《(江蘇專用)2018-2019學年高中數(shù)學 第二章 圓錐曲線與方程 2.4 拋物線 2.4.1 拋物線的標準方程學案 蘇教版選修1-1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(江蘇專用)2018-2019學年高中數(shù)學 第二章 圓錐曲線與方程 2.4 拋物線 2.4.1 拋物線的標準方程學案 蘇教版選修1-1(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2.4.1 拋物線的標準方程
學習目標:1.掌握拋物線的標準方程.(重點) 2.掌握求拋物線標準方程的基本方法.
[自 主 預 習·探 新 知]
拋物線的標準方程
標準方程
y2=2px
y2=-2px
x2=2py
x2=-2py
圖形
焦點坐標
準線方程
x=-
x=
y=-
y=
開口方向
向右
向左
向上
向下
[基礎自測]
1.判斷正誤:
(1)標準方程y2=2px(p>0)中p的幾何意義是焦點到準線的距離.( )
(2)拋物線的焦點位置由一次項及一次項系數(shù)的正負決定.( )
(3)x2=-2y
2、表示的拋物線開口向左.( )
【解析】 (1)√.拋物線y2=2px(p>0)的焦點為,準線為x=-,故焦點到準線的距離是p.
(2)√.一次項決定焦點所在的坐標軸,一次項系數(shù)的正負決定焦點是在正半軸或負半軸上,故該說法正確.
(3)×.x2=-2y表示的拋物線開口向下.
【答案】 (1)√ (2)√ (3)×
2.焦點坐標為(0,2)的拋物線的標準方程為________.
【解析】 由題意知p=2×2=4,焦點在y軸正半軸上,
∴方程為x2=2×4y,即x2=8y.
【答案】 x2=8y
[合 作 探 究·攻 重 難]
求拋物線的標準方程
分別求滿足下列條件的拋
3、物線的標準方程:
(1)準線方程為2y+4=0;
(2)過點(3,-4);
(3)焦點在直線x+3y+15=0上.
【導學號:95902128】
[思路探究] →→→
【自主解答】 (1)準線方程為2y+4=0,即y=-2,故拋物線焦點在y軸的正半軸上,設其方程為x2=2py(p>0).又-=-2,所以2p=8,故拋物線的標準方程為x2=8y.
(2)∵點(3,-4)在第四象限,
∴設拋物線的標準方程為y2=2px(p>0)或x2=-2p1y(p1>0).把點(3,-4)的坐標分別代入y2=2px和x2=-2p1y,得(-4)2=2p·3,32=-2p1·(-4),即2p=
4、,2p1=.
∴所求拋物線的標準方程為y2=x或x2=-y.
(3)令x=0得y=-5;令y=0得x=-15.∴拋物線的焦點為(0,-5)或(-15,0).
∴所求拋物線的標準方程為x2=-20y或y2=-60x.
[規(guī)律方法] 求拋物線方程的主要方法是待定系數(shù)法
(1)若已知拋物線的焦點位置,則可設出拋物線的標準方程,求出p值即可;
(2)若拋物線的焦點位置不確定,則要分情況討論.
注意:焦點在x軸上的拋物線方程可統(tǒng)一設成y2=ax(a≠0),焦點在y軸上的拋物線方程可統(tǒng)一設成x2=ay(a≠0).
[跟蹤訓練]
1.(1)焦點在x軸上,且焦點在雙曲線-=1上的拋物線的標準
5、方程為________.
(2)拋物線的頂點在原點,對稱軸重合于橢圓9x2+16y2=144的短軸所在的直線,拋物線焦點到頂點的距離為3,則拋物線的標準方程為__________.
【解析】 (1)由題意可設拋物線方程為y2=2mx(m≠0),則焦點為.
∵焦點在雙曲線-=1上,∴=1,求得m=±4,∴所求拋物線方程為y2=8x或y2=-8x.
(2)橢圓的方程可化為+=1,其短軸在y軸上,
∴拋物線的對稱軸為y軸,設拋物線的標準方程為
x2=2py或x2=-2py(p>0),由拋物線焦點到頂點的距離為3得=3,∴p=6,∴拋物線的標準方程為x2=12y或x2=-12y.
【答案
6、】 (1)y2=8x或y2=-8x x2=12y或x2=-12y
由拋物線的標準方程求焦點坐標和準線方程
求下列拋物線的焦點坐標和準線方程:
(1)y=x2;(2)x=y(tǒng)2(a≠0).
【導學號:95902129】
[思路探究] →→
【自主解答】 (1)拋物線y=x2的標準形式為x2=4y,所以p=2,所以焦點坐標是(0,1),準線方程是y=-1.
(2)拋物線x=y(tǒng)2的標準形式為y2=ax,所以p=,故焦點在x軸上,坐標為,準線方程為x=-.
[規(guī)律方法] 求拋物線焦點坐標和準線方程的步驟:
[跟蹤訓練]
2.求拋物線ay2=x(a≠0)的焦點坐標與準線
7、方程.
