第一篇:高二数学抛物线的弦、最值(推荐)
有关抛物线的弦、最值
教学要求:能熟练运用抛物线的定义和几何性质,掌握抛物线有关弦、最值问题的解法。
教学重点:解法分析。
教学过程:
一、复习准备:
1.过抛物线y2=-6x焦点作倾斜角为60°的直线交抛物线于A、B两点,求弦长|AB|。
y26x 解法分析:设直线y=tg60°x+b,联立方程组得,消y得关于x的一元二
y3xb次方程,再用公式|AB|=1k2|x1-x2|=… 2.知识回顾:弦长公式。
二、讲授新课: 1.教学有关弦的问题:
①出示例:已知抛物线y2=2px,过焦点F的弦的倾斜角是θ(θ≠0),且与抛物线交于A、B两点,求证:|AB|=
2psin2
p)代入y2=2px整理成 2②解法分析一:当θ≠90°时,设直线y=tgθ(x-4tg2θx2-4p(2+tg2θ)x+p2tg2θ=0,再由弦长公式而得|AB|=1k2|x1-x2|=…;当θ=90°时,|AB|=2p=…
③解法分析二:将|FA|、|FB|转化为|FM|、|FN|(点到准线距离),则|AB|=x1+p=……(再由韦达定理而得)2p+x+2④小结:本例结论为抛物线的焦点弦长公式。2.教学有关最值问题:
①出示例:已知抛物线y2=2px于直线L:y=x+上求一点P,试四边形MFNP的面积最大。
②解法分析:设直线L’:y=x+b代入y2=2x而得x2+2(b-1)x+b2=0
1交于M、N两点,F为焦点,试在弧MN4 △=…=0 ∴ b=
三、巩固练习:
11,……… P(,1)221.a为何值时,抛物线y2=
x与圆x2+y2-2ax+a2-1=0 2 ①有四个交点; ②只有三个交点;
③只有两个交点; ④只有一个交点; ⑤无交点。
2.过抛物线y2=4x的焦点作一条倾斜角为α的弦,弦长不超过8,弦所在的直线与椭圆3x2+2y2=2有两个公共点,求α的范围。3.课堂作业:书P133 2、6题。
第二篇:探究性学习抛物线焦点弦教学设计
探究性学习抛物线焦点弦
探究性学习是一种以发展探究思维为目标,以学科的核心知识为内容,以探究发现为主的学习方式。在中学数学教学中,引导学生开展探究性学习,对我们每一个数学教师来说,是一个谁也不可回避的新课题。本节以现行高中新教材P.61的“例3:斜率为1的直线经过抛物线y2=4x的焦点且与抛物线相交于A、B,求线段AB的长”的教学过程设计为例,谈一谈如何在例题教学中引导学生开展探究性学习,现将教学过程的设计介绍如下: 分步推进,引导学生探究多解
本节课一开始,教师就让学生认真阅读例3,并思考如何解决以下3个问题:
①求出直线AB的方程。②求出交点A、B的坐标。
③如何求线段AB的长?计算AB长是否一定要具体计算A、B的坐标?
由于创设了一题多解的情境,对于问题③,学生中出现了3种解题思路:
思路1 :先求交点坐标,然后直接运用两点间的距离公式求线段AB的长。
思路2 :根据抛物线定义,把线段AF与BF转化为线段AA/和BB/(图见教材P61上的图,也是下文提到的“题图”)。
思路3: 利用圆锥曲线的弦长公式。
那么,哪种解法最好呢?教师请学生用三种解法分别解之,并加以比较。经过演算,大家一致认为,思路1虽然想起来很顺,但运算量较大;思路2从焦点弦的特殊性入手,是数形结合思想的典型应用,是解本题的最佳解法;思路3利用两根之和与两根之积的整体关系进行处理,避免了求交点坐标,也不失为一种好方法。
以上过程通过创设问题情境,激发了学生的探究欲望,使他们主动地参与到课堂教学中,做学习的主人,并自主整和了知识结构,对3种解题方法有了一定的认识。2
辨析深化,探究解法的选择标准
在完成了上述任务的基础上,教师接着提出了下列问题:
问题1 : 斜率为1的直线经过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,与抛物线相交于A、B两点,且线段AB=8,求p的值.问题1是例3的逆向问题,由于有了例3的解题体验,学生们不约而同地选择了思路2的解法,得p=2。3
改编原题,探究焦点弦的内涵
完成了问题1与问题2,教师让学生探究:如果例3中直线的斜率情况未知,抛物线方程的参数p也未知,设A、B两点坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),那么y1y2的值与参数p有何关系?
