第二课.求抛物线的方程
抛物线的简单几何性质(第2课时)(教学课件)高二数学(人教A版2019选择性必修第一册)
解析
x-y=2,
由 2
y =4x
得 x2-8x+4=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=8,y1+y2=x1+x2-4=4,
故线段AB的中点坐标为(4,2).
→ →
5.已知定点 F(1,0),动点 P 在 y 轴上运动,点 M 在 x 轴上,且PM·PF=0,延长
→
→
2
-8
,x1-x2=
2
=
2
-8
.
,
22 +8
8
∴y1-y2=[k(x1-1)+2]-[-k(x2-1)+2]=k(x1+x2)-2k= -2k=.
-
∴kAB=1 - 2=-1.
1 2
∴直线AB的斜率为定值-1.
归纳总结
定值与定点问题的求解策略
1.欲证某个量为定值,先将该量用某变量表示,通过变形化简若能
【答案】由 2
y =4x,
消去 y,得 4x2+4(b-1)x+b2=0.
1
由 Δ>0,得 b<2.设 A(x1,y1),B(x2,y2).
b2
则 x1+x2=1-b,x1x2= 4 .
1
C.6
1
D.8
【答案】A
[线段 AB 所在的直线的方程为
1 1
则焦点到直线 AB 的距离为 1-2=2.]
1
x=1,抛物线的焦点坐标为2,0,
2.若直线 x-y=2 与抛物线 y2=4x 交于 A,B 两点,则线段 AB 的中点坐标
是________.
【答案】(4,2)
x-y=2
课件1:2.4.1 抛物线及其标准方程
4.抛物线 y2=-2px(p>0)上有一点 M 的横坐标为-9, 它到焦点的距离为 10,求此抛物线方程和 M 点的坐标. 【解】 设焦点为 F(-2p,0), M 点到准线的距离为 d, 则 d=|MF|=10,即 9+p2=10,∴p=2, ∴抛物线方程为 y2=-4x. 将 M(-9,y)代入抛物线的方程, 得 y=±6.∴M 点坐标为(-9,6)或(-9,-6).
(p2,0)
x=-p2
y2=-2px(p>0) (-p2,0) x=p2
x2=2py(p>0)
(0,p2)
y=-p2
x2=-2py(p>0) (0,-p2)
y=p2
互动探究
题型一:求抛物线的标准方程
例 1 求满足下列条件的抛物线的标准方程. (1)过点 M(-6,6); (2)焦点 F 在直线 l:3x-2y-6=0 上.
课堂小结
1.利用抛物线定义可以把抛物线上的点到焦点的距离转化为 到准线的距离,这一相互转化关系能给解题带来很大的方便, 要注意运用定义解题. 2.在求抛物线的标准方程时,由于其标准方程有四种形式, 易于混淆,解题时一定要做到数形结合,按照“定形(抛物线 焦点位置)→定量(参数 p 的值)”的程序求解.
第二章 圆锥曲线与方程
§2.4.1 抛物线及其标准方程
高中数学选修2-1·同步课件
自主导学
1.掌握抛物线的定义及其标 课标 准方程.(重点、难点) 解读 2.会由抛物线方程求焦点
坐标和准线方程.(易错点)
知识点1:抛物线的定义
【问题导思】 如图 2-4-1,把一根直尺固定在图板内直线 l 的位置,一 块三角板的一条直角边紧靠直尺的边缘,再把一条绳子的一 端固定于三角板的另一条直角边上的点 A,截取绳子的长等 于 A 到直线 l 的距离 AC,并且把绳子的另一端固定在图板 上的一点 F,用一支铅笔扣着绳子,紧靠着三角板的这条直 角边把绳子绷紧,然后使三角板紧靠着直尺上下滑动,这样 铅笔描出一条曲线,思考下面两个问题:
人教版高中数学选修4-4课件:第二讲二第2课时双曲线的参数方程和抛物线的参数方程
x=sec θ,
解:把双曲线方程化为参数方程
(θ 为参
y=tan θ
数),
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18
设双曲线上点 Q(sec θ,tan θ),则
|PQ|2=sec2θ+(tan θ-2)2=
(tan2θ+1)+(tan2θ-4tan θ+4)=
2tan2θ-4tan θ+5=2(tan θ-1)2+3,
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5
2.抛物线的参数方程
如图,抛物线 y2=2px(p>0)的参数方程为
x=2pt2,
____y_=__2_p_t ____t为参数,t=tan1
α.
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6
温馨提示 t=sin1 α(α 是以射线 OM 为终边的角),即 参数 t 表示抛物线上除顶点之外的任意一点与原点连线的 斜率的倒数.
第二讲 参数方程
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1
二、圆锥曲线的参数方程 第 2 课时 双曲线的参数方程和
抛物线的参数方程
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2
[学习目标] 1.了解抛物线和双曲线的参数方程,了 解抛物线参数方程中参数的几何意义(重点). 2.利用抛 物线和双曲线的参数方程处理问题(重点、难点).
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当 tan θ-1=0,即 θ=π4时,
|PQ|2 取最小值 3,此时有|PQ|= 3.
即 P、Q 两点间的最小距离为 3.
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[迁移探究] (变换条件)已知圆 O1:x2+(y-2)2=1 上一点 P 与双曲线 x2-y2=1 上一点 Q,求 P,Q 两点间 距离的最小值.
解:设 Q(sec θ,tan θ), 由题意知|O1P|+|PQ|≥|O1Q|. |O1Q|2=sec2θ+(tan θ-2)2=
(完整版)求抛物线的标准方程
(2)若弦AB被焦点分成长为m,n的两部分,求证:
1/m+1/n=2/p。
(3)设θ为直线AB的倾斜角,求证:当θ=90o时,取 得︱AB︱的最小值2p。
(4)求证:焦点F对A、B在准线上射影的张角为90o。
(5)若弦AB过焦点,求证:以AB为直径的圆与准线 相切。
背 葡萄美酒夜光杯,
4cm
景
引 欲饮琵琶马上催.
入
8cm
问题1:如果测量得酒杯杯口宽 4cm,杯深8cm,试求出该抛 物线方程?
