1、第八章 平面解析几何 8.9 直线与圆锥曲线的位置关系 考向归纳考向1直线与圆锥曲线的位置关系1.已知直线l:y2xm,椭圆C:1.试问当m取何值时,直线l与椭圆C:(1)有两个不重合的公共点;(2)有且只有一个公共点;(3)没有公共点【解】将直线l的方程与椭圆C的方程联立,得方程组将代入,整理得9x28mx2m240.方程根的判别式(8m)249(2m24)8m2144.(1)当0,即3m3时,方程有两个不同的实数根,可知原方程组有两组不同的实数解这时直线l与椭圆C有两个不重合的公共点(2)当0,即m3时,方程有两个相同的实数根,可知原方程组有两组相同的实数解这时直线l与椭圆C有两个互相重合
2、的公共点,即直线l与椭圆C有且只有一个公共点(3)当0,即m3时,方程没有实数根,可知原方程组没有实数解这时直线l与椭圆C没有公共点直线与圆锥曲线位置关系的判定方法及关注点1判定方法:直线与圆锥曲线方程联立,消去x(或y),判定该方程组解的个数,方程组有几组解,直线与圆锥曲线就有几个交点2关注点:(1)联立直线与圆锥曲线的方程消元后,应注意讨论二次项系数是否为零的情况(2)判断直线与圆锥曲线位置关系时,判别式起着关键性的作用:第一,可以限定所给参数的范围;第二,可以取舍某些解以免产生增根考向2直线与圆锥曲线相交时的弦长问题1.设F1,F2分别是椭圆E:1(ab0)的左、右焦点,过F1斜率为1的
3、直线l与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列(1)求E的离心率;(2)设点P(0,1)满足|PA|PB|,求E的方程【解】(1)由椭圆定义知|AF2|BF2|AB|4a,又2|AB|AF2|BF2|,得|AB|a,l的方程为yxc,其中c.设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点的坐标满足方程组消去y,化简得(a2b2)x22a2cxa2(c2b2)0,则x1x2,x1x2.因为直线AB的斜率为1,所以|AB|x2x1|,即a,故a22b2,所以E的离心率e.(2)设AB的中点为N(x0,y0),由(1)知x0,y0x0c.由|PA|PB|,得kPN1,即
4、1,得c3,从而a3,b3.故椭圆E的方程为1.应用弦长公式的两个注意点1利用弦长公式求弦长要注意斜率k不存在的情形,若k不存在时,可直接求交点坐标再求弦长2涉及焦点弦长时要注意圆锥曲线定义的应用变式训练1.(2014陕西高考)已知椭圆1(ab0)经过点(0,),离心率为,左右焦点分别为F1(c,0),F2(c,0)(1)求椭圆的方程;(2)若直线l:yxm与椭圆交于A,B两点,与以F1F2为直径的圆交于C,D两点,且满足,求直线l的方程【解】(1)由题设知解得椭圆的方程为1.(2)由题设,以F1F2为直径的圆的方程为x2y21,圆心到直线l的距离d,由d1得|m|.(*)|CD|22 . 设
5、A(x1,y1),B(x2,y2),由得x2mxm230,由根与系数的关系可得x1x2m,x1x2m23.|AB| .由,得1,解得m,满足(*)直线l的方程为yx或yx.考向3中点弦问题命题角度1由中点弦确定直线方程1已知(4,2)是直线l被椭圆1所截得的线段的中点,则l的方程是_【解析】设直线l与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2)则1,且1,两式相减得.又x1x28,y1y24,所以,故直线l的方程为y2(x4),即x2y80.【答案】x2y80命题角度2由中点弦确定曲线方程或参数的值2椭圆ax2by21与直线y1x交于A,B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为,则的值为()
6、A. B. C. D.【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),则线段AB的中点为P,由题意知.由得.所以,故选A.【答案】A命题角度3由中点弦解决对称问题3已知双曲线x21上存在两点M,N关于直线yxm对称,且MN的中点在抛物线y218x上,则实数m的值为_【解析】设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点P(x0,y0),则由得(x2x1)(x2x1)(y2y1)(y2y1),显然x1x2.3,即kMN3,M,N关于直线yxm对称,kMN1,y03x0,又y0x0m,P,代入抛物线方程得m218,解得m0或8,经检验都符合【答案】0或8处理中点弦问题常用的求解方法1点差法即设出弦的两端点坐标后,代入圆锥曲线方程,并将两式相减,式中含有x1x2,y1y2,三个未知量,这样就直接联系了中点和直线的斜率,借用中点公式即可求得斜率2根与系数的关系即联立直线与圆锥曲线的方程得到方程组,化为一元二次方程后由根与系数的关系求解