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拋物線的標準方程

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拋物線的標準方程

拋物線的標準方程范文第1篇

關(guān)鍵詞:拋物線;翻轉(zhuǎn)課堂;教學設(shè)計

一、研究背景及意義

圓錐曲線是高中課程的重要內(nèi)容,拋物線是圓錐曲線之一,與之前學習的橢圓與雙曲線相比相對比較復雜。此外,拋物線在初中階段學習一元二次函數(shù)的時候接觸過,學習者很可能將拋物線錯誤地定義為“二次函數(shù)的圖像”。因此,如何更好地講解《拋物線及其標準方程》顯得尤為重要。

總結(jié)前人[1][2][3]所做的研究可以發(fā)現(xiàn)對于拋物線的教學設(shè)計研究者大都是在傳統(tǒng)課堂的基礎(chǔ)上進行的。《拋物線及其標準方程》這一節(jié)內(nèi)容難度較大,整節(jié)內(nèi)容需要學生充分理解和掌握的知識點比較多。因此,僅利用課堂上45分鐘時間,學生很難真正掌握這部分內(nèi)容。

翻轉(zhuǎn)課堂是教學流程變革所帶來的,教學環(huán)節(jié)包括課前、課中、課后三個主要教學環(huán)節(jié)以及評價、診斷兩個輔助教學環(huán)節(jié)[4]。利用“翻轉(zhuǎn)課堂”進行《拋物線及其標準方程》教學。

通過課前,課中,課后這三階段的教學,學生可以分步驟掌握這部分內(nèi)容;另外,可以反復觀看視頻加深對內(nèi)容的理解程度。這樣可以達到分解知識內(nèi)化的難度,增加知識內(nèi)化的次數(shù),從而有利于促進學習者更好的獲得知識。因此,在翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式下研究拋物線及其標準方程是具有一定意義的。

二、教學案例

(一)教材分析

《拋物線及其標準方程》是選修2-1的第二章《圓錐曲線與方程》。教材內(nèi)容的順序是:曲線與方程-橢圓―雙曲線―拋物線。可以減少了學生的認知障礙。

(二)學情分析

學生對拋物線的幾何圖形已經(jīng)有了直觀的認識。并且對圓錐曲線的研究過程和研究方法有了一定的了解和認識。

(三)教學目標

(1)動手實踐,體驗拋物線的形成過程從中抽象出拋物線的幾何特征;(2)掌握拋物線的定義和標準方程;(3)進一步感受類比,數(shù)形結(jié)合的重要思想方法;(4)感受拋物線的廣泛應(yīng)用與文化價值,體會數(shù)學美。

(四)教學重難點

教學重點:1.掌握拋物線的定義與相關(guān)概念;2.掌握拋物線的標準方程。

教學難點:1.從拋物線的畫法中抽象概括出拋物線的定義;2.建立合適的坐標軸求解拋物線的解析式。

(五)教學過程

1.課前教學過程的設(shè)計(問題引導,觀看視頻)

(1)問題引人,溫故知新。

教師活動1:思考以下幾個問題:?做出函數(shù) 的圖象。?求到點F(0,2)與直線l: 距離相等的點的軌跡方程,并作出其圖象。

設(shè)計意圖:激發(fā)學生的學習興趣。

教師活動2:根據(jù)學生的回答,對以上問題進行總結(jié),并且提出新問題:我們可不可以把拋物線定義為二次函數(shù)的圖像呢?為什么?

設(shè)計意圖:糾正學生頭腦中“拋物線就是二次函數(shù)的圖像”這一錯誤觀念。

(2)動手操作,探究新知。

教師活動3:提問:那么拋物線到底是如何形成的呢?播放微視頻(首先呈現(xiàn)生活中的拋物線,接著演示拋物線的形成過程,并給出操作步驟)。

設(shè)計意圖:調(diào)動學生的學習興趣,提高他們的動手實踐能力。

教師活動4:提出問題:1.在作圖過程中,直尺,三角板,筆尖,點F中,哪些沒有動?哪些動了?2.在作圖過程中,繩長,|AP|,|PF|,|CP|中,哪些量沒有變?哪些量變了?

