资源描述
抛物线(教案)A
一、 学问梳理:
1. 抛物线的定义
定义的理解:
定点在直线上,轨迹是: .
2. 抛物线的标准方程及性质(见下表)
标准方程
图
形
顶
点
对称轴
焦
点
准
线
离心率
焦半径
焦点弦公式
x轴
x轴
y轴
y轴
3、焦半径公式
(1)y2=2px (p>0) , M(x0, y0) 为抛物线上任意一点。F为抛物线的焦点, |MF|=P2+x0
(2)、n=p1+cosθ , m=p1-cosθ 1m+ 1n = 2p
4、若抛物线y2=2px (p>0)过焦点的弦AB,设A(x1,y1)B(x2,y2),则有下列结论:
(1)、|AB|=p+x1+x2
(2)、|AB|=2psin2θ( y2=2px (p>0), |AB|=2pcos2θ( x2=2py (p>0))
(3)、|AB|=2pcos2θ( x2=2py (p>0))(通径是最短的焦点弦)
(4)、x1x2=p24 , y1y2=-p2
(5)、过焦点且垂直于对称轴的弦叫通径:|AB|=2p
(6)、焦点弦端点与顶点构成的三角形面积:
S∆AOB=p22sinθ=12|AB|∙|ON|=12|OF|∙|A1 B1|=12|OF|∙|yA-yB|
(7)、以焦点弦为直径的圆与准线相切
(8)、过焦点弦的端点的切线相互垂直且交点在准线上
过抛物线焦点弦的两端点作抛物线的切线,两切线交点位置有何特殊之处?
以y2=2px(p>0)为例说明
特例:当弦轴时,则点P的坐标为-p2,0在准线上.
证明:当弦AB过焦点F,设、
则过A点的切线方程是: ①
过B点的切线方程是: ②
由①-②可得:
即:
∴代入①式可得:
∵弦AB过焦点弦,由焦点弦性质可知,∴x=-p2,即交点P坐标为.
结论延长:切线交点与弦中点连线平行于对称轴
结论发散:当弦AB不过焦点即切线交点P不在准线上时,切线交点与弦中点的连线也平行于对称轴.
(9)、过抛物线准线上任一点作抛物线的切线,则过两切点的弦必过焦点。
以(p>0)为例说明
特例:过准线与x轴的交点作抛物线的切线,则过两切点AB的弦必过焦点.
证明: p(-p2,0),设、,则切线PA的方程为,切线PB的方程为.均过点P,则x1=p2,,x2=p2 ,故弦AB过焦点.
证明:设准线上任一点p-p2 ,y0,切点分别为、,
则切线方程分别为:,
两切线均过点P,则满足,.
故过两切点的弦AB方程为:,
则弦AB过焦点.
结论延长:过准线上任一点作抛物线的切线,过两切点的弦最短时,即为通径.
(10)、如图,AB是过抛物线(p>0)焦点F的弦,Q是AB的中点,l是抛物线的准线,,,过点A,B的切线相交于P点,PQ与抛物线交于点M.
(1)与是否有特殊的位置关系?
结论:PA⊥PB.
证明:,,∴
∴PA⊥PB.
(2)与是否有特殊的位置关系?
结论:PF⊥AB.
证明:,
,
∴PF⊥AB.
(3)点M与点P、Q的关系
结论:M平分PQ.
证明:,∴
∴
∴M平分PQ.
(4)直线PA与∠A1AB,直线PB与∠B1BA的关系
结论:PA平分∠A1AB,PB平分∠B1BA.
证明:,,
∴,
∵ ∴
即PA平分∠A1AB,同理PB平分B1BA.
(5)与的大小比较
结论:
证明:,,
∴
(6)的最值问题
结论:
证明:
∵
≥
∴(两等号可同时取得)
课下思考:当弦AB不过焦点,切线交于P点时,有无与上述结论类似结果.
则①,
②PA平分∠A1AB,同理PB平分∠B1BA.
③
④点M平分PQ
⑤
【练习】
对每个正整数n,是抛物线上的点,过焦点F的直线FAn交抛物线于另一点,
(1)试证:(n≥1)
(2)取,并Cn为抛物线上分别以An与Bn为切点的两条切线的交点,求证:(n≥1)
(1)证明:焦点(0,1)
设直线An Bn方程为:
消去y得
∴
(2)由 则
故在An处切线方程为,即类似的,在Bn处切线方程为,即
两式相减得代入可得
则点
∴
从而
∴
【作业】
1、证明上述问题中的结论发散
2、已知抛物线的焦点为F,A,B是抛物线上的两动点,且(>0),过A,B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M,
(1)证明:的值;(2)设的面积为S,写出的表达式,并求S的最小值.
3、已知抛物线C的方程为,焦点为F,准线为l,直线m交抛物线于两点A,B;(1)过点A的抛物线C的切线与y轴交于点D,求证:;(2)若直线m过焦点F,分别过点A,B的两条切线相交于点M,求证:AM⊥BM,且点M在直线l上.