4cm 8cm
解:如图建立平面直角坐标系, 则可知A(-2,8),B(2,8) 所以设抛物线的方程
为: x2 = 2 py( p > 0)
A、B点在抛物线上,代入抛
1 物线方程,可得P= 4 ,
B
y2=2px(p>0),由题意得,点A的坐标为
(40,30)代入方程得 p = 45
4
所以所求抛物线的标准方程是y2=
45
x
2
例2:过抛物线 y2 = 2 px( p > 0)
的焦点F的直线与抛物线相交于A,B两 点,自A、B向准线作垂线,垂足分别为
C、D,求证: CFD = 90
2
1 3 6 5 4
(0,0)
e=1
y2 = -2 px x 0, ( p > 0) y R
关于x 轴 对称,无 对称中心
(0,0)
e=1
x2 = 2 py ( p > 0)
y 0, xR
关于y 轴 对称,无 对称中心
(0,0)
e=1
x2 = -2 py y 0,
关于y 轴 对称,无
第2课时抛物线的简单几何性质
第2课时 抛物线的简单几何性质一、抛物线的性质1.抛物线2y =2px(p>0)的简单几何性质(1)对称性:以-y 代y ,方程2y =2px(p>0)不变,因此这条抛物线是以x 轴为对称轴的轴对称图形.抛物线的对称轴叫做抛物线的轴,抛物线只有一条对称轴. (2)顶点:抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点.(3)离心率:抛物线上的点到焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的离心率, (4)通径:过焦点垂直于轴的弦称为抛物线的通径,其长为2p.(5)范围:由y2=2px ≥0,p>0知x ≥0,所以抛物线在y 轴的右侧;当x 的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸,p 值越大,它开口越开阔. 2.焦半径抛物线上一点与焦点F 连接的线段叫做焦半径,设抛物线上任一点A(x0,y0),则四种标准方程形式下的焦半径公式为3.p 表示焦点到准线的距离,p >0.p 值越大,抛物线的开口越宽;p 值越小,抛物线的开口越窄。
4.焦点弦问题如图所示:AB 是抛物线y 2=2px (p >0)过焦点F 的一条弦,设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),AB 的中点M (x 0,y 0),抛物线的准线为l .(1)以AB 为直径的圆必与准线l 相切; (2)|AB |=2(x 0+p2)=x 1+x 2+p ;(3)A 、B 两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值,即x 1·x 2=42p ,y 1·y 2=2p.题型一、抛物线的对称性例1、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y 2=2px (p >0)上,求这个正三角形的边长.[解析] 如图,设正三角形OAB 的顶点A 、B 在抛物线上,且它们坐标分别为(x 1,y 1)和(x 2,y 2)则:y 21=2px 1,y 22=2px 2.又|OA |=|OB |,∴x 21+y 21=x 22+y 22,即x 21-x 22+2px 1-2px 2=0,∴(x 1-x 2)(x 1+x 2+2p )=0. ∵x 1>0,x 2>0,2p >0,∴x 1=x 2, 由此可得|y 1|=|y 2|, 即线段AB 关于x 轴对称.由于AB 垂直于x 轴,且∠AOx =30°.∴y 1x 1=tan30°=33,而y 21=2px 1,∴ y 1=23p . 于是|AB |=2y 1=43p . 例2、等腰Rt △ABO 内接于抛物线2y =2px(p>0),O 为抛物线的顶点,OA ⊥OB ,则△ABO 的面积是()A .82pB .42p C .22pD .2p[答案] B题型二、抛物线焦点弦的性质例3、斜率为2的直线经过抛物线y 2=4x 的焦点,与抛物线相交于两点A 、B ,求线段AB 的长. 解∴|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+2=3+2=5. 例4、过抛物线2y =8x 的焦点作直线l ,交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 中点的横坐标为3,则|AB|的值为_____________.[答案] 10 题型三、最值问题例5、设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,F 为抛物线焦点.(1)求点P 到点A (-1,1)的距离与点P 到直线x =-1的距离之和的最小值; (2)若B (3,2),求|PB |+|PF |的最小值.[解析] (1)如图,易知抛物线的焦点为F (1,0),准线方程是x =-1,由抛物线的定义知:点P 到直线x =-1的距离等于点P 到焦点F 的距离.于是,问题转化为:在曲线上求一点P ,使点P 到点A (-1,1)的距离与点P 到F (1,0)的距离之和最小.显然,连AF 交抛物线于P 点,故最小值为22+12,即 5. (2)如图把点B 的横坐标代入y 2=4x 中,得y =±12,因为12>2,所以B 在抛物线内部,自B 作BQ 垂直准线于Q ,交抛物线于P 1.此时,由抛物线定义知: |P 1Q |=|P 1F |.那么|PB |+|PF |≥|P 1B |+|P 1Q | =|BQ |=3+1=4. 即最小值为4. 例6、定点M ⎪⎭⎫⎝⎛310,3与抛物线y 2=2x 上的点P 之间的距离为d 1,P 到抛物线准线l 的距离为d 2,则d 1+d 2取最小值时,P 点坐标为( )A .(0,0)B .(1,2)C .(2,2) D.⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,81 [答案] C例7、设抛物线C :x 2=2py 的焦点为F ,准线为l ,A 为C 上一点,已知以F 为圆心,F A 为半径的圆F 交l 于B ,D 两点.(1)若∠BFD =90°,△ABD 的面积为42,求p 的值及圆F 的方程;(2)若A 、B 、F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点,求坐标原点到m 、n 距离的比值.[正解] (1)由已知可得△BFD 为等腰直角三角形,当p >0时,|BD |=2p ,圆F 的半径|F A |=2p ,由抛物线定义可知A 到l 的距离d =|F A |=2p . 因为△ABD 的面积为42,所以12|BD |·d =42,即12·2p ·2p =42,解得p =2,所以F (0,1),圆F 的方程为x 2+(y -1)2=8. 当p <0时,同理可得p =-2,∴F (-1,0), ∴圆F 的方程为x 2+(y +1)2=8.(2)因为A 、B 、F 三点在同一直线m 上,所以AB 为圆F 的直径,∠ADB =90°,由抛物线定义知|AD |=|F A |=12|AB |.所以∠ABD =30°,m 的斜率为33或-33. 当m 的斜率为33时,由已知可设n :y =33x +b ,代入x 2=2py 得x 2-233px -2pb =0. 由于n 与C 只有一个公共点,故Δ=43p 2+8pb =0,解得b =-p 6.因为m 的截距b 1=p 2,|b 1||b |=3,所以坐标原点到m ,n 距离的比值为3. 当m 的斜率为-33时,由图形的对称性可知,坐标原点到m ,n 的距离的比值为3. 