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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(shí)參考教案
教學(xué)目的:
1.掌握拋物線的范圍、對(duì)稱性、頂點(diǎn)、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(duì)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(diǎn):拋物線的幾何性質(zhì)及其運(yùn)用
教學(xué)難點(diǎn):拋物線幾何性質(zhì)的運(yùn)用
授課類型:新授課
課時(shí)安排:1課時(shí)
教 具:多媒體、實(shí)物投影儀
教學(xué)過(guò)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(diǎn)
對(duì)稱軸
焦點(diǎn)
準(zhǔn)線
離心率
軸
軸
2、
軸
軸
注意強(qiáng)調(diào)的幾何意義:是焦點(diǎn)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(diǎn)M與拋物線焦點(diǎn)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(gè)公共點(diǎn)或一個(gè)公共點(diǎn));相離(無(wú)公共點(diǎn));相切(一個(gè)公共點(diǎn))
下面分別就公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)進(jìn)行討論:對(duì)于
當(dāng)直線為,即,直線平行于對(duì)稱軸時(shí),與拋物線只有唯一的交點(diǎn)
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(xiàng)系數(shù)為零),唯一一個(gè)公共點(diǎn)(交點(diǎn))
當(dāng),則
若,兩個(gè)公共點(diǎn)(交點(diǎn))
,一個(gè)公共點(diǎn)(切點(diǎn))
,無(wú)公共點(diǎn) (相離)
(2)相交弦長(zhǎng):
弦長(zhǎng)公式:,其中a和分別是(*)中二次項(xiàng)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(shí),得到,此時(shí)弦長(zhǎng)公式相應(yīng)的變?yōu)椋?
(3)焦點(diǎn)弦:
定義:過(guò)焦點(diǎn)的直線割拋物線所成的相交弦。
焦點(diǎn)弦公式:設(shè)兩交點(diǎn),可以通過(guò)兩次焦半徑公式得到:
當(dāng)拋物線焦點(diǎn)在x軸上時(shí),焦點(diǎn)弦只和兩焦點(diǎn)的橫坐標(biāo)有關(guān):
拋物線,
4、
拋物線,
當(dāng)拋物線焦點(diǎn)在y軸上時(shí),焦點(diǎn)弦只和兩焦點(diǎn)的縱坐標(biāo)有關(guān):
拋物線,
拋物線,
(4)通徑:
定義:過(guò)焦點(diǎn)且垂直于對(duì)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(guò)焦點(diǎn)的直線傾斜角
則
(6)常用結(jié)論:
和
和
3.拋物線的法線:
過(guò)拋物線上一點(diǎn)可以作一條切線,過(guò)切點(diǎn)所作垂直于切線的直線叫做拋物線在這點(diǎn)的法線,拋物線的法線有一條重要性質(zhì):
經(jīng)過(guò)拋物線上一點(diǎn)作一直線平行于拋物線的軸,那么經(jīng)過(guò)這一點(diǎn)的法線平分這條直線和這點(diǎn)與焦點(diǎn)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(diǎn)F處,射出的
5、光線經(jīng)過(guò)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(gè)光學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)的.反過(guò)來(lái),也可以把射來(lái)的平行光線集中于焦點(diǎn)處,太陽(yáng)灶就是利用這個(gè)原理設(shè)計(jì)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(gè)頂點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn),另外兩個(gè)頂點(diǎn)在拋物線上,求這個(gè)正三角形的邊長(zhǎng).
分析:觀察圖,正三角形及拋物線都是軸對(duì)稱圖形,如果能證明x軸是它們公共的對(duì)稱軸,則容易求出三角形邊長(zhǎng).
解:如圖,設(shè)正三角形OAB的頂點(diǎn)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(duì)稱.
因?yàn)閤軸垂直于AB,且∠AOx=30°,所以
所以,
四、課堂練習(xí):
1.正三角形的一個(gè)頂點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn),另外兩個(gè)頂點(diǎn)在拋物線上,求這個(gè)正三角形的邊長(zhǎng)(答案:邊長(zhǎng)為)
2.正三角形的一個(gè)頂點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn),另外兩個(gè)頂點(diǎn)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(guò)原點(diǎn),故可設(shè)圓的方程為:,
又∵ 圓過(guò)點(diǎn), ∴ 所求圓的方程為
3.已知的三個(gè)頂點(diǎn)是圓與拋物線的交點(diǎn),且的垂心恰好是拋物線的焦點(diǎn),求拋物線的方程(答案:)
4.已知直角的直角頂點(diǎn)為原點(diǎn),、在拋物線上,(1)分別求、兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)之積,縱坐標(biāo)之積;(2)直線是否經(jīng)
7、過(guò)一個(gè)定點(diǎn),若經(jīng)過(guò),求出該定點(diǎn)坐標(biāo),若不經(jīng)過(guò),說(shuō)明理由;(3)求點(diǎn)在線段上的射影的軌跡方程
答案:(1); ;(2)直線過(guò)定點(diǎn)
(3)點(diǎn)的軌跡方程為
5.已知直角的直角頂點(diǎn)為原點(diǎn),、在拋物線上,原點(diǎn)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(diǎn),以弦長(zhǎng)為直徑的圓恰好過(guò)原點(diǎn),求此拋物線的方程(答案:)
7.已知直線與拋物線相交于、兩點(diǎn),若,(為坐標(biāo)原點(diǎn))且,求拋物線的方程(答案:)
8.頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上的拋物線被直線截得的弦長(zhǎng)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(shū)設(shè)計(jì)(略)
八、測(cè) 試 題:
1.頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上,且過(guò)點(diǎn)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(diǎn)P到頂點(diǎn)的距離等于它們到準(zhǔn)線的距離,這點(diǎn)坐標(biāo)是(A) (2,4) (B) (2,±4) (C) (1,) (D) (1,±)
3.拋物線頂點(diǎn)在原點(diǎn),以坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸,過(guò)焦點(diǎn)且與y軸垂直的弦長(zhǎng)等于8,則拋物線方程為
4.拋物線y2=-6x,以此拋物線的焦點(diǎn)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(diǎn)O為頂點(diǎn)的拋物線截雙曲線的左準(zhǔn)線得弦AB,求△OAB的面積.
測(cè)試題答案:
1.A 2.D 3.x2=±8y 4. 5.