内容正文:
2.8 课时1
直线与圆锥曲线的位置关系
第二章 平面解析几何
作者编号:、32200
1.了解直线与圆锥曲线的三种位置关系,并掌握判断方法.
学习目标
作者编号:、32200
直线与圆锥曲线的位置关系,可否像讨论直线与圆的位置关系那样,将直线与圆锥曲线的方程联立组成方程组,通过方程组的解的个数来讨论?
新课导入
作者编号:、32200
例1 已知直线l:y=2x+m,椭圆C:+=1 .试问当m取何值时,直线l与椭圆C:
(1)有两个不同的公共点;(2)有且只有一个公共点;(3)没有公共点?
解:联立方程组,
将①代入②,整理得9x2+8mx+2m2-4=0, ③
这个关于x的一元二次方程的判别式Δ=(8m)2-4×9×(2m2-4)=-8m2+144.
(1)由Δ>0,得,
于是当时,方程③有两个不同的实数根,
即直线l与椭圆C有两个不同的公共点.
课题探究
作者编号:、32200
(2)有且只有一个公共点;
(3)没有公共点?
Δ=(8m)2-4×9×(2m2-4)=-8m2+144
(2)由Δ=0,得,
也就是当时,方程③有两个相同的实数根,
即直线l与椭圆C有且只有一个公共点.
(3)由Δ<0,得或,
从而当或时,方程③没有实数根,
即直线l与椭圆C没有公共点.
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作者编号:、32200
判断直线与椭圆的位置关系的方法
归纳总结
课题探究
作者编号:、32200
例2 已知双曲线x2-y2=4,直线l:y=k(x-1),求下列满足条件的实数k的取值范围.
(1)直线l与双曲线有两个不同的公共点.
(2)直线l与双曲线有且只有一个公共点.
解:(1)联立方程组,
消去y,得(1-k2)x2+2k2x-k2-4=0.(*)
当1-k2≠0,即k≠±1时,
Δ=(2k2)2-4(1-k2)(-k2-4)=4(4-3k2),
课题探究
作者编号:、32200
(1-k2)x2+2k2x-k2-4=0(*)
由得且k≠±1,
此时方程(*)有两个不同的实数解,即直线l与双曲线有两个不同的公共点.
(2)由得k=±,
此时方程(*)有两个相同的实数解,即直线l与双曲线有且只有一个公共点;
当1-k2=0,即k=±1时,直线l与双曲线的渐近线平行,
方程(*)化为2x=5,故方程(*)只有一个实数解,即直线l与双曲线相交,有且只有一个公共点.
故当k=±或±1直线l与双曲线有且只有一个公共点.
作者编号:、32200
例3 已知直线l经过点A(0,1),且与抛物线C:y2=x有唯一的公共点,求直线l的方程.
解:如图.
(1)当直线l的斜率不存在时,直线l:x=0(y轴)与抛物线C相切于原点,符合条件.
(2)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+1.
由方程组 消去y并整理,得kx2+(2k-1)x+1=0.(*)
A
x
y
O
·
·
·
课题探究
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①当k2=0时,直线l的方程为y=1,此时,方程组有唯一的实数解,符合条件;
②当k2≠0时,方程(*)有唯一的实数解的充要条件是∆=(2k-1)2-4k2=0.
解得k= .此时,方程组有唯一的实数解,符合条件.
综上,满足题意的直线l有三条:
A
x
y
O
·
·
·
例3 已知直线l经过点A(0,1),且与抛物线C:y2=x有唯一的公共点,求直线l的方程.
课题探究
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归纳总结
相交
相切
相离
直线与抛物线的位置关系
课题探究
作者编号:、32200
思考:直线与圆锥曲线相切时,有且只有一个交点,反之,直线与圆锥曲线只有一个交点时,一定相切,这种说法对吗?为什么?
直线与圆锥曲线相切时,有且只有一个交点,是正确的. 但直线与圆锥曲线只有一个交点时,不一定相切.
因为直线与双曲线、抛物线只有一个交点时,还有相交的情况,当直线与双曲线的渐近线平行、直线与抛物线的对称轴平行或重合时,都属于直线与双曲线、直线与抛物线相交,而非相切.
课题探究
作者编号:、32200
1.直线 与椭圆 的位置关系为( @ 4@ )
A.相切 B.相交 C.相离 D.不确定
2.(多选)若直线 与双曲线 有两个交点,则 的值可以
是( @6@ )
A. B. C. D.
3.已知抛物线方程为y2=8x,若过点Q(-2,0)的直线l与抛物线有公共点,则直线l的斜率的取值范围是 .
B
CD
[-1,1]
当堂检测
作者编号:、32200
直线与圆锥曲线的位置关系的判断方法
联立直线l方程与圆锥曲线C的方程,化简得一元二次方程 或 ,记其判别式为∆(当a≠0时),那么:
a的值 方程类型 判别式 直线与圆锥曲线公共点个数 直线与圆锥曲线位置关系
a=0 一次方程 无 1个实数解 相交
a≠0 二次方程 ∆>0 2个不同
实数解 相交
a≠0 二次方程 ∆=0 2个相同
实数解 相切
a≠0 二次方程 ∆<0 无实数解 相离
课后小结
作者编号:、32200
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