课后作业一、选择题1.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)两点,若x 1+x 2=10,则弦AB 的长度为( )A .16B .14C .12D .10[答案] C[解析] 设抛物线的焦点为F ,则|AB |=|AF |+|BF |=x 1+1+x 2+1=x 1+x 2+2=10+2=12. 2.设O 是坐标原点,F 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,A 是抛物线上的一点,F A →与x 轴正向的夹角为60°,则|OA |为( )A.214pB.212pC.136p D.1336p [答案] B[解析] 设A (x 1,y 1),直线F A 的方程为y =3(x -p 2),由⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=2px y =3(x -p 2),得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=32p y 1=3p. ∴|OA |=x 21+y 21=94p 2+3p 2=212p . 3.过抛物线焦点F 的直线与抛物线相交于A 、B 两点,若点A 、B 在抛物线准线上的射影分别为A 1,B 1,则∠A 1FB 1为( )A .45°B .60°C .90°D .120°[答案] C[解析] 设抛物线方为y 2=2px (p >0). 如图,∵|AF |=|AA 1|,|BF |=|BB 1|, ∴∠AA 1F =∠AF A 1,∠BFB 1=∠FB 1B .又AA 1∥Ox ∥B 1B ,∴∠A 1FO =∠F A 1A ,∠B 1FO =∠FB 1B ,∴∠A 1FB 1=12∠AFB =90°.4.抛物线y 2=2x 的焦点为F ,其准线经过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左顶点,点M 为这两条曲线的一个交点,且|MF |=2,则双曲线的离心率为( ) A.102B .2 C. 5 D.52[答案] A[解析] F (12,0),l :x =-12,由题意知a =12.由抛物线的定义知,x M -(-12)=2,∴x M =32,∴y 2M =3,∵点(x M ,y M )在双曲线上,∴9414-3b 2=1,∴b 2=38,∴c 2=a 2+b 2=58,∴e 2=c 2a 2=58×4=52,∴e =102. 5.已知A 、B 在抛物线y 2=2px (p >0)上,O 为坐标原点,如果|OA |=|OB |,且△AOB 的垂心恰好是此抛物线的焦点F ,则直线AB 的方程是( ) A .x -p =0 B .4x -3p =0 C .2x -5p =0D .2x -3p =0[答案] C[解析] 如图所示:∵F 为垂心,F 为焦点,OA =OB ,∴OF 垂直平分AB . ∴AB 为垂直于x 轴的直线设A 为(2pt 2,2pt )(t >0),B 为(2pt 2,-2pt ), ∵F 为垂心,∴OB ⊥AF ,∴k OB ·k AF =-1, 即-(2pt )2(2pt 2-p 2)·2pt 2=-1,解得t 2=54∴AB 的方程为x =2pt 2=52p ,∴选C.二、填空题6.已知过抛物线y 2=6x 焦点的弦长为12,则此弦所在直线的倾斜角是__________________.[答案] π4或3π4[解析] 设直线的倾斜角为θ,由题意得12=2p sin 2θ=6sin 2θ,∴sin 2θ=12,∴sin θ=±22,∵θ∈[0,π),∴θ=π4或3π4.7.设抛物线y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,P A ⊥l ,A 为垂足.如果直线AF 的斜率为-3,那么|PF |=__________________.[答案] 8[解析] 如图,k AF =-3,∴∠AFO =60°,∵|BF |=4,∴|AB |=43, 即P 点的纵坐标为43, ∴(43)2=8x ,∴x =6, ∴|P A |=8=|PF |. 三、解答题8.如图,有一张长为8,宽为4的矩形纸片ABCD ,按如图所示的方法进行折叠,使每次折叠后点B 都落在AD 边上,此时记为B ′(注:图中EF 为折痕,点F 也可落在CD 边上).过点B ′作B ′T ∥CD 交EF 于点T ,求点T 的轨迹方程.[解析] 如图,以边AB 的中点O 为原点,AB 所在的直线为y 轴建立平面直角坐标系,则B (0,-2).连结BT ,由折叠知|BT |=|B ′T |.∵B ′T ∥CD ,CD ⊥AD ,∴B ′T ⊥AD .根据抛物线的定义知,点T 的轨迹是以点B 为焦点,AD 所在直线为准线的抛物线的一部分.设T (x ,y ).∵|AB |=4.即定点B 到定直线AD 的距离为4,∴抛物线的方程为x 2=-8y .在折叠中,线段AB ′的长度|AB ′|在区间[0,4]内变化,而x =|AB ′|,∴0≤x ≤4,故点T 的轨迹方程为x 2=-8y (0≤x ≤4).9.定长为3的线段AB 的端点A 、B 在抛物线y 2=x 上移动,求AB 中点到y 轴距离的最小值,并求出此时AB 中点M 的坐标.[解析] 如图,设F 是抛物线y 2=x 的焦点,A 、B 两点到准线的垂线分别是AC 、BD ,M 点到准线的垂线为MN ,N 为垂足,则|MN |=12(|AC |+|BD |),根据抛物线定义得|AC |=|AF |,|BD |=|BF |,∴|MN |=12(|AF |+|BF |)≥|AB |2=32.设M 点的横坐标为x ,则|MN |=x +14,∴x =|MN |-14≥32-14=54,等号成立的条件是弦AB 过点F , 由于|AB |>2p =1,∴AB 过焦点是可能的,此时M 点到y 轴的最短距离是54,即AB 的中点横坐标为54.当F 在AB 上时,设A 、B 的纵坐标分别为y 1、 y 2,则y 1y 2=-p 2=-14,从而(y 1+y 1)2=y 21+y 22+2y 1y 2=2×54-12=2,∴y 1+y 2=±2, ∴M 点的坐标为(54,±22)时,M 到y 轴距离的最小值为54.。
《2.4.2抛物线方程及性质的应用》课件
(2)当k≠0时,方程①应有两个相等的实根,
所以
k
0, 0,
即
k0,
164k812k 0,
解得 k 或1 k=-1.
3
则直线方程为 y2 1(或xy3-)2=-(x+3),
3
即x-3y+9=0或x+y+1=0. 故所求直线有三条,其方程分别为y=2或x-3y+9=0或 x+y+1=0.
【补偿训练】直线ax-y-a=0与抛物线y2=2px(p>0)的公共点的
4 x 2,
当x1≠x2,即直线的斜率存在时,设直线的斜率为k,
则 ky1y2 4 2.
x1x2 y1y2 y
又由斜率公式得 k y1所x以2,
x2
整理得y2-2x-y+4=0(x≠2)①.
y1 2. x2 y
当x1=x2,即x=2时,此时斜率不存在,弦的中点坐标为(2, 0),也符合①式,
故中点的轨迹方程为y2-2x-y+4=0.
【自主解答】(1)选D.因为点(0,-1)在抛物线内部,故过该点 的直线斜率不存在时,与抛物线有一个公共点,是相交的;斜 率存在时,有两个公共点,因此公共点的个数是1或2.
(2)由方程组
y y
k x消去1 ,y得
2 4x,
k2x2+(2k2-4)x+k2=0,
记Δ=(2k2-4)2-4k4=16(1-k2),
4
y 2 x 1.
