3.3.2 抛物线的简单几何性质(第1课时)(导学案) 数学人教A版 选择性必修第一册

2026-09-09
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摘要:

该高中数学导学案聚焦抛物线的简单几何性质,涵盖标准方程、图形、焦点、准线等核心内容及焦半径、焦点弦等拓展知识。课堂通过类比椭圆范围、对称性、顶点的研究方法,引导学生从数与形结合角度探究,搭建前后知识联系的学习支架。 导学案突出数学抽象与数学运算核心素养,采用类比迁移方法帮助学生构建知识体系,例题(待定系数法、焦点弦长)与分层习题(高考模拟题、一轮复习题)结合,培养方程思想与数形结合能力,助力学生自主学习与教师教学评估。

内容正文:

3.3.2 抛物线的简单几何性质(第1课时) (导学案) (1)了解抛物线的简单几何性质,培养数学抽象的核心素养. (2)能利用性质解决与抛物线有关的问题. (3)能利用方程与数形结合思想解决焦点弦问题,培养数学运算的核心素养. 教学重点:根据抛物线的方程、图象研究抛物线的几何性质. 教学难点:抛物线几何性质的应用. 阅读教材,完成以下问题: 知识点  抛物线的简单几何性质 标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0) 图形 性质 焦点 准线方程 范围 x≥0,y∈R 对称轴 顶点 离心率 开口方向 [拓展]  1.焦半径与焦点弦 抛物线上一点与焦点F的连线的线段叫做焦半径,过焦点的直线与抛物线相交所得弦叫做焦点弦. 2.通径 通过抛物线的焦点且垂直于对称轴交抛物线于A,B两点的线段AB,称为抛物线的通径,如图所示.对于抛物线y2=2px(p>0),由A,B,可得|AB|=2p,故抛物线的通径长为2p. 类比:类比研究椭圆范围的方法,观察抛物线,你可以发现抛物线上点的横坐标和纵坐标的范围分别是什么? 预设:范围是,纵坐标的范围是. 因为,由方程①可知,对于抛物线上的点,,, 当时,抛物线在轴的右侧,开口方向与轴的正方向相同; 当的值增大时,的值也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸. 思考:从数的角度,也就是从抛物线方程的角度,怎样得到抛物线中横纵坐标的取值范围呢? 预设:在方程中,并无限制,因此.而因为,且,所以. 教师:归纳总结,得出抛物线的第一个几何性质:范围,并完成以下表格: 图形 标准方程 横坐标范围 横坐标范围 _________ ________ __________ ________ _________ ________ __________ ________ 类比:类比研究椭圆对称性的方法,得到什么结论? 思考:观察图形,抛物线有几条对称轴?是否有对称中心? 思考:从“数”的角度,怎样说明抛物线图像关于x轴对称? 教师:要说明抛物线的图像关于x轴对称,只需要在抛物线上任取一点,关于x轴的对称点也在抛物线上即可. 教师:归纳总结,得出抛物线的第二个几何性质:对称性:双抛物线关于轴对称.并完成下列表格: 图形 标准方程 焦点位置 抛物线的轴 _________ ________ __________ ________ _________ ________ __________ ________ 类比:类比求椭圆顶点的方法,尝试求抛物线的顶点. 教师:归纳总结,得出抛物线的第三个几何性质:顶点,并完成表格: 图形 标准方程 求定点坐标 顶点坐标 令___=0,___=0 令___=0,___=0 令___=0,___=0 令___=0,___=0 例 3 已知抛物线关于轴对称,它的顶点在原点,并且经过点,求它的标准方程. 学生:思考并与同桌交流,共同得出答案,做好分享准备. 方法总结:待定系数法求抛物线标准方程的五个步骤 一定焦点:确定抛物线焦点的位置; 二设方程:设出抛物线的标准方程; 三列方程:根据题意建立关于参数p的方程; 四解方程:解方程求参数p的值; 五下结论:写出所求抛物线标准方程. 思考:结合例题3和跟踪训练,思考以下问题:顶点在原点,对称轴是坐标轴,并且经过点的抛物线有几条?求出这些抛物线的标准方程. 例4 斜率为1的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线相交于,两点,求线段的长. 师生:方法总结:抛物线的焦点弦长公式: 图形 标准方程 焦点弦长公式 思考:如果直线不经过焦点,还等于吗? 1.(2024·山东聊城·二模)点在抛物线上,若点到点的距离为6,则点到轴的距离为(    ) A.4 B.5 C.6 D.7 2.(2026·陕西西安·模拟预测)已知直线 过抛物线 的焦点 ,与抛物线 交于 , 两点,且线段 中点的横坐标为 ,则弦 的长为(    ) A. B.2 C. D.3 3.