内容正文:
3.3.2
抛物线的简单几何性质
第2课时
人教A版(2019)选择性必修第一册
学习目标
1. 掌握抛物线的定义、标准方程及其几何性质。
2. 运用解析法(坐标法)研究抛物线的标准方程和几何性质,并能利用其解决相关问题。
3. 核心素养:逻辑推理、数学抽象、数学运算
一、复习导入
抛物线的概念及其标准方程
定义:一般地,我们把平面内与一个定点和一条定直线(不经过点的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点叫做抛物线的焦点,直线叫做抛物线的准线.
图形 标准方程 焦点坐标 准线方程
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二、新课讲授
例1 经过抛物线焦点的直线交抛物线于 两点,经过点和抛物线顶点的直线交抛物线的准线于,求证:直线平行于抛物线的对称轴.
证明:如图,以抛物线的对称轴为轴,抛物线的顶点为原点,建立平面直角坐标系.
设点 (,), (,),抛物线的方程为().
过焦点的直线方程为 .
整理得.
所以 ,即= ,
则直线方程.
因为 ,
所以直线方程 = .
令,得点= ,
所以
所以直线平行于轴.
所以直线平行于抛物线()的对称轴.
还有其他证明方法吗?
课本证明的方法
变式训练 经过抛物线()焦点的直线交抛物线于 两点,经过点作垂直准线于点,求证: 三点共线.
分析:证明三点共线的方法
法一:证明 考虑斜率是否存在.
法二:∥
如果≠ ,那么与共线的充要条件是:
存在唯一实数λ,使得= λ .
(,), , ∥⇔
- =0.
证明:如图,以抛物线的对称轴为轴,抛物线的顶点为原点,建立平面直角坐标系.
设点 (,)(≠0),则(,) (≠0).
所以= (,) (≠0).
当= 时,易知结论成立.
当 ≠ 时,直线的方程为
.
得.
所以 ,即= ,
将代入,得=
所以= (,).
因为×() × = =0
所以∥ ,因此 三点共线.
例2 如图,已知定点 (,), ⊥ 轴于点, 是线段上任意一点, 于点, 于点,与相交于点,求点的轨迹方程.
轨迹:符合一定规则的点集.
轨迹方程:点的坐标所满足的方程.
分析:点在直线上
直线的方程
→需求出点坐标
点坐标
→横坐标与点相同,纵坐标与点相同
点坐标
→横坐标与点相同,纵坐标未知,但点在直线上
解:设点 (,), (,),其中0≤ ,
则点(,).
由题意,直线的方程为
因为点在上,将点的坐标代入,得 ②
所以点的横坐标满足②.
直线的方程为
因为点在上,将点的坐标代入,得 ④
将②代入,得
整理得
所以点的轨迹方程为得
建系→设未知点→满足条件→代入条件中→条件化简
设点关于轴对称点为点,则方程为 对应的轨迹是抛物拱.
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变式训练 如图,吊车梁的鱼腹部分是抛物线的一段,款为7m,高为0.7m.根据图中的坐标系,求这条抛物线的方程.
解:设抛物线方程为().
因为点在抛物线上,所以
,
解得8.75
所以这抛物线方程为
三、课堂小结
1、解决实际问题的一般方法
四、作业布置
课本P138:练习 第4、5题
2、加强训练运算能力,学会优化求解过程
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