設(shè)計意圖:引導學生發(fā)現(xiàn)拋物線的幾何特征。

教師活動6:提出問題:試著給拋物線下個定義。

2.課中教學設(shè)計:(繼續(xù)探究,小組討論,觀看視頻)

(1)類比遷移,自主探究。

教師活動1:給出拋物線的定義。提問:類比之前學過的橢圓以及雙曲線,試著選擇合適的坐標系并求解拋物線的方程?

學生活動1:學生自己選擇建系方式,并求出對應(yīng)的拋物線方程,然后小組討論,選出最佳建系方式,并求出其相應(yīng)的拋物線方程。

教師活動2:播放微視頻(總結(jié)學生可能會想到的三種建系策略,并用以前學習的二元一次函數(shù)圖像的平移來解釋選擇坐標系的原因。)

設(shè)計意圖:培養(yǎng)學生用類比法解決問題的能力;體現(xiàn)學生的主體地位。

教師活動3:思考:橢圓與雙曲線各有兩種標準方程,拋物線有幾種呢?并思考原因。

學生活動3:小組討論。并匯報各小組探究的結(jié)果。

教師活動4:思考拋物線的標準方程與其焦點坐標與準線方程的關(guān)系。

設(shè)計意圖:加快解題速度。

(2)課堂作業(yè),學以致用。

教師活動5:例1:?拋物線的標準方程是y2=6x,求它的焦點坐標與準線方程;

?一直拋物線的焦點是F(0,-2),求它的標準方程。

(3)學生總結(jié),教師提煉。

教師活動6:要求學生回憶本節(jié)課的教學,鼓勵學生進行總結(jié)。對學生的小結(jié)進行補充。

3.課后教學設(shè)計(問題探究,拓展知識)

拓展作業(yè):

初中我們已經(jīng)知道對于一元二次方程y=ax2+bx+c的圖像是拋物線,a影響其開口方向和開口大小,類比a對一元二次方程y=ax2+bx+c的圖像的影響試著研究對于拋物線y2=2px,p對拋物線的影響。

設(shè)計意圖:將課堂的數(shù)學探究活動延伸到課外,使學生進一步體會類比思想方法對于數(shù)學研究中的意義。

三、小結(jié)

《拋物線及其標準方程》整節(jié)內(nèi)容需要學生充分理解和掌握的知識點比較多。傳統(tǒng)課堂的45分鐘顯然不能使學生完全理解掌握全部知識點。因此,本節(jié)課筆者采用翻轉(zhuǎn)課堂。課前,學生通過反復觀看微視頻進行深入的思考,并在老師的引導下,體會拋物線的基本特征,最后給拋物線下定義;課中,討論與交流建系策略以及標準方程,通過觀點的相互碰撞深化學生的認知。課后,布置相應(yīng)的探究題,拓寬學生的思維。這樣學生可以分階段分步驟掌握這部分內(nèi)容;另外,可以反復觀看視頻加深對內(nèi)容的理解程度。這樣可以達到分解知識內(nèi)化的難度,增加知識內(nèi)化的次數(shù),從而有利于促進學習者更好的獲得知識。

參考文獻:

[1]劉為宏,趙瑜.《拋物線及其標準方程》教學新設(shè)計[J].中學數(shù)學研究,2013(5):27-32

[2]武湛.《拋物線及其標準方程》教學實錄與反思[J].福建中學數(shù)學,2015(12):26-18

拋物線的標準方程范文第2篇

一、引思――訓練思維的流暢性

師:請同學們思考兩個問題:

1、我們對拋物線已有了哪些認識?

2、二次函數(shù)的圖像拋物線的開口方向是什么?

生:在初中數(shù)學中,拋物線是二次函數(shù)的圖象;在二次函數(shù)中研究的拋物線,有開口向上或向下兩種情形。

師:(通過課件展示圖片)實際上,在生活中存在著各種形式的拋物線,隨處可見。比如綻放的煙花、結(jié)實的拱橋、美麗的彩虹、探照燈的軸截面等,還有一些運動形成的拋物線,投籃運動、拋球運動等形成的軌跡都是拋物線,說明拋物線在實際生活中無處不在,那么今天我們就對于拋物線進一步研究,體會拋物線的美妙。

通過圖片的展示,使學生切實感受到了現(xiàn)實生活中確實存在許許多多的拋物線,這樣真實的感受讓學生能夠認識到學習拋物線的現(xiàn)實意義和必要性,為學生下面進行積極的思維奠定了良好的基礎(chǔ)。

師:下面我們來看拋物線可以怎樣畫出(演示拋物線的形成),請同學們仔細觀察畫圖的過程,給出拋物線的定義。

生:平面內(nèi)與一個定點和一條定直線的距離相等的點的軌跡叫做拋物線。

師:(再引導)由前面橢圓、雙曲線的學習我們可以知道這里的定點及定直線通常叫做什么?

