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单      位 : 教育技术与创新部
上传时间 : 2017-04-27 13:01:14
指数函数的图像和性质教案 高二.doc(203KB)
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0 0 类别 : 教案
●教学目标 (一)教学知识点 1.利用抛物线的标准方程和定义来解决问题. 2.抛物线焦点弦的性质及焦点弦长的求法. (二)能力训练要求 1.熟练掌握利用抛物线的标准方程和定义来解决问题. 2.掌握抛物线焦点弦的性质及焦点弦长的求法. (三)德育渗透目标 1.训练学生分析问题与解决问题的能力,训练学生方程同解变形、解方程和方程组的运 算能力. 2.培养学生数形结合、分类讨论的思想方法,培养学生利用圆锥曲线定义的解题思想及 方法. ●教学重点 1.抛物线定义的应用. 2.抛物线的焦点弦长求法. 3.抛物线综合知识的应用. ●教学难点 抛物线各个知识点的综合应用. ●教学方法 讲练结合法. ●教具准备 投影片三张 第一张:例1与例2(记作§8.5.2 A) 第二张:例3与例4(记作§8.5.2 B) 第三张:练习题(记作§8.5.2 C) ●教学过程 Ⅰ.课题导入 [师]通过上一节课的学习,现在请大家回答下面两个问题: 1.抛物线的定义是什么? 2.抛物线的标准方程有几种形式?分别是什么,并说出对应的焦点坐标和准线方程?  [生]1.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. 2.抛物线的标准方程共四种形式: 开口向右,y2=2px(p>0),F( 2 p ,0),l:x=- 2 p 开口向左,y2=-2px(p>1),F(- 2 p ,0),l:x= 2 p 开口向上,x2=2py(p>0),F(0, 2 p ),l:x=- 2 p 开口向下,x2=-2py(p>0),F(0,- 2 p ),l:y= 2 p [师]回答得很好,下面我们看几个例题. (打出投影片§8.5.2 A) Ⅱ.讲授新课 [例 1]点 M与点 F(4,0)的距离比它到直线 l:x+5=0的距离小 1,求点 M的轨迹方 程. [师]想想怎样求点M的轨迹方程? [生]先设 M的坐标为(x,y),接着用两点间距离公式及点到直线距离公式表示出上 面的关系及条件,则得到有关x与y的一个关系,再化简即得出结论. [师]此同学按的是求轨迹方程的一般做法,这种方法在化简时过程比较繁琐,大家 应结合我们今天学的“抛物线及其方程”,看能否用一种比较简便的方法做出来. [生]由题可知,点M应在直线l的右边,否则点M到F的距离大于它到l的距离;其 次,“点M与点F的距离为它到直线x+4=0的距离”,由此可知点M的轨迹是以F为焦点, 直线x+4=0为准线的抛物线. 解:如右图所示,设点M的坐标为(x,y) 由已知条件可知,点 M与点 F的距离等于它到直线 x+4=0的距离. 根据抛物线的定义,点M的轨迹是以F(4,0)为焦点的抛物线. ∵ 2 p =4 ∴p=8 因为焦点在x轴的正半轴上,所以点M的轨迹方程为y2=16x. [例2]斜率为1的直线经过抛物线y2=4x的焦点,与抛物线交于两点A、B,求线段AB 的长. 先请两名学生在黑板上做,最后老师与全体同学一起订正并归纳,可得以下三种解法. 如图所示,由抛物线的标准方程可知,焦点 F(1,0),准线方 程x=-1.  由题可知,直线AB的方程为y=x-1 代入抛物线方程y2=4x,整理得 x2-6x+1=0 解法一:解上述方程得 x1=3+2 2 ,x2=3-2 2 分别代入直线方程得 y1=2+2 2 ,y2=2-2 2 即A、B的坐标分别为(3+2 2 ,2+2 2 ),(3-2 2 ,2-2 2 ) ∴|AB|= 864)222222(2)223223( 22  解法二:设A(x1,y1)、B(x2,y2),则 x1+x2=6,x1·x2=1 ∴|AB|= 2 |x1-x2| 8462 4)(2 2 21 2 21   xxxx 解法三:设A(x1,y1)、B(x2,y2),由抛物线定义可知,|AF|等于点A到准线x=-1的距离 |AA′| 即|AF|=|AA′|=x1+1 同理|BF|=|BB′|=x2+1 ∴|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+2=8 (打出投影片§8.5.2 B) [例3]已知抛物线的焦点在 x轴上,抛物线上的点 M(-3,m)到焦点的距离等于5, 求抛物线的标准方程和 m的值. 分析:焦点在 x轴上的抛物线有两种形式,一种开口向右,另一种开口向左,因为 M 的横坐标是-3,所以开口向左.先设出抛物线标准方程,根据 M在抛物线上与M到焦点的距 离等于 5可得出两个方程.从而得出方程组,解方程组即可.