第八讲直线与圆锥曲线的位置关系
课标要求考情分析1.了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.2.能用坐标法解决一些与圆锥曲线有关的简单几何问题(直线与圆锥曲线的位置关系)和实际问题.3.通过圆锥曲线与方程的学习,进一步体会数形结合的思想1.本节复习时,应从“数”与“形”两个方面把握直线与圆锥曲线的位置关系.本节内容的特点是运算量比较大,应通过示例的剖析,掌握常规解题规律与方法,优化解题过程.2.重点掌握直线与曲线的位置关系(弦长、中点或交点个数)及有关最值、定值、定点、轨迹问题.3.题型既有选择题,又有填空题、解答题,是高考必考题目
直线与圆锥曲线的位置关系的判定(1)代数法:把圆锥曲线方程 C 与直线方程 l 联立消去 y,整理得到关于x的方程ax2+bx+c=0.
方程ax2+bx+c=0的解l与C的交点个数a=0b=0无解(含l是双曲线的渐近线)0b≠0有一解[含l与抛物线的对称轴平行(重合)或与双曲线的渐近线平行]1a≠0Δ>0两个不相等的解2Δ=0两个相等的解1Δ<0无实数解0
(2)几何法:在同一平面直角坐标系中画出圆锥曲线和直线,利用图象和性质可判定直线与圆锥曲线的位置关系.【名师点睛】 (1)直线与双曲线交于一点时,易误认为只有直线与双曲线相切.而当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交于一点. (2)直线与抛物线交于一点时,除直线与抛物线相切外,易忽视直线与对称轴平行或重合时也与抛物线相交于一点.
(3)直线与圆锥曲线的相交弦长问题 (4)解决直线与圆锥曲线的位置关系问题的规律 “联立方程求交点,根与系数的关系求弦长,根的分布找范围,曲线定义不能忘.”
考点一 直线和圆锥曲线的位置关系1.过圆x2+y2=r2上一定点P(x0,y0)的圆的切线方程为x0x+-1)作椭圆的切线 l,则过 A 点且与直线 l 垂直的直线方程为()A.x+y-2=0C.2x+3y-3=0B.x-y-3=0D.3x-y-10=0
答案:A
A.1 条C.3 条 B.2 条D.4 条
点 P(1,2)在双曲线外部,如图 D61, 则过点 P 和双曲线有且仅有一个公共点的直线,包括两条和渐近线平行的直线 l1,l4,图 D61 还有两条和双曲线相切的直线 l2,l3,因此过点 P 和双曲线有且仅有一个公共点的直线有 4 条,故选 D.答案:D
3.若直线 y=kx+2 与双曲线 x2-y2=6 的右支交于不同的两点,则 k 的取值范围是()
答案:D
【题后反思】研究直线和圆锥曲线的位置关系,一般转化为研究直线方程与圆锥曲线方程组成的方程组解的个数,但对于选择题、填空题,常根据几何条件,利用数形结合的方法求解.
考点二 弦长问题图 7-8-1
(2)①当两条弦中一条弦所在直线的斜率为 0 时,另一条弦所在直线的斜率不存在,由题意知|AB|+|CD|=7,不满足条件. ②当两弦所在直线的斜率均存在且不为 0 时,设直线 AB 的方程为y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2),
【题后反思】 (1)弦长的求解方法 ①当弦的两端点坐标易求时,可直接利用两点间的距离公式求解; ②当直线的斜率存在时,斜率为k的直线l与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两个不同的点,则弦长公式的常见形式有如下两种:
(2)注意两种特殊情况①直线与圆锥曲线的对称轴平行或垂直.②直线过圆锥曲线的焦点.
【变式训练】 (2023 年钦南区校级期中)设抛物线的顶点为坐标原点,焦点 F的坐标为(1,0),若该抛物线上两点 A,B 的横坐标之和为 6,则弦|AB|的长的最大值为()A.8B.7C.6D.5
解析:如图 D62,设点A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|≤|AF|+|BF|=x1+1+x2+1=8, 当且仅当 A,B,F 三点共线时,等号成立,故弦|AB|的长的最大值为 8.故选 A.答案:A图 D62
考点三 中点弦问题考向 1 由中点弦确定直线方程)中点的直线所在方程为( A.3x+4y+7=0 C.3x-4y+1=0B.2x+5y-7=0D.3x+4y-7=0
答案:D
考向 2 由中点弦确定曲线方程或参数的值
答案:D
答案:C
【题后反思】处理中点弦问题的常用方法(1)点差法,即设出弦的两端点坐标后,代入圆锥曲线方程,样就直接将中点和直线的斜率联系起来,借用中点公式即可求得斜率.用点差法求直线方程后需验证直线与圆锥曲线是否相交. (2)根与系数的关系,即联立直线与圆锥曲线的方程得到方程组,化为一元二次方程后由根与系数的关系求解.
【考法全练】A.x-4y+6=0C.4x+y-10=0B.4x-y-6=0D.x+4y-10=0
答案:A
答案:A
⊙数学运算在研究位置关系中的应用 数学运算是得到数学结果的重要手段.在该部分主要表现为理解运算对象——直线方程和圆锥曲线方程构成的方程组的运算,通过探究运算思路、选择运算过程,得到与位置关系相关的结论.
答案:A
【题后反思】该题考查了直线和圆锥曲线中的中点弦问题以及直线斜率的求解,还考查了数学运算核心素养.根据题意——中点的提示,可选用点差法利用中点坐标表示弦所在直线的斜率,从而起到简化计算流程的效果.由此可见,数学运算也要根据具体的要求和情景选择适宜的运算方法,避免烦琐的计算过程,提高自己的数学素养.
【高分训练】
答案:B
答案:A
2024届一轮复习人教A版 第七章平面解析几何第八讲直线与圆锥曲线的位置关系 (课件)