概要:分析:因为曲线段C上的任一点是以点N为焦点,以 为准线的抛物线的一段,所以本题关键是建立适当坐标系,确定C所满足的抛物线方程.解:以 为x轴,MN的中点为坐标原点O,建立直角坐标系.由题意,曲线段C是N为焦点,以 为准线的抛物线的一段,其中A、B分别为曲线段的两端点.∴设曲线段C满足的抛物线方程为: 其中 、 为A、B的横坐标令 则 ,∴由两点间的距离公式,得方程组:解得 或∵△AMN为锐角三角形,∴ ,则 ,又B在曲线段C上,则曲线段C的方程为例7如图所示,设抛物线 与圆 在x轴上方的交点为A、B,与圆 在x由上方的交点为C、D,P为AB中点,Q为CD的中点.(1)求 .(2)求△ABQ面积的最大值.分析:由于P、Q均为弦AB、CD的中点,故可用韦达定理表示出P、Q两点坐标,由两点距离公式即可求出 .解:(1)设由 得: ,由 得 ,同 类似,则 ,(2),∴当 时, 取最大值 .例8已知直线 过原点,抛物线 的顶点在原点,焦点在 轴的正半轴上,且点 和点 关于直线 的
高三数学《抛物线》教案,标签:教学设计,http://www.85jc.com分析:因为曲线段C上的任一点是以点N为焦点,以 为准线的抛物线的一段,所以本题关键是建立适当坐标系,确定C所满足的抛物线方程.
解:以 为x轴,MN的中点为坐标原点O,建立直角坐标系.
由题意,曲线段C是N为焦点,以 为准线的抛物线的一段,其中A、B分别为曲线段的两端点.
∴设曲线段C满足的抛物线方程为: 其中 、 为A、B的横坐标
令 则 ,
∴由两点间的距离公式,得方程组:
解得 或
∵△AMN为锐角三角形,∴ ,则 ,
又B在曲线段C上,
则曲线段C的方程为
例7如图所示,设抛物线 与圆 在x轴上方的交点为A、B,与圆 在x由上方的交点为C、D,P为AB中点,Q为CD的中点.(1)求 .(2)求△ABQ面积的最大值.
分析:由于P、Q均为弦AB、CD的中点,故可用韦达定理表示出P、Q两点坐标,由两点距离公式即可求出 .
解:(1)设
由 得: ,
由 得 ,
同 类似,
则 ,
(2)
,∴当 时, 取最大值 .
例8 已知直线 过原点,抛物线 的顶点在原点,焦点在 轴的正半轴上,且点 和点 关于直线 的对称点都在 上,求直线 和抛物线 的方程.
分析:设出直线 和抛物线 的方程,由点 、 关于直线 对称,求出对称点的坐标,分别代入抛物线方程.或设 ,利用对称的几何性质和三角函数知识求解.
解法一:设抛物线 的方程为 ,直线 的方程为 ,
则有点 ,点 关于直线 的对称点为 、 ,
则有 解得
解得
如图, 、 在抛物线上
∴
两式相除,消去 ,整理,得 ,故 ,
由 , ,得 .把 代入,得 .
∴直线 的方程为 ,抛物线 的方程为 .
解法二:设点 、 关于 的对称点为 、 ,
又设 ,依题意,有 , .
故 , .
由 ,知 .
∴ , .
又 , ,故 为第一象限的角.
∴ 、 .
将 、 的坐标代入抛物线方程,得
∴ ,即 从而 , ,
∴ ,得抛物线 的方程为 .
又直线 平分 ,得 的倾斜角为 .
∴ .
∴直线 的方程为 .
说明:
(1)本题属于点关于直线的对称问题.解法一是解对称点问题的基本方法,它的思路明确,但运算量大,若不仔细、沉着,难于解得正确结果.解法二是利用对称图形的性质来解,它的技巧性较强,一时难于想到.
(2)本题是用待定系数法求直线的方程和抛物线方程.在已知曲线的类型求曲线方程时,这种方法是最常规方法,需要重点掌握.
例9 如图,正方形 的边 在直线 上, 、 两点在抛物线 上,求正方形 的面积.
分析:本题考查抛物线的概念及其位置关系,方程和方程组的解法和数形结合的思想方法,以及分析问题、解决问题的能力.
解:∵直线 , ,∴设 的方程为 ,且 、 .
由方程组 ,消去 ,得 ,于是
, ,∴ (其中 )
∴ .
由已知, 为正方形, ,
∴ 可视为平行直线 与 间的距离,则有
,于是得 .
两边平方后,整理得, ,∴ 或 .
当 时,正方形 的面积 .
当 时,正方形 的面积 .
∴正方形 的面积为18或50.
说明:运用方程(组)的思想和方法求某些几何量的值是解析几何中最基本的、贯穿始终的方法,本题应充分考虑正方形这一条件.
例10 设有一颗彗星围绕地球沿一抛物线轨道运行,地球恰好位于抛物线轨道的焦点处,当此彗星离地球为 时,经过地球与彗星的直线与抛物线的轴的夹角为 ,求这彗星与地球的最短距离.
分析:利用抛物线有关性质求解.
解:如图,设彗星轨道方程为 , ,焦点为 ,
彗星位于点 处.直线 的方程为 .
解方程组 得 ,
故 .
.
故 ,得 .
由于顶点为抛物线上到焦点距离最近的点,所以顶点是抛物线上到焦点距离最近的点.焦点到抛物线顶点的距离为 ,所以彗星与地球的最短距离为 或 ,( 点在 点的左边与右边时,所求距离取不同的值).
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