§8.9直线与圆锥曲线的位置关系
课标要求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.
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|=(
=1+k2|x1-x
=1+k
或|AB|=1+1k2|y1-
=1+1
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)过点1,12的直线一定与椭圆x22+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.(√)
2.若直线y=kx+2与椭圆x23+
A.63 B.-
C.±63 D.±
答案C
解析由y
得(2+3k2)x2+12kx+6=0,
由题意知Δ=(12k)2-4×6×(2+3k2)=0,
解得k=±63
3.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.2 B.4
C.8 D.16
答案C
解析联立y
消去y并整理得x2-6x+1=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=6,x1x2=1,
所以|AB|=1+k2(
4.已知点A,B是双曲线C:x22-y23=1上的两点,线段
A.23 B.
C.49 D.
答案D
解析方法一设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵点A,B是双曲线C上的两点,
∴x122-y
两式相减得
(x
∵M(3,2)是线段AB的中点,
∴x1+x2=6,y1+y2=4,
∴6(x
∴kAB=y1
方法二由kAB·kOM=b2
得kAB=32·1kOM
题型一直线与圆锥曲线的位置关系
例1(1)已知直线l的方程为mx+y+2m=1,椭圆C的方程为x29+y24=1,则直线
A.相离 B.相交
C.相切 D.不能确定
答案B
解析直线l:mx+y+2m=1,
即m(x+2)+y-1=0,
令x+2=0,
则直线l过定点(-2,1),
因为(?2)2
则该定点在椭圆内,
则直线l与椭圆C的位置关系为相交.
(2)已知双曲线C:x29-y216=1,过点P(3,3)作直线l,使l与
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
答案D
解析由题意知双曲线的焦点F1(-5,0),F2(5,0),顶点A(3,0),渐近线方程为y=±43x
由P(3,3)可得该点在双曲线右顶点上方,
易得过P点与双曲线有且只有一个公共点的直线中,有两条和双曲线的渐近线分别平行的直线(图1),
有两条双曲线右支的切线(图2),共4条.
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)(2024·宿迁模拟)已知抛物线C:x2=y,点M(m,1),则“m1”是“过M且与C仅有一个公共点的直线有3条”的()
A.充分条件
B.必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案A
解析由于过M且与抛物线C仅有一个公共点的直线有3条,则当直线的斜率不存在时符合题意,此时直线为x=m;
当直线的斜率存在时,设直线为y-1=k(x-m),
则y
消去y整理得x2-kx+km-1=0,
所以Δ=0,即关于k的方程k2-4km+4=0有两个不同的解,
所以Δ10即16m2-160,
解得m-1或m1,
所以“m1”是“过M且与抛物线C仅有一个公共点的直线有3条”的充分条件.
(2)直线kx-y+1=0(k∈R)与椭圆x24+y2
A.(1,4] B.[1,4)
C.[1,4)∪(4,+∞) D.(4,+∞)
答案C
解析由于直线y=kx+1恒过点M(0,1),要使直线y=kx+1与椭圆x24
则只要M(0,1)在椭圆的内部或在椭圆上即可,
即m0,m≠4,12m
故实数m的取值范围为[1,4)∪(4,+∞).
题型二弦长问题
例2(1)经过椭圆x22+y2=1的左焦点F1作倾斜角为60°的直线l,直线l与椭圆相交于A,B两点,则线段
A.47 B.
C.2 D.16
答案B
解析在椭圆x22+y2=1中,a2=2,b2=1,所