内容正文:
习题课4 直线与双曲线的位置关系问题
习题课
1.掌握直线与双曲线位置关系的判断方法,会判断直线与双曲线的位置关系.
2.了解通径的概念,能利用弦长公式求解双曲线的弦长问题.
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学习目标
学习总结
2
任务:判断直线与双曲线的位置关系.
目标一:掌握直线与双曲线位置关系的判断方法,会判断直线与双曲线的位置关系.
已知双曲线x2-y2=4,直线l:y=k(x-1),在下列条件下,求实数k的取值范围.
(1)直线l与双曲线有两个公共点;
(2)直线l与双曲线有且只有一个公共点;
(3)直线l与双曲线没有公共点.
解: 消去y得,(1-k2)x2+2k2x-k2-4=0(*)
(1)当1-k2=0,即k=±1时,直线l与双曲线渐近线平行,方程化为2x=5,
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故此方程(*)只有一个实数解,即直线与双曲线相交,且只有一个公共点.
(2)当1-k2≠0,即k≠±1时,Δ=(2k2)2-4(1-k2)(-k2-4)=4(4-3k2).
① 即- <k< ,且k≠±1时,方程(*)有两个不同的实数解,即直线与双曲线有两个公共点.
② 即k=± 时,方程(*)有两个相同的实数解,即直线与双曲线有且仅有一个公共点.
③ 即k<- ,或k> 时,方程(*)无实数解,即直线与双曲线无公共点.
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当k=±1,或k=± 时,直线与双曲线有且只有一个公共点;
综上所述,当- <k<-1,或-1<k<1,或1<k< 时,直线与双曲线有两个公共点;
当k<- ,或k> 时,直线与双曲线没有公共点.
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1.直线与双曲线位置关系的判断方法:
设直线y=kx+b,双曲线 - =1 (a>0,b>0)联立消去y得Ax2+Bx+C=0(a≠0),Δ=B2 -4AC.
若A=0即,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;
若Δ>0,直线与双曲线相交,有两个交点;
若Δ=0,直线与双曲线相切,有一个交点;
若Δ<0,直线与双曲线相离,无交点;
直线与双曲线有一个公共点是直线与双曲线相切的必要不充分条件.
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思考1:如何判断直线与双曲线的两个交点具体交于哪一支?
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2.判断直线与双曲线交点位置
(1)若一条直线与双曲线的右支交于两个不同的点,则应满足条件 ;
(2)若一条直线与双曲线的左支交于两个不同的点,则应满足条件 ;
(3)若一条直线与双曲线的左、右两支各有一个交点,则应满足条件 .
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若直线 与双曲线 的右支交于不同的两点,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
D
解:把y=kx+2代入x2-y2=6,得x2-(kx+2)2=6,
化简得(1-k2)x2-4kx-10=0,由题意知 即
解得 <k<-1.答案:D.
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思考2:若双曲线的渐近线斜率为±k,根据渐近线的定义,能否利用直线与渐近线的斜率关系来判断过P点的直线与双曲线交点关系?
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如图,设此双曲线的渐近线斜率为±k.
1.当直线的斜率等于±k时,直线与双曲线相交 于一点,直线①③均与双曲线右支交于一点;
2.当直线过P点且斜率在(﹣k,k)上时,直线与曲线左右两支各交于一点,如直线②
3.当直线过点P且斜率在(﹣∞,﹣k)∪(k,+∞)上时,直线可能与曲线的右支交于两点,如直线⑥,也可能与曲线右支相切,如直线④,还可能与曲线相离,如直线⑤.
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直线l:kx-y-2k=0与双曲线x2-y2=2