《2022年人教A版高中數(shù)學(xué) 選修2-1 2-4-1拋物線(xiàn)及其標(biāo)準(zhǔn)方程 教案》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2022年人教A版高中數(shù)學(xué) 選修2-1 2-4-1拋物線(xiàn)及其標(biāo)準(zhǔn)方程 教案(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年人教A版高中數(shù)學(xué) 選修2-1 2-4-1拋物線(xiàn)及其標(biāo)準(zhǔn)方程 教案
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:
(1) 理解拋物線(xiàn)的定義明確焦點(diǎn)、焦距的概念。
(2) 熟練掌握拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程,會(huì)根據(jù)所給的條件畫(huà)出拋物線(xiàn)的草圖并確定拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程。
2.過(guò)程與方法:事例引入,動(dòng)手操作理解拋物線(xiàn)的定義明確焦點(diǎn)、焦距的概念。通過(guò)學(xué)生動(dòng)手推導(dǎo)、例題教學(xué)讓學(xué)生熟練掌握拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程,會(huì)根據(jù)所給的條件畫(huà)出拋物線(xiàn)的草圖并確定拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
(1) 學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題,善于獨(dú)立思考,學(xué)會(huì)分析問(wèn)題和創(chuàng)造地解決問(wèn)題;
(2) 培養(yǎng)學(xué)生抽象概括能力和邏輯思
2、維能力。
(二)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):拋物線(xiàn)的定義和標(biāo)準(zhǔn)方程
難點(diǎn):拋物線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)
(三)教學(xué)過(guò)程
活動(dòng)一:創(chuàng)設(shè)情景、引入課題 (5分鐘)
回憶前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容,說(shuō)一說(shuō)橢圓與雙曲線(xiàn)的相關(guān)知識(shí)?
問(wèn)題1:橢圓的定義是什么?雙曲線(xiàn)的定義是什么?
問(wèn)題2:橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是怎樣的?雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程是怎樣的?
問(wèn)題3:同學(xué)們對(duì)拋物線(xiàn)已有了哪些認(rèn)識(shí)?
在物理中,拋物線(xiàn)被認(rèn)為是拋射物體的運(yùn)行軌道;在數(shù)學(xué)中,拋物線(xiàn)是二次函數(shù)的圖象。
問(wèn)題4:在二次函數(shù)中研究的拋物線(xiàn)有什么特征?
在二次函數(shù)中研究的拋物線(xiàn),它的對(duì)稱(chēng)軸是平行于y軸、開(kāi)口向上或開(kāi)口向下兩種情形.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考:如果
3、拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸不平行于y軸,那么就不能作為二次函數(shù)的圖象來(lái)研究了.今天,我們突破函數(shù)研究中這個(gè)限制,從更一般意義上來(lái)研究拋物線(xiàn).
問(wèn)題5:把一根直尺固定在圖板上直線(xiàn)L位置,把一塊三角板的一條直角邊緊靠著直尺的邊緣,再把一條細(xì)繩的一端固定在三角板的另一條直角邊的一點(diǎn)A,取繩長(zhǎng)等于點(diǎn)A到直角標(biāo)頂點(diǎn)C的長(zhǎng)(即點(diǎn)A到直線(xiàn)L的距離),并且把繩子的另一端固定在圖板上的一點(diǎn)F 用鉛筆尖扣著繩子,使點(diǎn)A到筆尖的一段繩子緊靠著三角板,然后將三角板沿著直尺上下滑動(dòng),筆尖就在圖板上描出了一條曲線(xiàn)
點(diǎn)題:今天我們學(xué)習(xí)“拋物線(xiàn)及其標(biāo)準(zhǔn)方程”
活動(dòng)二:師生交流、進(jìn)入新知,(20分鐘)
問(wèn)題6:實(shí)驗(yàn)操作書(shū)本P6
4、4頁(yè),幾何畫(huà)板上的畫(huà)圖,從實(shí)驗(yàn)中,點(diǎn)M隨著H運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,與有什么關(guān)系?
