数学北师大版选修21课件:第三章2.2 抛物线的简单性质(一)
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第三章 圆锥曲线与方程 •9、要学生做的事,教职员躬亲共做;要学生学的知识,教职员躬亲共学;要学生守的规则,教职员躬亲共守。2021/9/102021/9/10Friday, September 10, 2021
•10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/9/102021/9/102021/9/109/10/2021 10:47:10 AM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上,而留下许多自由支配的时间,他才能顺利地学习……(这)是教育过程的逻辑。2021/9/102021/9/102021/9/10Sep-2110-Sep-21 •12、要记住,你不仅是教课的教师,也是学生的教育者,生活的导师和道德的引路人。2021/9/102021/9/102021/9/10Friday, September 10, 2021
3.(2014·天津五区县高二期末)已知直线 y=x-1 与抛物线 y2
Hale Waihona Puke =4x 交于 A,B 两点,则|AB|等于( D )
A.4 2
B.6
C.7
D.8
解析:直线 y=x-1 过抛物线 y2=4x 的焦点 F(1,0),设 A(x1,
y1),B(x2,y2),
由yy= 2=x4-x 1消去 y 整理得 x2-6x+1=0,x1+x2=6,
第三章 圆锥曲线与方程
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)抛物线有一个顶点,一个焦点,一条对称轴,一条准线, 一条通径( √ ) (2)当抛物线的顶点在坐标原点时,其方程是标准方程( × ) (3)在过抛物线焦点的弦中,通径最短( √ ) (4)抛物线的离心率均为1,所以抛物线形状都相同( × ) (5)焦准距p决定抛物线的张口大小,即决定抛物线的形状 (√ )
1.(2014·遵义高二检测)以坐标轴为对称轴,以原点为顶点且 过圆x2+y2-2x+6y+9=0的圆心的抛物线的方程是( D ) A.y=3x2或y=-3x2 B.y=3x2 C.y2=-9x或y=3x2 D.y=-3x2或y2=9x
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第三章 圆锥曲线与方程
解析:圆的方程可化为(x-1)2+(y+3)2=1,圆心为(1,-3), 由题意可设抛物线方程为 y2=2px(p>0)或 x2=-2py(p>0)把(1, -3)代入得 9=2p 或 1=6p, ∴p=92或 p=16,∴y2=9x 或 x2=-13y.
法二:由题意知,当 AB 垂直于 x 轴时,不满足题意,故弦 AB 所在的直线存在斜率.当 AB 不垂直于 x 轴时,设以 Q 为 中点的弦 AB 的端点坐标为 A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2),则 有 y21=8x1,①y22=8x2,②且 x1+x2=8,y1+y2=2.③ ①-②,得(y1+y2)(y1-y2)=8(x1-x2),④将③代入④,得 y1 -y2=4(x1-x2),即 4=xy11--yx22,则弦 AB 所在直线的斜率为 4. 故所求弦 AB 所在直线的方程为 y-1=4(x-4),即 4x-y-15 =0.
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第三章 圆锥曲线与方程
抛物线的中点弦问题 过点Q(4,1)作抛物线y2=8x的弦AB,该弦恰被Q平分, 求AB所在直线的方程.
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第三章 圆锥曲线与方程
[解] 法一:由题意知,当 AB 垂直于 x 轴时,不满足题意,故
弦 AB 所在的直线存在斜率.当 AB 不垂直于 x 轴时,设 A(x1,
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第三章 圆锥曲线与方程
抛物线的焦点弦问题 已知倾斜角为60°的直线l经过抛物线y2=6x的 焦点F,且与抛物线相交于A、B两点.求|AB|.
