2016-2017学年人教A版选修2-1_242_第2课时_抛物线方程及性质的应用课件(52张).ppt
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1、第2课时抛物线方程及性质的应用类型类型 一一 直线与抛物线的位置关系直线与抛物线的位置关系 【典型例题典型例题】1.1.过点过点(0,-1)(0,-1)的直线与抛物线的直线与抛物线x x2 2=-2y=-2y公共点的个数为公共点的个数为( () )A.0A.0 B.1B.1 C.2C.2 D.1D.1或或2 22.2.已知直线已知直线y=(a+1)x-1y=(a+1)x-1与曲线与曲线y y2 2=ax=ax恰有一个公共点恰有一个公共点, ,求实数求实数a a的值的值. .【解题探究解题探究】1.1.过定点的直线与抛物线有几个公共点过定点的直线与抛物线有几个公共点, ,关键条关键条件是什么件是
2、什么? ?2.2.曲线曲线y y2 2=ax=ax在什么情况下表示抛物线在什么情况下表示抛物线? ?探究提示探究提示: :1.1.过定点的直线与抛物线有几个公共点过定点的直线与抛物线有几个公共点, ,其关键要看定点与抛其关键要看定点与抛物线的位置关系物线的位置关系. .2.2.曲线曲线y y2 2=ax=ax中中, ,当当a=0a=0时表示时表示x x轴轴, ,当当a0a0时时, ,表示焦点在表示焦点在x x轴上轴上的抛物线的抛物线. .【解析解析】1.1.选选D.D.因为点因为点(0,-1)(0,-1)在抛物线内部在抛物线内部, ,故过该点的直线故过该点的直线斜率不存在时斜率不存在时, ,与
3、抛物线有一个公共点与抛物线有一个公共点, ,是相交的是相交的; ;斜率存在时斜率存在时, ,有两个公共点有两个公共点, ,因此公共点的个数是因此公共点的个数是1 1个或个或2 2个个. .2.2.联立方程组联立方程组(1)(1)当当a=0a=0时时, ,此方程组恰有一组解此方程组恰有一组解(2)(2)当当a0a0时时, ,消去消去x x得得 y y2 2-y-1=0.-y-1=0.2ya1 x1,yax. x1,y0.a1a若若 即即a=-1a=-1时时, ,方程变为一元一次方程方程变为一元一次方程-y-1=0,-y-1=0,方程组恰有一组解方程组恰有一组解若若 0,0,即即a-1,a-1,令
4、令=0,=0,得得1+ =0,1+ =0,可解得可解得a=- ,a=- ,这时直线与曲线相切这时直线与曲线相切, ,只有一个公共点只有一个公共点. .综上所述综上所述, ,当当a=0,-1,- a=0,-1,- 时时, ,直线直线y=(a+1)x-1y=(a+1)x-1与曲线与曲线y y2 2=ax=ax恰恰有一个公共点有一个公共点. .a10a ,x1,y1. a1a4 a1a4545【互动探究互动探究】题题2 2中中, ,若直线与曲线有两个不同的公共点若直线与曲线有两个不同的公共点, ,求求a a的取值范围的取值范围. .【解析解析】由题意可知显然由题意可知显然a0.a0.由由 得得 y
5、y2 2-y-1=0.-y-1=0.因为直线与曲线有两个不同的公共点因为直线与曲线有两个不同的公共点. .所以所以=1+4=1+4 0 0且且a+10.a+10.即即 00且且a-1,a-1,解得解得a0a0或或a- a0),=2px(p0),将直线将直线方程与抛物线方程联立整理成关于方程与抛物线方程联立整理成关于x(x(或或y)y)的一元二次方程形的一元二次方程形式式:Ax:Ax2 2+Bx+C=0(+Bx+C=0(或或AyAy2 2+By+C=0).+By+C=0).相交相交: :有两个交点有两个交点: :有一个交点有一个交点:A=0(:A=0(直线与抛物线的对称轴平行直线与抛物线的对称轴
6、平行, ,即相交即相交););相切相切: :有一个公共点有一个公共点, ,即即相离相离: :没有公共点没有公共点, ,即即A00.,A0,0. A0,0.类型类型 二二 与弦长有关的问题与弦长有关的问题 【典型例题典型例题】1.1.斜率为斜率为1 1的直线经过抛物线的直线经过抛物线y y2 2=4x=4x的焦点的焦点, ,与抛物线交于与抛物线交于A,BA,B两点两点, ,则线段则线段ABAB的长为的长为. .2.(20132.(2013合肥高二检测合肥高二检测) )设抛物线设抛物线C:yC:y2 2=4x,F=4x,F为为C C的焦点的焦点, ,过过F F的直线的直线l与与C C相交于相交于A
