高三數(shù)學教案 直線與圓錐曲線的位置

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學 來源: 高中學習網(wǎng)

教案 直線與圓錐曲線的位置

一、基本概要:

1.直線與圓錐曲線的位置關(guān)系:相交、相切、相離。

從代數(shù)的角度看是直線方程和圓錐曲線的方程組成的方程組,無解時必相離 高中數(shù)學;有兩組解必相交;一組解時,若化為x或y的方程二次項系數(shù)非零,判別式?=0時必相切,若二次項系數(shù)為零,有一組解仍是相交。

2. 弦:直線被圓錐曲線截得的線段稱為圓錐曲線的弦。

焦點弦:若弦過圓錐曲線的焦點叫焦點弦;

通徑:若焦點弦垂直于焦點所在的圓錐曲線的對稱軸,此時焦點弦也叫通徑。

3.①當直線的斜率存在時,弦長公式:

= 或當 存在且不為零時

,(其中( ),( )是交點坐標)。

②拋物線 的焦點弦長公式AB= ,其中α為過焦點的直線的傾斜角。

4.重點難點:直線與圓錐曲線相交、相切條件下某些關(guān)系的確立及其一些字母范圍的確定。

5.方式: 方程思想、數(shù)形結(jié)合的思想、設(shè)而不求與整體代入的技巧。

6.特別注意:直線與圓錐曲線當只有一個交點時要除去兩種情況,些直線才是曲線的切線。一是直線與拋物線的對稱軸平行;二是直線與雙曲線的漸近線平行。

二、例題:

【例1】直線y=x+3與曲線 ( )

A。沒有交點 B。只有一個交點 C。有兩個交點 D。有三個交點

〖解〗:當x>0時,雙曲線 的漸近線為: ,而直線y=x+3的斜率為1,1<3/2,因此直線與雙曲線的下支有一交點,又y=x+3過橢圓 的頂點,k=1>0因此直線與橢圓左半部分有一交點,共計3個交點,選D

[思維點拔]注意先確定曲線再判斷。

【例2】已知直線 交橢圓 于A、B兩點,若 為 的傾斜角,且 的長不小于短軸的長,求 的取值范圍。

解:將 的方程與橢圓方程聯(lián)立,消去 ,得

由 ,

的取值范圍是

[思維點拔]對于弦長公式一定要能熟練掌握、靈活運用民。本題由于 的方程由 給出,所以可以認定 ,否則涉及弦長計算時,還要討論 時的情況。

【例3】已知拋物線 與直線 相交于A、B兩點

(1) 求證:

(2) 當 的面積等于 時,求 的值。

(1) 證明:圖見教材P127頁,由方程組 消去 后,整理得 。設(shè) ,由韋達定理得 在拋物線 上,

(2) 解:設(shè)直線與 軸交于N,又顯然 令

[思維點拔]本題考查了兩直線垂直的充要條件,三角形的面積公式,函數(shù)與方程的思想,以及分析問題、解決問題的。

【例4】在拋物線y2=4x上恒有兩點關(guān)于直線y=kx+3對稱,求k的取值范圍。

〖解〗設(shè)B、C關(guān)于直線y=kx+3對稱,直線BC方程為x=-ky+m代入y2=4x得:

y2+4ky-4m=0, 設(shè)B(x1,y1)、C(x2,y2),BC中點M(x0,y0),則

y0=(y1+y2)/2=-2k。x0=2k2+m,

∵點M(x0,y0)在直線上。∴-2k(2k2+m)+3,∴m=- 又BC與拋物線交于不同兩點,∴?=16k2+16m>0把m代入化簡得 即 ,

解得-1

[思維點拔]對稱問題要充分利用對稱的性質(zhì)特點。

【例5】已知橢圓的一個焦點F1(0,-2 ),對應(yīng)的準線方程為y=- ,且離心率e滿足:2/3,e,4/3成等比數(shù)列。

(1) 求橢圓方程;

(2) 是否存在直線 ,使 與橢圓交于不同的兩點M、N,且線段MN恰被直線x=- 平分。若存在,求 的傾斜角的范圍;若不存在,請說明理由。

〖解〗依題意e=

(1)∵ -c= -2 = ,又e= ∴ =3,c=2 ,b=1,又F1(0,-2 ),對應(yīng)的準線方程為y=- 。∴橢圓中心在原點,所求方程為:

=1

(2)假設(shè)存在直線 ,依題意 交橢圓所得弦MN被x=- 平分,∴直線 的斜率存在。設(shè)直線 : 由

=1消去y,整理得

=0

∵直線 與橢圓交于不同的兩點M、N∴?=4k2m2-4(k2+9)(m2-9)>0

即m2-k2-9<0 ①

設(shè)M (x1,y1)、N(x2,y2)

∴ ,∴ ②

把②代入①可解得:

∴直線 傾斜角

[思維點拔] 傾斜角的范圍,實際上是求斜率的范圍。

三、小結(jié):

1、 解決直線與圓錐曲線的位置關(guān)系問題時,對消元后的一元二次方程,必須討論二次項的系數(shù)和判別式,有時借助于圖形的幾何性質(zhì)更為方便。

2、 涉及弦的中點問題,除利用韋達定理外,也可以運用點差法,但必須是有交點為前提,否則不宜用此法。

3、求圓錐曲線的弦長,可利用弦長公式

= 或當 存在且不為零時

,(其中( ),( )是交點坐標。

再結(jié)合韋達定理解決,焦點弦長也可利用焦半徑公式處理,可以使運算簡化。

四、作業(yè)布置:教材P127闖關(guān)訓練。

本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/69974.html

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