内容正文:
第14讲 直线与圆锥曲线的位置关系
【命题趋势】
1.本部分考查的知识点主要是直线与圆锥曲线的关系中的弦长、焦点弦、弦中点、直线与曲线的切线等问题,有些问题还涉及到代数、几何、三角函数、平面向量等多方面的知识.
2.题型多以解答题为主,由于考查的知识点较综合,所以难度也较大.
3.预计在今年的高考中,对本节的考查仍是热点.主要以解答题形式综合考查直线与圆锥曲线位置关系的判定、求参数取值范围及求最值等问题,难度较大.
【备考建议】
1.复习直线与圆锥曲线公共点个数的问题,一是转化为直线方程与圆锥曲线方程的方程组的解的个数;二是数形结合.在用方程组解的个数问题研究曲线交点个数时,应注意分类讨论的数学思想的应用,如对直线的斜率是否存在,方程中二次项系数是否为0,方程根的符号问题等.
2.直线与圆锥曲线的位置关系,从几何角度看,可以分为三类:无公共点、仅有一个公共点及有两个相异的公共点.
(1)复习直线与圆锥曲线的相离关系时,常通过求曲线上的点到已知直线的距离的最大值和最小值来解决.
(2)直线与圆锥曲线仅有一个公共点,对于圆或椭圆,表示直线与其相切;对于双曲线,表示直线与其相切或与双曲线的渐近线平行;对于抛物线,表示直线与其相切或直线与其对称轴平行.
(3)直线与圆锥曲线有两个相异的公共点,表示直线与圆锥曲线相割,此时直线被圆锥曲线截得的线段称为圆锥曲线的弦.
探究一 直线与圆锥曲线位置关系的判定与应用
例1 (1)直线y=kx-k+1与椭圆eq \f(x2,9)+eq \f(y2,4)=1的位置关系是________.
【解析】相交
由于直线y=kx-k+1=k(x-1)+1过定点(1,1),而(1,1)在椭圆内,故直线与椭圆必相交.
(2)直线l:y=keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\r(2)))与曲线x2-y2=1eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x>0))相交于A、B两点,则直线l倾斜角的取值范围是( )
A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,π))
B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(π,2)))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,4)))
C.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))
D.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(π,2)))∪eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,4)))
【解析】选B.
因为曲线x2-y2=1eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x>0))的渐近线方程为y=±x,若直线l:y=keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\r(2)))与曲线x2-y2=1eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x>0))相交于A、B两点,则k<-1或k>1,而直线l的斜率存在,所以α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(π,2)))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,4))),故选B.
【点评】一般遇到直线与双曲线的位置关系时,注意结合其渐近线分析求解.
例2(1)已知直线l和双曲线eq \f(x2,9)-eq \f(y2,4)=1相交于A,B两点,线段AB的中点为M.设直线l的斜率为k1(k1≠0),直线OM的斜率为k2,则k1k2=( )
A.eq \f(2,3) B.-eq \f(2,3) C.-eq \f(4,9) D.eq \f(4,9)
【解析】选D.
由题意可设Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1,y1))、Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2,y2)),则点M的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x1+x2,2),\f(y1+y2,2))),又点A在双曲线上,又由2,1)eq \f(x,9)
-2,1)eq \f(y,4)
=1,得yeq \o\al(2,1)=2,1)eq \f(4,9)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-9))
,同理yeq \o\al(2,2)=2,2)eq \f(4,9)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-9))