3.3.2 抛物线的简单几何性质第1课时 导学案-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

2026-08-10
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普通

摘要:

该高中数学导学案聚焦“抛物线及其标准方程”,涵盖标准方程、几何性质、焦半径公式及焦点弦问题。通过天文现象对比椭圆、双曲线轨道特征,引导学生思考抛物线几何特征,搭建前后知识联系的学习支架。 以情境导入激发探究欲,用表格系统梳理不同标准方程的几何性质,例题与变式题分层递进。注重培养学生用数学眼光观察现实、用数学思维分析问题,提升逻辑推理与知识应用能力,适合自主学习与教学效果评估。

内容正文:

第三章 圆锥曲线的方程 3.3抛物线 3.3.1抛物线及其标准方程 学习目标 1、通过抛物线方程的学习,进一步体会数形结合的思想。2、抛物线的简单应用。 问题 椭圆轨道的行星会周期性回归,双曲线轨道的彗星一去不返,处于临界状态的抛物线轨道彗星,掠过近日点后同样不会折返。 结合抛物线的图形思考:抛物线有哪些几何特征?为什么它不存在对称的 “远日点”? 一、抛物线的简单几何性质 知识梳理 标准方程 p的几何意义:焦点F到准线l的距离 图形 范围 对称轴 焦点坐标 准线方程 顶点坐标 离心率 通径 【例1】对抛物线,下列描述正确的是( ) A.开口向上,焦点为 B.开口向上,焦点为 C.开口向右,焦点为 D.开口向右,焦点为 【变式1-1】下列抛物线中,开口最小的是( ) A. B. C. D. 【变式1-2】已知抛物线y=2ax2(a>0)的焦点到准线的距离为1,则a=(  ) A.2 B.1 C. D. 2、 抛物线的焦半径公式 知识梳理 设抛物线上一点的坐标为,焦点为. (1)抛物线,. (2)抛物线,. (3)抛物线,. (4)抛物线,. 【例2】抛物线y2=8x上到其焦点F距离为5的点的个数为________. 【变式2-1】已知F是抛物线的焦点,A,B是抛物线上的两点,且|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到轴的距离为(  ) A. B.1 C. D. 3、 抛物线焦点弦问题 知识梳理 是抛物线过焦点的一条弦,设,, 【例3】已知抛物线的焦点为,过点且倾斜角为的直线与抛物线分别交于两点,则( ) A.1 B.3 C.6 D.8 【变式3-1】如图,过抛物线的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线l于点C,若F是AC的中点,且|AF|=4,则线段AB的长为(  ) A.5 B.6 C. D. 巩固加练 1.抛物线的对称轴是直线( ) A. B. C. D. 2.已知直线和直线:x=-1,抛物线y2=4x上一动点P到直线和直线的距离之和的最小值是(  ) A. B.2 C. D.3 3.直线过抛物线的焦点,且与交于两点,则( ) A.6 B.8 C.2 D.4 4.设抛物线C:y2=3x的焦点为F,点A为C上一点,若|FA|=3,则直线FA的倾斜角为(  ) A. B. C.或 D.或 5.(多选)平面内到定点和到定直线的距离相等的动点的轨迹为曲线.则( ) A.曲线的方程为 B.曲线关于轴对称 C.当点在曲线上时, D.当点在曲线上时,点到直线的距离 6.设F为抛物线y2=2x的焦点,A,B,C为抛物线上三点,若F为△ABC的重心,则||+||+||的值为________. 7.已知抛物线的焦点为,过且倾斜角为的直线交于A,两点,线段中点的纵坐标为,求。 8.设A,B为曲线C:y=上两点,A与B的横坐标之和为4. (1)求直线AB的斜率; (2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程. 第 1 页 共 2 页 学科网(北京)股份有限公司 $ 第三章 圆锥曲线的方程 3.3抛物线 3.3.1抛物线及其标准方程 学习目标 1、通过抛物线方程的学习,进一步体会数形结合的思想。2、抛物线的简单应用。 问题 椭圆轨道的行星会周期性回归,双曲线轨道的彗星一去不返,处于临界状态的抛物线轨道彗星,掠过近日点后同样不会折返。 结合抛物线的图形思考:抛物线有哪些几何特征?为什么它不存在对称的 “远日点”? 参考答案 椭圆、双曲线都有对称中心,具备两个分支或者闭合环路;抛物线没有对称中心,只有单一开口。正是这种独特的几何结构,决定了抛物线轨道上的彗星经过近日点后持续向外飞行,永远不会折返。 一、抛物线的简单几何性质 知识梳理 标准方程 p的几何意义:焦点F到准线l的距离 图形 范围 对称轴 焦点坐标 准线方程 顶点坐标 离心率 通径 【例1】对抛物线,下列描述正确的是( ) A.开口向上,焦点为 B.开口向上,焦点为 C.开口向右,焦点为 D.开口向右,焦点为 【答案】A 【解析】由题知,该抛物线的标准方程为,则该抛物线开口向上,焦点坐标为.故选:A 【变式1-1】下列抛物线中,开口最小的是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】P和开口正相关。故选A. 【变式1-2】已知抛物线y=2ax2(a>0)的焦点到准线的距离为1,则a=(  ) A.2 B.1 C. D. 【答案】D 【解析】 抛物线方程可化为x2=y(a>0),由抛物线的焦点到准线的距离为1,可得=1,解得a= 2、 抛物线的焦半径公式 知识梳理 设抛物线上一点的坐标为,焦点为. (1)抛物线,. (2)抛物线,. (3)抛物线,. (4)抛物线,. 