《2022年高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 9.4 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系教案 理 新人教A版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 9.4 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系教案 理 新人教A版(3頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 9.4 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系教案 理 新人教A版
典例精析
題型一 直線與圓錐曲線交點(diǎn)問題
【例1】若曲線y2=ax與直線y=(a+1)x-1恰有一個(gè)公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的值.
【解析】聯(lián)立方程組
(1)當(dāng)a=0時(shí),方程組恰有一組解為
(2)當(dāng)a≠0時(shí),消去x得y2-y-1=0,
①若=0,即a=-1,方程變?yōu)橐辉淮畏匠蹋瓂-1=0,
方程組恰有一組解
②若≠0,即a≠-1,令Δ=0,即1+=0,解得a=-,這時(shí)直線與曲線相切,只有一個(gè)公共點(diǎn).
綜上所述,a=0或a=-1或a=-.
【點(diǎn)撥】本題設(shè)計(jì)了一個(gè)思維“陷阱”,即審題中誤認(rèn)為a≠
2、0,解答過程中的失誤就是不討論二次項(xiàng)系數(shù)=0,即a=-1的可能性,從而漏掉兩解.本題用代數(shù)方法解完后,應(yīng)從幾何上驗(yàn)證一下:①當(dāng)a=0時(shí),曲線y2=ax,即直線y=0,此時(shí)與已知直線y=x-1 恰有交點(diǎn)(1,0);②當(dāng)a=-1時(shí),直線y=-1與拋物線的對(duì)稱軸平行,恰有一個(gè)交點(diǎn)(代數(shù)特征是消元后得到的一元二次方程中二次項(xiàng)系數(shù)為零);③當(dāng)a=-時(shí)直線與拋物線相切.
【變式訓(xùn)練1】若直線y=kx-1與雙曲線x2-y2=4有且只有一個(gè)公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍為( )
A.{1,-1,,-} B.(-∞,-]∪[,+∞)
C.(-∞,-1]∪[1,+∞) D.(-∞,-1)∪
3、[,+∞)
【解析】由?(1-k2)x2-2kx-5=0,
?k=±,結(jié)合直線過定點(diǎn)(0,-1),且漸近線斜率為±1,可知答案為A.
題型二 直線與圓錐曲線的相交弦問題
【例2】(xx遼寧模擬)設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F,過F的直線l與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),直線l的傾斜角為60°,=2.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)如果|AB|=,求橢圓C的方程.
【解析】設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由題意知y1<0,y2>0.
(1)直線l的方程為y=(x-c),其中c=.
聯(lián)立
得(3a2+b2)y2+2b2cy-3b4=0.
解得y1=,y2=.
4、
因?yàn)椋?,所以-y1=2y2,即=2·.
解得離心率e==.
(2)因?yàn)閨AB|=|y2-y1|,所以·=.
由=得b=a,所以a=,即a=3,b=.
所以橢圓的方程為+=1.
【點(diǎn)撥】本題考查直線與圓錐曲線相交及相交弦的弦長問題,以及用待定系數(shù)法求橢圓方程.
【變式訓(xùn)練2】橢圓ax2+by2=1與直線y=1-x交于A,B兩點(diǎn),過原點(diǎn)與線段AB中點(diǎn)的直線的斜率為,則的值為 .
【解析】設(shè)直線與橢圓交于A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),弦中點(diǎn)坐標(biāo)為(x0,y0),代入橢圓方程兩式相減得a(x1-x2)(x1+x2)+b(y1-y2)(y1+y2)=0?
5、2ax0+2by0=0?ax0-by0=0.
故==.
題型三 對(duì)稱問題
【例3】在拋物線y2=4x上存在兩個(gè)不同的點(diǎn)關(guān)于直線l:y=kx+3對(duì)稱,求k的取值范圍.
【解析】設(shè)A(x1,y1)、B(x2、y2)是拋物線上關(guān)于直線l對(duì)稱的兩點(diǎn),由題意知k≠0.
設(shè)直線AB的方程為y=-x+b,
聯(lián)立消去x,得y2+y-b=0,
由題意有Δ=12+4··b>0,即+1>0.(*)
且y1+y2=-4k.又=-·+b.所以=k(2k+b).
故AB的中點(diǎn)為E(k(2k+b),-2k).
因?yàn)閘過E,所以-2k=k2(2k+b)+3,即b=-2k.
代入(*)式,得-2+1>0
6、?<0
?k(k+1)(k2-k+3)<0?-1<k<0,故k的取值范圍為(-1,0).
【點(diǎn)撥】(1)本題的關(guān)鍵是對(duì)稱條件的轉(zhuǎn)化.A(x1,y1)、B(x2,y2)關(guān)于直線l對(duì)稱,則滿足直線l與AB垂直,且線段AB的中點(diǎn)坐標(biāo)滿足l的方程;
(2)對(duì)于圓錐曲線上存在兩點(diǎn)關(guān)于某一直線對(duì)稱,求有關(guān)參數(shù)的范圍問題,利用對(duì)稱條件求出過這兩點(diǎn)的直線方程,利用判別式大于零建立不等式求解;或者用參數(shù)表示弦中點(diǎn)的坐標(biāo),利用中點(diǎn)在曲線內(nèi)部的條件建立不等式求參數(shù)的取值范圍.
【變式訓(xùn)練3】已知拋物線y=-x2+3上存在關(guān)于x+y=0對(duì)稱的兩點(diǎn)A,B,則|AB|等于( )
A.3 B.4
7、 C.3 D.4
【解析】設(shè)AB方程:y=x+b,代入y=-x2+3,得x2+x+b-3=0,
所以xA+xB=-1,故AB中點(diǎn)為(-,-+b).
它又在x+y=0上,所以b=1,所以|AB|=3,故選C.
總結(jié)提高
1.本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)是研究直線與圓錐曲線位置關(guān)系的判別式方法及弦中點(diǎn)問題的處理方法.
2.直線與圓錐曲線的位置關(guān)系的研究可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)方程組的解的討論,即聯(lián)立方程組
通過消去y(也可以消去x)得到x的方程ax2+bx+c=0進(jìn)行討論.這時(shí)要注意考慮a=0和a≠0兩種情況,對(duì)雙曲線和拋物線而言,一個(gè)公共點(diǎn)的情況除a≠0,Δ=0外,直線與雙曲線的漸近線平行或直線與拋物線的對(duì)稱軸平行時(shí),都只有一個(gè)交點(diǎn)(此時(shí)直線與雙曲線、拋物線屬相交情況).由此可見,直線與圓錐曲線只有一個(gè)公共點(diǎn),并不是直線與圓錐曲線相切的充要條件.
3.弦中點(diǎn)問題的處理既可以用判別式法,也可以用點(diǎn)差法;使用點(diǎn)差法時(shí),要特別注意驗(yàn)證“相交”的情形.