由例3解法1中 y1与y2的具体数值知,y1y2=-4,而例3中的参数p为2,于是有的学生猜想y1y2=-2p,也有学生猜想y1y2=-p2,还有学生猜想y1y2=-pp,学生中便出现了以下3个命题:
命题1 :如果过抛物线y2=2px的焦点的一条直线和此抛物线相交,两个交点的纵坐标为y1、y2,那么y1y2=-2p.命题2: 如果过抛物线y2=2px的焦点的一条直线和此抛物线相交,两个交点的纵坐标为y1、y2,那么y1y2=-p2.命题3: 如果过抛物线y2=2px的焦点的一条直线和此抛物线相交,两个交点的纵坐标为y1、y2,那么y1y2=-pp.究竟谁对谁错,还需理论上严格证明。于是教师要求每位学生对自己的猜想进行证明。经过几分钟的论证,持命题2观点的学生获得了成功,他们证明如下:
证:当斜率存在时,设过焦点的直线为y=k(x-p/2)(k≠0), 即 x=1/ky+p/2
将上式代入y2=2px,得
y2=2p(1/ky+p/2)
去分母后整理得
k y2-2p y-k p2=0 设这个方程的两根为y1、y2,则有 y1 y2=-k p2/ k=-p2 当斜率不存在时,y1= p,y2=-p,仍有y1 y2=-p2.故命题2成立。
俗话说,“吃一堑,长一智”。在上述证明中学生摆脱了“陷阱”,注意到了当直线斜率不存在时的情况的讨论,同时证明中再次渗透了分类讨论的数学思想。
经过学生们的自行探究,焦点弦的一个内涵,即y1 y2=-p2被“挖”了出来,由学生作业改为课堂探究,学生对焦点弦的这一性质有了一个更深刻的认识,与此同时也进一步培养了他们思维的严密性。
着眼题图,激励学生编题创新
我们知道,例3的题图极具典型性,图中蕴涵了许多重要结论,有待于学生去发现。为了培养学生的直觉思维,教师请学生仔细观察例3的题图,并回答下列问题:
①如果连结FA/和FB/,那么它们的位置关系如何?
②设弦AB的中点为M,点M在准线上的射影为M/,那么线段AM/与BM/的位置关系又如何?
