2018届高考数学一轮复习第九章解析几何9.9直线与圆锥曲线学案 联系客服

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§9.9 直线与圆锥曲线

考纲展示?

1.掌握解决直线与椭圆、双曲线、抛物线的位置关系的思想方法. 2.了解圆锥曲线的简单应用. 3.理解数形结合的思想.

考点1 直线与圆锥曲线的位置关系

直线与圆锥曲线的位置关系

判断直线l与圆锥曲线C的位置关系时,通常将直线l的方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)代入圆锥曲线C的方程F(x,y)=0,消去y(也可以消去x)得到一个关于变量x(或变量y)的一元方程.

即?

?Ax+By+C=0,???Fx,y=0,

消去y,得ax+bx+c=0.

2

2

(1)当a≠0时,设一元二次方程ax+bx+c=0的判别式为Δ,则Δ>0?直线与圆锥曲线C________;

Δ=0?直线与圆锥曲线C________; Δ<0?直线与圆锥曲线C________.

(2)当a=0,b≠0时,即得到一个一次方程,则直线l与圆锥曲线C相交,且只有一个交点,此时,若C为双曲线,则直线l与双曲线的渐近线的位置关系是________;若C为抛物线,则直线l与抛物线的对称轴的位置关系是________.

答案:(1)相交 相切 相离 (2)平行 平行或重合

[典题1] (1)[2017·甘肃兰州检测]若直线mx+ny=4和圆O:x+y=4没有交点,则过点(m,n)的直线与椭圆+=1的交点个数为( )

94

A.至多一个 C.1 [答案] B

B.2 D.0

2

2

x2y2

[解析] ∵直线mx+ny=4和圆O:x+y=4没有交点,∴∴m+n<4.

52

∴+<+=1-m<1, 949436∴点(m,n)在椭圆+=1的内部,

94

∴过点(m,n)的直线与椭圆+=1的交点有2个.

94

2

2

22

4

m2+n2

>2,

m2n2m24-m2

x2y2

x2y2

2

(2)若直线y=kx+2与双曲线x-y=6的右支交于不同的两点,则k的取值范围是( ) A.?-C.?-

2

????

1515?,? 33?15?,0? 3?

B.?0,D.?-

?

???

15?? 3?15?,-1? 3?

[答案] D

??y=kx+2,

[解析] 由?22

?x-y=6,?

2

2

(1-k)x-4kx-10=0.

设直线与双曲线右支交于不同的两点A(x1,y1),

B(x2,y2),

?Δ=16k-41-k?4k则?x+x=>0,

1-k-10?xx=?1-k>0,

2

1

2

2

12

2

1-k≠0,

2

2

×-10>0,

解得-

15

<k<-1. 3

即k的取值范围是?-

??15?,-1?. 3?

[点石成金] 直线与圆锥曲线的位置关系的两种判定方法及两个关注点 (1)判定方法

①代数法:即联立直线与圆锥曲线方程可得到一个关于x,y的方程组,消去y(或x)得一元方程,此方程根的个数即为交点个数,方程组的解即为交点坐标.

②几何法:即画出直线与圆锥曲线的图象,根据图象判断公共点个数. (2)关注点

①联立直线与圆锥曲线的方程消元后,应注意讨论二次项系数是否为零的情况. ②判断直线与圆锥曲线的位置关系时,判别式Δ起着关键性的作用,第一:可以限定所给参数的范围;第二:可以取舍某些解以免产生增根.

考点2 弦长问题

圆锥曲线的弦长

设斜率为k(k≠0)的直线l与圆锥曲线C相交于A,B两点,A(x1,y1),B(x2,y2),则 |AB|=1+k|x1-x2| =1+k·==

2

2

x1+x2

2

-4x1x2

1

1+2·|y1-y2|

kk11+2·

y1+y2

2

-4y1y2.

x2y2

[典题2] [2017·贵阳摸底]如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆2+2=1(a>b>0)

ab1

的离心率为,过椭圆右焦点F作两条互相垂直的弦AB与CD.当直线AB斜率为0时,AB=4.

2

(1)求椭圆的方程;

48

(2)若|AB|+|CD|=,求直线AB的方程.

7

c1

[解] (1)由题意知,e==,2a=4.

a2

又a=b+c,

2

2

2

解得a=2,b=3, 所以椭圆的方程为+=1.

43

(2)①当两条弦中的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当两条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,

x2y2

y1),B(x2,y2),

1

则直线CD的方程为y=-(x-1).

k将直线AB的方程代入椭圆方程中并整理,得 (3+4k)x-8kx+4k-12=0, 8k4k-12

则x1+x2=2,x1x2=2,

3+4k3+4k所以|AB|=k+1|x1-x2| =k+1·=12

2

22

2

2

2

2

2

x1+x2

2

-4x1x2

k2+1. 2

3+4k?1?12?2+1??k?12k2+1

同理,|CD|==. 2

43k+43+2

k12

所以|AB|+|CD|=

2

2

2

k2+112k+1

+ 22

3+4k3k+4

84k+148=, 22

3+4k3k+47

解得k=±1,

所以直线AB的方程为x-y-1=0或x+y-1=0. [点石成金] 处理弦长问题的两个注意点

(1)利用弦长公式求弦长要注意斜率k不存在的情形,若k不存在时,可直接求交点坐标再求弦长;

(2)涉及焦点弦长时要注意圆锥曲线定义的应用.

过抛物线y=2px(p>0)焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线l于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为________.

答案:y=3x

2

2