【数学】2020届一轮复习人教A版第52课直线与圆锥曲线的位置关系学案(江苏专用)
第52课 直线与圆锥曲线的位置关系
1. 了解直线与圆锥曲线的位置关系,会用代数方法判断其位置关系.
2. 能运用常见的数学思想方法解决直线与圆锥曲线的简单综合问题.
1. 阅读:文科选修11第60页复习题13、14、15;理科选修21第60~68页.
2. 解悟:①直线与椭圆的位置关系有哪些?如何判定?②设斜率为k(k≠0)的直线l与曲线C相交于A(x1,y1), B(x2,y2)两点,则AB= W.
3. 践习:在教材空白处,完成文科选修11第60~61页复习题16、17;理科选修21第73页复习题11、12.
基础诊断
1. 直线y=kx-k+1与椭圆+=1的位置关系为 相交 .
解析:直线y=kx-k+1恒过定点(1,1).又因为点(1,1)在椭圆内部,故直线与椭圆相交.
2. 若直线y=kx与双曲线-=1相交,则k的取值范围是 .
解析:把直线方程代入双曲线方程得x2=1.因为直线与双曲线相交,所以->0,解得-
0,即k>或k<-时,直线和曲线有两个公共点;
当Δ=72k2-48=0,即k=或k=-时,直线和曲线有一个公共点;
当Δ=72k2-48<0,即-0,其渐近线方程为x±y=0,可得渐近线x+y=0与直线x-2y+3=0垂直,所以a=4.
考向❷ 弦长、弦中点问题
例2 如图所示,直线y=kx+b与椭圆+y2=1交于A、B两点,记△AOB的面积为S.
(1) 当k=0, 00.
故直线AB的方程是y=x+或y=x-或y=-x+或y=-x-.
已知椭圆的两焦点为F1(-,0),F2(,0),离心率e=.
(1) 求椭圆的标准方程;
(2) 设直线l:y=x+m,若l与椭圆相交于P,Q两点,且PQ等于椭圆的短轴长,求实数m的值.
解析:(1) 设椭圆方程为+=1 (a>b>0),
则c=,=,所以a=2,b=1,
所以所求椭圆方程为+y2=1.
(2) 由消去y得关于x的方程5x2+8mx+4(m2-1)=0,则Δ=64m2-80(m2-1)>0,解得m2<5. ①
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=-m,
x1x2=,y1-y2=x1-x2,
所以PQ====2,解得m2=,满足①,所以m=±.
考向❸ 由直线与圆锥曲线的位置确定参数
例3 已知椭圆E:+=1(a>b>0)的一个顶点为A(2,0),离心率为,直线y=k(x-1)与椭圆C交于不同的两点M,N.
(1) 求椭圆C的方程;
(2) 当△AMN的面积为时,求k的值.
解析:(1) 由题意得解得b=,
故所求椭圆C的方程为+=1.
(2) 设点M,N的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则y1=k(x1-1),y2=k(x2-1),
由 得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-4=0,
所以x1+x2=,x1x2=,
所以MN=
=
=.
又点A(2,0)到直线y=k(x-1)的距离d=,
所以△AMN的面积S=·MN·d=,
由=,解得k=±1.
自测反馈
1. 过点(0,1)作直线,使它与抛物线y2=4x仅有一个公共点,这样的直线有 3 条.
解析:由题意可得,当直线为x=0或y=1时,即直线与x轴、y轴垂直时,满足与抛物线y2=4x仅有一个公共点;当直线的斜率为k时,直线方程为y-1=kx,将其代入抛物线方程,可得k2x2+(2k-4)x+1=0,所以Δ=(2k-4)2-4k2=0,解得k=1,即直线y=x+1与抛物线y2=4x仅有一个公共点,故满足条件的直线有3条.
2. 已知△ABC的顶点A(-5,0)和C(5,0),顶点B在双曲线-=1的右支上,则= .
解析:由题意得,△ABC的顶点A(-5,0)和C(5,0),顶点B在双曲线-=1的右支上,可得AC=10,BA-BC=2a=8.根据正弦定理得,在△ABC中,有===.
3. 已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,过椭圆上一点M作直线MA,MB交椭圆于A,B两点,且斜率分别为k1,k2,若点A,B关于原点对称,则k1·k2的值为 - .
解析:因为椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,所以c=k,a=3k,b=k,设M(x0,
y0),A(x1,y1),B(-x1,-y1),k1=,k2=.因为点M和点A都有椭圆+=1上,所以+=1,+=1,两式相减得=-=-,所以k1·k2==-.
4. 若O,F分别为椭圆+=1的中心和左焦点,P为椭圆上的任意一点,则·的最大值为 6 .
解析:设点P(x,y),则·=(x,y)·(x+1,y)=x2+x+y2.又因为点P在椭圆上,所以+=1,所以·=x2+x+3-x2=x2+x+3=(x+2)2+2.又因为-2≤x≤2,所以当x=2时,·取得最大值6.
1. 判定直线与圆锥曲线的位置关系时,通常是将直线方程与圆锥曲线方程联立,由方程组的解判断位置关系.
2. 设斜率为k(k≠0)的直线l与曲线C相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则AB=|x1-x2|=·=|y1-y2|=·.
3. 你还有哪些体悟,写下来: