内容正文:
第八节 直线与圆锥曲线的位置关系
1.直线与圆锥曲线的位置关系
设直线l:Ax+By+C=0,圆锥曲线C:F(x,y)=0,
由消去y得到关于x的方程ax2+bx+c=0.
(1)当a≠0时,设一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式为Δ,则Δ>0⇔直线l与圆锥曲线C有两个公共点;Δ=0⇔直线l与圆锥曲线C有一个公共点;Δ<0⇔直线l与圆锥曲线C有零个公共点.
(2)当a=0,b≠0时,圆锥曲线C为抛物线或双曲线.
当C为双曲线时,l与双曲线的渐近线平行或重合,它们的公共点有1个或0个.
当C为抛物线时,l与抛物线的对称轴平行或重合,它们的公共点有1个.
2.圆锥曲线的弦长公式
设斜率为k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|=|x1-x2|=·=|y1-y2|=·.
圆锥曲线中的中点弦的有关结论
设AB为圆锥曲线的弦,点M为弦AB的中点,O为坐标原点:
标准方程
结论
+=1(a>b>0)
kAB·kOM=-
+=1(a>b>0)
kAB·kOM=-
-=1(a>0,b>0)
kAB·kOM=
-=1(a>0,b>0)
kAB·kOM=
y2=2px(p≠0)
kAB=(y0为M的纵坐标)
x2=2py(p≠0)
kAB=(x0为M的横坐标)
1.直线y=x+3与双曲线-=1的交点个数是( )
A.1 B.2 C.1或2 D.0
解析:选A 因为直线y=x+3与双曲线的渐近线y=x平行,所以它与双曲线只有1个交点.
2.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( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
解析:选C 结合图形分析可知,满足题意的直线共有3条:直线x=0,过点(0,1)且平行于x轴的直线以及过点(0,1)且与抛物线相切的直线(非直线x=0).故选C.
3.直线y=kx-k+1与椭圆+=1的位置关系为( )
A.相交 B.相切
C.相离 D.不确定
解析:选A 直线y=kx-k+1=k(x-1)+1恒过定点(1,1),又点(1,1)在椭圆内部,故直线与椭圆相交.故选A.
4.已知直线l:y=2x+3被椭圆C:+=1(a>b>0)截得的弦长为7,则下列直线中被椭圆C截得的弦长一定为7的有( )
①y=2x-3;②y=2x+1;③y=-2x-3;④y=-2x+3.
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
解析:选C 直线y=2x-3与直线l关于原点对称,直线y=-2x-3与直线l关于x轴对称,直线y=-2x+3与直线l关于y轴对称,故有3条直线被椭圆C截得的弦长一定为7.
5.过抛物线y=x2的焦点F作一条倾斜角为30°的直线交抛物线于A,B两点,则|AB|=________.
解析:依题意,设点A(x1,y1),B(x2,y2),题中的抛物线x2=4y的焦点坐标是F(0,1),直线AB的方程为y=x+1,即x=(y-1).由消去x得3(y-1)2=4y,即3y2-10y+3=0,y1+y2=,|AB|=|AF|+|BF|=(y1+1)+(y2+1)=y1+y2+2=.
答案:
基础点——自练通关(省时间)
基础点 直线与圆锥曲线位置关系的判定
[题点全训]
1.过抛物线y2=2x的焦点作一条直线与抛物线交于A,B两点,它们的横坐标之和等于2,则这样的直线( )
A.有且只有一条 B.有且只有两条
C.有且只有三条 D.有且只有四条
解析:选B 设该抛物线焦点为F,A(xA,yA),B(xB,yB),则|AB|=|AF|+|FB|=xA++xB+=xA+xB+1=3>2p=2.所以符合条件的直线有且只有两条.
2.若直线y=kx+1与椭圆+=1总有公共点,则m的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(0,+∞)
C.(0,1)∪(1,5) D.[1,5)∪(5,+∞)
解析:选D 由于直线y=kx+1恒过点(0,1),所以点(0,1)必在椭圆内或椭圆上,则0<≤1且m≠5,解得m≥1且m≠5.
3.若直线mx+ny=4和圆O:x2+y2=4没有交点,则过点(m,n)的直线与椭圆+=1的交点个数为( )
A.至多一个 B.2 C.1 D.0
解析:选B ∵直线mx+ny=4和圆O:x2+y2=4没有交点,∴圆心到直线的距离d= >2,∴m2+n2<4.∴+<+=1-m2<1,∴点(m,n)在椭圆+=1的内部,∴过点(m,n)的直线与椭圆+=1的交点有2个.
4.已知双曲线-=1(a>0,b>0)与直线y=2x有交点,则双曲线离心率的取值范围为( )
A.(1,) B.(1,]
C.(,+∞) D.[,+∞)
解