【例2】抛物线y2=8x上到其焦点F距离为5的点的个数为________. 【答案】2 【解析】设P(x1,y1),则|PF|=x1+2=5,得x1=3,y1=±2.故满足条件的点的个数为2. 【变式2-1】已知F是抛物线的焦点,A,B是抛物线上的两点,且|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到轴的距离为(  ) A. B.1 C. D. 【答案】C 【解析】如图所示,设抛物线的准线为,AB的中点为M,作AA1⊥于点A1,BB1⊥于点B1,MM1⊥于点M1,由抛物线的方程知p=,由抛物线定义知|AA1|+|BB1|=|AF|+|BF|=3,所以点M到y轴 的距离为|MM1|-=(|AA1|+|BB1|)-=×3-=,故选C. 3、 抛物线焦点弦问题 知识梳理 是抛物线过焦点的一条弦,设,, 【例3】已知抛物线的焦点为,过点且倾斜角为的直线与抛物线分别交于两点,则( ) A.1 B.3 C.6 D.8 【答案】D 【解析】由题意可知,所以直线与的方程为,联立直线方程和抛物线方程,可得,设则, 所以.故选:D 【变式3-1】如图,过抛物线的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线于点C,若F是AC的中点,且|AF|=4,则线段AB的长为(  ) A.5 B.6 C. D. 【答案】C 【解析】如图,设与x轴交于点M,过点A作AD⊥交于点D,由抛物线的定义知,|AD|=|AF|=4,由F是AC的中点,知|AD|=2|MF|=2p,所以2p=4,解得p=2,所以抛物线的方程为y2=4x. 设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AF|=x1+=x1+1=4,所以x1=3,可得y1=2,所以A(3,2),又F(1,0),所以直线AF的斜率k==,所以直线AF的方程为y=(x-1),代入抛物线方程y2=4x得3x2-10x+3=0,所以x1+x2=,|AB|=x1+x2+p=.故选C. 巩固加练 1.抛物线的对称轴是直线( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】因为抛物线:,所以其关于轴对称,即对称轴为直线.故选:D. 2.已知直线和直线:x=-1,抛物线y2=4x上一动点P到直线和直线的距离之和的最小值是(  ) A. B.2 C. D.3 【答案】B 【解析】由题可知:x=-1是抛物线y2=4x的准线,设抛物线的焦点为F(1,0),则动点P到的距离等于|PF|,则动点P到直线和直线的距离之和的最小值,即焦点F到直线:4x-3y+6=0的距离,所以最小值是=2. 3.直线过抛物线的焦点,且与交于两点,则( ) A.6 B.8 C.2 D.4 【答案】B 【解析】因为抛物线的焦点坐标为,又直线过抛物线的焦点F,所以,抛物线的方程为,由,得,所以,所以.故选:B 4.设抛物线C:y2=3x的焦点为F,点A为C上一点,若|FA|=3,则直线FA的倾斜角为(  ) A. B. C.或 D.或 【答案】C 【解析】如图,作AH⊥l于H,则|AH|=|FA|=3,作FE⊥AH于E,则|AE|=3-=,在Rt△AEF中,cos∠EAF==,∴∠EAF=,即直线FA的倾斜角为,同理点A在x轴下方时,直线FA的倾斜角为. 5.(多选)平面内到定点和到定直线的距离相等的动点的轨迹为曲线.则( ) A.曲线的方程为 B.曲线关于轴对称 C.当点在曲线上时, D.当点在曲线上时,点到直线的距离 【答案】AB 【解析】由抛物线定义,知曲线是以为焦点,直线为准线的抛物线,其方程为,故A正确; 若点在曲线上,则点也在曲线上,故曲线关于轴对称,故B正确; 由知,故C错误; 点到直线的距离,所以D错误故选:AB 6.设F为抛物线y2=2x的焦点,A,B,C为抛物线上三点,若F为△ABC的重心,则||+||+||的值为________. 【答案】3 【解析】依题意,设点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),又焦点F,所以x1+x2+x3=3×=,则||+||+||=++=(x1+x2+x3)+=+=3. 7.已知抛物线的焦点为,过且倾斜角为的直线交于A,两点,线段中点的纵坐标为,求。 【答案】8 【解析】记AB中点为,设,则, 显然,所以由点差法得, 由题知,,所以, 易得直AB方程为, 则,即, 所以 8.设A,B为曲线C:y=上两点,A与B的横坐标之和为4. (1)求直线AB的斜率; (2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程. 【答案】(1)1;(2)x-y+7=0 【解析】 (1)设A(x1,y1),B(x2,y2), 则x1≠x2,y1=,y2=,x1+x2=4. 于是直线AB的斜率k===1. (2)由y=,得y′=. 设M(x3,y3),由题设知=1,解得x3=2,于是M(2,1). 设直线AB的方程为y=x+m, 故线段AB的中点为N(2,2+m),|MN|=|m+1|. 将y=x+m代入y=得x2-4x-4m=0. 当Δ=16(m+1)>0,即m>-1时,x1,2=2±2. 从而|AB|=|x1-x2|=4. 由题设知|AB|=2|MN|,即4=2(m+1), 解得m=7. 所以直线AB的方程为x-y+7=0. 第 1 页 共 2 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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