5、直线与抛物线的关系
(1)、KAB∙yM=p
(2)、直线与抛物线的公共点的状况
6、二次函数y=ax2+bx+c(a≠0) 按向量m=(b2a,-4ac-b24a) 平移得到y=ax2,其中平移后坐标系下的焦点坐标为(0,14a),平移前的焦点坐标为((-b2a,1-4ac+b24a)
7、抛物线的焦点的位置的推断:看方程中的一次项,一次项是哪个变量,焦点就在哪个变量对应的坐标轴上,而且正系数在正半轴,负系数在负半轴;
8、A、B两点都在抛物线上,且OA⊥OB,则x1x2=4p , y1y2=-4p2
二、题型探究
探究一:抛物线的标准方程
例1:依据下列条件求出抛物线的标准方程
(1)、焦点到准线的距离是2;
(2)、已知抛物线的顶点在原点,对称轴是X轴,抛物线上的点A(-3,y)到焦点的距离是5,
解:(1):y2=±x;x2=±y
(2):P=4,y2=-8x
探究二:抛物线的几何性质
例2:过抛物线y2=4x的焦点作一条直线与抛物线相交于A,B两点,它们的横坐标之和为5,则这样的直线(B)
(A) 有且只有一条(B)有且仅有两条(C)有很多条 (D)不存在
例3:已知点P是抛物线y2=2x上任意一点,F为抛物线的焦点,点A(3,2),则|PA|+|PF|的最小值为 3.5,此时P的坐标是( 2,2 )
探究三:直线与抛物线的关系
例4:已知A,B是抛物线上两点,O为原点,且OA⊥OB,求证:
(1)A,B两点的横坐标之积和纵坐标之积都是常数;(4p2, -4p2)
(2)、直线AB过定点。(2p,0)
三、方法提升:
1、抛物线的定义是对抛物线考察的重点,往往从几何代数两个方面考察:
2、关于直线与抛物线的交点问题,相对于椭圆与双曲线来说,由于其方程的特点,直接设交点的坐标解决问题简便易行;直线方程也可以依据方程的特点,机敏设为y=kx+b或者x=my+a
四、反思感悟
五、课时作业
1.过抛物线的焦点作直线交抛物线于,两点,假如,那么= (B)
(A)10 (B)8 (C)6 (D)4
2.已知为抛物线上一动点,为抛物线的焦点,定点,则的最小值为(B )
(A)3 (B)4 (C)5 (D)6
3.过抛物线的焦点作直线交抛物线于、两点,若线段、的长分别是、,则=(C )
(A) (B) (C) (D)
4.顶点在原点,焦点在y轴上,且过点P(4,2)的抛物线方程是(A )
(A) x2=8y (B) x2=4y (C) x2=2y (D)
5.抛物线y2=8x上一点P到顶点的距离等于它们到准线的距离,这点坐标是(D)
(A) (2,4) (B) (2,±4) (C) (1,) (D) (1,±)
6.过抛物线焦点的直线它交于、两点,则弦的中点的轨迹方程是 ______
7.抛物线顶点在原点,以坐标轴为对称轴,过焦点且与y轴垂直的弦长等于8,则抛物线方程为
8.抛物线y2=-6x,以此抛物线的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程是
9.以双曲线的右准线为准线,以坐标原点O为顶点的抛物线截双曲线的左准线得弦AB,求△OAB的面积.
10.正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线上,求这个正三角形的边长
(答案:边长为)
11.正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线上,求正三角形外接圆的方程(答案:)
12.已知的三个顶点是圆与抛物线的交点,且的垂心恰好是抛物线的焦点,求抛物线的方程 (答案:)
13.已知直角的直角顶点为原点,、在抛物线上,(1)分别求、两点的横坐标之积,纵坐标之积;(2)直线是否经过一个定点,若经过,求出该定点坐标,若不经过,说明理由;(3)求点在线段上的射影的轨迹方程 答案:(1); ;(2)直线过定点;(3)点的轨迹方程为
14.已知直角的直角顶点为原点,、在抛物线上,原点在直线上的射影为,求抛物线的方程 (答案:)
15.已知抛物线与直线相交于、两点,以弦长为直径的圆恰好过原点,求此抛物线的方程 (答案:)
16.已知直线与抛物线相交于、两点,若,(为坐标原点)且,求抛物线的方程 (答案:)
17.顶点在坐标原点,焦点在轴上的抛物线被直线截得的弦长为,求抛物线的方程
( 答案:或)
参考答案:
1.B2.B3.C4.A5.D6.7.x2=±8y
8. ,9. 10.边长为
11.分析:依题意可知圆心在轴上,且过原点,故可设圆的方程为:,
又∵ 圆过点, ∴ 所求圆的方程为
12. 13.(1); ;(2)直线过定点
(3)点的轨迹方程为
14. 15. 16. 17.或
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