《2020版高考數學一輪復習 第8章 平面解析幾何 第8節(jié) 圓錐曲線的綜合問題(第1課時)直線與圓錐曲線教學案 文(含解析)北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020版高考數學一輪復習 第8章 平面解析幾何 第8節(jié) 圓錐曲線的綜合問題(第1課時)直線與圓錐曲線教學案 文(含解析)北師大版(7頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、第八節(jié) 圓錐曲線的綜合問題
[考綱傳真] 1.掌握解決直線與橢圓、拋物線的位置關系的思想方法;2.了解圓錐曲線的簡單應用;3.理解數形結合的思想.
1.直線與圓錐曲線的位置關系
設直線l:Ax+By+C=0,圓錐曲線C:F(x,y)=0,
由消去y得到關于x的方程ax2+bx+c=0.
(1)當a≠0時,設一元二次方程ax2+bx+c=0的判別式為Δ,則Δ>0?直線l與圓錐曲線C有兩個公共點;
Δ=0?直線l與圓錐曲線C有一個公共點;
Δ<0?直線l與圓錐曲線C有零個公共點.
(2)當a=0,b≠0時,圓錐曲線C為拋物線或雙曲線.
當C為雙曲線時,l與雙曲線的漸近線平行或
2、重合,它們的公共點有1個或0個.
當C為拋物線時,l與拋物線的對稱軸平行或重合,它們的公共點有1個.
2.圓錐曲線的弦長公式
設斜率為k的直線l與圓錐曲線C相交于A,B兩點,A(x1,y1),B(x2,y2),則|AB|=|x1-x2|=·=|y1-y2|=·.
過一點的直線與圓錐曲線的位置關系
(1)過橢圓外一點總有兩條直線與橢圓相切;
過橢圓上一點有且只有一條直線與橢圓相切;
過橢圓內一點的直線與橢圓相交.
(2)過拋物線外一點總有三條直線和拋物線有且只有一個公共點:兩條切線和一條與對稱軸平行或重合的直線;過拋物線上一點總有兩條直線與拋物線有且只有一個公共點:一條切線和
3、一條與對稱軸平行或重合的直線;過拋物線內一點只有一條直線與拋物線有且只有一個公共點:一條與對稱軸平行或重合的直線.
[基礎自測]
1.(思考辨析)判斷下列結論的正誤.(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)直線l與橢圓C相切的充要條件是直線l與橢圓C只有一個公共點. ( )
(2)直線l與雙曲線C相切的充要條件是直線l與雙曲線C只有一個公共點. ( )
(3)過拋物線y2=2px(p>0)焦點的弦中最短弦的弦長是2p. ( )
(4)若拋物線上存在關于直線l對稱的兩點,則l與拋物線有兩個交點. ( )
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×
2.(教材改編)
4、直線y=k(x-1)+1與橢圓+=1的位置關系是( )
A.相交 B.相切 C.相離 D.不確定
A [直線y=k(x-1)+1恒過定點(1,1),又點(1,1)在橢圓內部,故直線與橢圓相交.]
3.“直線與雙曲線相切”是“直線與雙曲線只有一個公共點”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
A [直線與雙曲線相切時,只有一個公共點,但直線與雙曲線相交時,也可能有一個公共點,例如:與雙曲線的漸近線平行的直線與雙曲線只有一個交點.故選A.]
4.過點(0,1)作直線,使它與拋物線y2=4x僅有一個公共點,這樣的直線有_
5、_______條.
3 [結合圖形分析可知,滿足題意的直線共有3條:直線x=0,過點(0,1)且平行于x軸的直線以及過點(0,1)且與拋物線相切的直線(非直線x=0). ]
5.(教材改編)已知與向量v=(1,0)平行的直線l與雙曲線-y2=1相交于A,B兩點,則|AB|的最小值為________.
4 [由題意可設直線l的方程為y=m,代入-y2=1得x2=4(1+m2),所以x1==2,x2=-2,所以|AB|=|x1-x2|=4≥4,即當m=0時,|AB|有最小值4.]
第1課時 直線與圓錐曲線
直線與圓錐曲線的位置關系
1.過拋物線y2=2x的焦點作一條直線與拋
6、物線交于A,B兩點,它們的橫坐標之和等于2,則這樣的直線( )
A.有且只有一條 B.有且只有兩條
C.有且只有三條 D.有且只有四條
B [設該拋物線焦點為F,A(xA,yA),B(xB,yB),則|AB|=|AF|+|FB|=xA++xB+=xA+xB+1=3>2p=2.所以符合條件的直線有且只有兩條.]
