内容正文:
4.3.2 抛物线的几何性质(第 1 课时)
【学情分析】
学生学习了椭圆和双曲线的几何性质,也学习了抛物线的概念及标准方程,因此可以对学生的知识体系进行顺应性建构,类比椭圆和双曲线的几何性质,从抛物线的标准方程入手,让学生探究、分析出抛物线的几何性质. 从学科核心素养来看,学生具备一定的直观想象、逻辑推理、数学抽象等素养. 通过对标准方程进行简单的逻辑推理,分析出圆锥曲线的几何性质是学生的薄弱环节,教学时应注意低起点、多示范、多总结,逐步提升学生分析问题和解决问题的能力.
【教学目标】
(1)会根据抛物线的标准方程推出抛物线的几何性质.
(2)能根据抛物线的几何性质求出抛物线的标准方程.
(3)通过抛物线的几何性质的应用,逐步提升学生的直观想象、逻辑推理、数学抽象等素养.
【教学重点和难点】
本节课的教学重点是抛物线的几何性质,教学难点是抛物线几何性质的应用.
【教学过程】
教学环节
教学内容
设计意图
复习
抛物线的标准方程、焦点、准线方程及图形:
回顾抛物线的
标准方程、焦
点、准线方程
及图形,启发
学生对抛物线
性质的思考,
为探索抛物线
的几何性质做
准备.
新课
【探索研究 1】
一般地,如果抛物线的标准方程是y2 = 2px(p > 0) , ①你能根据方程①来研究抛物线的一些几何性质吗?
1 .范围
因为p> 0,由方程①可知,对于抛物线①上的点M(x ,y),必有x ≥ 0,所以除顶点外,这条抛物线的其余点都在y轴的右侧.当 x 的值增大时,y 也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸.此时,称抛物线①的开口向右.
2 .对称性
在方程中,将y换成一y ,方程①不变.这说明这条抛物线关于x轴对称.我们把抛物线的对称轴称为抛物线的轴.
3 .顶点
抛物线与它的轴的交点称为抛物线的顶点.在方程①中,当y = 0 时,x = 0 ,因此抛物线的顶点就是坐标原点.
4 .离心率
抛物线上的点M与焦点和准线的距离的比,称为抛物线的离心率,用e表示. 由抛物线的定义可知,e = 1.
类比双曲线
的几何性质,
启发学生思考
抛物线的几何
性质,提高学
生分析问题的
能力.
【探索研究 2】
如果抛物线的标准方程是
y2 =一 2px(p > 0) , ②
x2 = 2py(p > 0) , ③
x2 =一 2py(p > 0) , ④
那么在抛物线的范围(开口方向)、对称性、顶点、离心率中,哪些与方程①所表示的抛物线是相同的?哪些是有区别的?
通过类比,
培养学生的抽
象 思 维 能 力 .
通过表格归纳
总结,提升学
生的表达能力
和逻辑思维能力.
例 1 已知抛物线关于 x 轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点 M(2 ,一2 2 ),求它的标准方程.
解:因为抛物线关于 x 轴对称,它的顶点在坐标原点,并
且经过点 M(2 ,一2 2 ),所以可设它的标准方程为
y2 = 2px.
因为点 M(2 ,一2 2 )在抛物线上,所以
2
( 一 2 2 ) = 2p×2,
解得 p = 2 .因此所求方程是 y2 = 4x.
通过例题讲解,培养学生的逻辑分析能力.
例 2 求顶点在原点,准线方程为 x =一 4 的抛物线的标准方程.
解: 由顶点在原点,准线方程为 x =一 4 ,知抛物线焦点在x 轴正半轴上,所以可设它的标准方程为
y2 = 2px (p > 0).由准线方程知
一 =一 4 , 即p = 8.
故抛物线的方程为 y2 = 16x.
通过例题讲
解,帮助学生
理解和掌握抛
物线的定义、
标准方程和几
何 性 质 等 内
容.
例 3 一种卫星接收天线如左下图所示,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,如右下图.已知接收天线的口径(直径)为 4.8 m ,深度为 1 m .试建立适当的坐标系,求抛物线的标准方程和焦点坐标.
解:如下图所示,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x 轴上.设抛物线的标准方程是 y2 = 2px(p > 0).由已知条件得,点 A 的坐标是(1,2.4),代入方程,得
2.42 = 2p× 1 ,即 p = 2.88 .所以,所求抛物线的标准方程是y2 = 5.76x ,焦点坐标是(1.44,0).
通过解决实
际问题,加深
学生对公式的
理解,激发学
生学习数学的
兴趣.
求满足下列条件的抛物线方程:
(1)顶点在原点,关于 x 轴对称并且经过点 M(5 ,−4);
(2)顶点在原点,焦点是 F(0 ,5);
(3)顶点在原点,准线是 x = 4.
及时掌握学生学习情况,查漏补缺.
小结
引导学生小结.
抛物线的几何性质:
(1)范围;
(2)对称性;
(3)顶点;
(4)离心率.
回顾学习的过程,总结本节课的收获.
作业
教材第 127 页,练习第 2 题,习题第 3 题.
课后拓展,分层练习.
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