抛物线及其标准方程教案
●教学目标
(一)教学知识点
1.抛物线的定义.
2.抛物线的四种标准方程形式及其对应的焦点和准线.
(二)能力训练要求
1.掌握抛物线的定义及其标准方程.
2.掌握抛物线的焦点、准线及方程与焦点坐标的关系.
(三)德育渗透目标
1.训练学生化简方程的运算能力.
2.培养学生数形结合、分类讨论的思想.
3.根据圆锥曲线的统一定义,可以对学生进行运动、变化、对立、统一的辩证唯物主义思
想教育.
●教学重点
1.抛物线的定义及焦点与准线.
2.抛物线的四种标准方程形式,以及p的意义.
●教学难点
抛物线的四种图形,标准方程的推导及焦点坐标与准线方程.
●教学方法
启发引导式
通过回忆椭圆与双曲线的第二定义可引入抛物线的定义,从而推出抛物线的四种标准
方程.
●教具准备
投影片两张
第一张:抛物线的四种形式(记作§8.5.1 A)
第二张:例题与课时小结(记作§8.5.1 B)
●教学过程
Ⅰ.课题导入
[师]我们知道,到一个定点的距离和到一条定直线的距离的比是常数的点的轨迹,
当常数在(0,1)内变化时,轨迹是椭圆;当常数大于 1时,轨迹是双曲线;那么当常数
等于1时轨迹是什么曲线呢?这就是今天我们要学习的第三种圆锥曲线——抛物线,以及
它的定义和标准方程.
板书课题“抛物线及其标准方程(1)”.
[师]现在,同学们思考两个问题:
1.对抛物线大家已有了哪些认识?
[生]在物理学中,抛物线被认为是抛体运动的轨迹;在数学中,抛物线是二次函数
的图象.
[师]2.二次函数中抛物线的图象特征是什么?
[生]在二次函数中研究的抛物线,它的对称轴平行于 y轴,开口向上或开口向下两
种情形
[师]如果抛物线的对称轴不平行于 y轴,那么就不能作为二次函数的图象来研究了.
今天我们突破函数研究中的限制,从一般意义上来研究抛物线.
Ⅱ.讲授新课
[师]如图所示,把一根直尺固定在图上直线 l的位置,把一块三
角尺的一条直角边紧靠着直尺的边缘,再把一条细绳的一端固定在三角尺的另一条直角边
的一点A,取绳长等于点A到直角顶点C的长(即点A到直线l的距离),并且把绳子的另
一端固定在图板上的一点 F,用铅笔尖扣着绳子,使点 A到笔尖的一段绳子紧靠着三角尺,
然后将三角尺沿着直尺上下滑动,笔尖就在图板上描出了一条曲线.请同学们说出这条曲线
有什么特征?
[生]这条曲线上任意一点 P到F的距离与它到直线 l的距离相等.再把图板绕点F旋
转90°,曲线即为初中见过的抛物线.
[师]现在我们一起归纳抛物线的定义:平面内与一个定点 F和一条定直线 l的距离
相等的点的轨迹叫做抛物线.点 F叫做抛物线的焦点,直线 l叫做抛物线的准线.下面根据
抛物线的定义来求其方程,大家先想想一般求曲线方程的步骤.
[生]首先建立适当的坐标系,然后在曲线上任取一点坐标设为(x,y),再根据题意
找出 x与y的关系即为所求方程.
[师]现在大家自己求抛物线方程,根据抛物线定义,知道 F是定点,l是定直线,
从而F到l的距离为定值,设为p,则 p是大于0的数.
以下是学生的几种不同求法:
解法一:以 l为 y轴,过点 F垂直于 l的直线为 x轴建立直角坐
标系(如右图所示),则定点F(p,0)
设动点 M(x,y),由抛物线定义得:
xypx 22)(
化简得:
y2=2px-p2(p>0)
解法二:以定点 F为原点,过点 F垂直于l的直线为 x轴建立直
角坐标系(如右图所示),则定点F(0,0),l的方程为 x=-p.