4
【补偿训练】已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线y=2x-4与C
交于A,B两点,则cos∠AFB=( )
A .4 B .3 C . 3
55
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高中数学 第二章 参数方程 第2节 第2课时 双曲线、抛物线的参数方程教学案 新人教A版选修4-4-
第2课时 双曲线、抛物线的参数方程[核心必知]1.双曲线的参数方程(1)中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =a sec φ,y =b tan φ,规定参数φ的取值X 围为φ∈[0,2π)且φ≠π2,φ≠3π2.(2)中心在原点,焦点在y 轴上的双曲线y 2a 2-x 2b 2=1的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =b tan φ,y =a sec φ.2.抛物线的参数方程 (1)抛物线y2=2px 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt ,t ∈R .(2)参数t 的几何意义是抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率的倒数.[问题思考]1.在双曲线的参数方程中,φ的几何意义是什么?提示:参数φ是点M 所对应的圆的半径OA 的旋转角(称为点M 的离心角),而不是OM 的旋转角.2.如何由双曲线的参数方程判断焦点的位置?提示:如果x 对应的参数形式是a sec φ,那么焦点在x 轴上; 如果y 对应的参数形式是a sec φ,那么焦点在y 轴上.3.假设抛物线的参数方程表示为⎩⎪⎨⎪⎧x =2p tan 2α,y =2ptan α.那么参数α的几何意义是什么?提示:参数α表示抛物线上除顶点外的任意一点M ,以射线OM 为终边的角.在双曲线x 2-y 2=1上求一点P ,使P 到直线y =x 的距离为 2.[精讲详析] 此题考查双曲线的参数方程的应用,解答此题需要先求出双曲线的参数方程,设出P 点的坐标,建立方程求解.设P 的坐标为(sec φ,tan φ),由P 到直线x -y =0的距离为2得|sec φ-tan φ|2=2得|1cos φ-sin φcos φ|=2,|1-sin φ|=2|cos φ| 平方得1-2sin φ+sin 2φ=4(1-sin 2φ), 即5sin 2φ-2sin φ-3=0. 解得sin φ=1或sin φ=-35.sin φ=1时,cos φ=0(舍去). sin φ=-35时,cos φ=±45.∴P 的坐标为(54,-34)或(-54,34).——————————————————参数方程是用一个参数表示曲线上点的横纵坐标的,因而曲线的参数方程具有消元的作用,利用它可以简化某些问题的求解过程,特别是涉及到最值、定值等问题的计算时,用参数方程可将代数问题转化为三角问题,然后利用三角知识处理.1.求证:等轴双曲线平行于实轴的弦为直径的圆过双曲线的顶点. 证明:设双曲线为x 2-y 2=a 2,取顶点A (a ,0),弦B ′B ∥Ox ,B (a sec α,a tan α),那么B ′(-a sec α,a tan α).∵k B ′A =a tan α-a sec α-a ,k BA =a tan αa sec α-a,∴k B ′A ·k BA =-1.∴以BB ′为直径的圆过双曲线的顶点.连接原点O 和抛物线2y =x 2上的动点M ,延长OM 到P 点,使|OM |=|MP |,求P 点的轨迹方程,并说明它是何曲线.[精讲详析] 此题考查抛物线的参数方程的求法及其应用.解答此题需要先求出抛物线的参数方程并表示出M 、P 的坐标,然后借助中点坐标公式求解.设M (x 、y )为抛物线上的动点,P (x 0,y 0)在抛物线的延长线上,且M 为线段OP 的中点,抛物线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =2t 2,由中点坐标公式得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=4t ,y 0=4t 2, 变形为y 0=14x 20,即x 2=4y .表示的为抛物线.——————————————————在求曲线的轨迹和研究曲线及方程的相关问题时,常根据需要引入一个中间变量即参数(将x ,y 表示成关于参数的函数),然后消去参数得普通方程.这种方法是参数法,而涉及曲线上的点的坐标时,可根据曲线的参数方程表示点的坐标2.抛物线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =2t 2,y =2t (t 为参数),设O 为坐标原点,点M 在抛物线C 上,且点M 的纵坐标为2,求点M 到抛物线焦点的距离.解:由⎩⎪⎨⎪⎧x =2t 2,y =2t得y 2=2x ,即抛物线的标准方程为y 2=2x . 又∵M 点的纵坐标为2, ∴M 点的横坐标也为2. 即M (2,2).又∵抛物线的准线方程为x =-12.∴由抛物线的定义知|MF |=2-(-12)=2+12=52.即点M 到抛物线焦点的距离为52.如果椭圆右焦点和右顶点分别是双曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =4sec θ,y =3tan θ(θ为参数)的右顶点和右焦点,求该椭圆上的点到双曲线渐近线的最大距离.[精讲详析] 此题考查椭圆及双曲线的参数方程,解答此题需要先将双曲线化为普通方程并求得渐近线方程,然后根据条件求出椭圆的参数方程求解即可.∵x 216-y 29=1,∴右焦点(5,0),右顶点(4,0).设椭圆x 2a 2+y 2b2=1,∴a =5,c =4,b =3.∴方程为x 225+y 29=1.设椭圆上一点P (5cos θ,3sin θ), 双曲线一渐近线为3x -4y =0,∴点P 到直线的距离d =|3×5cos θ-12sin θ|5=3|41sin 〔θ-φ〕|5(tan φ=54).∴d max =3415.——————————————————对于同一个方程,确定的参数不同, 所表示的曲线就不同,当题目条件中出现多个字母时,一定要注明什么是参数,什么是常量,这一点尤其重要.3.(某某高考)两曲线参数方程分别为⎩⎨⎧x =5cos θ,y =sin θ(0≤θ≤π)和⎩⎪⎨⎪⎧x =54t 2,y =t (t ∈R ),它们的交点坐标为______________.解析:由⎩⎨⎧x =5cos θ,y =sin θ(0≤θ≤π)得x 25+y 2=1(y ≥0),由⎩⎪⎨⎪⎧x =54t 2,y =t(t ∈R )得x =54y 2.联立方程可得⎩⎪⎨⎪⎧x 25+y 2=1,x =54y2那么5y 4+16y 2-16=0,解得y 2=45或y 2=-4(舍去),那么x =54y 2=1.又y ≥0,所以其交点坐标为(1,255).答案:(1,255)本课时的考点是双曲线或抛物线的参数方程与普通方程的互化.某某高考以抛物线的参数方程为载体考查抛物线定义的应用,属低档题.[考题印证](某某高考)抛物线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt ,(t 为参数),其中p >0,焦点为F ,准线为l .过抛物线上一点M 作l 的垂线,垂足为E .假设|EF |=|MF |,点M 的横坐标是3,那么p =________.[命题立意] 此题考查抛物线的参数方程与普通方程的互化及抛物线定义的应用. [解析] 由题意知,抛物线的普通方程为y 2=2px (p >0),焦点F (p 2,0),准线x =-p2,设准线与x 轴的交点为A .由抛物线定义可得|EM |=|MF |,所以△MEF 是正三角形,在Rt △EFA 中,|EF |=2|FA |,即3+p2=2p ,得p =2.答案:2一、选择题1.以下参数方程(t 为参数)与普通方程x 2-y =0表示同一曲线的方程是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧x =|t |,y =tB.⎩⎪⎨⎪⎧x =cos t ,y =cos2tC.⎩⎪⎨⎪⎧x =tan t ,y =1+cos 2t 1-cos 2tD.