高二数学第三章第4节4.3直线与圆锥曲线的位置关系北师大版选修2【本讲教育信息】一、教学内容选修2-1直线与圆锥曲线的位置关系二、教学目标:(1)熟练的掌握直线与圆锥曲线的位置关系的判断方法,会求直线与圆锥曲线相交时的弦长、定值、范围等问题。(2)体会方程的数学思想、转化的数学思想及差点法、判别式法、参数法等数学思想方法应用。三、知识要点分析:1、直线与圆锥曲线的位置关系的判断,(直线与圆锥曲线的位置关系有相交、相切、相离)(1)直线与椭圆的位置关系。设直线L方程是:,椭圆方程是,则由消去y:得(*)设方程(*)的判别式(i)若方程(*)有两不等实根直线L与椭圆相交直线与椭圆有两个不同的公共点。(ii)若方程(*)有两个相等的实根直线L与椭圆相切直线与椭圆只有一个公共点。(iii)若方程(*)无实根直线L与椭圆相离直线与椭圆无公共点。(2)直线与双曲线的位置关系设直线L:,双曲线方程:当直线L与双曲线的渐近线平行时:直线L与双曲线相交有一个公共点或没有公共点。当直线L与双曲线的渐近线不平行时:消去y得关于x的方程:(*)若方程(*)有两不等实根直线L与双曲线相交直线与双曲线有两个不同的公共点。若方程(*)有两个相等的实根直线L与双曲线相切直线与双曲线只有一个公共点。若方程(*)无实根直线L与双曲线相离直线与双曲线无公共点。注:当直线L与双曲线只有一个公共点时,直线L与双曲线可能相交,也可能相切。(3)设直线L:,设抛物线方程为若直线L与抛物线的对称轴平行或重合时,直线L与抛物线相交有一个交点若直线L与抛物线的对称轴不平行或不重合时:消去y得:(*)若方程(*)有两不等实根直线L与抛物线相交直线与抛物线有两个不同的用心爱心专心公共点。若方程(*)有两个相等的实根直线L与抛物线相切直线与抛物线只有一个公共点。若方程(*)无实根直线L与抛物线相离直线与抛物线无公共点。注:当直线L与抛物线只有一个公共点时可能相交也可能相切。2、直线L与圆锥曲线相交时的弦长。设直线L与圆锥曲线交于,直线L的斜率为k,则==四:典型例题分析考点一:直线与圆锥曲线的位置关系的研究例1:已知双曲线直线L:,讨论直线L与双曲线的公共点个数。【思路分析】:当直线L的方程与双曲线方程组成方程组,消去y得到关于x的一元方程,(1)若直线L与双曲线的渐近线平行时m=0,(2)当直线L与双曲线的渐近线不平行,然后讨论方程根的个数。解:将②代入①得:③(i)当,方程2x=5,方程组有一解,此时直线L与双曲线相交,有一个公共点。(此时直线L与双曲线的渐近线平行)(ii)当时,时,方程组有两个解,直线L与双曲线有两个公共点。若,即当时,方程组有一解,即直线L与双曲线有一个公共点。若,即时,方程组无解,即直线L与双曲线无公共点。综合上述:当时,直线L与双曲线只有一个公共点,当时,直线L与双曲线有两个公共点。当时,直线L与双曲线无公共点。考点二:弦长及中点弦的问题的研究例2、过点P(-1,1)的直线与椭圆交于A、B两点,若线段AB的中点恰为P点,求AB所在的直线方程及弦长|AB|。【思路分析】:设A,把A、B两点的坐标代入椭圆方程相减(点差法)用心爱心专心及由中点坐标公式求出直线AB的斜率,从而可求直线AB所在的直线的方程。再根据弦长公式求|AB|解:设A,由A、B两点在椭圆上得:,两式相减得:①显然,故由①得:因为P是AB的中点,所以有:②把②代入①得:,故AB的直线方程是即x-2y+3=0消去y得:,例3、过椭圆内一定点M(1,0)引弦,求弦的中点轨迹方程。【思路分析】:用“点差法”及中点坐标公式表示出弦的斜率,然后利用点斜式求出中点轨迹方程解:设弦的两端点,弦中点是P(x,y)两式相减得:(*)由P是P1P2的中点得:代入(*)得:即弦的斜率k=,故弦的中点轨迹方程是y-0=整理得:【说明】:由于M(1,0)在椭圆的内部,过M的直线必与椭圆有两个交点。考点三:范围与最值问题例4、试确定的取值范围,使得椭圆上有不同的两点关于直线对称。【思路分析】:设椭圆上存在关于直线对称,AA’的中点是,用“点差法”及中点坐标公式求出AA’的斜率(用表示,因AA’与直线用心爱心专心y=4x+m垂直,可得关于的方程,再由M点在直线...