内容正文:
第15讲 直线和圆锥曲线的位置关系
【题型归纳目录】
题型一:直线与椭圆的位置关系
题型二:椭圆的弦
题型三:椭圆的综合问题
题型四:直线与双曲线的位置关系
题型五:双曲线的弦
题型六:双曲线的综合问题
题型七:直线与抛物线的位置关系
题型八:抛物线的弦
题型九:抛物线的综合问题
【知识点梳理】
知识点一:直线与椭圆的位置关系
平面内点与椭圆的位置关系
椭圆将平面分成三部分:椭圆上、椭圆内、椭圆外,因此,平面上的点与椭圆的位置关系有三种,任给一点M(x,y),
若点M(x,y)在椭圆上,则有;
若点M(x,y)在椭圆内,则有;
若点M(x,y)在椭圆外,则有.
直线与椭圆的位置关系
将直线的方程与椭圆的方程联立成方程组,消元转化为关于x或y的一元二次方程,其判别式为Δ.
①Δ>0直线和椭圆相交直线和椭圆有两个交点(或两个公共点);
②Δ=0直线和椭圆相切直线和椭圆有一个切点(或一个公共点);
③Δ<0直线和椭圆相离直线和椭圆无公共点.
直线与椭圆的相交弦
设直线交椭圆于点两点,则
==
同理可得
这里的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:
知识点三、直线与双曲线的位置关系
直线与双曲线的位置关系
将直线的方程与双曲线的方程联立成方程组,消元转化为关于x或y的一元二次方程,其判别式为Δ.
若即,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;
若即,
①Δ>0直线和双曲线相交直线和双曲线相交,有两个交点;
②Δ=0直线和双曲线相切直线和双曲线相切,有一个公共点;
③Δ<0直线和双曲线相离直线和双曲线相离,无公共点.
直线与双曲线的相交弦
设直线交双曲线于点两点,则
==
同理可得
这里的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:
双曲线的中点弦问题
遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解.
在双曲线中,以为中点的弦所在直线的斜率;
涉及弦长的中点问题,常用“点差法”设而不求,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来相互转化,同时还应充分挖掘题目的隐含条件,寻找量与量间的关系灵活转化,往往就能事半功倍.
解题的主要规律可以概括为“联立方程求交点,韦达定理求弦长,根的分布找范围,曲线定义不能忘”.
知识点四、直线与抛物线的位置关系
直线与抛物线的位置关系
将直线的方程与抛物线的方程y2=2px(p>0)联立成方程组,消元转化为关于x或y的一元二次方程,其判别式为Δ.
若,直线与抛物线的对称轴平行或重合,直线与抛物线相交于一点;
若
①Δ>0 直线和抛物线相交,有两个交点;
②Δ=0直线和抛物线相切,有一个公共点;
③Δ<0直线和抛物线相离,无公共点.
直线与抛物线的相交弦
设直线交抛物线于点两点,则
==
同理可得
这里的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:
抛物线的焦点弦问题
已知过抛物线的焦点F的直线交抛物线于A、B两点。
设A(x1,y1),B(x2,y2),则:
1
焦点弦长
2
3
②
③,其中|AF|叫做焦半径,
④焦点弦长最小值为2p。根据时,即AB垂直于x轴时,弦AB的长最短,最短值为2p。
【典例例题】
题型一:直线与椭圆的位置关系
【例1】(2023·江西吉安·高二校考期中)直线与椭圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
【对点训练1】(2023·上海浦东新·高二统考期中)已知椭圆,直线,则直线l与椭圆C的位置关系为( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
【对点训练2】(2023·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考阶段练习)若直线与焦点在x轴上的椭圆总有公共点,则n的取值范围是( )
A. B. C. D.
【对点训练3】(2023·湖北·高二统考期末)曲线与直线的公共点的个数为( )
A. B. C. D.
题型二:椭圆的弦
【例2】(2023·新疆乌鲁木齐·高二乌市八中校考开学考试)过椭圆:的右焦点且倾斜角为的直线被椭圆截得的弦长为______
【对点训练4】(2023·内蒙古包头·高二包头市第六中学校考期末)已知椭圆的左焦点为,过点且倾斜角为的直线与椭圆相交于两点,则__________.
【对点训练5】(2023·上海徐汇·高二上海市南洋模范中学校考阶段练习)是过椭圆右焦点的弦,则弦长的最小值为______
【对点训练6】(2023·上海金山·高二上海市金山中学校考期末)已知椭圆,斜率为1的直线过点其左焦点,且与椭圆交于、两点,则弦长_____.
【对点训练7】(2023·新疆乌鲁木齐·高二乌市八中校考期中)已知椭圆被直线截得的弦长为6,则直线①②③④⑤中被椭圆截得的弦长也是6的直线有__________.(填上直线的代号)
题型三:椭圆的综合问题
【例3】(2023·江苏·高二专题练习)设椭圆过点.
(1)求C的标