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时间:2018-10-21
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1、第九章直线与圆锥曲线位置关系解析几何直线与圆锥曲线位置关系一、基础知识:(一)直线与椭圆位置关系1、直线与椭圆位置关系:相交(两个公共点),相切(一个公共点),相离(无公共点)2、直线与椭圆位置关系的判定步骤:通过方程根的个数进行判定,下面以直线和椭圆:为例(1)联立直线与椭圆方程:(2)确定主变量(或)并通过直线方程消去另一变量(或),代入椭圆方程得到关于主变量的一元二次方程:,整理可得:(3)通过计算判别式的符号判断方程根的个数,从而判定直线与椭圆的位置关系①方程有两个不同实根直线与椭圆相交②方程有两个相同实根直线
2、与椭圆相切③方程没有实根直线与椭圆相离3、若直线上的某点位于椭圆内部,则该直线一定与椭圆相交(二)直线与双曲线位置关系1、直线与双曲线位置关系,相交,相切,相离2、直线与双曲线位置关系的判定:与椭圆相同,可通过方程根的个数进行判定以直线和椭圆:为例:(1)联立直线与双曲线方程:,消元代入后可得:(2)与椭圆不同,在椭圆中,因为,所以消元后的方程一定是二次方程,但双曲线中,消元后的方程二次项系数为,有可能为零。所以要分情况进行讨论第九章直线与圆锥曲线位置关系解析几何当且时,方程变为一次方程,有一个根。此时直线与双曲线相交
3、,只有一个公共点当时,常数项为,所以恒成立,此时直线与双曲线相交当或时,直线与双曲线的公共点个数需要用判断:①方程有两个不同实根直线与双曲线相交②方程有两个相同实根直线与双曲线相切③方程没有实根直线与双曲线相离注:对于直线与双曲线的位置关系,不能简单的凭公共点的个数来判定位置。尤其是直线与双曲线有一个公共点时,如果是通过一次方程解出,则为相交;如果是通过二次方程解出相同的根,则为相切(3)直线与双曲线交点的位置判定:因为双曲线上的点横坐标的范围为,所以通过横坐标的符号即可判断交点位于哪一支上:当时,点位于双曲线的右支;
4、当时,点位于双曲线的左支。对于方程:,设两个根为①当时,则,所以异号,即交点分别位于双曲线的左,右支②当或,且时,,所以同号,即交点位于同一支上(4)直线与双曲线位置关系的几何解释:通过(2)可发现直线与双曲线的位置关系与直线的斜率相关,其分界点刚好与双曲线的渐近线斜率相同。所以可通过数形结合得到位置关系的判定①且时,此时直线与渐近线平行,可视为渐近线进行平移,则在平移过程中与双曲线的一支相交的同时,也在远离双曲线的另一支,所以只有一个交点第九章直线与圆锥曲线位置关系解析几何②时,直线的斜率介于两条渐近线斜率之中,通过
5、图像可得无论如何平移直线,直线均与双曲线有两个交点,且两个交点分别位于双曲线的左,右支上。③或时,此时直线比渐近线“更陡”,通过平移观察可得:直线不一定与双曲线有公共点(与的符号对应),可能相离,相切,相交,如果相交则交点位于双曲线同一支上。(三)直线与抛物线位置关系:相交,相切,相离1、位置关系的判定:以直线和抛物线:为例联立方程:,整理后可得:(1)当时,此时方程为关于的一次方程,所以有一个实根。此时直线为水平线,与抛物线相交(2)当时,则方程为关于的二次方程,可通过判别式进行判定①方程有两个不同实根直线与抛物线相
6、交②方程有两个相同实根直线与抛物线相切③方程没有实根直线与抛物线相离2、焦点弦问题:设抛物线方程:,过焦点的直线(斜率存在且),对应倾斜角为,与抛物线交于联立方程:,整理可得:(1)第九章直线与圆锥曲线位置关系解析几何(2)(3)(四)圆锥曲线问题的解决思路与常用公式:1、直线与圆锥曲线问题的特点:(1)题目贯穿一至两个核心变量(其余变量均为配角,早晚利用条件消掉),(2)条件与直线和曲线的交点相关,所以可设,至于坐标是否需要解出,则看题目中的条件,以及坐标的形式是否复杂(3)通过联立方程消元,可得到关于(或)的二次方
7、程,如果所求的问题与两根的和或乘积有关,则可利用韦达定理进行整体代入,从而不需求出(所谓“设而不求”)(4)有些题目会涉及到几何条件向解析语言的转换,注重数形几何,注重整体代入。则可简化运算的过程这几点归纳起来就是“以一个(或两个)核心变量为中心,以交点为两个基本点,坚持韦达定理四个基本公式(,坚持数形结合,坚持整体代入。直至解决解析几何问题“2、韦达定理:是用二次方程的系数运算来表示两个根的和与乘积,在解析几何中得到广泛使用的原因主要有两个:一是联立方程消元后的二次方程通常含有参数,进而导致直接利用求根公式计算出来的
8、实根形式非常复杂,难以参与后面的运算;二是解析几何的一些问题或是步骤经常与两个根的和与差产生联系。进而在思路上就想利用韦达定理,绕开繁杂的求根结果,通过整体代入的方式得到答案。所以说,解析几何中韦达定理的应用本质上是整体代入的思想,并不是每一道解析题必备的良方。如果二次方程的根易于表示(优先求点,以应对更复杂的运算),或者所求的问
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