7、,BA,B两点两点. .(1)(1)设设l的斜率为的斜率为2,2,求求|AB|AB|的大小的大小. .(2)(2)求证求证: : 是一个定值是一个定值. .OA OB 【解题探究解题探究】1.1.题题1 1中的直线已知了哪些条件中的直线已知了哪些条件? ?2.2.求过焦点的弦长时求过焦点的弦长时, ,有几种方法有几种方法? ?探究提示探究提示: :1.1.首先已知斜率为首先已知斜率为1,1,其次经过抛物线的焦点其次经过抛物线的焦点. .2.|AB|= |x2.|AB|= |x1 1-x-x2 2| |或或|AB|=|AB|=或或|AB|=x|AB|=x1 1+x+x2 2+p+p等等. .21
8、k12211yyk【解析解析】1.1.方法一方法一:抛物线焦点为抛物线焦点为(1,0),(1,0),直线直线l的方程为的方程为y=x-1.y=x-1.设设A(xA(x1 1,y,y1 1),B(x),B(x2 2,y,y2 2),),由由 得得x x2 2-6x+1=0.-6x+1=0.|AB|=x|AB|=x1 1+x+x2 2+p=6+2=8.+p=6+2=8.方法二方法二: :由由ABAB所在直线斜率为所在直线斜率为1,1,则其所在直线的倾斜角则其所在直线的倾斜角=45=45, ,故故|AB|=|AB|=答案答案: :8 82yx1,y4x,222p48.sin2()22.(1)2.(1
9、)依题意得依题意得F(1,0),F(1,0),直线直线l的方程为的方程为y=2(x-1).y=2(x-1).设直线设直线l与抛物线的交点与抛物线的交点A(xA(x1 1,y,y1 1),B(x),B(x2 2,y,y2 2),),由由 消去消去y y整理得整理得x x2 2-3x+1=0,-3x+1=0,xx1 1+x+x2 2=3,x=3,x1 1x x2 2=1.=1.方法一方法一:|AB|= |x:|AB|= |x1 1-x-x2 2| |= =5.=5.2y2 x1y4x ,,21k22212121kxx4x x534 1 方法二方法二:|AB|=|AF|+|BF|:|AB|=|AF|
10、+|BF|=x=x1 1+x+x2 2+p=3+2=5.+p=3+2=5.(2)(2)设直线设直线l的方程为的方程为x=ky+1,x=ky+1,设直线设直线l与抛物线的交点与抛物线的交点A(xA(x1 1,y,y1 1),B(x),B(x2 2,y,y2 2),),由由 消去消去x x整理得整理得y y2 2-4ky-4=0,-4ky-4=0,yy1 1+y+y2 2=4k,y=4k,y1 1y y2 2=-4.=-4. =(x =(x1 1,y,y1 1) )(x(x2 2,y,y2 2)=x)=x1 1x x2 2+y+y1 1y y2 2=(ky=(ky1 1+1)(ky+1)(ky2
11、2+1)+y+1)+y1 1y y2 2=k=k2 2y y1 1y y2 2+k(y+k(y1 1+y+y2 2)+1+y)+1+y1 1y y2 2=-4k=-4k2 2+4k+4k2 2+1-4=-3,+1-4=-3, 是一个定值是一个定值. .2xky1,y4x,OA OB OA OB 【拓展提升拓展提升】直线与抛物线相交的弦长问题直线与抛物线相交的弦长问题直线和抛物线相交于直线和抛物线相交于A(xA(x1 1,y,y1 1),B(x),B(x2 2,y,y2 2) )两点两点, ,直线的斜率为直线的斜率为k.k.(1)(1)一般的弦长公式一般的弦长公式:|AB|= |x:|AB|=
12、|x1 1-x-x2 2|.|.(2)(2)焦点弦长公式焦点弦长公式: :当直线经过抛物线当直线经过抛物线y y2 2=2px(p0)=2px(p0)的焦点时的焦点时, ,弦长弦长|AB|=x|AB|=x1 1+x+x2 2+p.+p.21k【变式训练变式训练】已知焦点在已知焦点在y y轴上的抛物线被直线轴上的抛物线被直线x-2y-1=0 x-2y-1=0截截得弦长是得弦长是 , ,求此抛物线的标准方程求此抛物线的标准方程. .【解题指南解题指南】本题没有明确焦点是在本题没有明确焦点是在y y轴的正半轴还是负半轴轴的正半轴还是负半轴, ,应该两种情况分类求解应该两种情况分类求解, ,为避免讨论
