内容正文:
§2 抛物线
2.1 抛物线及其标准方程
学习目标 1.掌握抛物线的定义及焦点、准线的概念.2.掌握抛物线的标准方程及其推导过程.3.明确抛物线标准方程中p的几何意义,能解决简单的求抛物线标准方程问题.
知识点一 抛物线的定义
思考1 平面内,到两定点距离相等的点的轨迹是什么?
答案 连接两定点所得线段的垂直平分线.
思考2 平面内,到一定点和一条定直线(点不在定直线上)距离相等的点的轨迹是直线还是曲线呢?
答案 曲线.
梳理 (1)定义:平面内与一定点F和一条定直线l(l不过F)的距离相等的点的集合叫作抛物线.
(2)焦点:定点F叫作抛物线的焦点.
(3)准线:定直线l叫作抛物线的准线.
知识点二 抛物线的标准方程
思考 抛物线方程中p有何意义?抛物线的开口方向由什么决定?
答案 p是抛物线的焦点到准线的距离,抛物线的方程中一次项决定开口方向.
梳理 抛物线的标准方程有四种类型
图形
标准方程
焦点坐标
准线方程
y2=2px(p>0)
x=-
y2=-2px(p>0)
x=
x2=2py(p>0)
y=-
x2=-2py(p>0)
y=
特别提醒:(1)方程特点:焦点在x轴上,x是一次项,y是平方项;焦点在y轴上,y是一次项,x是平方项.
(2)一次项表明焦点所在轴,它的符号表明开口方向,有如下口诀:
焦点轴一次项,符号确定开口向;
若y是一次项,负时向下正向上;
若x是一次项,负时向左正向右.
1.到定点的距离与到定直线的距离相等的点的轨迹是抛物线.( × )
2.抛物线的方程都是y关于x的二次函数.( × )
3.方程x2=2ay(a≠0)表示开口向上的抛物线.( × )
类型一 求抛物线的标准方程
例1 分别求满足下列条件的抛物线的标准方程.
(1) 过点(3,-4);
(2) 焦点在直线x+3y+15=0上.
考点 抛物线的标准方程
题点 求抛物线方程
解 (1)方法一 ∵点(3,-4)在第四象限,
∴设抛物线的标准方程为y2=2p1x(p1>0)或x2=-2p2y (p2>0).
把点(3,-4)分别代入y2=2p1x和x2=-2p2y,
得(-4)2=2p1·3,32=-2p2·(-4),
即2p1=,2p2=.
∴所求抛物线的标准方程为y2=x或x2=-y.
方法二 ∵点(3,-4)在第四象限,∴抛物线的方程可设为y2=ax (a≠0)或x2=by (b≠0).
把点(3,-4)分别代入,可得a=,b=-.
∴所求抛物线的标准方程为y2=x或x2=-y.
(2)令x=0得y=-5;令y=0得x=-15.
∴抛物线的焦点为(0,-5)或(-15,0).
∴所求抛物线的标准方程为x2=-20y或y2=-60x.
反思与感悟 求抛物线的标准方程的关键与方法
(1)关键:确定焦点在哪条坐标轴上,进而求方程的有关参数.
(2)方法:①直接法,建立恰当坐标系,利用抛物线的定义列出动点满足的条件,列出对应方程,化简方程;
②直接根据定义求p,最后写标准方程;
③利用待定系数法设标准方程,找有关的方程组求系数.
跟踪训练1 求满足下列条件的抛物线的标准方程.
(1)过点(-3,2);
(2)焦点在直线x-2y-4=0上;
(3)已知抛物线焦点在y轴上,焦点到准线的距离为3.
解 (1)设所求的抛物线方程为y2=-2p1x(p1>0)或x2=2p2y(p2>0),∵过点(-3,2),
∴4=-2p1(-3)或9=2p2·2,
∴p1=或p2=.
故所求抛物线的标准方程为y2=-x或x2=y.
(2)令x=0得y=-2,令y=0得x=4,
∴抛物线的焦点坐标为(4,0)或(0,-2).
当焦点坐标为(4,0)时,=4,
∴p=8,此时抛物线方程为y2=16x;
当焦点坐标为(0,-2)时,=|-2|,
∴p=4,此时抛物线方程为x2=-8y.
故所求抛物线的标准方程为y2=16x或x2=-8y.
(3)由题意知,抛物线标准方程为x2=2py(p>0)或x2=-2py(p>0)且p=3.
∴抛物线的标准方程为x2=6y或x2=-6y.
类型二 求抛物线的焦点坐标和准线方程
例2 指出下列抛物线的焦点坐标和准线方程并说明抛物线开口方向.
(1)y=x2;
(2)x=ay2(a≠0).
解 (1)抛物线y=x2的标准形式为x2=4y,
∴p=2,∴焦点坐标是(0,1),准线方程是y=-1,抛物线开口向上.
(2)抛物线方程的标准形式为y2=x,
∴2p=.
①当a>0时,=,抛物线开口向右,
∴焦点坐标是,准线方程是x=-;
②当a<0时,=-,抛物线开口向左,
∴焦点坐标是,准线方程是x=-.
综上所述,当a≠0时,抛物线x=ay2的焦点坐标为,准线方程为x=-,当a>0时,