另外也可根据抛物线定义,M 到焦点的距离等于M到准线的距离.因准线方程为x= 2 p ,则有 2 p +3=5,即可求得p,从而 得出抛物线方程. 解法一:设抛物线方程y2=-2px(p>0),则焦点F(- 2 p ,0),由题设可得:      5)23( 6 22 2 pm pm 解得           62 4 62 4 m p m p 或 故抛物线的方程为y2=-8x,m的值为± 62 . 解法二:设抛物线方程为y2=-2px(p>0),则焦点F(- 2 p ,0),准线方程为x= 2 p . 根据抛物线的定义,M到焦点的距离等于5,也就是M到准线的距离等于5,则 2 p +3=5 ∴p=4 因此抛物线方程为y2=-8x 又点M(-3,m)在抛物线上,于是 m2=24 ∴m=± 62 评述:比较两种解法,可看出运用定义的方法简捷. [例4]在抛物线y2=2x上求一点 P,使P到焦点F与到点A(3,2)的距离之和最小. 分析:P是抛物线上任一点,如按一般思路设出坐标,再用两点 间距离表示出 P到焦点 F的距离及 P到点 A的距离,接着得出一关系, 从而求最值的话,计算上太繁;此题可用抛物线的定义,用 P到焦点 F的距离等于 P到准线l的距离即可作出. 解:如下图所示,设抛物线的点 P到准线的距离为|PQ| 由抛物线定义可知:|PF|=|PQ| ∴|PF|+|PA|=|PQ|+|PA| 显然当P、Q、A三点共线时,|PQ|+|PA|最小. ∵A(3,2),可设 P(x0,2)代入y2=2x得 x0=2 故点 P的坐标为(2,2). Ⅲ.课堂练习 (打出投影片§8.5.2 C) 1.焦点在 y轴上的抛物线被直线 x-2y-1=0截得的弦长为 15,求这抛物线的标准方 程. 分析:焦点是在 y轴正半轴上还是在 y轴负半轴上?本题没有指明,应当有两种情况, 可以分两种情况来解,但我们可以统一地设抛物线方程x2=ay(a≠0). 解:设抛物线方程为:x2=ay(a≠0) 由方程组     012 2 yx ayx 消去 y得:2x2-ax+a=0 ∵直线与抛物线有两个交点. ∴Δ=(-a)2-4×2×a>0 即 a<0或a>8 设两交点坐标为A(x1,y1)、B(x2,y2),则 x1+x2= 2 a ,x1·x2= 2 a ∴|AB|= 2212 ))(1( xxk  )8(54 1 24)2()4 11( 2 2 aa aa       ∵|AB|= 15 ∴ )8(54 1 2 aa  = 15 即 a2-8a-48=0 解得 a=-4或a=12 ∴所求抛物线标准方程为 x2=-4y或 x2=12y 2.已知抛物线y=x2,动弦AB的长为2,求AB中点纵坐标的最小值. 分析一:要求 AB中点纵坐标最小值,可求出 y1+y2最小值.从形 式上看变量较多,结合图形可以观察到 y1、y2是梯形ABC′D′的两底, 这样就使中点纵坐标y成为梯形的中位线,可以利用几何图形的性质 和抛物线定义求解. 解法一:设抛物线 y=x2的弦 AB的端点 A(x1,y1)、B(x2,y2),中 点 M(x,y),抛物线 y=x2的焦点 F(0, 4 1 ),准线 y=- 4 1 .设 A、B、M到准线距离分别为AD、BC、MN. ∴2|MN|=|AD|+|BC|,且|MN|=y+ 4 1 根据抛物线定义,有 |AD|=|AF|,|BC|=|BF| ∴2(y+ 4 1 )=|AF|+|BF| ∵在△ABF中,|AF|+|BF|≥|AB|=2 ∴2(y+ 4 1 )≥2 ∴y≥ 4 3 即M点纵坐标的最小值为 4 3 . 分析二:要求AB中点纵坐标的最小值,可列出纵坐标 y关于某一变量的函数,然后求 此函数的最小值. 解法二:设抛物线y=x2上点A(a,a2)、B(b,b2),AB中点M(x,y). ∴x= 2,2 22 bayba  ∵|AB|=2 ∴(a-b)2+(a2-b2)2=4 则(a+b)2-4ab+(a2+b2)2-4a2b2=4 由2x=a+b,2y =a2+b2,得 ab=2x2-y ∴4x2-4(2x2-y)+4y2-4(2x2-y)2=4 整理得 y=x2+ 14 1 2 x ∴y= 4 1 (4x2+1)+ 14 1 2 x - 4 1 ≥2 4 1 - 4 1 =1- 4 1 = 4 3 当且仅当 4 1 (4x2+1)= 14 1 2 x 即x=± 2 1 时等号成立. ∴AB中点纵坐标的最小值为 4 3 . Ⅳ.课时小结 抛物线的定义反映了抛物线的本质,灵活利用定义往往可以化繁为简,化难为易,且 思路清晰,解法简捷,巧妙的解法常常来源于对定义的恰当运用,要很好地体会. Ⅴ.课后作业 (一)课本P119习题8.5 3、7 (二)预习内容:抛物线的简单几何性质. ●板书设计 §8.5.2 抛物线及其标准方程 例题 练习题 课时小结
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