⅱ)过P点的直线可设为l:y-1=k(x-a).由已知P(a,1)不在曲线C上,则消去y,得x
7、2+4k2(x-a)2=4即(1+4k2)x2-8k2ax+4(k2a2-1)=0∴△=16[k2(4-a2)+1]过点P存在一对互相垂直的直线同时与曲线C各有两个不同的交点的充要条件是关于斜率k的不等式组有解∵点P不在直线y=1(-2≤x≤2)上,∴|a|>2,4-a2<0.∴上不等式组可化为∴a2-4<解a2<5又|a|>2,∴2<|a|<即a∈(-,-2)∪(2,)【命题趋势分析】本节与椭圆、双曲线的相同内容相似,都是高考的重要内容.圆锥曲线的基础知