内容正文:
今天我们研究代数法判断直线与椭圆的位置关系,即直线与椭圆有相交、相切、相离三种关系。直线方程与椭圆方程联立,消去
或
得到关于
或
的一元二次方程,则(1)直线与椭圆相交
;(2)直线与椭圆相切
;(3)直线与椭圆相离
。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。
先看例题:
例:直线
与椭圆
只有一个公共点,则m=________
解:由题意,将直线方程与椭圆方程联立,得:
因为直线与椭圆只有一个公共点,即
解得
,进而求得
规律整理:
直线与椭圆位置关系的判定方法:
将直线方程与椭圆方程联立,消去一个未知数,
得到一个一元二次方程,判断方程解的情况:
,方程有两个不同的解,直线与椭圆相交;
,方程有两个相等的解,直线与椭圆相切;
,方程有无解,直线与椭圆相离;
注意:讨论的基础应该为二次方程,所以在二次项系数要求不为零。
再看一个例题,加深印象
例:判断直线
与椭圆
的位置关系。
解:直线与椭圆方程联立
可得:
,
,
(1)当
时,
直线
与椭圆
相交;
(2)当
时,
直线
与椭圆
相切;
(3)当
时,
直线
与椭圆
相离。
总结:
1.直线与椭圆有相交、相切、相离三种关系,直线方程与椭圆方程联立,消去
或
得到关于
或
的一元二次方程,则
(1)直线与椭圆相交
;
(2)直线与椭圆相切
;
(3)直线与椭圆相离
。
2.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。
练习:
1. 若直线
与椭圆
恒有公共点,求实数
的取值范围.
2.已知椭圆
及直线
.
当
为何值时,直线与椭圆有公共点?
3.已知直线
过点(4,0),且与椭圆
相切,求直线
的方
答案:
1. 解法一:
由
可得
,
即
解法二:直线恒过一定点
当
时,椭圆焦点在
轴上,短半轴长
,要使直线与椭圆恒有交点则
即
当
时,椭圆焦点在
轴上,长半轴长
可保证直线与椭圆恒有交点即
综述:
解法三:直线恒过一定点
要使直线与椭圆恒有交点,即要保证定点
在椭圆内部
即
2. 解:把直线方程
代入椭圆方程
得
,
即
.
,
解得
.
3. 解:设直线
的方程:
联立直线与椭圆得:
消y整理得:
直线
与椭圆相切,
解得:
直线
的方程:
即
或
1
$$