13、为避免讨论, ,巧设抛物线方程为巧设抛物线方程为x x2 2=ay(a0).=ay(a0).15【解析解析】设抛物线方程为设抛物线方程为x x2 2=ay(a0),=ay(a0),与直线方程联立方程与直线方程联立方程组得组得 消去消去y y得得2x2x2 2-ax+a=0,=(-a)-ax+a=0,=(-a)2 2-4-42 2a0,a0,解得解得a0a8.a8.设两交点坐标是设两交点坐标是P P1 1(x(x1 1,y,y1 1),P),P2 2(x(x2 2,y,y2 2),),则则x x1 1+x+x2 2= ,x= ,x1 1x x2 2= = 代入弦长公式得代入弦长公式得: :|P|
14、P1 1P P2 2|=|=解得解得a=-4a=-4或或a=12a=12都符合题意都符合题意, ,故抛物线方程为故抛物线方程为x x2 2=-4y=-4y或或x x2 2=12y.=12y.2x2y 10,xay, a2a222212121aa1kxx4x x1( )415422 ,类型类型 三三 与抛物线有关的中点弦问题与抛物线有关的中点弦问题 【典型例题典型例题】1.1.已知抛物线已知抛物线y y2 2=2x,=2x,点点(4,0)(4,0)恰是直线被抛物线所截得的弦的恰是直线被抛物线所截得的弦的中点中点, ,则直线方程是则直线方程是. .2.2.过点过点M(4,1)M(4,1)作抛物线作
15、抛物线y y2 2=8x=8x的弦的弦AB,AB,若弦若弦ABAB恰被点恰被点M M所平分所平分, ,求弦求弦ABAB所在直线的方程所在直线的方程. .【解题探究解题探究】1.1.若直线与抛物线相交若直线与抛物线相交, ,且所得的弦的中点在对且所得的弦的中点在对称轴上称轴上, ,则此直线应具备什么特点则此直线应具备什么特点? ?2.2.如何判断以某点为中点的弦一定存在如何判断以某点为中点的弦一定存在? ?探究提示探究提示: :1.1.此直线垂直于抛物线的对称轴此直线垂直于抛物线的对称轴. .2.2.当点在抛物线的内部时当点在抛物线的内部时, ,以该点为中点的弦一定存在以该点为中点的弦一定存在,
16、 ,否则否则就不存在就不存在. .【解析解析】1.1.由于由于(4,0)(4,0)恰在抛物线的对称轴上恰在抛物线的对称轴上, ,能符合题意的能符合题意的直线与对称轴垂直直线与对称轴垂直, ,故直线方程是故直线方程是x=4.x=4.答案答案: :x=4x=42.2.方法一方法一: :设以设以M M为中点的弦为中点的弦ABAB的两个端点为的两个端点为A(xA(x1 1,y,y1 1),),B(xB(x2 2,y,y2 2),),则有则有x x1 1+x+x2 2=2=24=8,y4=8,y1 1+y+y2 2=2=21=2,1=2,由题知直线由题知直线ABAB的的斜率斜率k k存在且不为存在且不为
17、0,k=0,k=2121yy.xx把把A(xA(x1 1,y,y1 1),B(x),B(x2 2,y,y2 2) )的坐标代入抛物线的方程得的坐标代入抛物线的方程得y y1 12 2=8x=8x1 1, , y y2 22 2=8x=8x2 2. .- -得得y y2 22 2-y-y1 12 2=8(x=8(x2 2-x-x1 1),),8= =2k,k=4,8= =2k,k=4,所求弦所求弦ABAB所在的直线方程为所在的直线方程为y-1=4(x-4),y-1=4(x-4),即即4x-y-15=0.4x-y-15=0.221221212121yyyyyyxxxx方法二方法二: :由题知直线由
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- 2016 2017 学年 选修 _242_ 课时 抛物线 方程 性质 应用 课件 52
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