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第三章 圆锥曲线与方程
[解] 因为直线 l 的倾斜角为 60°,所以其斜率 k=tan 60°= 3,
又 F23,0,所以直线 l 的方程为 y= 3x-32. y2=6x,
__x_∈__R_,__y_≥__0__
x∈R, y≤0
顶点 离心率 通径
坐标原点 e=1
|AB|=___2_p____
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第三章 圆锥曲线与方程
3.抛物线焦点弦的常见性质 如图所示,AB是抛物线y2=2px(p>0)过焦点F的一条弦,设 A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0),过A,M,B分别 向抛物线的准线作垂线,垂足分别为A1,M1,B1,则根据抛 物线的定义,对于抛物线的焦点弦有如下结论:
y1),B(x2,y2),弦 AB 所在直线的方程为 y=k(x-4)+1(k≠0).
由y2=8x
消去
y=k(x-4)+1
x,得
ky2-8y-32k+8=0,则
y1+y2
=8k.
又 y1+y2=2,则 k=4.故所求弦 AB 所在直线的方程为 4x-y- 15=0.
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第三章 圆锥曲线与方程
故|AB|=x1+x2+p=6+2=8.
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第三章 圆锥曲线与方程
4.设AB为抛物线y2=2px(p>0)的焦点的弦,则|AB|的最小值 为___2_p____. 解析:过焦点的弦中,通径最短,故|AB|的最小值为2p.
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第三章 圆锥曲线与方程
根据几何性质求抛物线的方程 抛物线的顶点在原点,对称轴是椭圆x42+y92=1 短轴所 在的直线,抛物线的焦点到顶点的距离为 3,求抛物线的方程 及准线方程. (链接教材第三章 2.2 例 5)
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第三章 圆锥曲线与方程
2.已知过抛物线 y2=2px(p>0)的焦点,斜率为 2 2的直线交抛物 线于 A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点,且|AB|=9.求该抛物线的 方程. 解:直线 AB 的方程是 y=2 2(x-p2),与 y2=2px 联立,从而有 4x2-5px+p2=0,则 x1+x2=54p.① 由抛物线定义得|AB|=x1+x2+p=9,② 由①②解得 p=4,从而抛物线的方程是 y2=8x.
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第三章 圆锥曲线与方程
(3)顶点:抛物线与它的轴的交点叫作抛物线的顶点,在方 程 y2=2px(p>0)中,当 y=0 时,x=0,此时抛物线的顶点 是坐标原点. (4)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,叫作抛物线的离心率,用 e 表示.由抛物线的定义 可知___e_=__1______. (5)通径:通过焦点而垂直于 x 轴的直线与抛物线两交点的 坐标分别为(p2,p),(p2,-p),连接这两点的线段作抛物线 的通径,它的长为_____2_p______.
联立y= 3x-32,
消去 y 得 x2-5x+94=0. 若设 A(x1,y1),B(x2,y2).则 x1+x2=5, 而|AB|=|AF|+|BF|=x1+p2+x2+p2=x1+x2+p. ∴|AB|=5+3=8.
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第三章 圆锥曲线与方程
方法归纳 (1)解决抛物线的焦点弦问题时,要注意抛物线定义在其中的 应用,通过定义将焦点弦长度转化为端点的坐标问题,从而 可借助根与系数的关系进行求解. (2)设直线方程时要特别注意斜率不存在的直线应单独讨论.
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第三章 圆锥曲线与方程
[解] ∵椭圆x42+y92=1 短轴在 x 轴上,∴抛物线的对称轴为 x 轴,设抛物线的标准方程为 y2=2px 或 y2=-2px(p>0), ∵抛物线的焦点到顶点的距离为 3,∴p2=3,即 p=6, ∴抛物线的方程为 y2=12x 或 y2=-12x,准线方程分别为 x= -3 和 x=3.
