2019-2020学年同步人教A版高中数学选修1-1课件:2.3 2.3.1 抛物线及其标准方程

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第二十页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
由抛物线的定义可知,点 M 的轨迹是以 C 为焦点,x+2=0
为准线的抛物线,且p2=2,p=4, 故其方程为 y2=8x. (2)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,
点 P、点(0,2)和抛物线的焦点 F12,0三点 共线时距离之和最小,所以最小距离
第十八页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
抛物线定义的应用 (1)若动圆 M 与圆 C:(x-2)2+y2=1 外切,又与直线 x +1=0 相切,求动圆圆心的轨迹方程. (2)已知点 P 是抛物线 y2=2x 上的一个动点,求点 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.
抛物线 x2=4y 的准线方程是( ) A.x=1 B.x=-1 C.y=1 D.y=-1 答案:D
第十一页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
设抛物线的顶点在原点,准线方程为 x=-2,则抛物线的
方程是( )
A.y2=-8x
B.y2=8x
C.y2=-4x
D.y2=4x
答案:B
第十二页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
第三十三页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
又因为 5-4.72=0.28(米),0.28÷0.04=7,150×7=1 050 (吨), 所以若船通过增加货物通过桥孔,则要增加 1 050 吨,而船 最多还能装 1 000 吨货物,所以货船在现有状况下不能通过 桥孔.
第三十四页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
第二十六页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
抛物线定义的两种应用 (1)实现距离转化.根据抛物线的定义,抛物线上任意一点到 焦点的距离等于它到准线的距离,因此,由抛物线定义可以 实现点点距与点线距的相互转化,从而简化某些问题. (2)解决最值问题.在抛物线中求解与焦点有关的两点间距离 和的最小值时,往往用抛物线的定义进行转化,即化折线为 直线解决最值问题.
第二十七页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
1.已知 F 是抛物线 y2=x 的焦点,A,B 是该抛物线上的两
点,|AF|+|BF|=3,则线段 AB 的中点到 y 轴的距离为( )
A.34
B.1
C.54
D.74
解析:选 C.根据抛物线定义与梯形中位线定理,得线段 AB
的中点到 y 轴的距离为12(|AF|+|BF|)-14=32-14=54.
第三页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
1.抛物线的定义 (1)定义:平面内与一个定点 F 和一条定直线 l(l 不经过点 F) 的距离__相__等__的点的轨迹. (2)焦点:__点__F__叫做抛物线的焦点. (3)准线:__直__线___l _叫做抛物线的准线.
第四页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
第三十页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
抛物线的实际应用 某大桥在涨水时有最大跨度的中央桥孔,已知上部呈 抛物线形,跨度为 20 米,拱顶距水面 6 米,桥墩高出水面 4 米.现有一货船欲过此孔,该货船水下宽度不超过 18 米,目 前吃水线上部中央船体高 5 米,宽 16 米,且该货船在现有状 况下还可多装 1 000 吨货物,但每多装 150 吨货物,船体吃 水线就要上升 0.04 米.若不考虑水下深度,问:该货船在现 在状况下能否直线或设法通过该桥孔?为什么?
以 F0,-34为焦点的抛物线的标准方程是________. 答案:x2=-3y
已知动点 P 到定点(2,0)的距离和它到直线 l:x=-2 的 距离相等,则点 P 的轨迹方程为________. 答案:y2=8x
第十三页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
求抛物线的标准方程 试求满足下列条件的抛物线的标准方程. (1)过点(-3,2); (2)焦点在直线 x-2y-4=0 上.
■名师点拨 (1)抛物线定义的实质可归结为“一动三定”:一个动点,设 为 M;一个定点 F 叫做抛物线的焦点;一条定直线 l 叫做抛 物线的准线;一个定值,即点 M 到点 F 的距离和它到直线 l 的距离之比等于 1. (2)注意定点 F 不在定直线 l 上,否则动点 M 的轨迹不是抛物 线,而是过点 F 垂直于直线 l 的一条直线. 例如,到点 F(0,1)与到直线 l:x+y-1=0 的距离相等的点 的轨迹方程为 x-y+1=0,轨迹是一条直线.
图形
标准方程 _x_2_=__2_p_y_(p_>__0_)___
焦点坐标 __0_,__p2__
准线方程 _y_=__-__p2_
_x_2_=__-__2_p_y_(p_>__0_)_ _0_,__-__p2_
__y_=__p2__
第七页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
■名师点拨 将四种不同位置的抛物线的标准方程进行对比,分析可得它 们的异同点: (1)共同点: ①原点都在抛物线上; ②焦点都在坐标轴上; ③准线与焦点所在的坐标轴垂直,垂足与焦点关于原点对称, 且到原点的距离都等于一次项系数的绝对值的14,即|24p|=p2.
第二章 圆锥曲线与方程
2.3 抛物线
2.3.1 抛物线及其标准方程
第一页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
第二章 圆锥曲线与方程
考点
学习目标
核心素养
抛物线的 理解并掌握抛物线的定义,并会应 数学抽象、
定义 用其解决相关问题
直观想象
抛物线的 理解并掌握抛物线的标准方程,掌 直观想象、
标准方程 握求抛物线标准方程的方法
第二十八页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
2.已知 P 是抛物线 y2=4x 上一动点,则点 P 到直线 l:2x
-y+3=0 和 y 轴的距离之和的最小值是( )
A. 3
B. 5
C.2
D. 5-1
第二十九页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
解析:选 D.由题意知,抛物线的焦点为 F(1,0).设点 P 到直线 l 的距离为 d,由抛物线的定义可知,点 P 到 y 轴的距 离为|PF|-1,所以点 P 到直线 l 的距离与到 y 轴的距离之和 为 d+|PF|-1.易知 d+|PF|的最小值为点 F 到直线 l 的距离, 故 d+|PF|的最小值为 22+|2(+-3| 1)2= 5,所以 d+|PF|-1 的最小值为 5-1.
