内容正文:
§4 直线与圆锥曲线的位置关系
4.1 直线与圆锥曲线的交点
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[素养目标] 1.类比直线与圆的位置关系,会判断直线与椭圆、双曲线、抛物线的位置关系. 2.会求直线与椭圆、双曲线、抛物线的交点坐标. 3.培养直观现象、数学运算的学科素养.
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斜率不存在时,观察可得.
位置
关系 公共点
个数 组成的方
程组的解 判定方法
(利用判别式Δ)
相交 ______ 2解 _________
相切 ______ 1解 _________
相离 ______ 0解 _________
2个
Δ>0
1个
Δ=0
0个
Δ<0
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【解析】 选A.直线y=kx-k+1=k(x-1)+1过定点(1,1),且该点在椭圆内部,因此必与椭圆相交.
A
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位置关系问题.解此类问题的常规解法是直线方程与椭圆方程联立,消去y或x得到关于x或y的一元二次方程,则(1)直线与椭圆相交⇔Δ>0;(2)直线与椭圆相切⇔Δ=0;(3)直线与椭圆相离⇔Δ<0,所以判定直线与椭圆的位置关系,方程及其判别式是最基本的工具.
方法·技巧
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探究点二 直线与抛物线的交点问题
[基础梳理]
1.判断直线与抛物线的交点个数时,一般是将直线与抛物线的方程联立消元,转化为形如一元二次方程的形式,注意讨论二次项系数是否为0.若该方程为一元二次方程,则利用判别式判断方程解的个数.
2.直线与抛物线有一个公共点时有两种情形:(1)直线与抛物线的对称轴重合或平行;(2)直线与抛物线相切.
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[互动探究]
[例3] 若直线l:y=(a+1)x-1与曲线C:y2=ax(a≠0)恰好有一个公共点,试求实数a的取值集合.
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直线与抛物线的位置关系的判断方法
设直线l:y=kx+b,抛物线:y2=2px(p>0),将直线方程与抛物线方程联立消元得:k2x2+(2kb-2p)x+b2=0.
(1)若k2=0,此时直线与抛物线有一个交点,该直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合.
(2)若k2≠0,当Δ>0时,直线与抛物线相交,有两个交点;
当Δ=0时,直线与抛物线相切,有一个交点;
当Δ<0时,直线与抛物线相离,无交点.
方法·技巧
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[跟踪训练]
2.求过点P(-1,1),且与抛物线y2=2x只有一个公共点的直线l的方程.
解:(1)当直线l的斜率不存在时,显然不满足题意.
(2)当直线l的斜率存在时,
①若直线l与抛物线的对称轴平行,则直线l的方程为y=1,此时直线l与抛物线只有一个公共点;
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两个交点
一个交点
没有交点
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通过几何图形也可判定直线与双曲线的位置关系,一般通过直线与渐近线的位置关系进行判断(图中α为渐近线倾斜角,θ为直线l倾斜角).
如图①,θ=α时,直线l只与双曲线一支相交,交点只有一个;
如图②,θ>α时,直线l只与双曲线一支相交,交点有两个;
如图③,θ<α时,直线l与双曲线两支都相交,交点有两个.
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[互动探究]
[例4] 已知直线y=kx-1与双曲线x2-y2=4.
(1)若直线与双曲线没有公共点,求k的取值范围;
(2)若直线与双曲线有两个公共点,求k的取值范围;
(3)若直线与双曲线只有一个公共点,求k的值.
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