《(江蘇專用)2018-2019學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第二章 圓錐曲線與方程 2.4 拋物線 2.4.1 拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程學(xué)案 蘇教版選修1-1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2018-2019學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第二章 圓錐曲線與方程 2.4 拋物線 2.4.1 拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程學(xué)案 蘇教版選修1-1(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2.4.1 拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程
學(xué)習(xí)目標(biāo):1.掌握拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.(重點(diǎn)) 2.掌握求拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程的基本方法.
[自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知]
拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程
標(biāo)準(zhǔn)方程
y2=2px
y2=-2px
x2=2py
x2=-2py
圖形
焦點(diǎn)坐標(biāo)
準(zhǔn)線方程
x=-
x=
y=-
y=
開口方向
向右
向左
向上
向下
[基礎(chǔ)自測]
1.判斷正誤:
(1)標(biāo)準(zhǔn)方程y2=2px(p>0)中p的幾何意義是焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離.( )
(2)拋物線的焦點(diǎn)位置由一次項(xiàng)及一次項(xiàng)系數(shù)的正負(fù)決定.( )
(3)x2=-2y
2、表示的拋物線開口向左.( )
【解析】 (1)√.拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為x=-,故焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是p.
(2)√.一次項(xiàng)決定焦點(diǎn)所在的坐標(biāo)軸,一次項(xiàng)系數(shù)的正負(fù)決定焦點(diǎn)是在正半軸或負(fù)半軸上,故該說法正確.
(3)×.x2=-2y表示的拋物線開口向下.
【答案】 (1)√ (2)√ (3)×
2.焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,2)的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為________.
【解析】 由題意知p=2×2=4,焦點(diǎn)在y軸正半軸上,
∴方程為x2=2×4y,即x2=8y.
【答案】 x2=8y
[合 作 探 究·攻 重 難]
求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程
分別求滿足下列條件的拋
3、物線的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(1)準(zhǔn)線方程為2y+4=0;
(2)過點(diǎn)(3,-4);
(3)焦點(diǎn)在直線x+3y+15=0上.
【導(dǎo)學(xué)號:95902128】
[思路探究] →→→
【自主解答】 (1)準(zhǔn)線方程為2y+4=0,即y=-2,故拋物線焦點(diǎn)在y軸的正半軸上,設(shè)其方程為x2=2py(p>0).又-=-2,所以2p=8,故拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=8y.
(2)∵點(diǎn)(3,-4)在第四象限,
∴設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=2px(p>0)或x2=-2p1y(p1>0).把點(diǎn)(3,-4)的坐標(biāo)分別代入y2=2px和x2=-2p1y,得(-4)2=2p·3,32=-2p1·(-4),即2p=
4、,2p1=.
∴所求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=x或x2=-y.
(3)令x=0得y=-5;令y=0得x=-15.∴拋物線的焦點(diǎn)為(0,-5)或(-15,0).
∴所求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=-20y或y2=-60x.
[規(guī)律方法] 求拋物線方程的主要方法是待定系數(shù)法
(1)若已知拋物線的焦點(diǎn)位置,則可設(shè)出拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,求出p值即可;
(2)若拋物線的焦點(diǎn)位置不確定,則要分情況討論.
注意:焦點(diǎn)在x軸上的拋物線方程可統(tǒng)一設(shè)成y2=ax(a≠0),焦點(diǎn)在y軸上的拋物線方程可統(tǒng)一設(shè)成x2=ay(a≠0).
[跟蹤訓(xùn)練]
1.(1)焦點(diǎn)在x軸上,且焦點(diǎn)在雙曲線-=1上的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)
5、方程為________.
(2)拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),對稱軸重合于橢圓9x2+16y2=144的短軸所在的直線,拋物線焦點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離為3,則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為__________.
【解析】 (1)由題意可設(shè)拋物線方程為y2=2mx(m≠0),則焦點(diǎn)為.
∵焦點(diǎn)在雙曲線-=1上,∴=1,求得m=±4,∴所求拋物線方程為y2=8x或y2=-8x.
(2)橢圓的方程可化為+=1,其短軸在y軸上,
∴拋物線的對稱軸為y軸,設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為
x2=2py或x2=-2py(p>0),由拋物線焦點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離為3得=3,∴p=6,∴拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=12y或x2=-12y.
【答案
6、】 (1)y2=8x或y2=-8x x2=12y或x2=-12y
由拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程求焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程
求下列拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程:
(1)y=x2;(2)x=y(tǒng)2(a≠0).
【導(dǎo)學(xué)號:95902129】
[思路探究] →→
【自主解答】 (1)拋物線y=x2的標(biāo)準(zhǔn)形式為x2=4y,所以p=2,所以焦點(diǎn)坐標(biāo)是(0,1),準(zhǔn)線方程是y=-1.
(2)拋物線x=y(tǒng)2的標(biāo)準(zhǔn)形式為y2=ax,所以p=,故焦點(diǎn)在x軸上,坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為x=-.
[規(guī)律方法] 求拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程的步驟:
[跟蹤訓(xùn)練]
2.求拋物線ay2=x(a≠0)的焦點(diǎn)坐標(biāo)與準(zhǔn)線
7、方程.
【解析】 把拋物線ay2=x(a≠0)方程化為標(biāo)準(zhǔn)形式為y2=x,所以拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為x=-.
拋物線的定義及標(biāo)準(zhǔn)方程的應(yīng)用
[探究問題]
1.拋物線定義是什么?能否用數(shù)學(xué)式表示拋物線的定義?
