《蘇教版數(shù)學(xué)選修2-1:第2章 圓錐曲線與方程 2.6.3 課時作業(yè)(含答案)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《蘇教版數(shù)學(xué)選修2-1:第2章 圓錐曲線與方程 2.6.3 課時作業(yè)(含答案)(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2.6.3 曲線的交點
課時目標(biāo) 1.會求兩條曲線的交點.2.會判斷直線與圓錐曲線的位置關(guān)系.3.能解決有關(guān)直線與圓錐曲線的綜合問題.
1.直線與圓錐曲線的位置關(guān)系
設(shè)直線l的方程為Ax+By+C=0,圓錐曲線M的方程為f(x,y)=0,則由可得(消y)ax2+bx+c=0 (a≠0)
位置關(guān)系
交點個數(shù)
方程
相交
Δ>0
相切
Δ=0
相離
Δ<0
2.直線與圓錐曲線相交形成的弦長問題
(1)斜率為k的直線與圓錐曲線交于兩點P1(x1,y1),P2(x2,y2),則所得弦長P1P2=________________(用x1,x2表
2、示)或P1P2= ________________(用y1,y2表示),其中求|x2- x1|與|y2-y1|時通常使用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,即作如下變形|x2-x1|= ,|y2-y1|=.
(2)當(dāng)斜率k不存在時,可求出交點坐標(biāo),直接運(yùn)算(利用軸上兩點間距離公式).
(3)經(jīng)過圓錐曲線的焦點的弦(也稱焦點弦)的長度,應(yīng)用圓錐曲線的定義,轉(zhuǎn)化為兩個焦半徑之和,往往比用弦長公式簡捷.
一、填空題
1.若直線y=kx+1與焦點在x軸上的橢圓+=1總有公共點,則m的取值范圍是__________.
2.已知直線l:y=x+b與曲線C:y=有兩個公共點,則b的取值范圍為___
3、_______.
3.雙曲線-=1 (mn≠0)的離心率為2,有一個焦點與拋物線y2=4x的焦點重合,則mn的值為________.
4.已知拋物線y=-x2+3上存在關(guān)于直線x+y=0對稱的相異兩點A、B,則AB=________.
5.過點M(3,-1)且被點M平分的雙曲線-y2=1的弦所在直線方程為____________.
6.拋物線y2=12x截直線y=2x+1所得的弦長為________.
7.橢圓+=1和雙曲線-y2=1的公共焦點為F1、F2,P是兩曲線的一個交點,那么cos∠F1PF2的值是______.
8.已知拋物線y2=-x與直線y=k(x+1)相交于A、B兩
4、點,則△AOB的形狀是______________.
二、解答題
9.若拋物線y=-x2-2x+m及直線y=2x相交于不同的兩點A、B.
(1)求m的取值范圍;(2)求AB.
10.已知橢圓+=1,過點P(2,1)作一弦,使弦在這點被平分,求此弦所在直線的方程.
能力提升
11.若直線y=x+b與曲線y=3-有公共點,則b的取值范圍是__________.
12.已知拋物線C:y=2x2,直線y=kx+2交C于A,B兩點,M是線段AB的中點,過M作x軸的垂線交拋
5、物線C于點N.
(1)證明:拋物線C在點N處的切線與AB平行;
(2)是否存在實數(shù)k使=0?若存在,求k的值;若不存在,說明理由.
1.設(shè)直線l:Ax+By+C=0,圓錐曲線:f(x,y)=0,由 得ax2+bx+c=0.
(1)若a≠0,Δ=b2-4ac,則
①Δ>0,直線l與圓錐曲線有兩個不同交點.
②Δ=0,直線l與圓錐曲線有唯一的公共點.
③Δ<0,直線l與圓錐曲線沒有公共點.
(2)若a=0,當(dāng)圓錐曲線為雙曲線時,l與雙曲線的漸近線平行或重合;當(dāng)圓錐曲線為拋物線
6、時,l與拋物線的對稱軸平行或重合.
2.涉及直線被圓錐曲線截得的弦的中點問題時,常用一元二次方程與系數(shù)的關(guān)系(韋達(dá)定理),這樣可直接得到兩交點的坐標(biāo)之和,也可用設(shè)而不求的方法(“點差法”)找到兩交點坐標(biāo)之和,直接與中點建立聯(lián)系.
3.有關(guān)曲線關(guān)于直線對稱的問題,只需注意兩點關(guān)于一條直線對稱的條件:(1)兩點連線與該直線垂直(斜率互為負(fù)倒數(shù));(2)中點在此直線上(中點坐標(biāo)適合對稱軸方程).
2.6.3 曲線的交點
知識梳理
1.兩個 一個 無
2.(1)|x1-x2| |y1-y2|
作業(yè)設(shè)計
1.[1,5)
2.[1,)
解析 根據(jù)數(shù)形結(jié)合找b的范圍.
