2.1.2 椭圆的几何性质(二)[学习目标] 1.进一步巩固椭圆的简单几何性质.2.掌握直线与椭圆位置关系的相关知识.[知识链接]已知直线和椭圆的方程,怎样判断直线与椭圆的位置关系?答案 直线与椭圆的位置关系,可通过讨论椭圆方程与直线方程组成的方程组的解的个数来确定,通常用消元后的关于 x(或 y)的一元二次方程的根的判别式来判断.Δ>0⇔直线和椭圆相交;Δ=0⇔直线和椭圆相切;Δ<0⇔直线和椭圆相离.[预习导引]1.点 P(x0,y0)与椭圆+=1(a>b>0)的位置关系:点 P 在椭圆上⇔+=1;点 P 在椭圆内⇔+<1;点 P 在椭圆外⇔+>1.2.直线与椭圆的位置关系直线 y=kx+m 与椭圆+=1(a>b>0)的位置关系判断方法:联立消 y 得到一个关于 x 的一元二次方程,再依据下表判断.位置关系解的个数Δ 的取值相交两解Δ>0相切一解Δ=0相离无解Δ<03.弦长公式设直线方程为 y=kx+m(k≠0),椭圆方程为+=1(a>b>0)或+=1(a>b>0),直线与椭圆的两个交点为 A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=,∴|AB|===,或|AB|===.其中,x1+x2,x1x2或 y1+y2,y1y2的值,可通过由直线方程与椭圆方程联立消去 y(或 x)后得到的关于 x(或 y)的一元二次方程求得.要点一 直线与椭圆的位置关系例 1 在椭圆+=1 上求一点 P,使它到直线 l:3x-2y-16=0 的距离最短,并求出最短距离.解 设与椭圆相切并与 l 平行的直线方程为 y=x+m,代入+=1,并整理得 4x2+3mx+m2-7=0,Δ=9m2-16(m2-7)=0⇒m2=16⇒m=±4,故两切线方程为 y=x+4 和 y=x-4,由图可知 y=x-4 距 l 最近,故最短距离 d==,P 点为切点,即 P.规律方法 本题通过对图形的观察分析,将求最小距离问题转化为直线与椭圆的位置关系问题.解此类问题的常规解法是直线方程与椭圆方程联立,消去 y 或 x 得到关于 x 或 y 的一元二次方程,则(1)直线与椭圆相交⇔Δ>0;(2)直线与椭圆相切⇔Δ=0;(3)直线与椭圆相离⇔Δ<0,所以判定直线与椭圆的位置关系,方程及其判别式是最基本的工具.跟踪演练 1 已知椭圆+=1,直线 l:4x-5y+40=0.椭圆上是否存在一点,它到直线 l的距离最小?最小距离是多少?解 如图,由直线 l 的方程与椭圆的方程可以知道,直线 l 与椭圆不相交.设直线 m 平行于直线 l,则直线 m 的方程可以写成 4x-5y+k=0.①由方程组消去 y,得 25x2+8kx+k2-225=0.②令方程②的根的判别式 Δ=0,...