⎩⎪⎨⎪⎧x =tan t ,y =1-cos 2t 1+cos 2t解析:选D 注意参数X 围,可利用排除法.普通方程x 2-y =0中的x ∈R ,y ≥0.A 中x =|t |≥0,B 中x =cos t ∈[-1,1],故排除A 和B.而C 中y =2cos 2t 2sin 2t =cot 2t =1tan 2t =1x 2,即x 2y =1,故排除C.2.以下双曲线中,与双曲线⎩⎨⎧x =3sec θ,y =tan θ(θ为参数)的离心率和渐近线都相同的是( )A.y 23-x 29=1B.y 23-x 29=-1C.y 23-x 2=1 D.y 23-x 2=-1 解析:选B 由x =3sec θ得,x 2=3cos 2θ=3〔sin 2θ+cos 2θ〕cos 2θ=3tan 2θ+3, 又∵y =tan θ,∴x 2=3y 2+3,即x 23-y 2=1.经验证可知,选项B 合适.3.过点M (2,4)且与抛物线⎩⎪⎨⎪⎧x =2t 2,y =4t 只有一个公共点的直线有( )条( )A .0B .1C .2D .3解析:选C 由⎩⎪⎨⎪⎧x =2t 2y =4t 得y 2=8x .∴点M (2,4)在抛物线上.∴过点M (2,4)与抛物线只有一个公共点的直线有2条.4.方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2t-2-t,y =2t +2-t(t 为参数)表示的曲线是( ) A .双曲线 B .双曲线的上支 C .双曲线下支 D .圆解析:选B 将参数方程的两个等式两边分别平方,再相减,得:x 2-y 2=(2t -2-t )2-(2t +2-t )2=-4,即y 2-x 2=4.又注意到2t>0,2t+2-t≥22t ·2-t=2,即y ≥2. 可见与以上参数方程等价的普通方程为:y 2-x 2=4(y ≥2).显然它表示焦点在y 轴上,以原点为中心的双曲线的上支.二、填空题5.(某某高考)圆锥曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t 2,y =2t (t 为参数)的焦点坐标是________.解析:代入法消参,得到圆锥曲线的方程为y 2=4x ,那么焦点坐标为(1,0). 答案:(1,0)6.抛物线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =2t 2,y =2t(t 为参数)设O 为坐标原点,点M 在C 上运动(点M 与O 不重合),P (x ,y )是线段OM 的中点,那么点P 的轨迹普通方程为________.解析:抛物线的普通方程为y 2=2x ,设点P (x ,y ),点M 为(x 1,y 1)(x 1≠0),那么x 1=2x ,y 1=2y .∵点M 在抛物线上,且点M 与O 不重合, ∴4y 2=4x ⇒y 2=x .(x ≠0) 答案:y 2=x (x ≠0)7.双曲线⎩⎨⎧x =23tan α,y =6sec α(α为参数)的两焦点坐标是________.解析:双曲线⎩⎨⎧x =23tan α,y =6sec α(α为参数)的标准方程为y 236-x 212=1,焦点在y 轴上,c 2=a 2+b 2=48. ∴焦点坐标为(0,±43). 答案:(0,±43)8.(某某高考)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1和C 2的参数方程分别为⎩⎨⎧x =t ,y =t(t 为参数)和⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),那么曲线C 1与C 2的交点坐标为________.解析:由⎩⎨⎧x =t ,y = t ,得y =x ,又由⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2sin θ,得x 2+y 2=2. 由⎩⎨⎧y =x ,x 2+y 2=2,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1, 即曲线C 1与C 2的交点坐标为(1,1). 答案:(1,1) 三、解答题9.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),A 、B 是双曲线同支上相异两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴相交于点P (x 0,0),求证:|x 0|>a 2+b 2a.证明:设A 、B 坐标分别为(a sec α,b tan α),(a sec β,b tan β),那么中点为M (a2(sec α+sec β),b2(tan α+tan β)),于是线段AB 中垂线方程为y -b2(tan α+tan β)=-a 〔sec α-sec β〕b 〔tan α-tan β〕[x -a2(sec α+sec β)].将P (x 0,0)代入上式,∴x 0=a 2+b 22a(sec α+sec β).∵A 、B 是双曲线同支上的不同两点, ∴|sec α+sec β|>2.∴|x 0|>a 2+b 2a.10.过点A (1,0)的直线l 与抛物线y 2=8x 交于M 、N 两点,求线段MN 的中点的轨迹方程.解:设抛物线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =8t 2,y =8t (t 为参数),可设M (8t 21,8t 1),N (8t 22,8t 2), 那么k MN =8t 2-8t 18t 22-8t 21=1t 1+t 2. 又设MN 的中点为P (x ,y ),那么⎩⎪⎨⎪⎧x =8t 21+8t 222,y =8t 1+8t 22.∴kAP=4〔t 1+t 2〕4〔t 21+t 22〕-1. 由k MN =k AP 知t 1·t 2=-18,又⎩⎪⎨⎪⎧x =4〔t 21+t 22〕,y =4〔t 1+t 2〕, 那么y 2=16(t 21+t 22+2t 1t 2)=16(x 4-14)=4(x -1).∴所求轨迹方程为y 2=4(x -1).11.圆O 1:x 2+(y -2)2=1上一点P 与双曲线x 2-y 2=1上一点Q ,求P 、Q 两点距离的最小值.解:设Q (sec θ,tan θ),|O 1P |=1, 又|O 1Q |2=sec 2θ+(tan θ-2)2=(tan 2θ+1)+(tan 2θ-4tan θ+4) =2tan 2θ-4tan θ+5 =2(tan θ-1)2+3.当tan θ=1,即θ=π4时,|O 1Q |2取最小值3,此时有|O 1Q |min = 3. 又|PQ |≥|O 1Q |-|O 1P | ∴|PQ |min =3-1.。
《抛物线及其标准方程》教案
《抛物线及其标准方程》教案《抛物线及其标准方程》教案教案是教师为顺利而有效地开展教学活动,根据课程标准,教学大纲和教科书要求及学生的实际情况,以课时或课题为单位,对教学内容、教学步骤、教学方法等进行的具体设计和安排的一种实用性教学文书。
下面是小编整理的《抛物线及其标准方程》教案,欢迎大家分享。
《抛物线及其标准方程》教案篇1一、目标1.掌握抛物线的定义、几何图形,会推导抛物线的标准方程2.能够利用给定条件求抛物线的标准方程3.通过“观察”、“思考”、“探究”与“合作交流”等一系列数学活动,培养学生观察、类比、分析、概括的能力以及逻辑思维的能力,使学生学会数学思考与推理,学会反思与感悟,形成良好的数学观。
并进一步感受坐标法及数形结合的思想二、重点抛物线的定义及标准方程三、教学难点抛物线定义的形成过程及抛物线标准方程的推导(关键是坐标系方案的选择)四、教学过程(一)复习旧知在初中,我们学习过了二次函数,知道二次函数的图象是一条抛物线。
例如:(1),(2)的图象(展示两个函数图象):(二)讲授新课1.课题引入在实际生活中,我们也有许多的抛物线模型,例如1965年竣工的密西西比河河畔的萨尔南拱门,它就是用不锈钢铸成的抛物线形的建筑物。
到底什么样的曲线才可以称做是抛物线?它具有怎样的几何特征?它的方程是什么呢?这就是我们今天要研究的内容.(板书:课题2.4.1抛物线及其标准方程)2.抛物线的定义信息技术应用(课堂中展示画图过程)先看一个实验:如图:点F是定点,是不经过点F的定直线,H是上任意一点,过点H作,线段FH的垂直平分线交MH于点M。