③A、O、B/三点有何特殊的位置关系?A/、O、B三点呢? 由于创设了探究情境,他们很快发现了图中各种特殊的位置关系。接着教师要求学生根据自己的观察结果编题,并在课堂上交流。
编题可不是一件容易的事,要求学生根据题设与结论字字斟酌,句句推敲,但他们还是编得相当成功。
对照问题①,学生们编出的题目是“过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线和抛物线相交于A、B两点,A/、B/是A、B两点在准线上的射影,求证∠A/FB/=90°”.对照问题②,学生们编出的题目是“A/、B/、M/分别是抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB的两个及其中点M在抛物线准线上的射影,求证A M/⊥B M/。”也有学生提出了这样一
个命题:“以抛物线的焦点弦为直径的圆必与抛物线的准线相切。”
对照问题③,有些学生编出的题目是“过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线和抛物线相交于A、B两点,A/、B/是A、B两点在准线上的射影,求证A、O、B/三点共线。”有些学生编出的题目是“过抛物线焦点的一条直线与它交于A、B,经过点A和抛物线顶点的直线交准线于B/,求证直线BB/平行于抛物线的对称轴。”还有些学生编出的题目是“过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线和抛物线相交于A、B两点,点B/在抛物线准线上,且BB/∥x轴,求证直线AB/经过点O。”
紧接着,教师对他们编的题逐一加以点评,并指出:同学们根据问题①编的题就是唐山本的例题;根据问题②得到的命题是抛物线焦点弦的又一大特性;而根据问题③编的题就是2001年的全国高考题,或者说是高考题的“翻版”。原来高考题并不神秘,就在我们的探求之中,学生们兴趣盎然,他们深深感受到了出题的乐趣,与此同时,也激发了他们学习的主动性与积极性,在探究中培养了他们的创新能力。
最后,教师趁热打铁布置作业,就请同学们课后完成自己编的题目,要求一题多解,允许相互探讨。至此,借助于例3的探究性学习,一类抛物线焦点弦问题得到了圆满的解决。
第三篇:初一数学 最值问题
专题19
最值问题
阅读与思考
在实际生活与生产中,人们总想节省时间或费用,而取得最好的效果或最高效益,反映在数学问题上,就是求某个量的和、差、积、商的最大值和最小值,这类问题被称之为最值问题,在现阶段,解这类问题的相关知识与基本方法有:
1、通过枚举选取.2、利用完全平方式性质.3、运用不等式(组)逼近求解.4、借用几何中的不等量性质、定理等.解答这类问题应当包括两个方面,一方面要说明不可能比某个值更大(或更小),另一方面要举例说明可以达到这个值,前者需要详细说明,后者需要构造一个合适的例子.例题与求解
【例1】
若c为正整数,且,,则()()()()的最小值是
.(北京市竞赛试题)
解题思路:条件中关于C的信息量最多,应突出C的作用,把a,b,d及待求式用c的代数式表示.【例2】
已知实数a,b满足,则的最小值是()
A.B.0
C.1
D.(全国初中数学竞赛试题)
解题思路:对进行变形,利用完全平方公式的性质进行解题.【例3】
如果正整数满足=,求的最大值.解题思路:不妨设,由题中条件可知=1.结合题意进行分析.【例4】
已知都为非负数,满足,记,求的最大值与最小值.(四川省竞赛试题)
解题思路:解题的关键是用含一个字母的代数式表示.【例5】
某工程车从仓库上水泥电线杆运送到离仓库恰为1000米的公路边栽立,要求沿公路的一边向前每隔100米栽立电线杆一根,已知工程车每次之多只能运送电线杆4根,要求完成运送18根的任务,并返回仓库,若工程车每行驶1千米耗油m升(在这里耗油量的多少只考虑与行驶的路程有关,其他因素不计).每升汽油n元,求完成此项任务最低的耗油费用.(湖北省竞赛试题)
解题思路:要使耗油费用最低,应当使运送次数尽可能少,最少需运送5次,而5次又有不同运送方法,求出每种运送方法的行驶路程,比较得出最低的耗油费用.【例6】
直角三角形的两条直角边长分别为5和12,斜边长为13,P是三角形内或边界上的一点,P到三边的距离分别为,,求++的最大值和最小值,并求当++取最大值和最小值时,P点的位置.(“创新杯”邀请赛试题)
解题思路:连接P点与三角形各顶点,利用三角形的面积公式来解.能力训练
A
级
1.社a,b,c满足,那么代数式的最大值是
.(全国初中数学联赛试题)
2.在满足的条件下,能达到的最大值是
.(“希望杯”邀请赛试题)
3.已知锐角三角形ABC的三个内角A,B,C满足A>B>C.用表示A-B,B-C,以及90-A中的最小值,则的最大值是
.(全国初中数学联赛试题)
4.已知有理数a,b,c满足a>b>c,且a+b+c=0,.那么的取值范围是
.(数学夏令营竞赛试题)
5.在式子中,代入不同的x值,得到对应的值,在这些对应的值中,最小的值是().A.1
B.2
C.3
D.4
6.若a,b,c,d是整数,b是正整数,且满足,,那么的最大值是().A.-1
B.-5
C.0
D.1
(全国初中数学联赛试题)
7.已知则代数式的最小值是().A.75
B.80
C.100
D.105
(江苏省竞赛试题)
8.已知,均为非负数,且满足=30,又设,则M的最小值与最大值分别为().A.110,120
B.120,130
C.130,140
D.140,150
9.已知非负实数,满足,记.求的最大值和最小值
(“希望杯”邀请赛试题)
10.某童装厂现有甲种布料38米,乙钟布料26米,现计划用这两种布料生产L,M两种型号的童装共50套,已知做一套L型号的童装需用甲种布料0.5米,乙种布料1米,可获利45元;做一套M型号的童装需用甲种布料0.9米,乙种布料0.2米,可获利30元,试问该厂生产的这批童装,当L型号的童装为多少套是,能使该厂获得利润最大?最大利润为多少?
