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§8.8直线与圆锥曲线的位置关系
考试要求1.了解直线与圆锥曲线位置关系的判断方法.2.掌握直线被圆锥曲线所截的弦长公式.3.能利用方程及数形结合思想解决焦点弦、中点弦问题.
知识梳理
1.直线与圆锥曲线的位置判断
将直线方程与圆锥曲线方程联立,消去y(或x),得到关于x(或y)的一元二次方程,则直线与圆锥曲线相交?Δ0;直线与圆锥曲线相切?Δ=0;直线与圆锥曲线相离?Δ0.
特别地,①与双曲线渐近线平行的直线与双曲线相交,有且只有一个交点.
②与抛物线的对称轴平行的直线与抛物线相交,有且只有一个交点.
2.弦长公式
已知A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的斜率为k(k≠0),
则|AB|=eq\r(?x1-x2?2+?y1-y2?2)
=eq\r(1+k2)|x1-x2|
=eq\r(1+k2)eq\r(?x1+x2?2-4x1x2)
或|AB|=eq\r(1+\f(1,k2))|y1-y2|
=eq\r(1+\f(1,k2))eq\r(?y1+y2?2-4y1y2).
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)过点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(1,2)))的直线一定与椭圆eq\f(x2,2)+y2=1相交.()
(2)直线与抛物线只有一个公共点,则该直线与抛物线相切.()
(3)与双曲线渐近线平行的直线一定与双曲线有公共点.()
(4)圆锥曲线的通径是所有的焦点弦中最短的弦.()
教材改编题
1.直线y=kx+2与椭圆eq\f(x2,3)+eq\f(y2,2)=1有且只有一个交点,则k的值是()
A.eq\f(\r(6),3) B.-eq\f(\r(6),3)
C.±eq\f(\r(6),3) D.±eq\f(\r(3),3)
2.已知直线l:y=x-1与抛物线y2=4x交于A,B两点,则线段AB的长是()
A.2B.4C.8D.16
3.已知点A,B是双曲线C:eq\f(x2,2)-eq\f(y2,3)=1上的两点,线段AB的中点是M(3,2),则直线AB的斜率为()
A.eq\f(2,3)B.eq\f(3,2)C.eq\f(4,9)D.eq\f(9,4)
题型一直线与圆锥曲线的位置关系
例1(1)若直线mx+ny=9和圆x2+y2=9没有交点,则过点(m,n)的直线与椭圆eq\f(x2,9)+eq\f(y2,16)=1的交点有()
A.1个 B.至多1个
C.2个 D.0个
(2)(多选)已知直线y=x与双曲线eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a0,b0)无公共点,则双曲线的离心率可能为()
A.1B.eq\r(2)C.eq\f(\r(6),2)D.eq\r(3)
思维升华
(1)直线与双曲线只有一个交点,包含直线与双曲线相切或直线与双曲线的渐近线平行.
(2)直线与抛物线只有一个交点包含直线与抛物线相切、直线与抛物线的对称轴平行(或重合).
跟踪训练1(1)抛物线C:y2=4x的准线为l,l与x轴交于点A,过点A作抛物线的一条切线,切点为B,则△OAB的面积为()
A.1B.2C.4D.8
(2)已知双曲线C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a0,b0),经过双曲线C的右焦点F,且倾斜角为60°的直线l与双曲线右支有两个交点,则双曲线离心率的取值范围为________.
题型二弦长问题
例2已知椭圆C的方程为eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(ab0),右焦点为F(eq\r(2),0),且离心率为eq\f(\r(6),3).
(1)求椭圆C的方程;
(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线MN与曲线x2+y2=b2(x0)相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是|MN|=eq\r(3).
思维升华
(1)弦长公式不仅适用于圆锥曲线,任何两点的弦长都可以用弦长公式求.
(2)抛物线的焦点弦的弦长应选用更简捷的弦长公式|AB|=x1+x2+p.
(3)设直线方程时应注意讨论是否存在斜率.
跟踪训练2已知焦点在x轴上的椭圆C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(ab0),短轴长为2eq\r(3),椭圆左顶点A到左焦点F1的距离为1.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设椭圆的右顶点为B,过F1的直线l与椭圆C交于点M,N,且S△BMN=eq\f(18\r(2),7),求直线l的方程.
题型三中点弦问题
例3已知椭圆C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(ab
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