生:定點叫做拋物線的焦點,定直線叫做拋物線的準線。

評述 課堂上對定義的教學,一般都是老師講,學生被動聽,這種被動的學習方式扼殺了學生思維的積極性和主動性,難以煥發(fā)出思維的活力,更談不上學生的積極參與,他們在認識上只是依賴淺層次的策略。引導學生積極思維,得要讓學生有直觀的認知,具備一定的基礎(chǔ)知識,以達到訓練思維的流暢性。

二、順思――訓練思維的層次性

師:為了能夠順利的對拋物線進行研究學習,并研究與拋物線相關(guān)的問題,下面我們來求出拋物線的標準方程。這實際是求曲線方程的問題,首先要考慮求曲線方程軌跡的基本步驟是什么?

生:①、建立直角坐標系,設(shè)動點為(x,y);②、寫出適合條件的x,y的集合;③、列方程f(x,y)=0;④、化最簡(并注明條件);⑤、證明(常常省去)。

師:那我們現(xiàn)在遇到的第一個問題就是如何適當?shù)慕⒆鴺讼担骨蟪龅膾佄锞€標準方程最簡呢?設(shè)焦點到準線的距離為常數(shù)P(P>0)。

生:取過焦點F且垂直于準線L的直線為x軸,準線為y軸。

師:很好!這是我們的一般方法,但是回想在初中學習的二次函數(shù)圖象的頂點在坐標原點時,二次函數(shù)的表達式才是最簡的,由此可以想象取過焦點F且垂直于準線L的直線為x軸,垂足為K,線段KF的中垂線為y軸建立平面直角坐標系,所得方程更為簡單。(展示了思維的層次性)

在這里,老師將學生的習慣思維和原有的知識作以對比,引導學生通過不同的角度思考問題,有助于學生思維層次的提高,考慮問題顯得更加細致周到。

師:下面我們就進行推導,

如圖,取過焦點F且垂直于準線L的直線為x軸,線段KF的中垂線為y軸建立平面直角坐標系,設(shè)動點M的坐標為(x,y) ,由拋物線的定義可知,化簡得此處推導簡潔到位,同時對于舊知識也進行了復習,處理得當。

師:我們再按照最先想到的做法進行推導,與前面的結(jié)論作以對比。

如圖,若以準線所在直線為y軸,則焦點F(P,0),準線L:x=0由拋物線的定義,可導出拋物線方程為比較之下,顯然方程 更為簡單。

此處讓學生動手實踐,通過自主對比找出最簡結(jié)果,通過這樣的體驗能夠加深學生對結(jié)果的理解認識,并再次熟練了推導的過程,培養(yǎng)了學生探索的精神。

評述 通過從不同的角度對問題進行深入的思考,先產(chǎn)生一個直覺上的認識,再進行實踐,對比結(jié)果發(fā)現(xiàn)最優(yōu)結(jié)果,增強知識的系統(tǒng)性,對相關(guān)問題進行聯(lián)系。同時,讓學生對所考慮的問題進行自主研究,從而使思維達到一個較高的層次。

三、延思――訓練思維的變通性

師:我們所推導的方程

叫做拋物線的標準方程。其中 p 為正常數(shù),它的幾何意義是:焦點到準線的距離。

方程 表示的拋物線,其焦點位于X軸的正半軸上,其準線垂直于X軸的負半軸,即焦點為準線為。

但是,一條拋物線,由于它在坐標平面內(nèi)的位置不同,方程也不同,所以拋物線的標準方程還有其它形式。請同學們思考拋物線的標準方程還有哪些形式? 其它形式的拋物線的焦點與準線呢?(鼓勵與激發(fā)全班同學參與)

一石激起千層浪,此處的提問使學生又一次的展開了思維,在考慮到各種情形后,進入到對方程的研究,學生自然的想到能否利用前面的結(jié)果加以解決,這樣的變化讓學生的思維也發(fā)生了一些變通。

師:大家已經(jīng)想到了還有開口方向朝左、朝上和朝下幾種情形(展示拋物線的各種形式),我們先來考慮開口朝左的情形。請問大家從圖象上觀察與朝右的情形有什么聯(lián)系?

