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人教版新教材选择性必修第一册3.3.1抛物线及其标准方程(王芳芳)

视频标签:抛物线及其标准方程

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视频课题:人教版新教材选择性必修第一册3.3.1抛物线及其标准方程(王芳芳)

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人教版新教材选择性必修第一册3.3.1抛物线及其标准方程(王芳芳)

人教A版普通高中课程标准实验教科书选择性必修第一册
 
 
§331 抛物线及其标准方程

 
教学目标:
1.理解抛物线的定义,掌握抛物线的标准方程及其推导。
2.明确抛物线标准方程中P的几何意义,能解决简单的求抛物线标准方程问题。
3.通过对抛物线和椭圆、双曲线离心率的比较,体会三种圆锥曲线内在的区别和联系。
4.用运动变化的观点发现问题、探索问题、解决问题,体会数学的简捷美、和谐美。
教学重点: 
1.掌握抛物线的定义与相关概念;
2.掌握抛物线的标准方程;
教学难点:从抛物线的画法中抽象概括出抛物线的定义.

  • 课堂导入
请同学们观察两张图片:第一张是美国最高的独自挺立的纪念碑;第二张是投篮时篮球的运行轨迹,生活中的这些图片像我们数学中的哪种图形?
同学们自然会想到是抛物线,这就是我们这节课要研究的课题《抛物线及其标准方程》。
  • 抛物线的定义
我们在课本113页学习过例6,问题1:动点与定点的距离和到定直线的距离的比是常数,求动点的轨迹。(图片展示以前学生的解题过程)
我们在课本125页学习过例5,问题:2:动点与定点的距离和到定直线的距离的比是常数,求动点的轨迹。(图片展示以前学生的解题过程)
常数是时轨迹是椭圆,常数是时轨迹是双曲线,这是特殊的点和特殊的直线,后来我们又研究了如果动点与定点的距离和到定直线(不过点 ) 的距离的比是常数,当时,点的轨迹为椭圆;当时,点的轨迹为双曲线。一个自然的问题是:当时,即动点到定点的距离与它到定直线的距离相等时,点的轨迹会是什么形状?
问题3  动点M(x,y)到定点F(0,1)的距离和到定直线l:y=-1的距离相等,求动点M的轨迹方程
这是开口向上的二次函数,图形的形状是抛物线,这还是特殊的点和特殊的定直线,如果我们在平面内任作一条定直线,任取一个定点(定点不在定直线上),满足条件的点的轨迹是什么呢?下面我们试着找找
  1. 抛物线的画法
教师在黑板上作出一条定直线和一个定点(定点不在定直线上),过作直线的垂线,垂足的中点就是我们找到的第一个点,在上任取点,过作直线的垂线,连接,作线段的垂直平分线交,点就是满足条件的第二个点,同理,我们在找到第三个点,然后用平滑的曲线连起这三个点,就会发现图形像抛物线。
接下来,接着几何画板多做几个点:点F是定点,L是不经过点F的定直线,H是L上任意一点,过点H作MH垂直于L,线段FH的垂直平分线m交MH于点M,拖动点H,点随之运动,点的轨迹还是抛物线。
问题4:请同学们思考:在运动的过程中,抛物线上的点始终有什么特点,为什么?
M不管运动到哪里,都有MH=MF,因为M始终在HF的垂直平分线上,MH是什么距离,MF是什么距离,所以说,抛物线上的点M到定点F和定直线L的距离相等。
2.抛物线的定义
请同学们抽象概括出抛物线的定义:
平面内与一个定点http://www.pep.com.cn/czsx/jszx/sxxh/zsxhyxkhd/zsxhgzyxk2012/201211/W020121203582858264692.gif和一条定直线http://www.pep.com.cn/czsx/jszx/sxxh/zsxhyxkhd/zsxhgzyxk2012/201211/W020121203582858266611.gifhttp://www.pep.com.cn/czsx/jszx/sxxh/zsxhyxkhd/zsxhgzyxk2012/201211/W020121203582858266611.gif不过http://www.pep.com.cn/czsx/jszx/sxxh/zsxhyxkhd/zsxhgzyxk2012/201211/W020121203582858264692.gif)的距离相等的点的集合叫作抛物线.
注意:①平面内(图片展示没有“平面内”得到的几何体)
②当直线点时,动点的轨迹是过点且与垂直的直线
完成练习:
(1)平面内到直线x=2的距离和到定点P(-2,0)的距离相等的点的轨迹是()
A.椭圆  B.抛物线  C.直线  D.双曲线
(2)平面内到点A(2,3)和直线l:x+2y-8=0距离相等的点的轨迹()
A.直线  B.抛物线  C.椭圆  D.圆
(3)抛物线上的点到焦点的距离为2,到准线的距离是_____.
教师再次强调:抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离相等。
 
三.抛物线的标准方程
我们在前面过求曲线方程时学习过一种方法是直接法:即建系、设点、列方程、化简、检验;那么我们如何建立坐标系才有可能使得所求抛物线方程形式更简洁?
1.学生分组讨论,教师参与学生的讨论过程,最后教师在黑板上作出学生的讨论结果(由学生代表回答建系过程),这样得到几种建系方法。
不妨设点到直线的距离为,在不同的坐标系下,就可以写出的坐标和直线的方程,由抛物线的定义列出方程,再化简结果,还是学生分组完成,请一个学生板书(过且与直线垂直的直线为轴,以线段的垂直平分线为轴,建立平面直角坐标系)这个坐标系下的推导过程,将不同坐标系下求得的方程写到黑板上,很容易比较出哪个方程更简洁
http://www.pep.com.cn/czsx/jszx/sxxh/zsxhyxkhd/zsxhgzyxk2012/201211/W020121203582858730130.jpg
3.完成表格
让同学们转动练习本,我们发现抛物线的开口还可以向左,向上,向下;向左时与向右比较,轴不变,轴方向反了,对应到方程上,不变,变为,同理得出其他开口的标准方程,请同学们完成表格
图形 标准方程 焦点坐标 准线方程
       
       
       
       
 
规律:是焦点到准线的距离;
②抛物线标准方程,左边为二次,右边为一次。若一次项是x,则焦点在x轴上;若一次项是y,则焦点在y轴上;(焦点看一次项。)
③标准方程中一次项前面的系数为正数,则开口方向为坐标轴正方向,若一次项前面的系数为负数,则开口方向为坐标轴负方向,(符号决定开口方向)
完成练习:判断下列抛物线的开口方向,并求出焦点坐标和准线方程
                          
                           
跟踪训练:求下列抛物线的焦点坐标和准线方程
思考:函数的图象是什么?焦点坐标和准线方程呢?
四.典例
求满足下列条件的抛物线方程
  1. 已知抛物线的焦点坐标是
  2. 已知抛物线的准线方程是
  3. 已知焦点到准线的距离是2
再回到问题3:动点M(x,y)到定点F(0,1)的距离和到定直线l:y=-1的距离相等,求动点M的轨迹方程
我们刚才是用直接法求得的轨迹方程,现在我们利用刚刚学习的知识再解决这个问题
 
  • 课堂小结
  1. 这节课我们主要学了哪些知识?
  2. 体现了哪些数学方法?
  3. 你们有哪些感悟?
  4. 你们还有哪些疑惑?
  • 布置作业
1.课后练习133页
2.习题3.3第1题,第2题
 

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