2.若直線y=kx+1與橢圓+=1總有公共點,則m的取值范圍是( )
A.m>1 B.m>0
C.0
7、直線y=kx+2與雙曲線x2-y2=6的右支交于不同的兩點,則k的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
D [由得(1-k2)x2-4kx-10=0.設直線與雙曲線右支交于不同的兩點A(x1,y1),B(x2,y2),
則
解得-<k<-1,
即k的取值范圍是.]
[規(guī)律方法] 直線與圓錐曲線位置關系的判定方法
代數法
即聯(lián)立直線與圓錐曲線方程可得到一個關于x,y的方程組,消去y(或x)得一元方程,此方程根的個數即為交點個數,方程組的解即為交點坐標
幾何法
即畫出直線與圓錐曲線的圖像,根據圖像判斷公共點個數
弦長問題
?考法1 與弦長有關的問題
8、【例1】 斜率為1的直線l與橢圓+y2=1相交于A,B兩點,則|AB|的最大值為( )
A.2 B.
C. D.
C [設A,B兩點的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),直線l的方程為y=x+t,由消去y,得5x2+8tx+4(t2-1)=0,
則x1+x2=-t,x1x2=.
∴|AB|=|x1-x2|=·
=·=·,
當t=0時,|AB|max=.]
?考法2 中點弦問題
【例2】 已知橢圓E:+=1(a>b>0)的右焦點為F(3,0),過點F的直線交橢圓E于A,B兩點.若AB的中點坐標為(1,-1),則E的方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1
9、D.+=1
D [設A(x1,y1),B(x2,y2),
所以運用點差法,所以直線AB的斜率為k=,設直線方程為y=(x-3),
聯(lián)立直線與橢圓的方程得(a2+b2)x2-6b2x+9b2-a4=0,
所以x1+x2==2,又因為a2-b2=9,解得b2=9,a2=18,方程為+=1.]
?考法3 與弦長有關的綜合問題
【例3】 如圖,在平面直角坐標系xOy中,橢圓+=1(a>b>0)的離心率為,過橢圓右焦點F作兩條互相垂直的弦AB與CD.當直線AB斜率為0時,AB=4.
(1)求橢圓的方程;
(2)若|AB|+|CD|=,求直線AB的方程.
[解] (1)由題意知e=
10、=,2a=4.又a2=b2+c2,解得a=2,b=,所以橢圓方程為+=1.
(2)①當兩條弦中一條弦所在直線的斜率為0時,另一條弦所在直線的斜率不存在,由題意知|AB|+|CD|=7,不滿足條件.
②當兩弦所在直線的斜率均存在且不為0時,設直線AB的方程為y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2),
則直線CD的方程為y=-(x-1).
將直線AB方程代入橢圓方程中并整理得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,則x1+x2=,x1·x2=,
所以|AB|=|x1-x2|=·
=.
同理,|CD|==.
所以|AB|+|CD|=+
==,解得k=±1,
所
11、以直線AB的方程為x-y-1=0或x+y-1=0.
[規(guī)律方法] 求解弦長的四種方法
(1)當弦的兩端點坐標易求時,可直接利用兩點間的距離公式求解.
(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線方程,解方程組求出兩個交點坐標,代入兩點間的距離公式求解.
(3)聯(lián)立直線與圓錐曲線方程,消元得到關于x(或y)的一元二次方程,利用根與系數的關系得到(x1-x2)2,(y1-y2)2,代入兩點間的距離公式.
(4)當弦過焦點時,可結合焦半徑公式求解弦長.
設橢圓M:+=1(a>b>0)的離心率與雙曲線x2-y2=1的離心率互為倒數,且橢圓的長軸長為4.
(1)求橢圓M的方程;
(2)若直線y=x+1交橢圓M于A,B兩點,P(1,)為橢圓M上一點,求△PAB的面積.
[解] (1)由題可知,雙曲線的離心率為,則橢圓的離心率e==,
由2a=4,=,b2=a2-c2,得a=2,c=,b=,
故橢圓M的方程為+=1.
(2)聯(lián)立方程得4x2+2x-3=0,
且
所以|AB|=|x1-x2|=·
=·=.
又P到直線AB的距離為d=,
所以S△PAB=|AB|·d=··=.
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