第九页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)到定点的距离与到定直线的距离相等的点的轨迹是抛物 线.( × ) (2)抛物线的方程都是 y 关于 x 的二次函数.( × ) (3)方程 x2=2ay(a≠0)是表示开口向上的抛物线.( × )
第十页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
第二十四页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
解:如图,作 PQ 垂直于准线 l 于点 Q,
第二十五页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
|PA1|+|PQ|=|PA1|+|PF|≥|A1F|min. |A1F|的最小值为点 F 到直线 3x-4y+72=0 的距离 d= 323+×(12+-724)2=1.即所求最小值为 1.
第五页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
2.抛物线的标准方程
图形
标准方程
焦点坐标 准线方程
__y_2_=__2_p_x_(p_>__0_)__
__p2_,__0__
_x_=__-___p2__
_y_2_=__-__2_p_x_(p_>__0_)_ _-__p2_,__0_
_x_=__p2___
第六页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
第三十一页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
【解】 如图所示,以拱顶为原点,过拱顶的水平直线为 x 轴,竖直直线为 y 轴,建立直角坐标系.因为拱顶距水面 6 米,桥墩高出水面 4 米,所以 A(10,-2).
第三十二页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
设桥孔上部抛物线方程是 x2=-2py(p>0),则 102=-2p×(- 2),所以 p=25,所以抛物线方程为 x2=-50 y,即 y=-510x2. 若货船沿正中央航行,船宽 16 米,而当 x=8 时,y=-510× 82=-1.28, 即船体在 x=±8 之间通过,B(8,-1.28),此时 B 点距水面 6 +(-1.28)=4.72(米), 而船体高为 5 米,所以无法通行.
数学运算
抛物线的 会利用抛物线方页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
问题导学 预习教材 P56~P59,并思考下列问题: 1.平面内满足什么条件的点的轨迹叫做抛物线? 2.抛物线 y2=2px(p>0)的焦点、准线分别是什么? 3.抛物线的标准方程有几种形式?分别是什么?
第十四页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
【解】 (1)因为点(-3,2)在第二象限, 所以抛物线的标准方程可设为 y2=-2px(p>0)或 x2=2py(p>0), 把点(-3,2)的坐标分别代入 y2=-2px(p>0)和 x2=2py(p>0), 得 4=-2p×(-3)或 9=2p·2,即 2p=43或 2p=92. 所以所求抛物线的标准方程为 y2=-43x 或 x2=92y.
第十五页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
(2)令 x=0,得 y=-2;令 y=0,得 x=4. 故抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2). 当焦点为(4,0)时,p2=4, 即 2p=16,此时抛物线方程为 y2=16x. 当焦点为(0,-2)时,p2=2, 即 2p=8,此时抛物线方程为 x2=-8y. 故所求抛物线的标准方程为 y2=16x 或 x2=-8y.
第十九页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
【解】 (1)设动圆圆心为 M(x,y),半径为 R,由已知可得 定圆圆心为 C(2,0),半径 r=1. 因为两圆外切,所以|MC|=R+1. 又动圆 M 与已知直线 x+1=0 相切, 所以圆心 M 到直线 x+1=0 的距离 d=R. 所以|MC|=d+1. 即动点 M 到定点 C(2,0)的距离等于它到定直线 x+2=0 的 距离.
第八页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
(2)不同点: ①当焦点在 x 轴上时,方程的右端为±2px,左端为 y2;当焦 点在 y 轴上时,方程的右端为±2py,左端为 x2; ②开口方向与 x 轴(或 y 轴)的正半轴相同,焦点在 x 轴(或 y 轴)的正半轴上,方程的右端取正号;开口方向与 x 轴(或 y 轴)的负半轴相同,焦点在 x 轴(或 y 轴)的负半轴上,方程的 右端取负号.
求解抛物线实际应用题的五个步骤
第三十五页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
设点 P 为其上一点,点 P 到准线(设为 l)x=-12的距离为 d, 则|PA|+|PF|=|PA|+d. 由图可知,当 PA⊥l 时,|PA|+d 最小,最小值是72. 即|PA|+|PF|的最小值是72.
第二十三页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
2.(变条件)若将本例(2)中的点(0,2)换为直线 l1:3x-4y+72 =0,求点 P 到直线 3x-4y+72=0 的距离与 P 到该抛物线的 准线的距离之和的最小值.
d=
0-122+(2-0)2=
17 2.
第二十一页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
1.(变条件)若将本例(2)中的点(0,2)改为点 A(3,2),求|PA| +|PF|的最小值. 解:将 x=3 代入 y2=2x, 得 y=± 6. 所以点 A 在抛物线内部.
第二十二页,编辑于星期六:二十三点 四十八 分。
第十六页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
用待定系数法求抛物线标准方程的步骤
[注 意] 当抛物线的类型没有确定时 , 可设方程为 y2= mx(m≠0)或 x2=ny(n≠0),这样可以减少讨论情况的个数.
第十七页,编辑于星期六:二十三点 四十八分。
若抛物线 y2=2px 的焦点坐标为(1,0),则 p =________,准线方程为________. 解析:因为抛物线的焦点坐标为(1,0),所以p2=1,p=2,准 线方程为 x=-p2=-1. 答案:2 x=-1
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