1、拋物線(xiàn)定義:
把平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)和一條定直線(xiàn)(不經(jīng)過(guò)點(diǎn))距離相等的點(diǎn)的軌跡叫作拋物線(xiàn),這個(gè)定點(diǎn)叫做拋物線(xiàn)的焦點(diǎn),直線(xiàn)叫做拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)。
即=;焦點(diǎn):;準(zhǔn)線(xiàn):直線(xiàn)
問(wèn)題7:類(lèi)似求橢圓或雙曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程的方法來(lái)求拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程,你能利用上一節(jié)學(xué)過(guò)的坐標(biāo)法求出拋物線(xiàn)的方程嗎?
如圖所示,建立直角坐標(biāo)系,設(shè)(),
那么焦點(diǎn)的坐標(biāo)為,準(zhǔn)線(xiàn)的方程為,
設(shè)拋物線(xiàn)上的點(diǎn),則有
化簡(jiǎn)方程得
方程叫做拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程它表示的拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)在軸的正半軸上,焦點(diǎn)坐標(biāo)是,它的準(zhǔn)線(xiàn)方程是
問(wèn)題8:探究: 若拋物線(xiàn)
5、的焦點(diǎn)分別為、、,拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程是什么?
2:拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程
(1), 焦點(diǎn):,準(zhǔn)線(xiàn):
(2), 焦點(diǎn):,準(zhǔn)線(xiàn):
(3), 焦點(diǎn):,準(zhǔn)線(xiàn):
(4) , 焦點(diǎn):,準(zhǔn)線(xiàn):
活動(dòng)三:合作學(xué)習(xí)、探究新知(18分鐘)
例 1:(1)已知拋物線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程是,求它的焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線(xiàn)方程
(2)已知拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)坐標(biāo)是(0,-2),求它的標(biāo)準(zhǔn)方程
分析:(1)在標(biāo)準(zhǔn)方程下焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線(xiàn)方程都是用的代數(shù)式表示的,所以只要求出即可;
(2)求的是標(biāo)準(zhǔn)方程,因此所指拋物線(xiàn)應(yīng)過(guò)原點(diǎn),結(jié)合焦點(diǎn)坐標(biāo)求出,問(wèn)題易解。
解析:(1),焦點(diǎn)坐標(biāo)是(,0)準(zhǔn)線(xiàn)方程是.
(2)焦點(diǎn)在軸負(fù)半軸
6、上,=2,所以所求拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)議程是.
練習(xí):書(shū)本P67:1
例2 已知拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程是(1),(2),求它的焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線(xiàn)方程.
分析:這是關(guān)于拋物線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程的基本例題,關(guān)鍵是(1)根據(jù)示意圖確定屬于哪類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)形式,(2)求出參數(shù)的值.
解:(1),焦點(diǎn)坐標(biāo)是(3,0)準(zhǔn)線(xiàn)方程
(2)先化為標(biāo)準(zhǔn)方程,,焦點(diǎn)坐標(biāo)是(0,),準(zhǔn)線(xiàn)方程是.
練習(xí):書(shū)本P67頁(yè)練習(xí)2
問(wèn)題8:思考:你能說(shuō)明二次函數(shù)的圖象為什么是拋物線(xiàn)嗎?指出它的焦點(diǎn)坐標(biāo)、準(zhǔn)線(xiàn)方程。
例3:點(diǎn)與點(diǎn)的距離比它到直線(xiàn):的距離小1,求點(diǎn)的軌跡方程
解析:可知原條件點(diǎn)到和到距離相等,由拋物線(xiàn)的定義,點(diǎn)的軌跡是以為焦點(diǎn),為
7、準(zhǔn)線(xiàn)的拋物線(xiàn).∴ ,∴所求方程是。
對(duì)定義的一種等價(jià)變形,看到定點(diǎn)和定直線(xiàn)就要想到拋物線(xiàn)的定義
練習(xí):已知拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),對(duì)稱(chēng)軸是軸,焦點(diǎn)為,
(1)拋物線(xiàn)上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于,求此拋物線(xiàn)的方程與的值;