(江西省无锡市中考试题)
第四篇:高二数学教案:抛物线及其标准方程
一.课题:抛物线及其标准方程(1)
二.教学目标:
1.使学生掌握抛物线的定义、抛物线的标准方程及其推导过程.
2.要求学生进一步熟练掌握解析几何的基本思想方法,提高分析、对比、概括、转化等方面的能力.
3.通过一个简单实验引入抛物线的定义,可以对学生进行理论来源于实践的辩证唯物主义思想教育.
三.教学重、难点:
1.重点:抛物线的定义和标准方程.(解决办法:通过一个简单实验与椭圆、双曲线的定义相比较引入抛物线的定义;通过一些例题加深对标准方程的认识).
2.难点:抛物线的标准方程的推导.(解决办法:由三种建立坐标系的方法中选出一种最佳方法,避免了硬性规定坐标系.)
四、教学过程
(一)导出课题:我们已学习了圆、椭圆、双曲线三种圆锥曲线.今天我们将学习第四种圆锥曲线——抛物线,以及它的定义和标准方程.课题是“抛物线及其标准方程”.
请大家思考两个问题:
问题1:同学们对抛物线已有了哪些认识?
在物理中,抛物线被认为是抛射物体的运行轨道;在数学中,抛物线是二次函数的图象? 问题2:在二次函数中研究的抛物线有什么特征?
在二次函数中研究的抛物线,它的对称轴是平行于y轴、开口向上或开口向下两种情形. 引导学生进一步思考:如果抛物线的对称轴不平行于y轴,那么就不能作为二次函数的图象来研究了.今天,我们突破函数研究中这个限制,从更一般意义上来研究抛物线.(二)抛物线的定义
1.回顾:平面内与一个定点F的距离和一条定直线l的距离的比是常数e的轨迹,当0<e<1时是椭圆,当e>1时是双曲线,那么当e=1时,它又是什么曲线? 2.简单实验
如图2-29,把一根直尺固定在画图板内直线l的位置上,一块三角板的一条直角边紧靠直尺的边缘;把一条绳子的一端固定于三角板另一条直角边上的点A,截取绳子的长等于A到直线l的距离AC,并且把绳子另一端固定在图板上的一点F;用一支铅笔扣着绳子,紧靠着三角板的这条直角边把绳子绷紧,然后使三角板紧靠着直尺左右滑动,这样铅笔就描出一条曲线,这条曲线叫做抛物线.反复演示后,请同学们来归纳抛物线的定义,教师总结. 3.定义:
平面内与一定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线(定点F不在定直线l上).定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线.
(三)抛物线的标准方程
设定点F到定直线l的距离为p(p为已知数且大于0).下面,我们来求抛物线的方程.怎样选择直角坐标系,才能使所得的方程取较简单的形式呢?
让学生议论一下,教师巡视,启发辅导,最后简单小结建立直角坐标系的几种方案:
方案1:(由第一组同学完成,请一优等生演板.)以l为y轴,过点F与直线l垂直的直线为x轴建立直角坐标系(图2-30).设定点F(p,0),动点M的坐标为(x,y),过M作MD⊥y轴于D,抛物线的集合为:
用心
爱心
专心
p={M||MF|=|MD|}.
