2.3.2抛物线的几何性质(2)
【学情分析】:
由于学生具备了曲线与方程的部分知识,掌握了研究解析几何的基本方法,因而利用已有椭圆与双曲线的知识,引导学生独立发现、归纳知识,指导学生在实践和创新意识上下工夫,训练基本技能。
【教学目标】:
(1)知识与技能:
熟练掌握抛物线的范围,对称性,顶点,准线,离心率等几何性质;掌握直线与抛物线位置关系等相关概念及公式。
(2)过程与方法:
重视基础知识的教学、基本技能的训练和能力的培养;启发学生能够发现问题和提出问题,善于独立思考。
(3)情感、态度与价值观:
培养严谨务实,实事求是的个性品质和数学交流合作能力,以及勇于探索,勇于创新的求知意识,激发学生学习数学的兴趣与热情。
【教学重点】:
抛物线的几何性质及其运用。
【教学难点】:
抛物线几何性质的运用。
【课前准备】:
Powerpoint或投影片
【教学过程设计】:
教学环节
教学活动
设计意图
一、复习引入
回顾抛物线的几何性质:
将基本公式用填空的形式巩固。
二、知识准备
设圆锥曲线C∶f(x,y)=0与直线l∶y=kx+b相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,则弦长|AB|为:
或
二、例题讲解
例1.正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线上,求这个正三角形的边长.
分析:观察图,正三角形及抛物线都是轴对称图形,如果能证明x轴是它们公共的对称轴,则容易求出三角形边长.
解:如图,设正三角形OAB的顶点A、B在抛物线上,且坐标分别为、,则 ,
又|OA|=|OB|,所以
即
∵ ,∴ .
由此可得,即线段AB关于x轴对称.
因为x轴垂直于AB,且∠AOx=30°,所以
所以,
例2.过抛物线y=的焦点作倾斜角为α的直线l与抛物线交于A、B两点,且|AB|=8,求倾斜角α.
解:抛物线标准方程为x2=-4y,则焦点F(0,-1)
⑴ 当α=90°时,则直线l:x=0(不合题意,舍去)
⑵ 当α≠90°时,设k=tanα,则直线l:y+1=kx;即y=kx-1.与x2=-4y联立,消去y得:x2+4kx-4=0
则x1+x2= -4k; x1x2= -4;
∴=
∴==4(1+k2)=8
∴k=±1
∴α=45°或135°
圆锥曲线的弦长求法
二、例题讲解
例3.已知抛物线方程为,直线过抛物线的焦点F且被抛物线截得的弦长为3,求p的值.
解:设与抛物线交于
由弦长公式
|AB|===3
则有
由
从而由于p>0,解得
圆锥曲线的中点弦问题
三、巩固练习
1.若正三角形一顶点在原点,另外两点在抛物线y2=4x上,求此正三角形的边长。
(答案:边长为8)
2.正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线上,求正三角形外接圆的方程
分析:依题意可知圆心在轴上,且过原点,
故可设圆的方程为:,
又∵ 圆过点,
∴ 所求圆的方程为
3.已知抛物线,过点(4, 1)引一弦,使它恰在这点被平分,则此弦所在直线方程为
解析: 设直线与抛物线交点为 则
,
4.已知直线与抛物线相交于、两点,若,(为原点)且,求抛物线的方程
(答案:)
5.顶点在坐标原点,焦点在轴上的抛物线被直线截得的弦长为,求抛物线的方程
(答案:或)
四、课后练习
1.斜率为1的直线经过抛物线y2=4x的焦点,与抛物线相交于两点A、B,求线段AB的长.
解:如图,由抛物线的标准方程可知,
抛物线焦点的坐标为F(1,0),
所以直线AB的方程为y=x-1①
与y2=4x②联立,解得:
将x1、x2的值代入方程①中,得
即A、B的坐标分别为
、
2.已知抛物线与直线相交于、两点,以弦长为直径的圆恰好过原点,求此抛物线的方程
(答案:)
3. 已知的三个顶点是圆与抛物线的交点,且的垂心恰好是抛物线的焦点,求抛物线的方程
(答案:)
4.已知直角的直角顶点为原点,、在抛物线上,(1)分别求、两点的横坐标之积,纵坐标之积;(2)直线是否经过一个定点,若经过,求出该定点坐标,若不经过,说明理由;(3)求点在线段上的射影的轨迹方程
答案:(1); ;
(2)直线过定点
(3)点的轨迹方程为
5.已知直角的直角顶点为原点,、在抛物线上,原点在直线上的射影为,求抛物线的方程(答案:)
练习与测试:
1.顶点在原点,焦点在y轴上,且过点P(4,2)的抛物线方程是( )
(A) x2=8y (B) x2=4y (C) x2=2y (D)
2.抛物线y2=8x上一点P到顶点的距离等于它们到准线的距离,这点坐标是(A) (2,4) (B) (2,±4) (C) (1,) (D) (1,±)
3. 直线过抛物线的焦点,并且与轴垂直,若被抛物线截得的线段长为4,则 ( )
A. 4 B. 2 C. D.
4.抛物线顶点在原点,以坐标轴为对称轴,过焦点且与y轴垂直的弦长等于8,则抛物线方程为
5.抛物线y2=-6x,以此抛物线的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程是
6.以双曲线的右准线为准线,以坐标原点O为顶点的抛物线截双曲线的左准线得弦AB,求△OAB的面积.
7.已知抛物线与直线相交于A、B 两点 ,
①求证;;
②当的面积等于时,求的值.
测试题答案:
1.A 2.D 3.A 4.x2=±8y 5. 6.
7.解析(证明):设 ;
,由A,N,B共线
, 又
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② 由得