内容正文:
3.2.1抛物线及其标准方程
【教学目标】
重点、难点
重点:抛物线的标准方程的四种形式
难点:求抛物线的标准方程.
学科素养
通过日常生活实例,激发学生学习数学的积极性,通过抛物线概念的讲解和抛物线标准方程的推导,培养学生数形结合思想和对立统一的辩证唯物主义观点.
【知识清单】
抛物线
1、定义:平面内与一个定点和一条定直线的距离相等的点的轨迹称为抛物线.定点称为抛物线的焦点,定直线称为抛物线的准线.
标准方程
范围
顶点
对称轴
轴
轴
焦点
准线方程
离心率
,越大,抛物线的开口越大
【经典例题】
已知抛物线
的焦点为
,椭圆
的中心在原点,焦点在
轴上,点
是它的一个顶点,且其离心率
.求椭圆
的方程.
例1.
.
【解析】
【分析】
由点抛物线焦点
是椭圆的一个顶点可得
,由椭圆离心率
得
,椭圆方程可求.
【详解】
设椭圆
的方程为
,半焦距为
.
由已知条件,
,
,
,
,
解得
,
.所以椭圆
的方程为
.
【点睛】
本题考查了利用待定系数法求椭圆方程,属于基础题.
例2.16.已知抛物线C:y2=2px(p>0),上的点M(1,m)到其焦点F的距离为2,求C的方程;并求其准线方程.
例2.y2=4x,
【解析】
试题分析:
由题意求得抛物线的准线方程,根据定义可得p=2,从而可得抛物线的方程和准线方程.
试题解析:
抛物线y2=2px(p>0)的准线方程为x=﹣,
由抛物线的定义可知|MF|=1﹣(﹣)=2,
解得p=2,
所以抛物线C的方程为y2=4x;准线方程为
.
例3.求适合下列条件的曲线的标准方程:
(1)
,焦点在
轴上的椭圆的标准方程;
(2)焦点在
轴上,且焦点到准线的距离是2的抛物线的标准方程.
例3.(1)
;(2)
或
.
【解析】
【分析】
【详解】
试题解析:(1)根据题意知
,
焦点在
轴上,
∴
,
故椭圆的标准方程为:
,即
.
(2)∵焦点到准线的距离是2,
∴
,
∴当焦点在
轴上时,抛物线的标准方程为
或
.
例4.已知坐标平面上点M(x,y)与两个定点M1(26,1),M2(2,1)的距离之比等于5.
(1)求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形;
(2)记(1)中的轨迹为C,过点M(-2,3)的直线l被C所截得的线段的长为8,求直线l的方程.
例4.(1)(2),或.
【解析】
试题分析:(I)直接利用距离的比,列出方程即可求点M的轨迹方程,然后说明轨迹是什么图形;(II)设出直线方程,利用圆心到直线的距离,半径与半弦长满足的勾股定理,求出直线l的方程
试题解析:(I)由题意,得.
即:,
化简,得:
所以点的轨迹方程是
轨迹是以为圆心,以为半径的圆.
(II)当直线的斜率不存在时, ,
此时所截得的线段的长为,
所以 符合题意.
当直线的斜率存在时,设的方程为,
即
圆心到的距离,
由题意,得,
解得.
所以直线的方程为,
即.
综上,直线的方程为或
考点:轨迹方程
【课堂达标】
1.抛物线
上的点与其焦点的距离的最小值为( )
A.2
B.1
C.
D.
1.B
【解析】
【分析】
根据抛物线的定义可转化为
,根据
的范围求解即可.
【详解】
由题意,
的焦点
,准线为
,
设抛物线上的动点
,
根据抛物线的定义可知,
,
因为
,
所以
,
故抛物线
上的点与其焦点的距离的最小值为1.
故选:B
【点睛】
本题主要考查了抛物线的标准方程,抛物线的定义,属于容易题.
2.抛物线
的准线被圆
截得的线段长为( )
A.4
B.
C.
D.2
2.B
【解析】
【分析】
先由抛物线方程,得到其准线方程,再由几何法求圆的弦长,即可得出结果.
【详解】
因为抛物线
的准线方程为
,
圆
整理得
,则圆心坐标为
,半径为
,
则圆心到直线
的距离为
,
因此
被圆
截得的弦长为
.
故选:B.
【点睛】
本题主要考查求抛物线的准线,考查求圆的弦长,属于基础题型.
3.下列抛物线中,其方程形式为
的是( )
A.
B.
C.
D.
3.A
【解析】
【分析】
根据方程形式为
,可得其图象关于
轴对称,且
,即可判断.
【详解】
解:根据方程形式为
,可得其图象关于
轴对称,且
,
故可得该抛物线对称轴为
轴,开口朝右.
故选:A.
【点睛】
本题考查了抛物线方程对应的图像,属于基础题.
4.抛物线
的焦点坐标是( )
A.
B.
C.
D.
4.C
【解析】
【分析】
将抛物线方程化为标准方程,即可得出开口方向和
,进而求出焦点坐标.
【详解】
由
化为标准方程得
,开口向上,
则
,即
,
所以
的焦点坐标是
.
故选:C.
【点睛】
本题考查焦点的求法,属