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直线和圆锥曲线经常考察的一些题型
直线与椭圆、双曲线、抛物线中每一个曲线的位置关系都有相交、相切、相离三种情况,从几何角度可分为三类:无公共点,仅有一个公共点及有两个相异公共点对于抛物线来说,平行于对称轴的直线与抛物线相交于一点,但并不是相切;对于双曲线来说,平行于渐近线的直线与双曲线只有一个交点,但并不相切.
直线和椭圆、双曲线、抛物线中每一个曲线的公共点问题,可以转化为它们的方程所组成的方程组求解的问题,从而用代数方法判断直线与曲线的位置关系。
解决直线和圆锥曲线的位置关系的解题步骤是:
〔1〕直线的斜率不存在,直线的斜率存在
〔2〕联立直线和曲线的方程组;
〔3〕讨论类一元二次方程
〔4〕一元二次方程的判别式
〔5〕韦达定理,同类坐标变换
〔6〕同点纵横坐标变换
〔7〕x,y,k(斜率)的取值围
〔8〕目标:弦长,中点,垂直,角度,向量,面积,围等等
运用的知识:
1、中点坐标公式:,其中是点的中点坐标。
2、弦长公式:假设点在直线上,
那么,这是同点纵横坐标变换,是两大坐标变换技巧之一,
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或者
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3、两条直线垂直:那么
两条直线垂直,那么直线所在的向量
4、韦达定理:假设一元二次方程有两个不同的根,那么,。
常见题型:
题型一:数形结合确定直线和圆锥曲线的位置关系
例题1、直线与椭圆始终有交点,求的取值围
思路点拨:直线方程的特点是过定点〔0,1〕,椭圆的特点是过定点〔-2,0〕和〔2,0〕,和动点。
解:根据直线的方程可知,直线恒过定点〔0,1〕,椭圆过动点,如果直线和椭圆始终有交点,那么,即。
规律提示:通过直线的代数形式,可以看出直线的特点:
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证明直线过定点,也是将满足条件的直线整理成以上三种形式之一,再得出结论。
练习1、过点P(3,2) 和抛物线 只有一个公共点的直线有〔 〕条。
A.4 B.3 C.2 D.1
题型二:弦的垂直平分线问题
弦的垂直平分线问题和对称问题是一种解题思维,首先弄清楚哪个是弦,哪个是对称轴,用到的知识是:垂直〔两直线的斜率之积为-1〕和平分〔中点坐标公式〕。
例题2、过点T(-1,0)作直线与曲线N :交于A、B两点,在x轴上是否存在一点E(,0),使得是等边三角形,假设存在,求出;假设不存在,请说明理由。
分析:过点T(-1,0)的直线和曲线N :相交A、B两点,那么直线的斜率存在且不等于0,可以设直线的方程,联立方程组,消元,分析类一元二次方程,看判别式,运用韦达定理,得弦的中点坐标,再由垂直和中点,写出垂直平分线的方程,得出E点坐标,最后由正三角形的性质:中线长是边长的倍。运用弦长公式求弦长。
解:依题意知,直线的斜率存在,且不等于0。
设直线,,,。
由消y整理,得①
由直线和抛物线交于两点,得
即②
由韦达定理,得:。那么线段AB的中点为。
线段的垂直平分线方程为:
令y=0,得
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