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课件网) 3.3.1 抛物线的标准方程 第3章 1.理解抛物线的定义及其焦点、准线的概念. 2.会求简单的抛物线方程. 彩虹 生活中的抛物线 拱桥 把一根直尺固定在图板上直线l的位置,把一块三角尺的一条直角边紧靠着直尺的边缘,再把一条细绳的一端固定在三角尺的另一条直角边的一点A,取绳长等于点A到直角顶点C的长(即点A到直线l的距离),并且把绳子的另一端固定在图板上的一点F.用铅笔尖扣着绳子,使点A到笔尖的一段绳子紧靠着三角尺,然后将三角尺沿着直尺上下滑动,笔尖就在图板上描出了一条曲线. 思考:观察点P的轨迹,说出点P满足的几何条件. 点P到定点F的距离和到定直线l的距离相等. 平面内到一个定点F和到一条定直线l(F不在l上)的距离相等的点的轨迹叫作抛物线. 定义式:|MF|=d (d为M到l的距离) 注:若直线l过点F,则点M的轨迹是过点F且与l垂直的直线. 点F叫做抛物线的焦点; 直线l叫做抛物线的准线. 准线 比较椭圆、双曲线标准方程的建立过程,你认为如何建立坐标系,才能使所求抛物线的方程形式简单? 取经过焦点F且垂直于直线l的直线为x轴,垂足为K,并以线段KF的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系Oxy. l F M H K O y x 设抛物线的焦点到准线的距离为p(p>0),则|KF|=p,那么焦点F的坐标为 准线l的方程为 设点M(x,y)是抛物线上的任意一点,点M到准线l的距离为d,则|MF|=d. l F M H K O y x 因为 所以 将上式两边平方并化简,得 思考交流:在建立椭圆和双曲线的标准方程时,由于焦点在平面直角坐标系中的位置不同,它们各有两种形式的标准方程,你认为抛物线的标准方程一共有几种形式 请分别指出抛物线的焦点位置,并写出相应的标准方程和准线方程. 图形 标准方程 焦点坐标 准线方程 _____ _____ _____ _____ _____ _____ y2=2px(p>0) F(,0) x=- y2=-2px(p>0) F x= 归纳总结 归纳总结 图形 标准方程 焦点坐标 准线方程 _____ _____ _____ _____ _____ _____ x2=2py(p>0) F(0,) y=- x2=-2py(p>0) F(0,-) y= 快问快答:求下列抛物线的焦点坐标和准线方程. 提醒 (1)p的几何意义是焦点到准线的距离. (2)标准方程的结构特征:焦点在坐标轴上,准线与焦点所在的坐标轴垂直. (3)抛物线的开口方向:抛物线的开口方向取决于标准方程中一次项系数的符号. (4)由方程写焦点坐标、准线方程时勿忘记化为标准方程. 例1 已知抛物线的焦点为F(5,0),求抛物线的标准方程和准线方程. 解:∵抛物线的焦点为F(5,0), ∴可设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),其中=5, 即p=10,2p=20, 因此所求抛物线的标准方程是y2=20x,准线方程是x=-5. 例2 求经过点P(-2,-4)的抛物线的标准方程. 解:如图,∵点P在第三象限, ∴满足条件的抛物线的标准方程有两种情形: y2=-2p1x(p1>0)和x2=-2p2y(p2>0), 分别将点P的坐标代入方程可解得p1=4,p2=, 因此满足条件的抛物线有两条,它们的标准方程分别为y2=-8x,x2=-y. 归纳总结 求抛物线的标准方程一般有两种形式: (1)定义法:直接利用定义求解; ①已知抛物线的焦点位置,设出抛物线的标准方程,求出p 值; ②焦点位置不确定,则分情况讨论 焦点在 x 轴上,设 y2=ax (a ≠ 0) , 焦点在 y 轴上,设 x2=ay (a ≠ 0). (2)待定系数法: 例3 已知探照灯的轴截面是抛物线y2=x,平行于x轴的光线照射到抛物线上的点P(1,-1),反射光线经过抛物线的焦点后又照射到抛物线上的Q点,试确定点Q的坐标. 解:∵抛物线y2=x的焦点为F(,0), ∴直线PF的方程为,即y=-x+, 由Q(x,y)是抛物线与直线PF的公共点, 解方程组得或(舍去), 故点Q的坐标为(,). 回顾本节课,回答下列问题: (1)抛物线的标准方程的四种形式. (2) ... ...