生:(急切的回答)關(guān)于y軸對稱!

師:那對于方程的研究有什么幫助呢?

生:(脫口而出)圖象關(guān)于y軸對稱,即圖象上的點是關(guān)于y軸對稱,而關(guān)于

y軸對稱的點橫坐標相反,縱坐標不變!故開口朝左的方程為

師:很好!大家的思維非常棒!看來同學們是用形與數(shù)的關(guān)系解決的,那么對于開口朝上的又如何考慮呢?能否用剛才的辦法呢?(激發(fā)學生的思維)

生:(對比圖象之后)開口朝上的圖象可以看作是將開口朝右的圖象按照逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°而得到的!

師:觀察得很好!可是我們并沒有學習過旋轉(zhuǎn)變化呀!那么能不能把這個旋轉(zhuǎn)變化歸于我們學習過的對稱變化呢?請大家再觀察。(進一步激發(fā)學生的思維)

生:由于是逆時針方向旋轉(zhuǎn)的了90°,因此可以看作是關(guān)于直線對稱!

師:非常好!那么我們的問題就可以得到解決了!具體如何給出方程呢?

生:關(guān)于直線對稱的兩點互換了橫縱坐標,因此將開口朝右的方程中的x、y互換位置即可!即方程為。(展示了思維的靈活性)

師:分析的非常到位,那最后一種情形很容易就可以給出結(jié)果了!我們一起來完成下面的表格,鞏固知識。

通過引導和提問,使學生積極的思維,自主觀察研究解決問題,提高了思維的變通性,激發(fā)了學生的學習熱情!

師:想一想,怎樣把拋物線的位置特征(標準位置)和方程特征(標準方程)統(tǒng)一起來?以便我們記憶!

生:從開口方向來看可分為上下型和左右型;上下型x帶平方,左右型y帶平方;朝負方向帶負號,朝正方向則不帶!

師:很好!通過這樣的統(tǒng)一歸類,我們記憶起來就更加的容易了!

通過歸類研究,培養(yǎng)了學生提煉知識的能力,養(yǎng)成了學生總結(jié)的習慣。

評述 這部分內(nèi)容是本節(jié)課的重點,在教學的處理上也是難度比較大的,直白的給出使學生接受時比較困難,也不利于以后的記憶和應(yīng)用,通過一系列的引導,使學生充分的參與進來,積極的思考,在高效的學習過程中,不知不覺中提高了學生思維的變通性,能夠應(yīng)對不斷變化的問題,使知識的反饋面更加廣泛,知識的綜合運用性更加深化,達到了訓練學生思維變通性的目的。同時,利用舊方法,通過遷移解決新問題,極大的提高了學生的能力,這正是高考考察的重點!

四、反思――訓練思維的深刻性

知識點學習結(jié)束,不能看成是相應(yīng)的數(shù)學活動終結(jié),也不能意味著學生真正的掌握了知識,還要通過具體的問題對知識加以深化和鞏固。

師:下面我們通過具體例子深化對拋物線方程及相關(guān)量的認識并鞏固之。

例1:求下列拋物線的焦點坐標和準線方程

師:若已知拋物線的標準方程,求其焦點坐標和準線方程;或是已知焦點坐標和準線方程,求其拋物線的標準方程,應(yīng)該注意什么呢?(訓練思維的深刻性)

生:“先定位,后定量”。

師:很好!我們先研究形的特點,然后再結(jié)合所學知識,解決相應(yīng)的問題,這樣一來,思路就能夠十分流暢,而且還增強了嚴謹性。下面再通過一個例子來感受“先定位,后定量”。

例3:求過點A(-3,2)的拋物線的標準方程。

分析:由點在第二象限,結(jié)合圖形知拋物線開口有朝上和朝左兩種情形。

解:(1)設(shè)拋物線的標準方程為

師:下面我們來看兩道高考題,希望同學們以最快的速度給出結(jié)果!(訓練思維的敏捷性)