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇,谁就心想事成。2021/9/102021/9/102021/9/102021/9/109/10/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好,他就不能发展培养和教育别人。2021年9月10日星期五2021/9/102021/9/102021/9/10 •15、一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。2021年9月2021/9/102021/9/102021/9/109/10/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习,自己研究,用自己的头脑来想,用自己的眼睛看,用自己的手来做这种精神。2021/9/102021/9/10September 10, 2021 •17、儿童是中心,教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/102021/9/102021/9/102021/9/10 • You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己,这是成功的秘诀。 •
栏目 导引
第三章 圆锥曲线与方程
方法归纳 用待定系数法求抛物线的标准方程,其主要解答步骤归结为: ①定位置:根据条件确定抛物线的焦点在哪条坐标轴上及开 口方向.②设方程:根据焦点和开口方向设出标准方程.③ 寻关系:根据条件列出关于p的方程.④得方程:解方程,将 p代入所设方程为所求.
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第三章 圆锥曲线与方程
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第三章 圆锥曲线与方程
2.(2014·安阳高二检测)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( B )
A.y2=-8x
B.y2=8x
C.y2=-4x
D.y2=4x
解析:p2=2,∴p=4,由题意知焦点为 F(2,0),方程为 y2=
8x.
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第三章 圆锥曲线与方程
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第三章 圆锥曲线与方程
方法归纳 (1)传统法:设出中点弦所在直线的方程(注意讨论斜率是否 存在)与抛物线联立,利用根与系数的关系和中点坐标公式, 设而不求的技巧求解. (2)点差法:设出端点坐标代入抛物线方程,作差结合中点 坐标公式算出中点弦所在直线的斜率.
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第三章 圆锥曲线与方程
3.(1)过抛物线y2=4x的焦点F作直线l交抛物线于A,B两点, 若|AB|=6,则线段AB的中点横坐标为____2____. (2)(2014·濮阳高二期末)已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点 斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点的纵 坐标为2,则该抛物线的准线方程为x=__-__1____.
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2.四种抛物线的简单性质比较
第三章 圆锥曲线与方程
图像
标准 方程 对称
轴
y2=2px y2=-2px (p>0) _(__p_>_0_)____
x轴
x2=2py (p>0)
x2=-2py _(__p_>_0_)____
y轴
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第三章 圆锥曲线与方程
范围
x≥0, y∈R
_x_≤__0_,__y_∈__R___
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第三章 圆锥曲线与方程
①|AB|=x1+x2+p;
②若直线 AB 的倾斜角为 α,则|AB|=sin22pα;
③A,B 两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值, 即 x1·x2 =p42,y1·y2=-p2; ④|A1F|+|F1B|为定值2p; ⑤以 AB 为直径的圆必与准线 l 相切.
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第三章 圆锥曲线与方程
解析:(1)抛物线 y2=4x 中 p=2,弦 AB 为焦点弦.设 A(x1,y1), B(x2,y2),则|AB|=x1+x2+p=x1+x2+2=6,即 x1+x2=4,则 x1+2 x2=2,即线段 AB 的中点横坐标为 2. (2)抛物线的焦点为 F(p2,0),所以过焦点且斜率为 1 的直线方程 为 y=x-p2,即 x=y+p2,将其代入 y2=2px,整理得 y2-2py- p2=0,由已知得该方程有两个不相等的实数根,则 y1+y2=2p, 所以 p=y1+2 y2=2,所以抛物线的方程为 y2=4x,准线方程为 x =-1.
第三章 圆锥曲线与方程
2.2 抛物线的简单性质(一)
第一章 常用的逻辑用语
学习导航 学习 1.了解抛物线的轴、顶点、离心率、通径的概念. 目标 2.理解抛物线的几何性质.(重点)
3.掌握抛物线性质的应用及焦点弦问题.(难点) 学法 1.对比椭圆的几何性质,掌握抛物线的几何性质. 指导 2.进一步理解用代数方法研究几何性质的优越性,
感受坐标法和数形结合的基本思想.
第三章 圆锥曲线与方程
1.抛物线y2=2px(p>0)的简单性质 (1)对称性:抛物线关于__x__轴对称,抛物线的对称轴叫作抛 物线的轴.抛物线只有一条对称轴. (2)范围:抛物线在y轴的右侧,其上任意一点(x,y)满足不等 式__x_≥__0__;抛物线向右上方和右下方无限延伸.
