内容正文:
抛物线的标准方程
抛物线是生活中的一种常见图形
圆锥曲线第二定义
动点M(x,y)到定点的距离与到定直线的距离比是常数(e)的点的轨迹是圆锥曲线.
“三定”:
定点是焦点;
定直线是准线;
定值是离心率.
问:若常数 = 1是?
新知探究
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问 : 在运动过程中点M 满足什么几何条件?
点M在随着点H运动的过程中,始终有|MF|=|MH|,
即:点M到定点F的距离等于它到定直线l的距离.
问: 点M的轨迹是什么形状?
与二次函数的图象相似
新知探究
抛物线的定义:
平面内到一个定点F和到一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点M的轨迹叫抛物线.
定义式:|MF|=d
(d为M到l的距离)
定点F叫做抛物线的焦点;
定直线l叫做抛物线的准线.
焦点
准线
新知探究
一条经过点F且垂直于l 的直线
l
·
F
F
H
M
d
若 l 经过点F,
M的轨迹是什么?
注意
平面内,与一个定点F和一条定直线l (l不经过点F) 距离相等的点的轨迹叫做抛物线.
新知探究
思考1:如何求抛物线的方程?
步骤:(1)建系(2)设点 (3)列式(4)化简
·
·
F
M
l
N
抛物线的标准方程
新知探究
问题:类比椭圆、双曲线标准方程的建立过程,你认为应如何建立平面直角坐标系,使所建立的抛物线的方程简单?
取经过焦点F且垂直于直线l的直线为x轴,垂足为K,并以线段KF的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系Oxy.
l
F
M
H
K
O
y
x
新知探究
根据以上建系,尝试着用直接法求动点M的轨迹方程
新知探究
新知探究
x
y
o
l
F
K
焦点F 到准线l 的距离(焦准距).
标准方程 焦点坐标 准线方程
y2=8x
y2 = 2px (p>0)其中p为正常数,表示焦点在x轴正半轴上.
p的几何意义是:___________________
焦点坐标是:_________
准线方程为:_______
开口方向:_____
向右
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在建立椭圆、双曲线的标准方程时,选择不同的坐标系我们得到了不同形式的标准方程. 抛物线的标准方程有哪些不同的形式? 请探究之后填写下表.
新知探究
图像
标准方程
焦点坐标
准线方程
左边是二次项,且系数为1
四个标准方程有何特点?
右边是一次式;
(1)一次项变量为,则焦点在轴;
( 2 )一次项系数为正(负),则开口向坐标轴的正(负)方向.
决定了焦点的位置和开口方向
P几何含义:焦点F 到准线 l 的距离.
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小试牛刀:
l
的准线方程?
的焦点坐标?
的焦点坐标?
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思考:
新知应用
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.
l
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.
(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
先定位(抛物线焦点位置);
后定量(参数p的值)
小结:抛物线方程的焦点位置由一次项和一次项系数的正负决定
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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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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.
l
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
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问题1:观察图3.3-3(1),抛物线的焦点在哪?
问题2:如何建立平面直角坐标系代数化表示抛物线?
问题3:接收天线的口径(直径)指的是什么?深度是什么?
问题4:如何求解抛物线的标准方程?
$$