練習:(2003• 天津卷) 拋物線的準線方程是y=2 則a的值為

(A) (B) (C)8 (D)-8

思考:(2000 • 全國卷)過拋物線 的焦點F作一直線交拋物線于P、Q兩點,若線段PF與FQ的長分別為p、q則 等于

(A) 2a (B) (C) 4a(D)

生:練習中先將方程化為標準式,可知選B。

生:思考中同樣先將方程化為標準式,再由直線的任意性,可取垂直于對稱軸的直線加以計算,可知選 C。

師:非常好!說明我們對知識有了一個系統(tǒng)的掌握,希望在課后再加強練習以鞏固本節(jié)課所學的知識點。

評述 通過反思,可以認識到訓練思維品質(zhì)的重要性,要使學生的思維具有嚴謹性、深刻性、靈活性、發(fā)散性、敏捷性,教師必須把課堂作為訓練學生思維的主要陣地,讓課堂煥發(fā)出思維的活力!

拋物線的標準方程范文第3篇

關(guān)鍵詞:探究學習;小組合作;問題意識

探究學習可以增加學生對數(shù)學的理性認識,加深對數(shù)學問題的理性思考,有助于培養(yǎng)數(shù)學思維意識. 本文從分析“拋物線及其標準方程”一節(jié)教學實錄出發(fā),充分體現(xiàn)學生數(shù)學思維的培養(yǎng),體現(xiàn)學生在當今課堂中的主體地位.

1.創(chuàng)設(shè)情境,導入新課

活動一:

師:在初中我們學習過二次函數(shù)的圖象就是拋物線.請同學們思考一下,生活當中,有沒有拋物線的的影子呢?請大家舉例.(學生思考片刻后,回答踴躍)

生1:拱橋、彩虹.

生2:投籃所形成的弧線.

師:很好,大家舉的例子都符合.

(課件展示圖片(大橋、彩虹、噴泉、投籃)和Flas:投籃運動,并配以優(yōu)美的音樂).

師:這節(jié)課我們將從曲線和方程的角度來學習拋物線.(引出本節(jié)課題:拋物線及其標準方程).

【設(shè)計意圖】通過創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學生的學習興趣,感受數(shù)學來源于生活.

2.問題引導,共探新知

活動二:

師:課前讓大家思考了教材64頁“信息技術(shù)應(yīng)用”中提出的問題.(用ppt展示)

已知:點F是定點,是不經(jīng)過點F的定直線,H是上任意一點,過點H作,線段FH的垂

直平分線交MH于點M.拖動點H,觀察點M的軌跡,你能發(fā)現(xiàn)點M滿足的幾何條件嗎?

師:請同學們仔細觀察!(利用幾何畫板演示畫圖過程)

(學生觀察畫圖過程,積極思考并討論)

師:誰來談?wù)勛约旱目捶ǎ?/p>

生4:點M隨著H的運動,始終有|MH|=|MF|.也就是點M與定點F和定直線的距離相等.

生5:點M的軌跡是拋物線.

師:很好,你們觀察得很仔細,值得稱贊.(學生鼓掌)請同學們嘗試一下,給拋物線下個定義.

生5:到點 F 的距離和到直線L 的距離相等的點的軌跡叫做物線.

師:這樣歸納完整嗎?

生6:平面內(nèi)到一個定點F 和到一條定直線L 的距離相等的點的軌跡叫做物線.

生7:還要注意定點不能在定直線上.

師:為什么啊?

生8:如果這樣,就只能找到一個點.

師:我們繼續(xù)來思考:若定點F恰好在定直線上,軌跡會是什么圖形?(學生積極思考,相互討論)

生8:當定點F在定直線上時,滿足條件的點的軌跡是一條直線.

生9:且是過點F垂直于直線的一條直線.

師:大家覺得這兩名同學的想法可以統(tǒng)一嗎?(大家七嘴八舌,觀點基本一致)

師:說得很好!這里F 叫做物線的焦點,定直線L 叫做物線的準線.(教師板書:拋物線的定義:把平面內(nèi)與一個定點F和一條定直線(不經(jīng)過點F)距離相等的點的軌跡叫做拋物線.其中點F叫做拋物線的焦點,直線叫做拋物線的準線.)

