内容正文:
第九节 直线与圆锥曲线的综合问题
授课提示:对应学生用书第229页
1.直线与圆锥曲线的位置关系的判定
代数法:把圆锥曲线方程C与直线方程l联立消去y,整理得到关于x的方程ax2+bx+c=0.
方程ax2+bx+c=0的解
l与C的交点
a=0
b=0
无解(含l是双曲线的渐近线)
无公共点
b≠0
有一解(含l与抛物线的对称轴平行或与双曲线的渐近线平行)
一个交点
a≠0
Δ>0
两个不相等的解
两个交点
Δ=0
两个相等的解
一个交点
Δ<0
无实数解
无交点
2.弦长公式
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|=|x1-x2|= 或|AB|=·|y1-y2|=.
直线与圆锥曲线相交与相切的区别与联系
(1)直线与椭圆相交⇔有两个公共点;
相切⇔有一个公共点.
(2)直线与双曲线相交时,可以为一个公共点,即直线与渐近线平行;可以为两个公共点,直线与渐近线不平行.直线与双曲线相切时,只有一个公共点.
(3)直线与抛物线相交,当直线平行对称轴时,只有一个公共点;当直线与对称轴不平行,有两个公共点.直线与抛物线相切时,只有一个公共点.
1.已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,记C的焦点为F,则直线AF的斜率为( )
A.- B.-1 C.- D.-
答案:C
2.斜率为1的直线l与椭圆+y2=1相交于A,B两点,则|AB|的最大值为( )
A.2 B. C. D.
答案:C
3.已知F1,F2是椭圆16x2+25y2=1 600的两个焦点,P是椭圆上一点,且PF1⊥PF2,则△F1PF2的面积为________.
答案:64
4.F是双曲线C:x2-=1的右焦点,过F作x轴的垂线交双曲线于A,B两点,则|AB|=________.
答案:6
5.已知抛物线C的方程为y2=2px(p>0),⊙M的方程为x2+y2+8x+12=0,如果抛物线C的准线与⊙M相切,那么p的值为__________.
答案:12或4
第一课时 最值、范围、证明问题
授课提示:对应学生用书第230页
题型一 弦长问题
[典例] 已知椭圆M:+=1(a>b>0)的离心率为,焦距为2.斜率为k的直线l与椭圆M有两个不同的交点A,B.
(1)求椭圆M的方程;
(2)若k=1,求|AB|的最大值.
[解] (1)由题意得解得a=,b=1,
所以椭圆M的方程为+y2=1.
(2)设直线l的方程为y=x+m,A(x1,y1),B(x2,y2).由得4x2+6mx+3m2-3=0,
所以x1+x2=-,x1x2=,
所以|AB|=
==
=.
当m=0,即直线l过原点时,|AB|最大,最大值为.
方法总结
处理弦的问题,一般是联立方程组,结合根与系数的关系,用直线斜率或纵截距作为主元,注意斜率不存在的情况.
如果涉及弦的中点与斜率问题,往往用点差法:点差法的基本步骤是设点(即设出弦的端点坐标)——代入(即代入曲线方程)——作差,建立关系.
椭圆4x2+9y2=144内有一点P(3,2),则以P为中点的弦所在直线的斜率为( )
A.- B.-
C.- D.-
解析:设以P为中点的弦所在的直线与椭圆交于点A(x1,y1),B(x2,y2),斜率为k,则4x+9y=144,4x+9y=144,两式相减得4(x1+x2)(x1-x2)+9(y1+y2)·(y1-y2)=0,又x1+x2=6,y1+y2=4,=k,代入解得k=-.
答案:A
题型二 证明问题
[典例] 如图所示,已知点F为抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点,点A(2,m)在抛物线E上,且|AF|=3.
(1)求抛物线E的方程;
(2)已知点G(-1,0),延长AF交抛物线E于点B,证明:以点F为圆心且与直线GA相切的圆,必与直线GB相切.
[解] (1)由抛物线的定义得|AF|=2+.
∵|AF|=3,即2+=3,解得p=2,
∴抛物线E的方程为y2=4x.
(2)证明:设以点F为圆心且与直线GA相切的圆的半径为r.
∵点A(2,m)在抛物线E:y2=4x上,
∴m=±2.
由抛物线的对称性,不妨设A(2,2).
由A(2,2),F(1,0)可得,
直线AF的方程为y=2(x-1).
由得2x2-5x+2=0,
解得x=2或x=,从而B.
又G(-1,0),
故直线GA的方程为2x-3y+2=0,
从而r==.
又直线GB的方程为2x+3y+2=0,
∴点F到直线GB的距离d===r.
这表明以点F为圆心且与直线GA相切的圆,必与直线GB相切.
方法总结
圆锥曲线中证明问题的类型及解题策略
(1)圆锥曲线中的证明问题,主要有两类