【解析】 把拋物線ay2=x(a≠0)方程化為標準形式為y2=x,所以拋物線的焦點坐標為,準線方程為x=-.
拋物線的定義及標準方程的應用
[探究問題]
1.拋物線定義是什么?能否用數(shù)學式表示拋物線的定義?
【提示】 平面內到一定點F和一條定直線l(F不在l上)的距離相等的點的軌跡叫做拋物線.設拋物線上任意一點P,點P到直線l的距離為PD,則拋物線的定義可表示為PF=PD.
2.拋物線y2=2px(p>0)上一點P的橫坐標為x0,那么點P到其焦點F的距離是什么?
【提示】 拋物線y2=2px(p>0)的準線方程為x=-,根據(jù)拋物線的定義可知拋物線上的點到焦點的距離等于
8、其到準線的距離,所以點P到其焦點F的距離為PF=x0-=x0+.
3.探究2中得到的用點P的橫坐標表示其到焦點的距離的公式稱為拋物線的焦半徑公式,對于其它三種形式的方程的焦半徑公式是什么?
【提示】 設拋物線上一點P的橫坐標為x0,對于拋物線y2=-2px(p>0),PF=-x0;
設拋物線上一點P的縱坐標為y0,對于拋物線x2=2py(p>0),PF=y(tǒng)0-=y(tǒng)0+;
設拋物線上一點P的縱坐標為y0,對于拋物線x2=-2py(p>0),PF=-y0.
4.通過以上探究,你得到了什么啟示?
【提示】 當題目中涉及拋物線上的點到焦點的距離時,一般轉化為拋物線上的點到準線的距離較為簡單
9、,這樣就將兩點間的距離轉化為點到直線的距離,將二次問題轉化為一次問題.
已知拋物線的方程為y2=2x,F(xiàn)是其焦點,點A(4,2),在拋物線上是否存在點M,使MA+MF取得最小值?若存在,求此時點M的坐標;若不存在,請說明理由.
[思路探究] →→
【自主解答】 如圖,由于點M在拋物線上,所以MF等于點M到其準線l的距離MN,于是MA+MF=MA+MN,所以當A,M,N三點共線時,MA+MN取最小值,亦即MA+MF取最小值,這時M的縱坐標為2,可設M(x0,2)代入拋物線方程得x0=2,
即M(2,2).
[規(guī)律方法]
1.此類題目的實質是拋物線定義的應用,將拋物線上的點到焦
10、點的距離轉化成到準線的距離,從而化曲為直,利用點到直線的距離求最小值.
2.涉及拋物線上任意一點P與平面上的定點A以及拋物線焦點F的距離和PA+PF的最小值問題,有以下處理思路:
(1)若點A在拋物線外部,則直線FA與拋物線的交點P使得PA+PF最小,其最小值為AF;
(2)若點A在拋物線內部,則過A點作與準線l垂直的直線,它與拋物線的交點為P,則PA+PF最小,其最小值為點A到準線l的距離.
[跟蹤訓練]
3.已知點P是拋物線y2=2x上的一個動點,則點P到點A(0,2)的距離與P到該拋物線準線的距離之和的最小值為________.
【導學號:95902130】
【解析】 如
11、圖,由拋物線定義知PA+PQ=PA+PF,則所求距離之和的最小值轉化為求PA+PF的最小值,則當A、P、F三點共線時,PA+PF取得最小值.又A(0,2),F(xiàn),
∴(PA+PF)min=AF==.
【答案】
[構建·體系]
[當 堂 達 標·固 雙 基]
1.拋物線x2=-16y的焦點坐標是________.
【導學號:95902131】
【解析】?。?,焦點在y軸上,開口向下,焦點坐標應為,即(0,-4).
【答案】 (0,-4)
2.拋物線y=x2的準線方程是________.
【解析】 由y=x2得x2=4y,所以拋物線的準線方程是y=-1.
【答案】
12、 y=-1
3.拋物線y2=4x的焦點到雙曲線-=1漸近線的距離為__________.
【解析】 拋物線焦點F(1,0),雙曲線漸近線為3x±4y=0,點F到直線3x±4y=0的距離為d==.
【答案】
4.頂點在坐標原點,對稱軸為坐標軸,過點(-2,3)的拋物線方程是________.
【解析】 ∵點(-2,3)在第二象限,∴設拋物線方程為y2=-2px(p>0)或x2=2p′y(p′>0),
又點(-2,3)在拋物線上,∴p=,p′=,∴拋物線方程為y2=-x或x2=y(tǒng).
【答案】 y2=-x或x2=y(tǒng)
5.拋物線y2=-2px(p>0)上有一點M的橫坐標為-9,它到焦點的距離為10,求此拋物線方程和M點的坐標.
【導學號:95902132】
【解】 設焦點為F,M點到準線的距離為d,則d=|MF|=10,
即9+=10,∴p=2,∴拋物線方程為y2=-4x.將M(-9,y)代入拋物線的方程,
得y=±6.∴M點坐標為(-9,6)或(-9,-6).
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