【設(shè)計意圖】首先利用幾何畫板動畫演示拋物線的生成過程,可以起到化解難點作用.其次經(jīng)歷了一次讓學生自行歸納、完善定義的過程,使他們對拋物線的定義有更準確的把握,印象更為深刻,同時也鍛煉了學生類比、歸納總結(jié)的能力.

活動三:

師:了解了拋物線的定義,接下來我們最想知道的就是拋物線的方程了,那么如何求拋物線的方程呢?

師:請同學們回想一下,之前我們學過的求曲線方程的基本步驟是怎樣的?

生8:建系;設(shè)點;列式;化簡;證明.

師:很好.類比橢圓、雙曲線標準方程的建立過程,我們該如何建系呢?(小組討論,集中探索)

(教師巡視,一段時間后用實物投影展示學生作品)

方案(一) 方案(二) 方案(三)

師:大部分小組都是上面三種建系方案中的一種.猜想一下,哪個好呢?

生9:方案二比較簡單.

生10:方案一比較簡單,它是以定直線為y軸,定點F在x軸上設(shè)計的,結(jié)果應(yīng)該比較簡單.

生11:方案三以拋物線的頂點為原點,定點F在x軸上,具有一定的對稱性,結(jié)果應(yīng)該更好一些.

師:看來大家的意見不是很統(tǒng)一啊!那就讓我們親自驗證一下吧!請同學們按照求曲線方程的步驟得出三種方案的拋物線方程.(提示:不妨設(shè)焦點F到準線的距離為p(p>0).)

(一段時間后,找小組代表上黑板展示過程,師生共同點評)

方案一 方案二 方案三

師:同學們,哪種簡單啊?

生眾:方案三.

【設(shè)計意圖】這一環(huán)節(jié),通過有啟發(fā)性的活動,使學生在分析探究中,不斷獲得解決問題的方法,有效解決教學重難點.

師:我們把方案三得到的方程叫拋物線的標準方程.注意這里標準的規(guī)范是頂點在原點,圖象關(guān)于x 軸對稱.(教師板書:拋物線的標準方程)

3.新知應(yīng)用,鞏固提高

例1:求下列拋物線的焦點坐標、準線方程:

(1), (2)

【設(shè)計意圖】熟悉焦點、準線與標準方程的關(guān)系.強調(diào)解決拋物線問題時要先轉(zhuǎn)化為標準方程.

例2:請同學們參照上面的例題,自編一道題目.

【設(shè)計意圖】培養(yǎng)學生創(chuàng)新、發(fā)散思維.

l結(jié)語

為了充分調(diào)動學生的積極性,本節(jié)采用“引導探究”式的教學模式,貫徹“教師為主導,學生為主體,探究為主線”的教學思想,通過教師的適時引導,生生、師生間的交流互動,啟迪學生思維;讓學生構(gòu)建自己的知識體系,體驗合作學習的快樂.

參考文獻

拋物線的標準方程范文第4篇

關(guān)鍵詞: 非退化二次曲線 標準方程 切線方程

高中數(shù)學中解析幾何這部分內(nèi)容里常有計算曲線的切線類問題,通用的方法是用代入法,即先把直線方程代入曲線方程,消去一元y后,得到關(guān)于x的一元二次方程,再利用判別式=0確定切線斜率,展開運算.這種方法運算量相當大,很容易出錯.下面對非退化二次曲線的切線問題進行歸類比較,得出簡單的公式,可以幫助我們輕松地解決此類問題.

1.圓的標準方程x■+y■=R■,過圓上一點P(x■,y■)的切線方程為xx■+yy■=R■.

這個結(jié)論容易證明.

證明:直線OP的斜率K■=■

過P點的切線方程為:y-y■=-■(x-x■)=-■(x-x■)

整理得xx■+yy■=R■.

圓的切線可以用求導函數(shù)的方法求斜率,但根據(jù)垂直二線的斜率積為-1,再利用過切點的半徑與切線垂直這一性質(zhì),就更加容易了.

2.橢圓的標準方程為■+■=1,過橢圓上一點P(x■,y■)的切線方程我們猜想為■+■=1.