(26-27高三上·北京海淀·开学考试)已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于两点,若两点的横坐标之和为6,则(    ) A.4 B.6 C.8 D.10 4.(26-27高三·全国·一轮复习)已知为抛物线上一点,直线与抛物线交于,两点,点不在直线上,且直线与的倾斜角互补,则直线的斜率为________. 5.(2026高三·全国·专题练习)过点作直线与抛物线只有一个公共点,这样的直线有(    ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 1.本节课核心知识(结合课堂知识总结):_________________________________________________ 2.今日错题 / 不懂的内容:_______________________________________________________________ 3.出错 / 听不懂的原因:□概念不会 □审题马虎 □思路没掌握 4.我的改进小计划: _________________________________________________________________________________________ 学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 $ 3.3.2 抛物线的简单几何性质(第1课时) (导学案) (1)了解抛物线的简单几何性质,培养数学抽象的核心素养. (2)能利用性质解决与抛物线有关的问题. (3)能利用方程与数形结合思想解决焦点弦问题,培养数学运算的核心素养. 教学重点:根据抛物线的方程、图象研究抛物线的几何性质. 教学难点:抛物线几何性质的应用. 阅读教材,完成以下问题: 知识点  抛物线的简单几何性质 标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0) 图形 性质 焦点 F F F F 准线方程 x=- x= y=- y= 范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R 对称轴 x轴 y轴 顶点 O(0,0) 离心率 e=1 开口方向 向右 向左 向上 向下 [拓展]  1.焦半径与焦点弦 抛物线上一点与焦点F的连线的线段叫做焦半径,过焦点的直线与抛物线相交所得弦叫做焦点弦. 2.通径 通过抛物线的焦点且垂直于对称轴交抛物线于A,B两点的线段AB,称为抛物线的通径,如图所示.对于抛物线y2=2px(p>0),由A,B,可得|AB|=2p,故抛物线的通径长为2p. 类比:类比研究椭圆范围的方法,观察抛物线,你可以发现抛物线上点的横坐标和纵坐标的范围分别是什么? 学生:尝试着观察抛物线的图,以及类比椭圆的探究方法,与同桌讨论分析,得出答案. 预设:范围是,纵坐标的范围是. 因为,由方程①可知,对于抛物线上的点,,, 当时,抛物线在轴的右侧,开口方向与轴的正方向相同; 当的值增大时,的值也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸. 思考:从数的角度,也就是从抛物线方程的角度,怎样得到抛物线中横纵坐标的取值范围呢? 预设:在方程中,并无限制,因此.而因为,且,所以. 设计意图:让学生从“数”和“形”两个角度探索抛物线的范围. 教师:归纳总结,得出抛物线的第一个几何性质:范围,并完成以下表格: 图形 标准方程 横坐标范围 横坐标范围 _________ ________ __________ ________ _________ ________ __________ ________ 类比:类比研究椭圆对称性的方法,得到什么结论? 思考:观察图形,抛物线有几条对称轴?是否有对称中心? 思考:从“数”的角度,怎样说明抛物线图像关于x轴对称? 教师:要说明抛物线的图像关于x轴对称,只需要在抛物线上任取一点,关于x轴的对称点也在抛物线上即可. 教师:归纳总结,得出抛物线的第二个几何性质:对称性:双抛物线关于轴对称.并完成下列表格: 图形 标准方程 焦点位置 抛物线的轴 _________ ________ __________ ________ _________ ________ __________ ________ 类比:类比求椭圆顶点的方法,尝试求抛物线的顶点. 教师:归纳总结,得出抛物线的第三个几何性质:顶点,并完成表格: 图形 标准方程 求定点坐标 顶点坐标 令___=0,___=0 令___=0,___=0 令___=0,___=0 令___=0,___=0 例 3 已知抛物线关于轴对称,它的顶点在原点,并且经过点,求它的标准方程. 