第三章 圆锥曲线与方程 •9、要学生做的事,教职员躬亲共做;要学生学的知识,教职员躬亲共学;要学生守的规则,教职员躬亲共守。2021/9/102021/9/10Friday, September 10, 2021
•10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/9/102021/9/102021/9/109/10/2021 10:47:10 AM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上,而留下许多自由支配的时间,他才能顺利地学习……(这)是教育过程的逻辑。2021/9/102021/9/102021/9/10Sep-2110-Sep-21 •12、要记住,你不仅是教课的教师,也是学生的教育者,生活的导师和道德的引路人。2021/9/102021/9/102021/9/10Friday, September 10, 2021
3.(2014·天津五区县高二期末)已知直线 y=x-1 与抛物线 y2
Hale Waihona Puke =4x 交于 A,B 两点,则|AB|等于( D )
A.4 2
B.6
C.7
D.8
解析:直线 y=x-1 过抛物线 y2=4x 的焦点 F(1,0),设 A(x1,
y1),B(x2,y2),
由yy= 2=x4-x 1消去 y 整理得 x2-6x+1=0,x1+x2=6,
第三章 圆锥曲线与方程
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)抛物线有一个顶点,一个焦点,一条对称轴,一条准线, 一条通径( √ ) (2)当抛物线的顶点在坐标原点时,其方程是标准方程( × ) (3)在过抛物线焦点的弦中,通径最短( √ ) (4)抛物线的离心率均为1,所以抛物线形状都相同( × ) (5)焦准距p决定抛物线的张口大小,即决定抛物线的形状 (√ )
1.(2014·遵义高二检测)以坐标轴为对称轴,以原点为顶点且 过圆x2+y2-2x+6y+9=0的圆心的抛物线的方程是( D ) A.y=3x2或y=-3x2 B.y=3x2 C.y2=-9x或y=3x2 D.y=-3x2或y2=9x
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第三章 圆锥曲线与方程
解析:圆的方程可化为(x-1)2+(y+3)2=1,圆心为(1,-3), 由题意可设抛物线方程为 y2=2px(p>0)或 x2=-2py(p>0)把(1, -3)代入得 9=2p 或 1=6p, ∴p=92或 p=16,∴y2=9x 或 x2=-13y.
法二:由题意知,当 AB 垂直于 x 轴时,不满足题意,故弦 AB 所在的直线存在斜率.当 AB 不垂直于 x 轴时,设以 Q 为 中点的弦 AB 的端点坐标为 A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2),则 有 y21=8x1,①y22=8x2,②且 x1+x2=8,y1+y2=2.③ ①-②,得(y1+y2)(y1-y2)=8(x1-x2),④将③代入④,得 y1 -y2=4(x1-x2),即 4=xy11--yx22,则弦 AB 所在直线的斜率为 4. 故所求弦 AB 所在直线的方程为 y-1=4(x-4),即 4x-y-15 =0.
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第三章 圆锥曲线与方程
抛物线的中点弦问题 过点Q(4,1)作抛物线y2=8x的弦AB,该弦恰被Q平分, 求AB所在直线的方程.
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第三章 圆锥曲线与方程
[解] 法一:由题意知,当 AB 垂直于 x 轴时,不满足题意,故
弦 AB 所在的直线存在斜率.当 AB 不垂直于 x 轴时,设 A(x1,
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第三章 圆锥曲线与方程
抛物线的焦点弦问题 已知倾斜角为60°的直线l经过抛物线y2=6x的 焦点F,且与抛物线相交于A、B两点.求|AB|.