拖动点H,观察点M的轨迹,你能发现点M满足的几何条件吗?(学生观察画图过程,并讨论)可以发现,点M随着H运动的过程中,始终有MH=MF,即点M 与定点F和定直线的距离相等。
(也可以用几何画板度量MH,MF的值)(定义引入):我们把平面内与一个定点F和一条定直线(不经过点F)距离相等的点的轨迹叫做抛物线,点F叫做抛物线的焦点,直线叫做抛物线的准线。
抛物线的标准方程及性质
抛物线的标准方程及性质一、抛物线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。
其中定点F 叫做抛物线的焦点,定直线l 叫做抛物线的准线 想一想: 定义中的定点与定直线有何位置关系?点F 不在直线L 上,即过点F 做直线垂直于l 于F ,|FK|=P 则P 〉0 求抛物线的方程解:设取过焦点F 且垂直于准线l 的直线为x 轴,线段KF 的中垂线y 轴 设︱KF ︱= p 则F (0,2p ),l :x = —2p 。
设抛物线上任意一点M (X ,Y )定义可知 |MF|=|MN| 即:2)2(22px y P x +=+-化简得 y 2 = 2px (p >0) 二、标准方程把方程 y 2 = 2px (p >0)叫做抛物线的标准方程,其中F (2P ,0),l :x = — 2P而p 的几何意义是: 焦 点 到 准 线 的 距 离|FK|一条抛物线,由于它在坐标平面内的位置不同,方程也不同,所以抛物线的标准方程还有其它形式。
1.四种抛物线的标准方程对比图形 标准方程焦点坐标准线方程)0(22>=p px y⎪⎭⎫ ⎝⎛0,2p 2p x -=)0(22>-=p px y⎪⎭⎫⎝⎛-0,2p 2px =)0(22>=p py x⎪⎭⎫ ⎝⎛2,0p2py -=)0(22>-=p py x⎪⎭⎫ ⎝⎛-2,0p2py =2、怎样把抛物线位置特征(标准位置)和方程的特点(标准方程)统一起来? 顶点在原点三、抛物线的性质设抛物线的标准方程y 2=2px (p >0),则(1)范围:抛物线上的点(x ,y )的横坐标x 的取值范围是x ≥0。
,在轴右侧抛物线向右上方和右下方无限延伸。
(2)对称性:这个抛物线关于轴对称,抛物线的对称轴叫做抛物线的轴。
抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点.(3)顶点:抛物线和它的交点叫做抛物线的顶点,这个抛物线的顶点是坐标原点。
抛物线及其标准方程课件-高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册
yP 2
x2=2py
F (0, p ) 2
y P 2
y
lo
x
F
y
l
o
x
F
y2=4x x轴为对称轴 ,焦点在x轴的正半轴上 x2=4y y轴为对称轴 ,焦点在y轴的负半轴上
1、一次项的变量x(y)→对称轴x(y) 焦点在对称轴x(y)轴上
2、一次项的系数符号→开口方向
系数正则正向,系数负则负向
M 的横坐标为x0,则点M到焦点的距离是
x + —p 0
2 ————————————
. y M
. O F
x
练习:课本P67-3.
例4 一种卫星接受天线的轴截面是抛物线的一部分.卫
星波束呈近似平行状态射入轴截面为抛物线的接受天 线,经反射聚集到焦点处.已知接收天线的口径(直径) 为4.8m,深度为0.5m,求抛物线的标准方程.
这就是所求的轨迹方程.
三、抛物线的标准方程
把方程 y 2 = 2px (p>0)叫做抛物线的标准方程, 其中 p 为正常数,表示焦点在 x 轴正半轴上.
p的几何意义是: 焦点到准线的 距 离
焦点坐标是
p 2
,
0
准线方程为: x p
2
y l
Ko F
x
三三. 、不同抛位物置线的抛的物标线准方程
例4 一种卫星接受天线的轴截面是抛物线的一部分.卫
星波束呈近似平行状态射入轴截面为抛物线的接受天
线,经反射聚集到焦点处.已知接收天线的口径(直径) 为4.8m,深度为0.5m,求抛物线的标准方程.
解:如图建系,设抛物线的方程为y2 =2px
A(0.5,2.4)
把A点的坐标代入 y2 = 2px,得 2 p 11.52
第2章 圆锥曲线与方程-----抛物线
=.① 当直线AB⊥x轴时,①也成立. ∴S=|OF||AF|sinθ+|OF||BF|sin(π-θ) =|OF||AB|sinθ =·sinθ=. (2)当θ=90°时,Smin=p2. 若Smin=4,则p2=4. ∴p=2. ∴此时抛物线的方程为y2=4x.
考题赏析
1.(辽宁高考)已知点P是抛物线y2=2x上的一个动点,则点P到点 (0,2)的距离与点P到该抛物线准线的距离之和的最小值为( )ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱA. B.3 C. D. 解析 如图所示,由抛物线的定义知,点P到准线x=-的距离d等 于点P到焦点的距离|PF|. 因此点P到点(0,2)的距离与点P到准线的距离之和可转化为点P到点 (0,2)的距离与点P到点F的距离之和,其最小值为点M(0,2)到点F的距 离,则距离之和的最小值为 =.
已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的直线交抛物线于A、B两点, 且|AB|=p,求AB所在的直线方程. 解 焦点F(,0),设A(x1,y1)、B(x2,y2), 若AB⊥Ox,则|AB|=2p<p,不合题意. 所以直线AB的斜率存在,设为k, 则直线AB的方程为y=k(x-),k≠0. 由消去x, 整理得ky2-2py-kp2=0. 韦达定理得,y1+y2=,y1y2=-p2. ∴|AB|= = =· =2p(1+)=p. 解得k=±2. ∴AB所在直线方程为y=2(x-),或y=-2(x-). 知识点六 抛物线的焦点弦问题
§2.4 抛物线
典例剖析
知识点一 抛物线概念的应用
已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点 A(3,2),求|PA|+|PF|的最小值,并求出取最小值时P点的坐标. 解
将x=3代入抛物线方程 y2=2x,得y=±. >2,∴点A在抛物线内部. 设抛物线上点P到准线l: x= 的距离为d,由定义知|PA|+|PF|=|PA|+d, 当PA⊥l时,|PA|+d最小, 最小值为,即|PA|+|PF|的最小值为, 此时P点纵坐标为2,代入y2=2x,得x=2, ∴点P坐标为(2,2).
第二章 2.4.1 抛物线及其标准方程
[一点通]
涉及桥的高度、隧道的高低等抛物线型问
题,通常用抛物线的标准方程解决.建立直角坐标系后, 要结合点的位置分析坐标的符号,根据实际问题中的数据 准确写出点的坐标,再结合实际问题求解.
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5.探照灯反光镜的纵断面是抛物线的一部分,光源在抛 物线的焦点处.已知灯口直径是60 cm,灯深40 cm, 则光源到反光镜顶点的距离是 ( )
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p=4, 解得 m=2 6,
p=4, 或 m=-2
6.
∴所求抛物线方程为 y2=-8x,m=± 6. 2 法二:设抛物线方程为 y2=-2px(p>0), p p 则焦点坐标 F(- ,0),准线方程 x= . 2 2 由抛物线定义知,点 M 到焦点的距离等于 5, 即点 M 到准线的距离等于 5,
答案:B
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4. 已知点 P 是抛物线 y2=2x 上的一个动点, 则点 P 到点(0,2) 的距离与 P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为 ( 17 A. 2 C. 5 B.3 9 D.2 )
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解析:由抛物线的定义可知,抛物线上的点到准线的距离 等于到焦点的距离.由图可知,P 点,A(0,2)点,抛物线的 1 焦点 F( ,0)三点共线时距离之和最小.所以最小距离 d= 2 |AF|= 12 17 2 0- +2-0 = . 2 2
2
4,得 p=8,故所求抛物线的标准方程为 y2=16x.