【提示】 平面內(nèi)到一定點(diǎn)F和一條定直線l(F不在l上)的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線.設(shè)拋物線上任意一點(diǎn)P,點(diǎn)P到直線l的距離為PD,則拋物線的定義可表示為PF=PD.
2.拋物線y2=2px(p>0)上一點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為x0,那么點(diǎn)P到其焦點(diǎn)F的距離是什么?
【提示】 拋物線y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線方程為x=-,根據(jù)拋物線的定義可知拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于
8、其到準(zhǔn)線的距離,所以點(diǎn)P到其焦點(diǎn)F的距離為PF=x0-=x0+.
3.探究2中得到的用點(diǎn)P的橫坐標(biāo)表示其到焦點(diǎn)的距離的公式稱為拋物線的焦半徑公式,對于其它三種形式的方程的焦半徑公式是什么?
【提示】 設(shè)拋物線上一點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為x0,對于拋物線y2=-2px(p>0),PF=-x0;
設(shè)拋物線上一點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為y0,對于拋物線x2=2py(p>0),PF=y(tǒng)0-=y(tǒng)0+;
設(shè)拋物線上一點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為y0,對于拋物線x2=-2py(p>0),PF=-y0.
4.通過以上探究,你得到了什么啟示?
【提示】 當(dāng)題目中涉及拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離時,一般轉(zhuǎn)化為拋物線上的點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離較為簡單
9、,這樣就將兩點(diǎn)間的距離轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到直線的距離,將二次問題轉(zhuǎn)化為一次問題.
已知拋物線的方程為y2=2x,F(xiàn)是其焦點(diǎn),點(diǎn)A(4,2),在拋物線上是否存在點(diǎn)M,使MA+MF取得最小值?若存在,求此時點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
[思路探究] →→
【自主解答】 如圖,由于點(diǎn)M在拋物線上,所以MF等于點(diǎn)M到其準(zhǔn)線l的距離MN,于是MA+MF=MA+MN,所以當(dāng)A,M,N三點(diǎn)共線時,MA+MN取最小值,亦即MA+MF取最小值,這時M的縱坐標(biāo)為2,可設(shè)M(x0,2)代入拋物線方程得x0=2,
即M(2,2).
[規(guī)律方法]
1.此類題目的實(shí)質(zhì)是拋物線定義的應(yīng)用,將拋物線上的點(diǎn)到焦
10、點(diǎn)的距離轉(zhuǎn)化成到準(zhǔn)線的距離,從而化曲為直,利用點(diǎn)到直線的距離求最小值.
2.涉及拋物線上任意一點(diǎn)P與平面上的定點(diǎn)A以及拋物線焦點(diǎn)F的距離和PA+PF的最小值問題,有以下處理思路:
(1)若點(diǎn)A在拋物線外部,則直線FA與拋物線的交點(diǎn)P使得PA+PF最小,其最小值為AF;
(2)若點(diǎn)A在拋物線內(nèi)部,則過A點(diǎn)作與準(zhǔn)線l垂直的直線,它與拋物線的交點(diǎn)為P,則PA+PF最小,其最小值為點(diǎn)A到準(zhǔn)線l的距離.
[跟蹤訓(xùn)練]
3.已知點(diǎn)P是拋物線y2=2x上的一個動點(diǎn),則點(diǎn)P到點(diǎn)A(0,2)的距離與P到該拋物線準(zhǔn)線的距離之和的最小值為________.
【導(dǎo)學(xué)號:95902130】
【解析】 如
11、圖,由拋物線定義知PA+PQ=PA+PF,則所求距離之和的最小值轉(zhuǎn)化為求PA+PF的最小值,則當(dāng)A、P、F三點(diǎn)共線時,PA+PF取得最小值.又A(0,2),F(xiàn),
∴(PA+PF)min=AF==.
【答案】
[構(gòu)建·體系]
[當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)·固 雙 基]
1.拋物線x2=-16y的焦點(diǎn)坐標(biāo)是________.
【導(dǎo)學(xué)號:95902131】
【解析】?。?,焦點(diǎn)在y軸上,開口向下,焦點(diǎn)坐標(biāo)應(yīng)為,即(0,-4).
【答案】 (0,-4)
2.拋物線y=x2的準(zhǔn)線方程是________.
【解析】 由y=x2得x2=4y,所以拋物線的準(zhǔn)線方程是y=-1.
【答案】
12、 y=-1
3.拋物線y2=4x的焦點(diǎn)到雙曲線-=1漸近線的距離為__________.
【解析】 拋物線焦點(diǎn)F(1,0),雙曲線漸近線為3x±4y=0,點(diǎn)F到直線3x±4y=0的距離為d==.
【答案】
4.頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),對稱軸為坐標(biāo)軸,過點(diǎn)(-2,3)的拋物線方程是________.
【解析】 ∵點(diǎn)(-2,3)在第二象限,∴設(shè)拋物線方程為y2=-2px(p>0)或x2=2p′y(p′>0),
又點(diǎn)(-2,3)在拋物線上,∴p=,p′=,∴拋物線方程為y2=-x或x2=y(tǒng).
【答案】 y2=-x或x2=y(tǒng)
5.拋物線y2=-2px(p>0)上有一點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為-9,它到焦點(diǎn)的距離為10,求此拋物線方程和M點(diǎn)的坐標(biāo).
【導(dǎo)學(xué)號:95902132】
【解】 設(shè)焦點(diǎn)為F,M點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為d,則d=|MF|=10,
即9+=10,∴p=2,∴拋物線方程為y2=-4x.將M(-9,y)代入拋物線的方程,
得y=±6.∴M點(diǎn)坐標(biāo)為(-9,6)或(-9,-6).
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