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:
_________________________________________________________________________________________
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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:
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