答案:A
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2.已知抛物线的焦点在x轴上,抛物线上的点M(-3,m)、 到焦点的距离是5. (1)求抛物线方程和m的值; (2)求抛物线的焦点和准线方程.
解:(1)法一:∵抛物线焦点在 x 轴上,且过点 M(-3,m), ∴设抛物线方程为 y2=-2px(p>0), p 则焦点坐标 F(- ,0). 2 m2=6p, 由题意知 p2 2 m +3- =5, 2
高二数学抛物线及其标准方程
例2、求在y轴 的正半轴上时,把A(-3,2) 代入x2 =2py,得p=
当焦点在x轴的负半轴上时, 把A(-3,2)代入y2 = -2px,
9 4
.
A
y
O
x
4 9 2 2 ∴抛物线的标准方程为x = y或y = x 3 2
2 得p= 3
y
y=ax2
y=ax2+c y=ax2+bx+c
o
x
二、标准方程
设︱KF︱= p p p 则F( 2 ,0),l:x = 2 设点M的坐标为(x,y), l N
y
M
由定义可知,
K o
· · F
x
p2 p ( x ) y2 x 2 2
化简得
y2 = 2px(p>0)
2 方程 y
= 2px(p>0)叫做
抛物线的标准方程 其中 p 为正常数,它的几何意义是:
焦点到准线的距离
方程y2 = 2px(p>0)表示抛物线的焦点 在X轴的正半轴上
p p 则F( 2 ,0),l:x = 2
一条抛物线,由于它在坐标平面内 的位置不同,方程也不同,所以抛物线 的标准方程还有其它形式,请建立不同 的坐标系,求其对应的标准方程.
抛物线及其标准方程
一、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。
定点F叫做抛物线的焦点。 定直线l 叫做抛物线的准线。
N
l
M
· F ·
即:
MF ︳ ︳ 若 1, 则点 M的轨迹是抛物线。 ︳ MN ︳
演示
二、标准方程
想 一 想 ? ?
l N
M
· · F
抛物线及其标准方程 课件
【解析】1.取反射镜的轴即抛物线的对称轴为x轴,抛物线的顶 点为坐标原点,建立直角坐标系xOy,如图所示. 因灯口直径|AB|=24,灯深|OP|=10, 所以点A的坐标是(10,12). 设抛物线的方程为y2=2px(p>0),由点A(10,12)在抛物线上, 得122=2p×10,所以p=7.2. 所以抛物线的焦点F的坐标为(3.6,0).因此灯泡与反射镜顶点 间的距离是3.6cm. 答案:3.6cm
∴点E到拱底AB的距离为 a y a 0.64 3.
4
4a
解得a>12.21,∵a取整数,
∴a的最小整数值为13.
【拓展提升】求解抛物线实际应用题的五个步骤
x=- p 2
(- p ,0) ___2___
p _x_=__2_
标准方程 图 形
x2=2py (p>0)
焦点坐标 p
_(_0_,_2__)_
准线方程 y_=___p2__
x2=-2py (p>0)
_(_0_,__p2__)
p _y_=__2__
判断:(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)抛物线的方程都是二次函数.( ) (2)抛物线的焦点到准线的距离是p.( ) (3)抛物线的开口方向由一次项确定.( )
【解析】1.选D.方程x=-2y2的标准形式是y2=-1 x,
2
∴抛物线开口向左且p= 1,∴准线方程为x= .1
4
8
2.(1)抛物线y= 1x2的标准形式为x2=4y,
4
∴p=2,∴焦点坐标是(0,1),准线方程是y=-1.
(2)抛物线x=ay2(a≠0)的标准形式为y2=1 x, a
∴2p= 1 . a
【典型例题】
求抛物线的标准方程
求抛物线的标准方程抛物线,是平面上到定点的距离等于定直线上一点到定直线上一定点的距离的轨迹。
抛物线是一种非常常见的曲线,它在物理学、数学、工程学等领域都有着广泛的应用。
在数学中,抛物线是一种二次函数,其标准方程可以通过一些简单的步骤来求得。
首先,我们来看一般的抛物线方程,y=ax^2+bx+c。
其中,a、b、c为常数,a≠0。
我们要求的是抛物线的标准方程,即y=ax^2+bx+c中的a、b、c的值。
接下来,我们来看如何求抛物线的标准方程。
首先,我们需要知道抛物线的顶点坐标和焦点坐标,这样就可以确定抛物线的标准方程了。
1. 求抛物线的顶点坐标:抛物线的顶点坐标为(h,k),其中h为抛物线的对称轴的横坐标,k为抛物线的最低(或最高)点的纵坐标。
求顶点坐标的方法是将抛物线的一般方程y=ax^2+bx+c化为顶点坐标形式,即y=a(x-h)^2+k。
其中,h=-b/2a,k=c-(b^2-4ac)/4a。
2. 求抛物线的焦点坐标:抛物线的焦点坐标为(h,k+p),其中p为焦距,p=1/4a。
所以焦点坐标为(h,k+1/4a)。
有了顶点坐标和焦点坐标,我们就可以确定抛物线的标准方程了。
标准方程为y=2px。
综上所述,求抛物线的标准方程的步骤如下:1. 将抛物线的一般方程y=ax^2+bx+c化为顶点坐标形式y=a(x-h)^2+k。
2. 求出顶点坐标(h,k)和焦点坐标(h,k+p)。
3. 根据标准方程y=2px确定抛物线的标准方程。
通过以上步骤,我们可以求得任意抛物线的标准方程。
这样,我们就可以更方便地进行抛物线的相关计算和分析。
抛物线作为一种重要的曲线,在数学和实际应用中有着广泛的意义,希望本文的内容能够对大家有所帮助。
抛物线点方程
抛物线点方程
【原创版】
目录
1.抛物线的基本概念
2.抛物线的标准方程
3.抛物线上点的坐标特点
4.抛物线点方程的求法
5.抛物线点方程的应用实例
正文
1.抛物线的基本概念
抛物线是平面直角坐标系中的一种二次曲线,它是由一条开口朝上或开口朝下的弧及其所在的两条直线组成的。
抛物线在数学、物理和工程等领域中有着广泛的应用。
2.抛物线的标准方程
抛物线的标准方程为 y^2 = 2px,其中 p 是焦点到准线的距离,也就是抛物线的参数。
根据 p 的正负,抛物线可以分为两种:当 p > 0 时,抛物线开口朝上,称为上抛物线;当 p < 0 时,抛物线开口朝下,称为下抛物线。
3.抛物线上点的坐标特点
抛物线上的任意一点都可以用坐标 (x, y) 表示。
根据抛物线的标准方程,我们可以得到一个关于 x 和 y 的方程,从而求出抛物线上任意一点的坐标。
4.抛物线点方程的求法
求解抛物线上某一点的方程,通常需要先确定该点在抛物线上,然后
利用抛物线的标准方程求解。
具体步骤如下:
