高二數學教案 拋物線及其標準方程 1

2021-07-14 07:03:08 字數 2887 閱讀 3742

一.課題:拋物線及其標準方程(1)

二.教學目標:

1.使學生掌握拋物線的定義、拋物線的標準方程及其推導過程.

2.要求學生進一步熟練掌握解析幾何的基本思想方法,提高分析、對比、概括、轉化等方面的能力.

3.通過乙個簡單實驗引入拋物線的定義,可以對學生進行理論**於實踐的辯證唯物主義思想教育.

三.教學重、難點:

1. 重點:拋物線的定義和標準方程.(解決辦法:通過乙個簡單實驗與橢圓、雙曲線的定義相比較引入拋物線的定義;通過一些例題加深對標準方程的認識).

2. 難點:拋物線的標準方程的推導.(解決辦法:由三種建立座標系的方法中選出一種最佳方法,避免了硬性規定座標系.)

四、教學過程

(一)匯出課題:我們已學習了圓、橢圓、雙曲線三種圓錐曲線.今天我們將學習第四種圓錐曲線——拋物線,以及它的定義和標準方程.課題是「拋物線及其標準方程」.

請大家思考兩個問題:

問題1:同學們對拋物線已有了哪些認識?

在物理中,拋物線被認為是拋射物體的執行軌道;在數學中,拋物線是二次函式的圖象?

問題2:在二次函式中研究的拋物線有什麼特徵?

在二次函式中研究的拋物線,它的對稱軸是平行於y軸、開口向上或開口向下兩種情形.

引導學生進一步思考:如果拋物線的對稱軸不平行於y軸,那麼就不能作為二次函式的圖象來研究了.今天,我們突破函式研究中這個限制,從更一般意義上來研究拋物線.

(二)拋物線的定義

1.回顧:平面內與乙個定點f的距離和一條定直線l的距離的比是常數e的軌跡,

當0<e<1時是橢圓,當e>1時是雙曲線,那麼當e=1時,它又是什麼曲線?

2.簡單實驗

如圖2-29,把一根直尺固定在畫圖板內直線l的位置上,一塊三角板的一條直角邊緊靠直尺的邊緣;把一條繩子的一端固定於三角板另一條直角邊上的點a,擷取繩子的長等於a到直線l的距離ac,並且把繩子另一端固定在圖板上的一點f;用一支鉛筆扣著繩子,緊靠著三角板的這條直角邊把繩子繃緊,然後使三角板緊靠著直尺左右滑動,這樣鉛筆就描出一條曲線,這條曲線叫做拋物線.反覆演示後,請同學們來歸納拋物線的定義,教師總結.

3.定義:

平面內與一定點f和一條定直線l的距離相等的點的軌跡叫做拋物線(定點f不在定直線l上).定點f叫做拋物線的焦點,定直線l叫做拋物線的準線.

(三)拋物線的標準方程

設定點f到定直線l的距離為p(p為已知數且大於0).下面,我們來求拋物線的方程.怎樣選擇直角座標系,才能使所得的方程取較簡單的形式呢?

讓學生議論一下,教師巡視,啟發輔導,最後簡單小結建立直角座標系的幾種方案:

方案1:(由第一組同學完成,請一優等生演板.)

以l為y軸,過點f與直線l垂直的直線為x軸建立直角座標系(圖2-30).設定點f(p,0),動點m的座標為(x,y),過m作md⊥y軸於d,拋物線的集合為:p=.

化簡後得:y=2pxp (p>0).

方案2:(由第二組同學完成,請一優等生演板)

以定點f為原點,平行l的直線為y軸建立直角座標系(圖2-31).設動點m的座標為(x,y),且設直線l的方程為x=-p,定點f(0,0),過m作md⊥l於d,拋物線的集合為:

p=.化簡得:y=2px+p (p>0).

方案3:(由第

三、四組同學完成,請一優等生演板.)

取過焦點f且垂直於準線l的直線為x軸,x軸與l交於k,以線段kf的垂直平分線為y軸,建立直角座標系(圖2-32).

拋物線上的點m(x,y)到l的距離為d,拋物線是集合p=.

化簡後得:y=2px(p>0).

比較所得的各個方程,應該選擇哪些方程作為拋物線的標準方程呢?

引導學生分析出:方案3中得出的方程作為拋物線的標準方程.這是因為這個方程不僅具有較簡的形式,而方程中的係數有明確的幾何意義:一次項係數是焦點到準線距離的2倍.由於焦點和準線在座標系下的不同分布情況,拋物線的標準方程有四種情形(列表如下):

由學生講清為什麼會出現四種不同的情形,四種情形中p>0;並指出圖形的位置特徵和方程的形式應結合起來記憶.即:當對稱軸為x軸時,方程等號右端為±2px,相應地左端為y;當對稱軸為y軸時,方程等號的右端為±2py,相應地左端為x.同時注意:當焦點在正半軸上時,取正號;當焦點在負半軸上時,取負號.

(四)四種標準方程的應用

例題:(1)已知拋物線的標準方程是y=6x,求它的焦點座標和準線方程;

(2)已知拋物線的焦點座標是f(0,2),求它的標準方程.

方程是x=8y.

練習:根據下列所給條件,寫出拋物線的標準方程:

(1)焦點是f(3,0答案是:(1)y=12x;

2)y=x;

(3)焦點到準線的距離是23)y=4x,y=4x,x=4y,x=4y.

由三名學生演板,教師予以訂正.

這時,教師小結一下:由於拋物線的標準方程有四種形式,且每一種形式中都只含乙個係數p,因此只要給出確定p的乙個條件,就可以求出拋物線的標準方程.當拋物線的焦點座標或準線方程給定以後,它的標準方程就唯一確定了;若拋物線的焦點座標或準線方程沒有給定,則所求的標準方程就會有多解.

(五)小結:

本次課主要介紹了拋物線的定義,推導出拋物線的四種標準方程形式,並加以運用.

五、作業:

到準線的距離是多少?點m的橫座標是多少?

2.求下列拋物線的焦點座標和準線方程:(1)x=2y;(2)4x+3y=0;(3)2y+5x=0;(4)y6x=0.

3.根據下列條件,求拋物線的方程,並描點畫出圖形:

(1)頂點在原點,對稱軸是x軸,並且頂點與焦點的距離等於6;

(2)頂點在原點,對稱軸是y軸,並經過點p(6,3).

4.求焦點在直線3x4y12=0上的拋物線的標準方程.

作業答案:

3.(1)y=24x,y=2x,(2)x=12y(圖略)

4.分別令x=0,y=0得兩個焦點f1(0,3),f2(4,0),從而可得拋物線方程為x=12y或y=16x.

w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

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