内容正文:
3.3.1 抛物线的标准方程
明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.了解抛物线的定义及焦点、准线的概念.
2.掌握抛物线的标准方程及其推导过程.
重点
难点
重点:抛物线的定义、标准方程.
难点:抛物线标准方程定义及标准方程的应用.
(一)抛物线的定义
平面内到一个定点F和一条定直线l(F不在l上)的距离相等的点的轨迹叫作抛物线,定点F叫作抛物线的焦点,定直线l叫作抛物线的准线.
对抛物线定义的理解
1.抛物线的定义可归结为“一动三定”:“一动”即一个动点,设为M;“三定”即一个定点F、一条定直线l、一个定值(即动点M与定点F和定直线l的距离的比值为常数1).
2.定义中的隐含条件:定点F不在准线l上,这是动点轨迹为抛物线的必要条件,否则,若定点F在定直线l上,则动点轨迹为过定点F且和定直线l垂直的一条直线.
过点A(3,0)且与y轴相切的圆的圆心轨迹为( )
A.圆 B.椭圆
C.直线 D.抛物线
解析:选D 由题意知,动圆的圆心到点A的距离与到y轴的距离相等,满足抛物线的定义,故选D.
(二)抛物线的标准方程
抛物线的标准方程有以下四种不同的形式
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
图形
焦点坐标
准线方程
x=-
x=
y=-
y=
p的几何意义
焦点到准线的距离
四种标准方程对应的抛物线的比较
相同点
不同点
(1)顶点都在原点.
(2)焦点都在坐标轴上.
(3)焦点到准线的距离都是p.
(4)准线与焦点所在的坐标轴垂直,准线与坐标轴的交点与焦点关于原点对称,它们与原点的距离都等于
(1)当焦点在x轴上时,方程的右端为±2px,左端为y2;当焦点在y轴上时,方程的右端为±2py,左端为x2.
(2)开口方向与x轴(或y轴)的正方向相同时,焦点在x轴(或y轴)的正半轴上,方程一次项的系数为正数;开口方向与x轴(或y轴)的正方向相反时,焦点在x轴(或y轴)的负半轴上,方程一次项的系数为负数
1.抛物线x2=-2y的焦点坐标是( )
A. B.
C.(1,0) D.(-1,0)
答案:B
2.抛物线y=-x2的准线方程为________.
答案:y=2
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求抛物线的标准方程
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[典例] 分别求满足下列条件的抛物线的标准方程.
(1)准线方程为2y+4=0;
(2)过点(3,-4);
(3)焦点在直线x+3y+15=0上.
[解] (1)准线方程为2y+4=0,即y=-2,
故抛物线焦点在y轴的正半轴上,
设其方程为x2=2py(p>0).又=2,
∴2p=8,故所求抛物线的标准方程为x2=8y.
(2)∵点(3,-4)在第四象限,∴抛物线开口向右或向下,
设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0)或x2=-2p1y(p1>0).
把点(3,-4)的坐标分别代入y2=2px和x2=-2p1y 中,
得(-4)2=2p·3,32=-2p1·(-4),
即2p=,2p1=.
∴所求抛物线的标准方程为y2=x或x2=-y.
(3)令x=0,得y=-5;令y=0,得x=-15.
∴抛物线的焦点为(0,-5)或(-15,0).
∴所求抛物线的标准方程为x2=-20y或y2=-60x.
[方法技巧]
求抛物线标准方程的方法
(1)直接法:直接利用题中已知条件确定参数p.
(2)待定系数法:先设出抛物线的方程,再根据题中条件确定参数p.当焦点位置不确定时,应分类讨论或设抛物线方程为y2=mx或x2=my(m≠0).已知焦点坐标或准线方程可确定抛物线标准方程的形式;已知抛物线过某点不能确定抛物线标准方程的形式,需根据四种抛物线的图象及开口方向确定.
[对点训练]
1.已知抛物线的焦点为F(a,0)(a<0),则抛物线的标准方程是( )
A.y2=2ax B.y2=4ax
C.y2=-2ax D.y2=-4ax
解析:选B 因为抛物线的焦点为F(a,0)(a<0),
所以可设抛物线的标准方程为y2=-2px(p>0).
由题意知,-=a,故p=-2a.
所以抛物线的标准方程为y2=4ax.故选B.
2.已知双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的离心率为2,若抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点到双曲线C1的渐近线的距离为2,则抛物线C2的方程是( )
A.x2=16y B.x2=8y
C.x2=y D.x2=y
解析:选A 由双曲线的离心率为2知,e==2,
∴c=2a,从