内容正文:
章节:第三章 圆锥曲线的方程
标题:3.3.1 抛物线及其标准方程
课时:2课时
目
录
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1.教学目标
2.新课讲授
3.新课小结
4.作业巩固
PART 01
教学目标
环节1:教学目标分解
教学目标 素养目标
1.了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用. 数学抽象数学建模
数形结合
逻辑推理
直观想象
2.经历从具体情境中抽象出抛物线的过程,掌握抛物线的定义、标准方程及简单几何性质.
3.能利用抛物线的简单几何性质解决抛物线的简单问题.
环节2:教学重难点
重点:
1.掌握抛物线的定义
2.掌握抛物线的标准方程
难点:抛物线的标准方程的探究
PART 02
新课讲授
情景一:
复习回顾:椭圆、双曲线的第二定义是什么?
动点到定点的距离与它到定直线的距离之比是常数,
即.
当时,点的轨迹为椭圆;
当时,点的轨迹为双曲线.
那么一个自然的问题是:当时,点的轨迹会是什么形状?下面我们就来探究这个问题.
探究一:掌握抛物线的几何图形并理解其定义
问题:利用信息技术作图.如图,是定点,是不经过点的定直线,是直线上任意一点,我们先连接,再作的垂直平分线,过作定直线的垂线,交直线于点.你能发现点满足的几何条件吗?拖动点,观察点的轨迹,它的轨迹是什么形状呢?你是否接触过类似的图形呢?
可以发现,在点随着点运动的过程中,始终有,即点与定点的距离等于它到定直线的距离,点的轨迹形状与二次函数的图象相似.
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.
概念1:
探究二:抛物线的标准方程
情景二:
问题2 我们是如何求轨迹方程的?
求轨迹方程的流程---------建设限代化
问题3 类比求椭圆和双曲线标准方程的过程,如何建立适当的坐标系,得出抛物线的方程?
根据抛物线的几何特征,如图,我们取经过点且垂直于直线的直线为轴,垂足为,并使原点与线段的中点重合,建立平面直角坐标系.设.
那么焦点的坐标为,准线的方程为.
设是抛物线上任意一点,点到准线的距离为.由抛物线的定义,抛物线是点的集合.
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所以.
将上式两边同时平方并化简,得 ①
因为,,
从上述过程可以看到,抛物线上任意一点的坐标都是方程①的解,以方程①的解为坐标的点与抛物线的焦点的距离和它到准的距离相等,即以方程①的解为坐标的点都在抛物线上.
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概念2:
我们把方程叫做抛物线的标准方程.它表示焦点在轴正半轴上,焦点是,准线是的抛物线.
问题:在平面直角坐标系中,类比椭圆、双曲线,抛物线的焦点位置会有些什么情况?要怎样求不同开口方向的抛物线的标准方程呢?
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图形 标准方程 焦点坐标 准线方程
概念3:
图形 标准方程 焦点坐标 准线方程
问题5:二次函数的图象是抛物线吗?如果是,请写出它的焦点坐标、准线方程.
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∵∴.
焦点在轴正半轴上,焦点,准线方程为.
探究三:根据已知条件求抛物线的标准方程
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课堂例题
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(2)因为抛物线的焦点在轴负半轴上,且,,
所以抛物线的标准方程是
例1.(1)已知抛物线的标准方程是,求它的焦点坐标和准线方程;
(2)已知抛物线的焦点是,求它的标准方程.
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解(1):因为,抛物线的焦点在轴正半轴上,
所以它的焦点坐标是,准线方程是.
课堂例题
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例2.一种卫星接收天线如左图所示,其曲面与轴截面的交线为抛物线.在轴截面内的卫星波束呈近似平行状态射入形为抛物线的接收天线,经反射聚集到焦点处,如图.已知接收天线的口径(直径)为,深度为.试建立适当的坐标系,求抛物线的标准方程和焦点坐标.
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解:如图,在接收天线的轴截面所在平面内建立直角坐标系,使接收天线的顶点(即抛物线的顶点)与原点重合,焦点在轴上.
设抛物线的标准方程是.由已知条件得,点的坐标是,代入方程,得,即.
所以,所求抛物线的标准方程是,焦点坐标是
PART 03
新课小结
PART 04
作业巩固
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.
概念1:
我们把方程叫做抛物线的标准方程.它表示焦点在轴正半轴上,焦点是,准线是的抛物线.
概念2:
我们把方程叫做抛物线的标准方程.它表示焦点在轴正半轴上,焦点是,准线是的抛物线.
图形 标准方程 焦点坐标 准线方程
概念2:
图形 标准方程 焦点坐标 准线方程
课本P133练习
课本P138 习题3.3
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