学生:思考并与同桌交流,共同得出答案,做好分享准备. 方法总结:待定系数法求抛物线标准方程的五个步骤 一定焦点:确定抛物线焦点的位置; 二设方程:设出抛物线的标准方程; 三列方程:根据题意建立关于参数p的方程; 四解方程:解方程求参数p的值; 五下结论:写出所求抛物线标准方程. 思考:结合例题3和跟踪训练,思考以下问题:顶点在原点,对称轴是坐标轴,并且经过点的抛物线有几条?求出这些抛物线的标准方程. 例4 斜率为1的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线相交于,两点,求线段的长. 师生:方法总结:抛物线的焦点弦长公式: 图形 标准方程 焦点弦长公式 思考:如果直线不经过焦点,还等于吗? 1.(2024·山东聊城·二模)点在抛物线上,若点到点的距离为6,则点到轴的距离为(    ) A.4 B.5 C.6 D.7 【答案】A 【知识点】抛物线定义的理解、根据抛物线方程求焦点或准线、判断抛物线的开口方向 【分析】由抛物线的定义知,点到焦点的距离等于点到准线的距离,结合点和准线的位置,求点到轴的距离. 【详解】抛物线开口向右,准线方程为, 点到焦点的距离为6,则点到准线的距离为6, 点在y轴右边,所以点到y轴的距离为4. 故选:A. 2.(2026·陕西西安·模拟预测)已知直线 过抛物线 的焦点 ,与抛物线 交于 , 两点,且线段 中点的横坐标为 ,则弦 的长为(    ) A. B.2 C. D.3 【答案】B 【知识点】求直线与抛物线相交所得弦的弦长、与抛物线焦点弦有关的几何性质 【分析】先求出焦点 坐标,设,利用中点坐标公式得,利用抛物线的定义即可求出弦长. 【详解】抛物线方程为 ,焦点坐标为 ,准线方程为 , 设 ,由中点坐标公式得: ,因此 , 根据抛物线的定义得, 故弦长. 3.(26-27高三上·北京海淀·开学考试)已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于两点,若两点的横坐标之和为6,则(    ) A.4 B.6 C.8 D.10 【答案】C 【知识点】抛物线的焦半径公式、求直线与抛物线相交所得弦的弦长 【详解】设点,由题意可得. 所以. 4.(26-27高三·全国·一轮复习)已知为抛物线上一点,直线与抛物线交于,两点,点不在直线上,且直线与的倾斜角互补,则直线的斜率为________. 【答案】 【知识点】已知两点求斜率、根据抛物线上的点求标准方程、直线与抛物线交点相关问题 【分析】将点代入抛物线方程得,则抛物线方程为,根据直线与的倾斜角互补得,化简得,利用两点间斜率求得,即可得解. 【详解】因为是抛物线上一点,所以,得, 所以抛物线方程为,设,的坐标分别为,, 易知直线、直线、直线的斜率存在, 则,, 由题意,可得, 所以, 所以直线的斜率为定值. 5.(2026高三·全国·专题练习)过点作直线与抛物线只有一个公共点,这样的直线有(    ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 【答案】B 【知识点】判断直线与抛物线的位置关系、直线与抛物线交点相关问题 【分析】先判断点与抛物线的位置,再分类讨论直线的情况. 【详解】将代入,解得,因此点在抛物线上, 当直线与抛物线相切时,即过点抛物线的切线; 当直线与抛物线的对称轴平行时,此直线与抛物线也只有一个公共点, 又因过点,所以这条直线为; 综上过点作直线与抛物线只有一个公共点,这样的直线有2条. 1.本节课核心知识(结合课堂知识总结):_________________________________________________ 2.今日错题 / 不懂的内容:_______________________________________________________________ 3.出错 / 听不懂的原因:□概念不会 □审题马虎 □思路没掌握 4.我的改进小计划: _________________________________________________________________________________________ 学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 $

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3.3.2   抛物线的简单几何性质(第1课时)(导学案) 数学人教A版 选择性必修第一册
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