内容正文:
数 学
3.3.1抛物线的标准方程
第3章 圆锥曲线
拓展模块一(上册)
高等教育出版社
1
第3章圆锥曲线 3.3.1抛物线的标准方程
学习目标
知识目标 了解抛物线的定义,知道四种抛物线的标准方程.
能力目标 通过椭圆的标准方程的推导,理解“解析法”的应用,从而学生的数学思维能力得到提高.
情感目标 通过抛物线概念和标准方程的学习,培养学生勇于探索、严密细致的科学态度,通过提问、讨论、思考等教学活动,调动学生积极参与教学,培养良好的学习习惯.
核心素养 通过抛物线的标准方程的学习,培养学生直观想象、数学运算、数学建模的能力.
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
创设情境,生成问题
活动 1
平南三桥位于广西壮族自治区,是2020 年建成的世界上最大的跨径拱桥,多项技术填补了世界拱桥空白,成为“中国桥梁”建造的新名片. 观察下图,桥拱的轮廓线是什么图形?有什么特点?
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
调动思维,探究新知
活动 2
可以看出,拱桥的轮廓线是一条形如彩虹的曲线,人们称之为抛物线.那么,如何画出抛物线呢?
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
调动思维,探究新知
活动 2
我们可以通过一个实验来完成.
(1)将一把直尺固定在画板上,再取一个直角三角板,紧靠直尺 的一边l放置:
(2)取一条拉链,把它的一端固定在三角板的顶点C处,另一 端固定在画板上的点F处;
(3)将笔尖(点 M)放在拉链锁扣处保持锁扣与C端的拉链部 分始终在 CA 上,让三角板靠紧直尺并沿直尺边缘滑动,笔尖随之移 动,就画出了一段曲线;
(4)当直角三角板的边 AC 经过点下时,向下翻转三角板.保持锁扣与C端的拉链部分始终在 CA 上,让三角板靠紧直尺继续沿直尺边缘滑动,笔尖又画出一段曲线.
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
调动思维,探究新知
活动 2
显然,笔尖(即点M )始终保持到定点 F 的距离与到直尺边 l 的距离相等(|MF|=|MC|).
一般地,把平面内与一个定点F和一条定直线 l 的距离相等的点的轨迹称为抛物线.定点 F 称为抛物线的焦点,定直线 l 称为抛物线的准线.
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
创设情境,生成问题
活动 3
我们从椭圆和双曲线的定义出发,通过建立合适的平面直角坐标系,分别求出了椭圆和双曲线的方程.那么,如何从抛物线的定义出发,建立恰当的平面直角坐标系来求出抛物线的方程呢?
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
调动思维,探究新知
活动 4
取过焦点 F且垂直于准线l 的直线为x轴;记x轴与准线l 的交点为 E,以线段 EF的垂直平分线为y轴,如图所示.设焦点到准线的距离为 p(p>0),即|EF|=p,则焦点F的坐标为,准线 l 的方程为
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
调动思维,探究新知
活动 4
设M(x,y)为抛物线上的任意一点,点M到l的距离为|MN|,则有
|MF|=|MN|.
于是,可得
将上式两边平方得
展开并整理得 y²=2px(p>0).
上面方程称为抛物线的标准方程.
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
调动思维,探究新知
活动 4
类似地,通过建立不同的平面直角坐标系,可以得到抛物线其他三种形式的标准方程:y²=-2px, x² =2py, x² =-2py. 它们的焦点坐标、准线方程及图形归纳见表:
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
巩固知识,典例练习
活动 5
典例1 根据条件,求抛物线的标准方程.
(3)焦点在y轴的正半轴上,并且p = 3
解: (1)由于焦点在y轴的负半轴上,并且,
即 p = 6.
故抛物线的标准方程为.
(2)由于焦点在x轴的负半轴上,并且 ,
即 p = 2.
故抛物线的标准方程为.
在初中,我们用过“自然数集”“