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  1. 高三数学《抛物线》教案

  2. [10-10 23:13:42]   来源:http://www.85jc.com  数学教学设计   阅读:8946

概要:说明:(1)此题结论有两个,不要漏解;(2)本题用到抛物线一个重要结论:顶点为抛物线上的点到焦点距离最近的点,其证明如下:设 为抛物线 上一点,焦点为 ,准线方程为 ,依抛物线定义,有 ,当 时, 最小,故抛物线上到焦点距离最近的点是抛物线的顶点.例11如图,抛物线顶点在原点,圆 的圆心是抛物线的焦点,直线 过抛物线的焦点,且斜率为2,直线 交抛物线与圆依次为 、 、 、 四点,求 的值.分析:本题考查抛物线的定义,圆的概念和性质,以及分析问题与解决问题的能力,本题的关键是把 转化为直线被圆锥曲线所截得的弦长问题.解:由圆的方程 ,即 可知,圆心为 ,半径为2,又由抛物线焦点为已知圆的圆心,得到抛物线焦点为 ,设抛物线方程为 ,∵ 为已知圆的直径,∴ ,则 .设 、 ,∵ ,而 、 在抛物线上,由已知可知,直线 方程为 ,于是,由方程组消去 ,得 ,∴ .∴ ,因此, .说明:本题如果分别求 与 则很麻烦,因此把 转化成 是关键所在,在求 时,又巧妙地运用了抛物线的定义,从而避免了一些

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  说明:

  (1)此题结论有两个,不要漏解;

  (2)本题用到抛物线一个重要结论:顶点为抛物线上的点到焦点距离最近的点,其证明如下:设 为抛物线 上一点,焦点为 ,准线方程为 ,依抛物线定义,有 ,当 时, 最小,故抛物线上到焦点距离最近的点是抛物线的顶点.

  例11 如图,抛物线顶点在原点,圆 的圆心是抛物线的焦点,直线 过抛物线的焦点,且斜率为2,直线 交抛物线与圆依次为 、 、 、 四点,求 的值.

  分析:本题考查抛物线的定义,圆的概念和性质,以及分析问题与解决问题的能力,本题的关键是把 转化为直线被圆锥曲线所截得的弦长问题.

  解:由圆的方程 ,即 可知,圆心为 ,半径为2,又由抛物线焦点为已知圆的圆心,得到抛物线焦点为 ,设抛物线方程为 ,

  ∵ 为已知圆的直径,∴ ,则 .

  设 、 ,∵ ,而 、 在抛物线上,

  由已知可知,直线 方程为 ,于是,由方程组

  消去 ,得 ,∴ .

  ∴ ,因此, .

  说明:本题如果分别求 与 则很麻烦,因此把 转化成 是关键所在,在求 时,又巧妙地运用了抛物线的定义,从而避免了一些繁杂的运算.

  11.已知抛物线y2=2px(p>0),过焦点F的弦的倾斜角为θ(θ≠0),且与抛物线相交于A、B两点.

  (1)求证:|AB|= ;

  (2)求|AB|的最小值.

  (1)证明:如右图,焦点F的坐标为F( ,0).

  设过焦点、倾斜角为θ的直线方程为y=tanθ•(x- ),与抛物线方程联立,消去y并整理,得

  tan2θ•x2-(2p+ptan2θ)x+ =0.

  此方程的两根应为交点A、B的横坐标,根据韦达定理,有x1+x2= .

  设A、B到抛物线的准线x=- 的距离分别为|AQ|和|BN|,根据抛物线的定义,有|AB|=|AF|+|FB|=|AQ|+|BN|=x1+x2+p= .

  (2)解析:因|AB|= 的定义域是0<θ<π,又sin2θ≤1,

  所以,当θ= 时,|AB|有最小值2p.

  12.已知抛物线y2=2px(p>0)的一条焦点弦AB被焦点F分成m、n两部分,求证: 为定值,本题若推广到椭圆、双曲线,你能得到什么结论?

  解析:(1)当AB⊥x轴时,m=n=p,

  ∴ = .

  (2)当AB不垂直于x轴时,设AB:y=k(x- ),

  A(x1,y1),B(x2,y2),|AF|=m,|BF|=n,

  ∴m= +x1,n= +x2.

  将AB方程代入抛物线方程,得

  k2x2-(k2p+2p)x+ =0,

  ∴

  ∴ =

  = .

  本题若推广到椭圆,则有 = (e是椭圆的离心率);若推广到双曲线,则要求弦AB与双曲线交于同一支,此时,同样有 = (e为双曲线的离心率).

  13.如右图,M是抛物线y2=x上的一点,动弦 ME、MF分别交x轴于A、B两点,且|MA|=|MB|.

  (1)若M为定点,证明:直线EF的斜率为定值;

  (2)若M为动点,且∠EMF=90°,求△EMF的重心G的轨迹方程.

  (1)证明:设M(y02,y0),直线ME的斜率为k(k>0),则直线MF的斜率为-k,

  直线ME的方程为y-y0=k(x-y02).

  由 得

  ky2-y+y0(1-ky0)=0.

  解得y0•yE= ,

  ∴yE= ,∴xE= .

  同理可得yF= ,∴xF= .

  ∴kEF= (定值).

  (2)解析:当∠EMF=90°时,∠MAB=45°,所以k=1,由(1)得E((1-y0)2,(1-y0))F((1+y0)2,-(1+y0)).

  设重心G(x,y),则有

  消去参数y0,得y2= (x>0).

  14.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知两点M(1,-3)、N(5,1),若点C满足 =t +(1-t) (t∈R),点C的轨迹与抛物线y2=4x交于A、B两点.

  (1)求证: ⊥ ;

  (2)在x轴上是否存在一点P(m,0),使得过点P任作抛物线的一条弦,并以该弦为直径的圆都过原点.若存在,请求出m的值及圆心的轨迹方程;若不存在,请说明理由.

  (1)证明:由 =t +(1-t) (t∈R)知点C的轨迹是M、N两点所在的直线,故点C的轨迹方程是:y+3= •(x-1),即y=x-4.

  由 (x-4)2=4x x2-12x+16=0.

  ∴x1x2=16,x1+x2=12,

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