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第三章 圆锥曲线与方程
[解] 因为直线 l 的倾斜角为 60°,所以其斜率 k=tan 60°= 3,
又 F23,0,所以直线 l 的方程为 y= 3x-32. y2=6x,
__x_∈__R_,__y_≥__0__
x∈R, y≤0
顶点 离心率 通径
坐标原点 e=1
|AB|=___2_p____
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第三章 圆锥曲线与方程
3.抛物线焦点弦的常见性质 如图所示,AB是抛物线y2=2px(p>0)过焦点F的一条弦,设 A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0),过A,M,B分别 向抛物线的准线作垂线,垂足分别为A1,M1,B1,则根据抛 物线的定义,对于抛物线的焦点弦有如下结论:
y1),B(x2,y2),弦 AB 所在直线的方程为 y=k(x-4)+1(k≠0).
由y2=8x
消去
y=k(x-4)+1
x,得
ky2-8y-32k+8=0,则
y1+y2
=8k.
又 y1+y2=2,则 k=4.故所求弦 AB 所在直线的方程为 4x-y- 15=0.
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第三章 圆锥曲线与方程
故|AB|=x1+x2+p=6+2=8.
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第三章 圆锥曲线与方程
4.设AB为抛物线y2=2px(p>0)的焦点的弦,则|AB|的最小值 为___2_p____. 解析:过焦点的弦中,通径最短,故|AB|的最小值为2p.
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第三章 圆锥曲线与方程
根据几何性质求抛物线的方程 抛物线的顶点在原点,对称轴是椭圆x42+y92=1 短轴所 在的直线,抛物线的焦点到顶点的距离为 3,求抛物线的方程 及准线方程. (链接教材第三章 2.2 例 5)
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第三章 圆锥曲线与方程
2.已知过抛物线 y2=2px(p>0)的焦点,斜率为 2 2的直线交抛物 线于 A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点,且|AB|=9.求该抛物线的 方程. 解:直线 AB 的方程是 y=2 2(x-p2),与 y2=2px 联立,从而有 4x2-5px+p2=0,则 x1+x2=54p.① 由抛物线定义得|AB|=x1+x2+p=9,② 由①②解得 p=4,从而抛物线的方程是 y2=8x.
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(3)顶点:抛物线与它的轴的交点叫作抛物线的顶点,在方 程 y2=2px(p>0)中,当 y=0 时,x=0,此时抛物线的顶点 是坐标原点. (4)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,叫作抛物线的离心率,用 e 表示.由抛物线的定义 可知___e_=__1______. (5)通径:通过焦点而垂直于 x 轴的直线与抛物线两交点的 坐标分别为(p2,p),(p2,-p),连接这两点的线段作抛物线 的通径,它的长为_____2_p______.
联立y= 3x-32,
消去 y 得 x2-5x+94=0. 若设 A(x1,y1),B(x2,y2).则 x1+x2=5, 而|AB|=|AF|+|BF|=x1+p2+x2+p2=x1+x2+p. ∴|AB|=5+3=8.
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第三章 圆锥曲线与方程
方法归纳 (1)解决抛物线的焦点弦问题时,要注意抛物线定义在其中的 应用,通过定义将焦点弦长度转化为端点的坐标问题,从而 可借助根与系数的关系进行求解. (2)设直线方程时要特别注意斜率不存在的直线应单独讨论.
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第三章 圆锥曲线与方程
[解] ∵椭圆x42+y92=1 短轴在 x 轴上,∴抛物线的对称轴为 x 轴,设抛物线的标准方程为 y2=2px 或 y2=-2px(p>0), ∵抛物线的焦点到顶点的距离为 3,∴p2=3,即 p=6, ∴抛物线的方程为 y2=12x 或 y2=-12x,准线方程分别为 x= -3 和 x=3.