(1)确定该点在抛物线上;
(2)求解该点所在直线与准线的交点;
(3)利用交点和该点的坐标,求解抛物线的参数 p;
(4)代入抛物线的标准方程,得到该点的方程。
5.抛物线点方程的应用实例
抛物线点方程在实际问题中有很多应用,例如在物理学中,它可以用来求解物体在抛物线轨道上的运动轨迹;在工程学中,它可以用来设计抛物线形状的结构,如抛物线形状的桥梁等。
人教版选修21第二章抛物线抛物线的标准方程讲义
案例〔二〕——精析精练课堂 合作 探究重点难点打破 知识点一 抛物线定义平面内与一个定点F 和一条定直线()l F l ∉的间隔 相等的点的轨迹叫做抛物线,定点F 为抛物线的焦点,定直线l 为抛物线的准线。
(1)定义可归结为〞一动三定〞:一个动点设为M ;一定点F (即焦点);一定直线l (即 准线);一定值1〔即动点M 到定点F 的间隔 与它到定直线l 的间隔 之比为1〕。
(2)定义中的隐含条件:焦点F 不在准线l 上。
假设F 在l 上,抛物线退化为过F 且垂直于l 的一条直线。
(3)抛物线定义建立了抛物线上的点、焦点、准线三者之间的间隔 关系,在解题中常将抛物线上的动点到焦点间隔 (也称焦半径)与动点到准线间隔 互化,与抛物线的定义联络起来,通过这种转化使问题简单化。
知识点二 抛物线的标准方程抛物线标准方程建系特点:以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为一条坐标轴建立直角坐标系,这样使标准方程不仅具有对称性,而且曲线过原点,方程不含常数项,形式更为简单,便于应用。
如以下图所示,分别建立直角坐标系,设出()0>=p p KF ,那么抛物线的标准方程如下:〔1〕 〔2〕 〔3〕 〔4〕〔1〕()022>=p px y ,焦点:⎪⎭⎫⎝⎛0,2p ,准线2:p x l -=;〔2〕()022>=p py x ,焦集点:⎪⎭⎫⎝⎛2,0p ,准线2:p y l -=;〔3〕()022>-=p px y ,焦点:⎪⎭⎫⎝⎛-0,2p ,准线2:p x l =;〔4〕()022>-=p py x ,焦点:⎪⎭⎫⎝⎛-2,0p ,准线2:p y l =。
一样点:〔1〕抛物线都过原点;〔2〕对称轴为坐标轴;〔3〕准线都与对称轴垂直,垂足与焦点在对称轴上关于原点对称。
它们到原点的间隔 都等于一次项系数绝对值的41,即242p p =。
不同点:〔1〕图形关于x 轴对称时,x 为一次项,y 为二次项,方程右端为px 2±,左端为2y ;图形关于y 轴对称时,x 为二次项,y 为一次项,方程右端为py 2±,左端为2x ;〔2〕开口方向在x 轴〔或y 轴〕正向时,焦点在x 轴〔或y 轴〕的正半轴上,方程右端 取正号;开口在x 轴〔或y 轴〕负向时,焦点在x 轴〔或y 轴〕负半轴时,方程右端取负号。
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Q
y
L P A x
p
O
故,只有P、Q、A三点共线时, | PQ | | PA | 最小,由A(3, 2) 可设P( x 0 ,2)代人y 2x得x 0 2.
2
F
点P的坐标为:P( 2,2)
F
例题1.已知抛物线的顶点在原 点, 对称轴为x轴,抛物线上的点 M( 3, m )到焦点的距离等于 5, 求抛物线的方程和 m的值.
解法1设抛物线方程为: p y 2px (p 0), 则焦点F( ,0), 2 m 2 6p 由题意得: p 2 2 m (3 ) 5 2 p 4 p 4 或 m 2 6 m 2 6 2 所求的抛物线方程为: y 8x,
例题4.如图,直线L1和L 2 相交于点M, L1 L 2,点N L1以A、B为端点的 曲线段C上的任一点到 L 2的距离与到点 N的距离相等.若AMN为锐角三角形, | AM | 17, | AN | 3, L2 且 | BN | 6,建立适 当的坐标系,求曲线 段C的方程.
L1 (1998年全国高考题)
2
m的值为 : m 2 6
解法2.设抛物线方程为: p y 2px (p 0), 则焦点F( ,0), 2 p 准线为x ,根据抛物线的定义得 , 2 p 3 5, p 4 2 2 所求的抛物线方程为: y 8x,
2
又 M( 3, m )在抛物线上, m 24, m 2 6
图形 y
x
标准方程
2
焦点坐标
准线方程
F
y
x
F
y
F
y
x
x
p p y 2px ( ,0) x 2 2 (p 0) p p 2 y 2px ( ,0) x 2 2 p p 2 x 2py (0, ) y 2 2 p 2 x 2py (0, ) 2 p y 2
由( 1 ),(2)两式解得: xA
P 2 ( x A ) 2Px A 17 (1) 2 P 2 ( x A ) 2Px A 9( 2) 2 4
,再将其代人
M N A
B
解:如图建立坐标系 .曲线段C是以点N为焦点, 以L 2为准线的抛物线的一段 ,其中A、B分别 为C的端点.设曲线段C的方程为:y 2 2px (_ p 0) ( x A x x B , y 0), 其中x A , x B 分别为A、B的横坐标, P | MN |, P p 所以M( ,0), N( ,0) 2 2
A
L2
B
| AM | 17 , | AN | 3
L1
M
N
P p 4 P 2 (1 )式,并由p 0, 解得 或 x A 1 x A 2 P 4 p AMN是锐角三角形 , 所以 x A 则有 . 2 x A 1 p 由点B在曲线段C上,得x B | BN | 4. 2 2 综上得曲线段 C的方程为: y 8x(1 x 4, y 0)
2
变式题: (1)已知动圆M与y轴相切, 且与定圆C : x y 2ax(a 0)
2 2
外切,求动圆圆心 M的轨迹方程.
(1).当x 0时, y 0; 当x 0时, y 4ax.
2
变式题: ( 2)已知动圆M与y轴相切
例题2.一知动圆M与直线y 2相切, 且与定圆x ( y 2) 1外切,
2 2
求动圆圆心M的轨迹方程.
解:设动圆圆心为 M(x,y), 半径为r , 则M到C(0, 3)的距离 与到直线y 3的距离相等,则动圆 的圆心的轨迹是以 C( 3, 0)为焦点, y 3为准线的一条抛物线, 其方程 为 : x 12x.
2 2
相切,求动圆圆心 M的轨迹方程. ( 2).外切时,当x 0时, y 0;
当x 0时, y 4ax. 内切时,当x 0时, y 0( x a);
2
当x 0时, y 4ax.
2
例题3.在抛物线y 2x上求一点P,
2
使P到焦点F与到点A(3, 2)的距离 之和最小.