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1、
2022年高中數(shù)學(xué)(北師大版)選修1-1教案:第2章 拋物線 第二課時參考教案
教學(xué)目的:
1.掌握拋物線的范圍、對稱性、頂點、離心率等幾何性質(zhì);
2.掌握焦半徑公式、直線與拋物線位置關(guān)系等相關(guān)概念及公式;
3.在對拋物線幾何性質(zhì)的討論中,注意數(shù)與形的結(jié)合與轉(zhuǎn)化
教學(xué)重點:拋物線的幾何性質(zhì)及其運用
教學(xué)難點:拋物線幾何性質(zhì)的運用
授課類型:新授課
課時安排:1課時
教 具:多媒體、實物投影儀
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入: 拋物線的幾何性質(zhì):
標(biāo)準(zhǔn)方程
圖形
頂點
對稱軸
焦點
準(zhǔn)線
離心率
軸
軸
2、
軸
軸
注意強調(diào)的幾何意義:是焦點到準(zhǔn)線的距離
拋物線不是雙曲線的一支,拋物線不存在漸近線
二、講解新課:
1.拋物線的焦半徑及其應(yīng)用:
定義:拋物線上任意一點M與拋物線焦點的連線段,叫做拋物線的焦半徑
焦半徑公式:
拋物線,
拋物線,
拋物線,
拋物線,
2.直線與拋物線:
(1)位置關(guān)系:
相交(兩個公共點或一個公共點);相離(無公共點);相切(一個公共點)
下面分別就公共點的個數(shù)進(jìn)行討論:對于
當(dāng)直線為,即,直線平行于對稱軸時,與拋物線只有唯一的交點
當(dāng),設(shè)
將代入,消去y,得到
關(guān)于
3、x的二次方程 (*)
若,相交;,相切;,相離
綜上,得:
聯(lián)立,得關(guān)于x的方程
當(dāng)(二次項系數(shù)為零),唯一一個公共點(交點)
當(dāng),則
若,兩個公共點(交點)
,一個公共點(切點)
,無公共點 (相離)
(2)相交弦長:
弦長公式:,其中a和分別是(*)中二次項系數(shù)和判別式,k為直線的斜率
當(dāng)代入消元消掉的是y時,得到,此時弦長公式相應(yīng)的變?yōu)椋?
(3)焦點弦:
定義:過焦點的直線割拋物線所成的相交弦。
焦點弦公式:設(shè)兩交點,可以通過兩次焦半徑公式得到:
當(dāng)拋物線焦點在x軸上時,焦點弦只和兩焦點的橫坐標(biāo)有關(guān):
拋物線,
4、
拋物線,
當(dāng)拋物線焦點在y軸上時,焦點弦只和兩焦點的縱坐標(biāo)有關(guān):
拋物線,
拋物線,
(4)通徑:
定義:過焦點且垂直于對稱軸的相交弦
直接應(yīng)用拋物線定義,得到通徑:
(5)若已知過焦點的直線傾斜角
則
(6)常用結(jié)論:
和
和
3.拋物線的法線:
過拋物線上一點可以作一條切線,過切點所作垂直于切線的直線叫做拋物線在這點的法線,拋物線的法線有一條重要性質(zhì):
經(jīng)過拋物線上一點作一直線平行于拋物線的軸,那么經(jīng)過這一點的法線平分這條直線和這點與焦點連線的夾角如圖.
拋物線的這一性質(zhì)在技術(shù)上有著廣泛的應(yīng)用.例如,在光學(xué)上,如果把光源放在拋物鏡的焦點F處,射出的
5、光線經(jīng)過拋物鏡的反射,變成了平行光線,汽車前燈、探照燈、手電筒就是利用這個光學(xué)性質(zhì)設(shè)計的.反過來,也可以把射來的平行光線集中于焦點處,太陽灶就是利用這個原理設(shè)計的
4.拋物線的參數(shù)方程:(t為參數(shù))
三、講解范例:
例 正三角形的一個頂點位于坐標(biāo)原點,另外兩個頂點在拋物線上,求這個正三角形的邊長.
分析:觀察圖,正三角形及拋物線都是軸對稱圖形,如果能證明x軸是它們公共的對稱軸,則容易求出三角形邊長.
解:如圖,設(shè)正三角形OAB的頂點A、B在拋物線上,且坐標(biāo)分別為、,則 ,
又|OA|=|OB|,所以
即
∵ ,∴?。?
由
6、此可得,即線段AB關(guān)于x軸對稱.
因為x軸垂直于AB,且∠AOx=30°,所以
所以,
四、課堂練習(xí):
1.正三角形的一個頂點位于坐標(biāo)原點,另外兩個頂點在拋物線上,求這個正三角形的邊長(答案:邊長為)
2.正三角形的一個頂點位于坐標(biāo)原點,另外兩個頂點在拋物線上,求正三角形外接圓的方程
分析:依題意可知圓心在軸上,且過原點,故可設(shè)圓的方程為:,
又∵ 圓過點, ∴ 所求圓的方程為
3.已知的三個頂點是圓與拋物線的交點,且的垂心恰好是拋物線的焦點,求拋物線的方程(答案:)
4.已知直角的直角頂點為原點,、在拋物線上,(1)分別求、兩點的橫坐標(biāo)之積,縱坐標(biāo)之積;(2)直線是否經(jīng)
7、過一個定點,若經(jīng)過,求出該定點坐標(biāo),若不經(jīng)過,說明理由;(3)求點在線段上的射影的軌跡方程
答案:(1); ;(2)直線過定點
(3)點的軌跡方程為
5.已知直角的直角頂點為原點,、在拋物線上,原點在直線上的射影為,求拋物線的方程(答案:)
6.已知拋物線與直線相交于、兩點,以弦長為直徑的圓恰好過原點,求此拋物線的方程(答案:)
7.已知直線與拋物線相交于、兩點,若,(為坐標(biāo)原點)且,求拋物線的方程(答案:)
8.頂點在坐標(biāo)原點,焦點在軸上的拋物線被直線截得的弦長為,求拋物線的方程(答案:或)
五、小結(jié) :焦半徑公式、直線與拋物線位置關(guān)系等相關(guān)概念及公式
六、課后作業(yè)
8、:
七、板書設(shè)計(略)
八、測 試 題:
1.頂點在原點,焦點在y軸上,且過點P(4,2)的拋物線方程是( ?。?
(A) x2=8y (B) x2=4y (C) x2=2y (D)
2.拋物線y2=8x上一點P到頂點的距離等于它們到準(zhǔn)線的距離,這點坐標(biāo)是(A) (2,4) (B) (2,±4) (C) (1,) (D) (1,±)
3.拋物線頂點在原點,以坐標(biāo)軸為對稱軸,過焦點且與y軸垂直的弦長等于8,則拋物線方程為
4.拋物線y2=-6x,以此拋物線的焦點為圓心,且與拋物線的準(zhǔn)線相切的圓的方程是
5.以雙曲線的右準(zhǔn)線為準(zhǔn)線,以坐標(biāo)原點O為頂點的拋物線截雙曲線的左準(zhǔn)線得弦AB,求△OAB的面積.
測試題答案:
1.A 2.D 3.x2=±8y 4. 5.