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇,谁就心想事成。2021/9/102021/9/102021/9/102021/9/109/10/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好,他就不能发展培养和教育别人。2021年9月10日星期五2021/9/102021/9/102021/9/10 •15、一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。2021年9月2021/9/102021/9/102021/9/109/10/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习,自己研究,用自己的头脑来想,用自己的眼睛看,用自己的手来做这种精神。2021/9/102021/9/10September 10, 2021 •17、儿童是中心,教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/102021/9/102021/9/102021/9/10 • You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己,这是成功的秘诀。 •
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第三章 圆锥曲线与方程
方法归纳 用待定系数法求抛物线的标准方程,其主要解答步骤归结为: ①定位置:根据条件确定抛物线的焦点在哪条坐标轴上及开 口方向.②设方程:根据焦点和开口方向设出标准方程.③ 寻关系:根据条件列出关于p的方程.④得方程:解方程,将 p代入所设方程为所求.
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2.(2014·安阳高二检测)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( B )
A.y2=-8x
B.y2=8x
C.y2=-4x
D.y2=4x
解析:p2=2,∴p=4,由题意知焦点为 F(2,0),方程为 y2=
8x.
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第三章 圆锥曲线与方程
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第三章 圆锥曲线与方程
方法归纳 (1)传统法:设出中点弦所在直线的方程(注意讨论斜率是否 存在)与抛物线联立,利用根与系数的关系和中点坐标公式, 设而不求的技巧求解. (2)点差法:设出端点坐标代入抛物线方程,作差结合中点 坐标公式算出中点弦所在直线的斜率.
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第三章 圆锥曲线与方程
3.(1)过抛物线y2=4x的焦点F作直线l交抛物线于A,B两点, 若|AB|=6,则线段AB的中点横坐标为____2____. (2)(2014·濮阳高二期末)已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点 斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点的纵 坐标为2,则该抛物线的准线方程为x=__-__1____.
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2.四种抛物线的简单性质比较
第三章 圆锥曲线与方程
图像
标准 方程 对称
轴
y2=2px y2=-2px (p>0) _(__p_>_0_)____
x轴
x2=2py (p>0)
x2=-2py _(__p_>_0_)____
y轴
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第三章 圆锥曲线与方程
范围
x≥0, y∈R
_x_≤__0_,__y_∈__R___
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第三章 圆锥曲线与方程
①|AB|=x1+x2+p;
②若直线 AB 的倾斜角为 α,则|AB|=sin22pα;
③A,B 两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值, 即 x1·x2 =p42,y1·y2=-p2; ④|A1F|+|F1B|为定值2p; ⑤以 AB 为直径的圆必与准线 l 相切.
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第三章 圆锥曲线与方程
解析:(1)抛物线 y2=4x 中 p=2,弦 AB 为焦点弦.设 A(x1,y1), B(x2,y2),则|AB|=x1+x2+p=x1+x2+2=6,即 x1+x2=4,则 x1+2 x2=2,即线段 AB 的中点横坐标为 2. (2)抛物线的焦点为 F(p2,0),所以过焦点且斜率为 1 的直线方程 为 y=x-p2,即 x=y+p2,将其代入 y2=2px,整理得 y2-2py- p2=0,由已知得该方程有两个不相等的实数根,则 y1+y2=2p, 所以 p=y1+2 y2=2,所以抛物线的方程为 y2=4x,准线方程为 x =-1.
第三章 圆锥曲线与方程
2.2 抛物线的简单性质(一)
第一章 常用的逻辑用语
学习导航 学习 1.了解抛物线的轴、顶点、离心率、通径的概念. 目标 2.理解抛物线的几何性质.(重点)
3.掌握抛物线性质的应用及焦点弦问题.(难点) 学法 1.对比椭圆的几何性质,掌握抛物线的几何性质. 指导 2.进一步理解用代数方法研究几何性质的优越性,
感受坐标法和数形结合的基本思想.
第三章 圆锥曲线与方程
1.抛物线y2=2px(p>0)的简单性质 (1)对称性:抛物线关于__x__轴对称,抛物线的对称轴叫作抛 物线的轴.抛物线只有一条对称轴. (2)范围:抛物线在y轴的右侧,其上任意一点(x,y)满足不等 式__x_≥__0__;抛物线向右上方和右下方无限延伸.