内容正文:
授课题目
3.3抛物线
选用教材
高等教育出版社《数学》
(拓展模块一上册)
授课时长
4课时
授课类型
新授课
教学提示
本课以“平南三桥”为例创设情境,帮助学生形成直观感受“生活中的抛物线”.然后通过一个实验展示里抛物线的形成过程,引导学生分析抛物线上的点所满足的几何条件,为建立抛物线的标准方程创造条件,通过建立合适的平面直角坐标系,推导了焦点在x轴正半轴上的抛物线的标准方程. 最后,借助抛物线的图像,从抛物线的范围、对称性、顶点、离心率四个方面研究了抛物线的几何性质.
教学目标
知道抛物线的概念及形成过程,知道如何化简形成抛物线的标准方程,能区分不同焦点坐标对应的不同方程;会根据抛物线的方程说出抛物线的几何性质,能根据条件求出抛物线的标准方程;逐步提升直观想象、数学运算和数学建模等核心素养.
教学重点
抛物线的标准方程及性质.
教学难点
抛物线标准方程四种情形的区分和应用.
教学环节
教学内容
教师
活动
学生
活动
设计
意图
情境导入
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?
提出
问题
引发
思考
思考
分析
回答
创设情境帮助学生直观感受“生活中的抛物线”
新知探索
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?
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.
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.
讲解
说明
展示图形
引发思考
说明
理解
思考
结合
图形
思考
问题
领会
引导学生分析抛物线上的点所满足的几何条件,为建立抛物线的标准方程创造条件
情境导入
3.3.1抛物线的标准方程
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?
提出
问题
引发
思考
思考
分析
回答
渗透类比的思想
探索新知
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.
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.
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:
讲解
说明
展示图像引发思考
讲解
指导总结
理解
思考
观察
图像
分析
问题
理解
分析
比较
注意强调抛物线方程中参数p的几何意义,引导学生观察图像与标准方程之间的联系,引导学生观察图像与标准方程之间的联系,正确区别四种标准方程.可归纳为“一次定轴,正负定向”.
典型例题
例1 根据条件,求抛物线的标准方程.
(1)焦点为F(0,-3);
(2)准线方程为x=1;
(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,故抛物线有形如
x²=-2py的标准方程. 因为,所以p=6,从而抛物线的标准方程为x²=-12y;
(2)由准线方程为x=1可知,焦点在x轴的负半轴上,故抛物线有形如y²=2px的标准方程. 因为,所以p=2,从而抛物线的标准方程为y²=-4x;
(3)由于焦点在y轴的正半轴上,故抛物线有形如x²=2py的标准方程. 引起p=3,所以抛物线的标准方程为x²=6y.
例2 求下列抛物线的交点坐标和准线方程.
(1)y²=8x;(2)x²+4y=