2.8 课时2 直线与圆锥曲线的位置综合课件-2025-2026学年高二上学期数学人教B版选择性必修第一册
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普通
摘要:
该高中数学课件聚焦直线与圆锥曲线的位置关系综合应用,核心涵盖弦长计算、垂直条件、中点弦问题等知识点。课堂导入先回顾一元二次方程根与系数关系、两点间距离公式,搭建基础支架,再通过椭圆、双曲线例题逐步深化,形成从基础到综合的知识脉络。
其亮点在于例题分层设计,从椭圆到双曲线覆盖不同圆锥曲线类型,注重通性通法如联立方程、韦达定理的应用,体现数学思维的推理与运算能力。归纳总结系统梳理弦长公式等方法,用数学语言构建知识结构,例题步骤详细,助力学生培养逻辑思维,教师可直接用于教学,提升教学效率。
内容正文:
2.8 课时2
直线与圆锥曲线的位置综合
第二章
回答下列问题:
(1)一元二次方程根与系数的关系有哪些?
(2)两点间的距离公式是怎样的?
若一元二次方程Ax2+Bx+C=0(A≠0)的两根为x1,x2,则x1+x2=-,x1x2=
已知点A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=
例1 已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在坐标轴上,直线y=x+1与椭圆交于P,Q两点,且OP⊥OQ,|PQ|=,求椭圆的方程.
分析:设出椭圆方程,将椭圆方程和直线方程联立消去y,转化为关于x的一元二次方程,利用根与系数的关系,根据向量数量积和弦长公式建立方程组求解.
例1 已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在坐标轴上,直线y=x+1与椭圆交于P,Q两点,且OP⊥OQ,|PQ|=,求椭圆的方程.
解:设椭圆方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),P(x1,y1),Q(x2,y2),
由得(m+n)x2+2nx+n-1=0,
由题可知Δ=4n2-4(m+n)(n-1)>0,
则m+n-mn>0,
由OP⊥OQ得,
即2x1x2+(x1+x2)+1=0,
∴,
∴m+n=2,①
例1 已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在坐标轴上,直线y=x+1与椭圆交于P,Q两点,且OP⊥OQ,|PQ|=,求椭圆的方程.
又|PQ|=(x1-x2)2+(y1-y2)2=2[(x1+x2)2-4x1x2]==()2,
将①代入得mn=,②
由①②得或,
故椭圆的方程为或.
m+n=2,①
若直线l与圆锥曲线F(x,y)=0相交于A,B两点,求弦AB的长可用下列两种方法:
(1)把直线的方程与圆锥曲线的方程联立,解得点A,B的坐标,然后用两点间距离公式,便得到弦AB的长,一般来说,这种方法较为麻烦.
(2)不求交点坐标,可用一元二次方程根与系数的关系求解.
设直线方程为y=kx+m,与圆锥曲线F(x,y)=0交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),则
归纳总结
|AB|=
|x1-x2|=
或|AB|=|y1-y2|=(k≠0),
当k=0时,直线平行于x轴,∴|AB|=|x1-x2|.
例2 如图,过双曲线=1的右焦点F2,倾斜角为30°的直线交双曲线于A,B两点,求|AB|.
解:由题意有双曲线的焦点分别为F1(-3,0),F2(3,0).
∵直线AB的倾斜角是30°,且经过右焦点F2,
∴直线AB的方程为y=(x-3),
由消y得5x2+6x-27=0,
解方程得x1=-3,x2=,
将x1,x2的值分别代入直线AB方程有y1=-2,x2=,
例2 如图,过双曲线=1的右焦点F2,倾斜角为30°的直线交双曲线于A,B两点,求|AB|.
于是A、B两点的坐标分别为(-3,-2),(,),
∴|AB|=
.
知识拓展
例3 已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=2x,一个焦点到该渐近线的距离为1.
(1)求C的方程;
(2)经过点M(1,4)的直线l交C于A,B两点,且M为线段AB的中点,求l的方程.
(2)易知直线l的斜率存在,故可设为k,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2,y1+y2=8.
所以直线l的方程为y-4=x-1,即x-y+3=0,
经检验直线x-y+3=0与双曲线C有两个交点,满足条件,
所以直线l的方程为x-y+3=0.
(1)点差法:设出弦的两端点坐标后,代入圆锥曲线的方程,并将两式相减,式中含有x1+x2,y1+y2,三个未知量,这样就将中点和直线的斜率联系起来了,借用中点公式即可求得斜率.
(2)根与系数的关系:联立直线与圆锥曲线的方程,将其转化为一元二次方程后由根与系数的关系求解.
处理中点弦问题的常用方法
归纳总结
直线与圆锥曲线
弦长问题
弦的中点及相关问题
1.直线y=x-1被双曲线2x2-y2=3所截得的弦的中点坐标是( )
A.(1,2) B.(-2,-1)
C.(-1,-2) D.(2,1)
2.若直线x-y=2与抛物线y2=4x交于A,B两点,则线段AB的中点坐标是_______.
C
(4,2)
3.抛物线y2=12x截直线y=2x+1所得弦长等于( )
A
4.过椭圆=1的右焦点且倾斜角为45°的弦AB的长为( )
A.5 B.6 C. D.7
C
解:(1)双曲线C:=1(a>0,b>0)的渐近线为y=±x,即ax±by=0,
所以=2.又焦点(0,c)到直线y=2x的距离d==1,所以c=.
又c2=a2+b2,所以a2=4,b2=1,所以双曲线的方程为-x2=1.
因为=1,=1,
两式相减得=0,即=(x1+x2)(x1-x2),
易知x1≠x2,则=4,所以4k=4,解得k=1,
A. B.2
C. D.15
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