抛物线的几何性质教案
教学内容:
1.抛物线的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率);
2.描点画抛物线.
教学目标:
1.掌握抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质;
2.能根据抛物线的几何性质对抛物线方程进行讨论,在此基础上列表、描
点、画抛物线图形;
3.在对抛物线几何性质的讨论中,注意数与形的结合与转化.
教学过程
一、课题引入
先复习抛物线的定义、四类标准方程以及相应的焦点坐标、准线方程.然后
提出:为了准确而简便地画出抛物线的图形,应对抛物线的标准方程所对应的
图形的位置有一个大体的估计,为此要先对抛物线的范围、对称性、截距进行讨
论.还应明确,把抛物线的定义与椭圆、双曲线的第二定义加以对比,提出抛物
线的离心率等于1.
二、知识讲解
1.抛物线对学生来说是比较熟悉的,有了讨论椭圆、双曲线几何性质的基
础,再讨论抛物线的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率)不会遇到什么障碍
但要注意:抛物线的性质和椭圆、双曲线比较起来,差别较大,它的离心率等于
1,它只有一个焦点、一个顶点、一条对称轴、一条准线,它没有中心,通常称抛
物线为无心圆锥曲线,而称椭圆和双曲线为有心圆锥曲线.
2.在抛物线的标准方程 y2=2px(p>0)中,令 x= 2
p ,则y=±p.这就
是说,通过焦点而垂直于 x轴的直线与抛物线两交点的坐标为( 2
p ,p),(
2
p ,-p),连结这两点的线段叫做抛物线的通径,它的长是 2p.利用抛物线
的几何性质及抛物线上坐标为( 2
p ,p),( 2
p ,-p)的两点,能够方便地
画出反映抛物线基本特征的草图.
三、例题讲解
例1.已知抛物线的顶点在原点且经过点(5,5),x轴为对称轴,求这抛
物线的方程,并画出它的图形.
分析:首先由已知点坐标代入方程,求参数p.
解:设抛物线方程为y2=2px,因为它过点(5,5),
故 52=2p×5,p= 2
5
所以 抛物线方程为y2=5x.列表
x 0 1.25 2 2 3 4 …
y 0 2.5 3.2 3.2 3.9 3.9 …
描点,画图,(图略)
例 2.探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源位于抛物线的焦点
处,已知灯的圆的直径60cm,灯深为40cm,求抛物线的标准方程和焦点位置.
分析:这是抛物线的实际应用题,设抛物线的标准方程后,根据题设条件,
可确定抛物线上一点坐标,从而求出p值.
解:(见课本P99)
例3.过抛物线y2=2px的焦点F任作一条直线m,交这抛物线于P1、P2两点
求证:以P1P2为直径的圆和这抛物线的准线相切.
分析:运用抛物线的定义和平面几何知识来证比较
简捷.
证明:如图2-15.设P1P2的中点为P0,过P1、P0、P2
分别向准线l引垂线P1Q1,P0Q0,P2Q2,垂足为Q1、Q0、Q2,
则
|P1F|=|P1Q1|,|P2F|=|P2Q2|
∴|P1P2|=|P1F|+|P2F|
=|P1Q1|+|P2Q2|=2|P0Q0|
所以P0Q0是以P1P2为直径的圆 P0的半径,且 P0Q0⊥l,因而圆 P0和准线 l相
切.
四、练习与讲评
1.求满足下列条件的抛物线的方程
(1)顶点在原点,焦点是(0,-4)
(2)顶点在原点,准线是x=4
(3)焦点是F(0,5),准线是y=-5
(4)顶点在原点,焦点在x轴上,过点 A(-2,4)
2.在同一坐标系中,画出下列抛物线的草图.
(1)y2=2x (2)y2=x (3) xy 2
12 (4)y2=4x
比较这些图形,说明抛物线开口大小与方程中x的系数是怎样的关系.
3.一条隧道的顶部是抛物拱形,拱高是 1.1m,跨度是 2.2m,求拱形的抛物线
方程.
4.设抛物线y2=4x的焦点F,准线l交x轴于 R,过抛物线上一点P(4,4)作
PQ⊥l于 Q.求梯形PFRQ的面积.
答 案
1.(1)x2=-16y (2)y2=-16x (3)x2=20y
(4)y2=-8x
2.(图略)x的系数越大,抛物线张口越大
3. yx 10
112
4.14
讲评:(1)要正确判断抛物线的标准形式.(2)注意 p>0.(3)对于
实际问题,要合理选择坐标系.