(2)拋物線(xiàn)上的一點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,且,求此拋物線(xiàn)的方程。
解析:(1)設(shè)拋物線(xiàn)的方程為,則 ∵,∴,
所以?huà)佄锞€(xiàn)的方程為 ∴,;
(2)由已知條件知拋物線(xiàn)為,所以,不妨設(shè),則
∵,,且 ∴,
又,解之有拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為。
例4: (書(shū)本例2)一種衛(wèi)星接收天線(xiàn)的軸截面如圖所示。衛(wèi)星撥束近似平行狀態(tài)社如軸截面為拋物線(xiàn)的接受天線(xiàn),經(jīng)反射聚焦到焦點(diǎn)處。已知接收天線(xiàn)的口徑
8、為4.8m深度為0.5m,求拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程和焦點(diǎn)坐標(biāo)。
解;設(shè)拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程是y2=2px (p>0)。有已知條件可得,點(diǎn)A的坐標(biāo)是(0.5,2.4)代入方程,得2.4=2p*0.5即=5.76
所以,拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程是y2=11.52x,焦點(diǎn)坐標(biāo)是(2.88,0)
練習(xí):書(shū)本P67頁(yè)練習(xí)3
例 5:求滿(mǎn)足下列條件的拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(1)焦點(diǎn)坐標(biāo)是F(-5,0)
(2)經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,-3)
分析:拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程中只有一個(gè)參數(shù)p,因此,只要確定了拋物線(xiàn)屬于哪類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)形式,再求出p值就可以寫(xiě)出其方程,但要注意兩解的情況
解:(1)焦點(diǎn)在x軸負(fù)半軸上,=5,
所以所求拋物
9、線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)議程是.
(2)經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,-3)的拋物線(xiàn)可能有兩種標(biāo)準(zhǔn)形式:y2=2px或x2=-2py.
點(diǎn)A(2,-3)坐標(biāo)代入,即9=4p,得2p=
點(diǎn)A(2,-3)坐標(biāo)代入x2=-2py,即4=6p,得2p=
∴所求拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程是或x2=-y
例6:已知拋物線(xiàn),是拋物線(xiàn)上一點(diǎn)。
(1)設(shè)是焦點(diǎn),一個(gè)定點(diǎn)為,求的最小值,并指出此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)設(shè)點(diǎn)(),求||的最小值,并指出此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo);
分析:(1)一般我們用原理:三角形兩邊之和不小于第三邊,即,當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)在線(xiàn)段上時(shí)求的最小值;但定點(diǎn)在拋物線(xiàn)含焦點(diǎn)部分,點(diǎn)在拋物線(xiàn)上,所以點(diǎn)不會(huì)再在線(xiàn)段上,所以需要利用拋物線(xiàn)的定義:
10、拋物線(xiàn)上的點(diǎn)到焦點(diǎn)和到準(zhǔn)線(xiàn)的距離相等作一個(gè)轉(zhuǎn)化,從而實(shí)現(xiàn)上面的想法。
(2)已知拋物線(xiàn),是拋物線(xiàn)上一點(diǎn),所以其坐標(biāo)滿(mǎn)足拋物線(xiàn)的方程:,而(),求||的最小值不妨直接用兩點(diǎn)間距離直接表示||,從而轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問(wèn)題。
解析:(1)做垂直于準(zhǔn)線(xiàn),其中為垂足,則| |=| |,
所以||+||=||+||,可知,當(dāng)垂直準(zhǔn)線(xiàn)時(shí)三點(diǎn),,共線(xiàn),||+||=||+||取小值為,此時(shí)
(2)設(shè),因?yàn)椋ǎ?
所以,又,
所以
①當(dāng)時(shí),在上是增函數(shù), 所以當(dāng)時(shí)最小值為,此時(shí);
②時(shí),在上是減函數(shù), 在上是增函數(shù), 所以當(dāng)時(shí)最小值為,此時(shí)。
小結(jié):點(diǎn)在拋物線(xiàn)上首先點(diǎn)滿(mǎn)足拋物線(xiàn)的定義(到焦點(diǎn)和到準(zhǔn)線(xiàn)的距離相等);其次是點(diǎn)的坐標(biāo)滿(mǎn)足拋物線(xiàn)的方程。
活動(dòng)四:歸納整理、提高認(rèn)識(shí)(2分鐘)
1. 說(shuō)說(shuō)拋物線(xiàn)的定義?
2. 說(shuō)說(shuō)拋物線(xiàn)的各種形式?
活動(dòng)五:作業(yè)布置、提高鞏固
1.書(shū)面作業(yè):書(shū)本P73 A組1、2