證明:曲線在第一象限部分的函數(shù)方程為y=b■

求導得:y′=-■■

過P的切線斜率為k=-■■

過P點的切線方程為:y-y■=-■■(x-x■)

又■+■=1

整理化簡得■+■=1

和拋物線一樣,橢圓在第二、三、四象限部分的函數(shù)解析式略有不同,其證明方法相同.焦點在y軸上的橢圓的標準方程為■+■=1,其切線方程為■+■=1.

3.雙曲線的標準方程為■-■=1,過雙曲線上一點P(x■,y■)的切線方程為■-■=1.

證明方法和橢圓的切線一樣.焦點在y軸上的雙曲線的標準方程為■-■=1,曲線的切線方程為■-■=1.

4.拋物線標準方程為y■=2px,過拋物線上一點P(x■,y■)的切線方程為yy■=px+px■.

證明:如圖,不妨取P(x■,y■)為第一象限點

曲線在第一象限部分的函數(shù)方程為y=■x■

求導得:y′=■■x■

過P的切線斜率為k=■

過P點的切線方程為:y-y■

=■(x-x■)

又y■■=2px■

整理化簡得yy■=px+px■.

這個結(jié)論是把標準方程為y■=2px化為y■=px+px之后,就容易想到了.證明中省略了對第四象限的部分,其證明方法相同.

拋物線的標準方程范文第5篇

【關(guān)鍵詞】考查的知識、能力、思維;思維障礙,試題解析思路,一題多解,變式與拓展,反思總結(jié)

題目:已知拋物線C:x2=2pyp>0上一點S(m,4)(m>0)到焦點F的距離為|SF|=174.

1.求p,m的值;

2.設(shè)拋物線C上一點P的橫坐標為t(t>0)過P點的直線交C于另一點Q,交x軸于M,過點Q作PQ的垂線交C于另一點N,若MN是C的切線,求t的最小值.

波利亞在《數(shù)學的發(fā)現(xiàn)》的序言中寫道:“中學數(shù)學教學首要的任務(wù)就是加強解題的訓練.”從近幾年的高考試題看,注重對教材中的基礎(chǔ)知識,基本技能,基本方法和基本思想的考查.這道題設(shè)計巧妙,知識覆蓋面廣.對于教師把握新課標要求更高,思維能力更強.能有效檢測教師的專業(yè)能力,教學能力和教研能力.同時又能考查學生基礎(chǔ)知識,基本技能,及解題時注重通性通法.還能培養(yǎng)學生的思維能力,提高學生的綜合素質(zhì),達到真正有效的教學.此題通過以下三個方面考查:

(一)考查要求

從知識方面:

(1)考查拋物線的定義,標準方程和簡單的幾何性質(zhì);

(2)直線方程,曲線的切線方程及導數(shù)的幾何意義,曲線與方程、不等式等多種知識之間的交叉、滲透和綜合.

從能力方面:

(1)培養(yǎng)學生運算求解能力;

(2)數(shù)形結(jié)合能力及識圖、析圖數(shù)據(jù)處理能力;

(3)化歸轉(zhuǎn)化能力,使學生知識形成系統(tǒng)性,各種能力得到整合,獲得全面發(fā)展.

從思想方法:

(1)幾何問題代數(shù)化;

(2)數(shù)中有形,形中有數(shù),數(shù)與形的完美結(jié)合的思想;

(3)函數(shù)與方程的基本思想.

(二)學情分析

(1)第一小題考查拋物線的定義及幾何性質(zhì)難度中等偏易的題,學生易錯點是求拋物線的準線方程,正確理解拋物線的定義;

(2)第二小題涉及太多點的坐標是未知的,首先應(yīng)克服心理關(guān).注意解題時的通性通法.繁難的計算如何逐步分解,盡量減少未知量分別求出Q,M,N的坐標,對于MN是曲線的切線,利用切線的幾何意義的處理.大部分的學生有一定的困難,或者理解M點在過N點的切線方程.涉及函數(shù)方程的思想方法求t的最小值是此題的難點,如何突破難點?怎樣讓學生構(gòu)建一個有序的網(wǎng)絡(luò)化的知識體系,使學生各種能力得到整合,獲得全面的發(fā)展.通過對本題分析講解,一題多解,拓展與變式得以鞏固.