3.
解析 m
7、+n=c2=1,e===2,
∴m=,n=.
4.3
解析 設(shè)AB的方程為y=x+b,與y=-x2+3聯(lián)立得:x2+x+b-3=0,
∴Δ=1-4(b-3)>0,x1+x2=-1,x1x2=b-3.
∴AB的中點C在x+y=0上:
即-+b-=0解得b=1符合Δ>0,
∴弦長AB==3.
5.3x+4y-5=0
解析 這條弦的兩端點為A(x1,y1),B(x2,y2),斜率為k,則
兩式相減再變形得
=(y1+y2)(y1-y2),
又弦中點為M(3,-1),故k=-.
故這條弦所在的直線方程為y+1=-(x-3),
即3x+4y-5=0.
6.
解析
8、由得4x2-8x+1=0,
∴x1+x2=2,x1x2=.
∴所得弦長為|x1-x2|
==.
7.
解析 由題意可知,點P既在橢圓上又在雙曲線上,根據(jù)橢圓和雙曲線的定義,
可得
∴
又F1F2=2c=4,
∴cos∠F1PF2=
==.
8.直角三角形
解析 由
得k2x2+(2k2+1)x+k2=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
∵x1x2+y1y2
=x1x2+k2(x1+1)(x2+1)
=1+k2(1-+1)=0,
∴=0,∴OA⊥OB,
所以△AOB是直角三角形.
9.解 (1)依題意得方程組
把②代入①,得2x=-x2-2
9、x+m,
即x2+4x-m=0. ?、?
因為拋物線與直線有兩個公共點,
所以Δ=42-4(-m)>0,∴m>-4.
(2)設(shè)點A(x1,y1),B(x2,y2),
根據(jù)(1)中③x2+4x-m=0,
得x1+x2=-4,x1x2=-m,
所以AB=
=
=2.
10.解 方法一
如圖所示,設(shè)所求直線的方程為y-1=k(x-2),代入橢圓方程并整理,得
(4k2+1)x2-8(2k2-k)x+4(2k-1)2-16=0.
又設(shè)直線與橢圓的交點為A(x1,y1),B(x2,y2),則x1,x2是上述方程的兩個根,
∴x1+x2=.
∵P為弦AB的中點,
10、
∴2==,解得k=-,
∴所求直線的方程為x+2y-4=0.
方法二 設(shè)直線與橢圓的交點為
A(x1,y1),B(x2,y2),
∵P為弦AB的中點,∴x1+x2=4,y1+y2=2.
又∵A、B兩點在橢圓上,
∴x+4y=16,x+4y=16.
兩式相減,得(x-x)+4(y-y)=0,
即(x1+x2)(x1-x2)+4(y1+y2)(y1-y2)=0.
∴==-,
即kAB=-.
∴直線方程為y-1=-(x-2),
即x+2y-4=0.
方法三 設(shè)所求直線與橢圓的一個交點為A(x,y),另一個交點為B(4-x,2-y),
∵A、B兩點在橢圓上,∴x2+4
11、y2=16,①
(4-x)2+4(2-y)2=16.②
從而A、B在方程①-②所得直線x+2y-4=0上,由于過A、B的直線只有一條,
∴所求直線的方程為x+2y-4=0.
11.[1-2,3]
解析 曲線方程可化簡為(x-2)2+(y-3)2=4 (1≤y≤3),即表示圓心為(2,3),半徑為2的半圓,依據(jù)數(shù)形結(jié)合,當(dāng)直線y=x+b與此半圓相切時需滿足圓心(2,3)到直線y=x+b距離等于2,解得b=1+2或b=1-2,因為是下半圓,故可得b=1+2(舍),當(dāng)直線過(0,3)時,解得b=3,故1-2≤b≤3.
12.(1)證明
如圖所示,設(shè)A(x1,2x),B(x2,2x
12、),
把y=kx+2代入y=2x2,得2x2-kx-2=0,
由韋達(dá)定理得x1+x2=,x1x2=-1,
∴xN=xM==,
∴N點的坐標(biāo)為.
設(shè)拋物線在點N處的切線l的方程為
y-=m,
將y=2x2代入上式得2x2-mx+-=0.
∵直線l與拋物線C相切,
∴Δ=m2-8=m2-2mk+k2=(m-k)2=0,∴m=k,即l∥AB.
故拋物線C在點N處的切線與AB平行.
(2)解 假設(shè)存在實數(shù)k,使=0,
則NA⊥NB.
又∵M(jìn)是AB的中點,∴MN=AB.
由(1)知yM=(y1+y2)=(kx1+2+kx2+2)
=[k(x1+x2)+4]==+2.
∵M(jìn)N⊥x軸,∴MN=|yM-yN|
=+2-=.
又AB=|x1-x2|
=
=
=.
∴=,解得k=2.
即存在k=2,使=0.
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