设动点 M(x,y),由抛物线定义得:
22 yx =|x+p|
化简得:
y2=2px+p2(p>0)
解法三:取过焦点 F且垂直于准线 l的直线为 x轴,x轴与l交于 K,以线段KF的垂直
平分线为y轴建立直角坐标系,如右图所示,则有F( 2
p ,0),l的方程为 x=- 2
p .
设动点 M(x,y),由抛物线定义得:
2)2(
22 pxypx
化简得
y2=2px(p>0)
[师]通过比较可以看出,第三种解法的答案不仅具有较简的形
式,而且方程中一次项的系数是焦点到准线距离的 2倍.我们把这个方程叫做抛物线的标准
方程,它表示抛物线的焦点在 x轴的正半轴上,坐标是( 2
p ,0),准线方程是 x=- 2
p .现
在大家开始做课本P118上的练习第1题.
学生们经过一番运算,得出当坐标系变为以过焦点且垂直于直线 l的直线作为 y轴,
原点和抛物线都不变时,抛物线方程为 x2=2py.
[师]一条抛物线,由于它在坐标系的位置不同,方程也不同,有四种不同的情况,
如下表所示:(打出投影片§8.5.1 A)
图形 标准方程 焦点坐标 准线方程
y2=2px(p>0) ( 2
p ,0) x=- 2
p
y2=-2px(p>0) (- 2
p ,0) x= 2
p
x2=2py(p>0) (0, 2
p ) y=- 2
p
x2=-2py(p>0) (0,- 2
p ) y= 2
p
[师]下面结合表格,看下列例题:(打开§8.5.1 B)
1.已知抛物线的标准方程是y2=6x,求它的焦点坐标和准线方程.
2.已知抛物线的焦点坐标是F(0,-2),求它的标准方程.
分析:1.先根据抛物线方程确定抛物线是四种中哪一种,求出 p,再写出焦点坐标和
准线方程.
2.先根据焦点位置确定抛物线类型,设出标准方程,求出p,再写出标准方程.
解:1.∵抛物线方程为y2=6x
∴p=3
则焦点坐标是( 2
3 ,0)
准线方程是 x=- 2
3
2.∵焦点在y轴的负半轴上,且 2
p =2
∴p=4
则所求抛物线的标准方程是
x2=-8y
Ⅲ.课堂练习
请学生板演
(1)根据下列条件写出抛物线的标准方程:
①焦点是F(0,3),
②准线方程是 x=- 4
1 ,
③焦点到准线的距离是2.
解:①∵焦点是F(0,3)
∴抛物线开口向上,且 2
p =3
则 p=6
∴所求抛物线方程是
x2=12y
②∵准线方程是 x=- 4
1
∴抛物线开口向右,且 2
p = 4
1
则 p= 2
1
∴所求抛物线方程是
y2=x
③∵焦点到准线的距离是2
∴p=2
∴所求抛物线方程是
y2=4x、y2=-4x、x2=4y、x2=-4y
(2)求下列抛物线的焦点坐标和准线方程:
① y2=20x,
②x2+8y=0,
③ 2y2+5x=0.
解:①∵抛物线方程为y2=20x
∴p=10
则焦点坐标是F(5,0)
准线方程是 x=-5
②∵抛物线方程是 x2+8y=0,即 x2=-8y
∴p=4
则焦点坐标是F(0,-2)
准线方程是y=2
③∵抛物线方程是2y2+5x=0,即y2=- 2
5 x
∴p= 4
5
则焦点坐标是F(- 8
5 ,0)
准线方程是 x= 8
5
Ⅳ.课时小结
由于抛物线的标准方程有四种形式,且每一种形式都只含有一个参数p,因此只要给
出确定p的一个条件就可以求出抛物线的标准方程.当抛物线的焦点坐标或准线方程给定以
后,它的标准方程就惟一确定.
Ⅴ.课后作业
(一)课本P119习题8.5 2、4
(二)预习内容:该小节剩下的两道例题.
●板书设计
§8.5.1 抛物线及其标准方程
(一)抛物线 (二)标准方程 (三)例题
定义 推导 (四)练习题
(五)课时小结