《安徽省長豐縣高中數(shù)學 第二章 圓錐曲線與方程 2.4.1 拋物線及其標準方程教案 新人教A版選修11》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《安徽省長豐縣高中數(shù)學 第二章 圓錐曲線與方程 2.4.1 拋物線及其標準方程教案 新人教A版選修11(7頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、
2.4.1 拋物線及其標準方程
項目
內容
課題
2.4.1 拋物線及其標準方程
(共 1 課時)
修改與創(chuàng)新
教學
目標
知識與技能:使學生掌握拋物線的定義,理解焦點、準線方程的幾何意義,能夠根據(jù)已知條件寫出拋物線的標準方程。
過程與方法:掌握開口向右的拋物線的標準方程的推導過程,進一步理解求曲線的方法——坐標法;通過本節(jié)課的學習,學生在解決問題時應具有觀察、類比、分析和計算的能力。
情感、態(tài)度與價值觀:通過一個簡單實驗引入拋物線的定義,可以對學生進行理論來源于實踐的辯證唯物主義思想教育.
教學重、
難點
重點:拋物線的定義和標準方程.
2、難點:拋物線的標準方程的推導.
教學
準備
多媒體課件
教學過程
(一)導出課題
我們已學習了圓、橢圓、雙曲線三種圓錐曲線.今天我們將學習第四種圓錐曲線——拋物線,以及它的定義和標準方程.課題是“拋物線及其標準方程”.
請大家思考兩個問題:
問題1:同學們對拋物線已有了哪些認識?
在物理中,拋物線被認為是拋射物體的運行軌道;在數(shù)學中,拋物線是二次函數(shù)的圖象?
問題2:在二次函數(shù)中研究的拋物線有什么特征?
在二次函數(shù)中研究的拋物線,它的對稱軸是平行于y軸、開口向上或開口向下兩種情形.
引導學生進一步思考:如果拋物線的對稱軸不平行于y軸,那么就不能作為二次函
3、數(shù)的圖象來研究了.今天,我們突破函數(shù)研究中這個限制,從更一般意義上來研究拋物線.
(二)拋物線的定義
1.回顧
平面內與一個定點F的距離和一條定直線l的距離的比是常數(shù)e的軌跡,當0<e<1時是橢圓,當e>1時是雙曲線,那么當e=1時,它又是什么曲線?
2.簡單實驗
如圖2-29,把一根直尺固定在畫圖板內直線l的位置上,一塊三角板的一條直角邊緊靠直尺的邊緣;把一條繩子的一端固定于三角板另一條直角邊上的點A,截取繩子的長等于A到直線l的距離AC,并且把繩子另一端固定在圖板上的一點F;用一支鉛筆扣著繩子,緊靠著三角板的這條直角邊把繩子繃緊,然后使三角板緊靠著直尺左右滑動,這樣鉛筆就描出一條
4、曲線,這條曲線叫做拋物線.反復演示后,請同學們來歸納拋物線的定義,教師總結.
3.定義
這樣,可以把拋物線的定義概括成:
平面內與一定點F和一條定直線l的距離相等的點的軌跡叫做拋物線(定點F不在定直線l上).定點F叫做拋物線的焦點,定直線l叫做拋物線的準線.
(三)拋物線的標準方程
設定點F到定直線l的距離為p(p為已知數(shù)且大于0).下面,我們來求拋物線的方程.怎樣選擇直角坐標系,才能使所得的方程取較簡單的形式呢?
讓學生議論一下,教師巡視,啟發(fā)輔導,最后簡單小結建立直角坐標系的幾種方案:
方案1:(由第一組同學完成,請一學生板練.)
以l為y軸,過點F與直線l垂直的直線為
5、x軸建立直角坐標系(圖2-
30).設定點F(p,0),動點M的坐標為(x,y),過M作MD⊥y軸于D,拋物線的集合為:p={M||MF|=|MD|}.
化簡后得:y2=2px-p2(p>0).
方案2:(由第二組同學完成,請一學生板練)
以定點F為原點,平行l(wèi)的直線為y軸建立直角坐標系(如圖).設動點M的坐標為(x,y),且設直線l的方程為x=-p,定點F(0,0),過M作MD⊥l于D,拋物線的集合為:
p={M||MF|=|MD|}.
化簡得:y2=2px+p2(p>0).
方案3:(由第三、四組同學完成,請一學生板練.)
取過焦點F且垂直于準線l的直線為x
6、軸,x軸與l交于K,以線段KF的垂直平分線為y軸,建立直角坐標系(如圖.
拋物線上的點M(x,y)到l的距離為d,拋物線是集合p={M||MF|=d}.
化簡后得:y2=2px(p>0).
比較所得的各個方程,應該選擇哪些方程作為拋物線的標準方程呢?
引導學生分析出:方案3中得出的方程作為拋物線的標準方程.這是因為這個方程不僅具有較簡的形式,而方程中的系數(shù)有明確的幾何意義:一次項系數(shù)是焦點到準線距離的2倍.
由于焦點和準線在坐標系下的不同分布情況,拋物線的標準方程有四種情形(列表如下):
將上表畫在小黑板上,講解時出示小黑板,并講清為什么會出現(xiàn)四種不同的情形,四種情
7、形中P>0;并指出圖形的位置特征和方程的形式應結合起來記憶.即:當對稱軸為x軸時,方程等號右端為±2px,相應地左端為y2;當對稱軸為y軸時,方程等號的右端為±2py,相應地左端為x2.同時注意:當焦點在正半軸上時,取正號;當焦點在負半軸上時,取負號.
(四)四種標準方程的應用
例題:(1)已知拋物線的標準方程是y2=6x,求它的焦點坐標和準線方程;
(2)已知拋物線的焦點坐標是F(0,-2),求它的標準方程.
方程是x2=-8y.
練習:根據(jù)下列所給條件,寫出拋物線的標準方程:
(1)焦點是F(3,0);
(3)焦點到準線的距離是2.
由三名學
8、生板練,教師予以糾正.
這時,教師小結一下:由于拋物線的標準方程有四種形式,且每一種形式中都只含一個系數(shù)p,因此只要給出確定p的一個條件,就可以求出拋物線的標準方程.當拋物線的焦點坐標或準線方程給定以后,它的標準方程就唯一確定了;若拋物線的焦點坐標或準線方程沒有給定,則所求的標準方程就會有多解.
(五)課時小結
本節(jié)課主要介紹了拋物線的定義,推導出拋物線的四種標準方程形式,并加以運用.
(六)布置作業(yè)
到準線的距離是多少?點M的橫坐標是多少?
2.求下列拋物線的焦點坐標和準線方程:
(1)x2=2y;(2)4x2+3y=0;
(3)2y2+5x=0;(4)y2-6x=0.
9、
3.根據(jù)下列條件,求拋物線的方程,并描點畫出圖形:
(1)頂點在原點,對稱軸是x軸,并且頂點與焦點的距離等于6;
(2)頂點在原點,對稱軸是y軸,并經過點p(-6,-3).
4.求焦點在直線3x-4y-12=0上的拋物線的標準方程.
板書設計
2.4.1 拋物線及其標準方程
1.拋物線的定義
2.拋物線的標準方程 例
教學反思
1.讓學生自己探索如何建立坐標系,能使求得的方程最為簡潔,提高學生知識的遷移能力。
2.引導學生分析,坐標系還有哪些建立方式,求得的方程一樣的簡潔,并求出方程。
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