(三)析題

切入點:對問題(1)準確理解拋物線的定義,求m,p;對問題(2)減少未知量使用,用t表示P,Q,M,N點的坐標,利用數(shù)形結(jié)合,把幾何問題代數(shù)化.

關(guān)鍵點:分別求出P,Q,M,N的坐標,準確理解MN是曲線C的切線與N的導數(shù)值關(guān)系.存在P點就是PQ的斜率存在,關(guān)于k的方程有解.利用函數(shù)方程的思想,求t的最小值.

(四)解題

圖1

(1)解拋物線的準線y=-p2,則FS=4+P2=174,P=12又S(m,4)在拋物線上,m2=4(m>0),m=2.

方程x2=y,所以m=2,p=12.

(2)過P點(t,t2)斜率存在的直線方程可設(shè)y-t2=kx-t,聯(lián)立y-t2=k(x-t),x2=y,得x2-kx+kt-t2=0.設(shè)Qx1,y1,MX0,O,Nx2,y2.

x1,t是方程的兩根,則x1t=kt-t2,x1=k-t,所以Qk-t,k-t2,Mkt-t2k,0.

直線QN與PQ垂直直線QN的方程y-(k-t)2=-1k(x-k+t),聯(lián)立方程組y-k-t2=-1kx-k+t,x2=y,得x2+1kx-k-t2+tk-1=0.

則又x1+x2=-1k,x1=k-t,x2=-1k-k+t,

N-1k-k+t,-1k-k+t2,kMN=-1k-k+t2-1k-k+t2k,

MN是C的切線,kMN=2x2,-1k-k+t2-1k-k+t2k=2(-1k-k+t)整理k2+kt-2t2+1=0.

關(guān)于k的方程有解則,Δ=t2-4×-2t2+1≥0.

9t2-4≥0;t≥23或t≤-23(舍去),t≥23,t的最小值23.

點評先確定PQ的直線方程,聯(lián)立方程組求出M,Q點坐標.QN與PQ垂直,確定QN的直線方程,求出N點坐標.直線MN與曲線C相切,利用導數(shù)的幾何意義,整理出關(guān)于t,k的方程,方程有解,從而求t的最小值.解題時注意通性通法,在不同知識交匯處要進行有效整合.解析幾何常常用“山重水復疑無路,柳暗花明又一村.”

第二小題解法2:設(shè)Pt,t2,Qx,x2,Nx0,x20,則直線MN的方程y-x20=2x0x-x0.

令y=0,得Mx02,0,所以kPM=t2t-x02=2t22t-x0,kNQ=x20-x2x0-x=x0+x.因為NQQP,且兩直線斜率存在,所以kPM?kNQ=-1.即2t22t-x0?x0+x=-1.整理,得x0=2t2x+2t1-2t2.又Qx,x2在直線PM上,則MQ與MP共線,得x0=2xtx+t.由得2t2x+2t1-2t2=2xtx+t(t>0).所以t=-x2+13x,所以t≥23或t≤-23(舍去).所以所求t的最小值23.

點評分別設(shè)出P,Q,N的坐標,利用直線MN,求出M點坐標,直線PM與NQ互相垂直,又M,Q,P三點共線,用t表示x0,整理得關(guān)于x,t的函數(shù)利用均值不等式求t的最小值.第二種解法利用三點共線應(yīng)用曲線方程與不等式知識的有效結(jié)合.

(五)變式與拓展

變式1已P知拋物線C:x2=2pyp>0,其焦點F到準線的距離12.

(1)求拋物線C的方程;

(2)過M(0,1)作兩條直線l1,l2,l1與拋物線交于點A,B,l2與拋物線交于E,F(xiàn),且直線AE,BF,且直線AE,BF交于點P,直線AF,BE交于Q點,求證:MP?MQ是定值.

變式2已知拋物線C的頂點為原點,其焦點F(0,c)(C>0)到直線l:x-y-2=0的距離為322,設(shè)P為直線l上的點,過點P作拋物線C的兩條切線PA,PB,其中A,B為切點.

(1)求拋物線C的方程;

(2)當點Px0,y0為直線l上的定點時,求直線AB的方程.

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