化简后得:y=2pxp(p>0).
方案2:(由第二组同学完成,请一优等生演板)以定点F为原点,平行l的直线为y轴建立直角坐标系(图2-31).设动点M的坐标为(x,y),且设直线l的方程为x=-p,定点F(0,0),过M作MD⊥l于D,抛物线的集合为: p={M||MF|=|MD|}.
22化简得:y2=2px+p2(p>0).
方案3:(由第三、四组同学完成,请一优等生演板.)取过焦点F且垂直于准线l的直线为x轴,x轴与l交于K,以线段KF的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系(图2-32).
抛物线上的点M(x,y)到l的距离为d,抛物线是集合p={M||MF|=d}.
化简后得:y=2px(p>0).
比较所得的各个方程,应该选择哪些方程作为抛物线的标准方程呢? 引导学生分析出:方案3中得出的方程作为抛物线的标准方程.这是因为这个方程不仅具有较简的形式,而方程中的系数有明确的几何意义:一次项系数是焦点到准线距离的2倍.由于焦点和准线在坐标系下的不同分布情况,抛物线的标准方程有四种情形(列表如下): 2
用心
爱心
专心
由学生讲清为什么会出现四种不同的情形,四种情形中P>0;并指出图形的位置特征和方程的形式应结合起来记忆.即:当对称轴为x轴时,方程等号右端为±2px,相应地左端为y2;当对称轴为y轴时,方程等号的右端为±2py,相应地左端为x2.同时注意:当焦点在正半轴上时,取正号;当焦点在负半轴上时,取负号.(四)四种标准方程的应用
例题:(1)已知抛物线的标准方程是y2=6x,求它的焦点坐标和准线方程;(2)已知抛物线的焦点坐标是F(0,2),求它的标准方程.
方程是x=8y.
练习:根据下列所给条件,写出抛物线的标准方程:
(1)焦点是F(3,0);
答案是:(1)y2=12x;
(2)y2=x;
(3)焦点到准线的距离是2.
(3)y2=4x,y2=4x,x2=4y,x2=4y.
由三名学生演板,教师予以订正.
这时,教师小结一下:由于抛物线的标准方程有四种形式,且每一种形式中都只含一个系数p,因此只要给出确定p的一个条件,就可以求出抛物线的标准方程.当抛物线的焦点坐标或准线方程给定以后,它的标准方程就唯一确定了;若抛物线的焦点坐标或准线方程没有给定,则所求的标准方程就会有多解.(五)小结:
本次课主要介绍了抛物线的定义,推导出抛物线的四种标准方程形式,并加以运用.
五、作业:
2到准线的距离是多少?点M的横坐标是多少?
22222.求下列抛物线的焦点坐标和准线方程:(1)x=2y;(2)4x+3y=0;(3)2y+5x=0;(4)y6x=0. 3.根据下列条件,求抛物线的方程,并描点画出图形:
(1)顶点在原点,对称轴是x轴,并且顶点与焦点的距离等于6;(2)顶点在原点,对称轴是y轴,并经过点p(6,3). 4.求焦点在直线3x4y12=0上的抛物线的标准方程. 作业答案:
3.(1)y=24x,y=2x,(2)x=12y(图略)2224.分别令x=0,y=0得两个焦点F1(0,3),F2(4,0),从而可得抛物线方程为x=12y或
用心
爱心
专心
用心
爱心专心y2=16x.
第五篇:最值证明不等式
最值证明不等式
ln x(2)证明:f(x)=>x-1(x>0,x≠1)x
18.证:令g(x)=x-1-f(x),原不等式等价于 g(x)>0(x>0,x≠1).
g(x)满足g(1)=0,且
x-1+ln xg′(x)=1x当0 2当x>1时,x-1>0,ln x>0,所以g′(x)>0,故g(x)单调递增. 所以g(x)>g(1)=0(x>0,x≠1). ln x所以f(x)=-1(x>0,x≠1)x