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时间:2020-06-23
《2019届高考数学大一轮复习 第九章 平面解析几何 9.5 椭圆 第2课时学案.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2课时直线与椭圆题型一直线与椭圆的位置关系1.若直线y=kx+1与椭圆+=1总有公共点,则m的取值范围是()A.m>1B.m>0C.00且m≠5,∴m≥1且m≠5.2.已知直线l:y=2x
2、+m,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①代入②,整理得9x2+8mx+2m2-4=0.③方程③根的判别式Δ=(8m)2-4×9×(2m2-4)=-8m2+144.(1)当Δ>0,即-33、合的公共点,即直线l与椭圆C有且只有一个公共点.(3)当Δ<0,即m<-3或m>3时,方程③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.思维升华研究直线与椭圆位置关系的方法(1)研究直线和椭圆的位置关系,一般转化为研究其直线方程与椭圆方程组成的方程组解的个数.(2)对于过定点的直线,也可以通过定点在椭圆内部或椭圆上判定直线和椭圆有交点.题型二弦长及弦中点问题命题点1弦长问题典例斜率为1的直线l与椭圆+y2=1相交于A,B两点,则AB的最大值为()A.2B.C.D.答案C解析设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,4、y2),直线l的方程为y=x+t,由消去y,得5x2+8tx+4(t2-1)=0,则x1+x2=-t,x1x2=.∴AB=x1-x2=·=·=·,当t=0时,ABmax=.命题点2弦中点问题典例已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A,B两点.若AB的中点坐标为(1,-1),则E的方程为()A.+=1B.+=1C.+=1D.+=1答案D解析设A(x1,y1),B(x2,y2),所以运用点差法,所以直线AB的斜率为k=,设直线方程为y=(x-3),联立直线与椭圆的方程得(a2+b2)x2-6b2x+9b25、-a4=0,所以x1+x2==2,又因为a2-b2=9,解得b2=9,a2=18.命题点3椭圆与向量等知识的综合典例(2017·沈阳质检)已知椭圆C:+=1(a>b>0),e=,其中F是椭圆的右焦点,焦距为2,直线l与椭圆C交于点A,B,线段AB的中点横坐标为,且=λ(其中λ>1).(1)求椭圆C的标准方程;(2)求实数λ的值.解(1)由椭圆的焦距为2,知c=1,又e=,∴a=2,故b2=a2-c2=3,∴椭圆C的标准方程为+=1.(2)由=λ,可知A,B,F三点共线,设点A(x1,y1),点B(x2,y2).若直线AB⊥x轴,则x1=x2=6、1,不符合题意;当AB所在直线l的斜率k存在时,设l的方程为y=k(x-1).由消去y得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0.①①的判别式Δ=64k4-4(4k2+3)(4k2-12)=144(k2+1)>0.∵∴x1+x2==2×=,∴k2=.将k2=代入方程①,得4x2-2x-11=0,解得x=.又=(1-x1,-y1),=(x2-1,y2),=λ,即1-x1=λ(x2-1),λ=,又λ>1,∴λ=.思维升华(1)解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,应用根与系数的关系,解决相关问题.涉及弦7、中点的问题时用“点差法”解决,往往会更简单.(2)设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则AB==(k为直线斜率).(3)利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式.跟踪训练(2018·长春调研)已知椭圆+=1(a>b>0)的一个顶点为B(0,4),离心率e=,直线l交椭圆于M,N两点.(1)若直线l的方程为y=x-4,求弦MN的长;(2)如果△BMN的重心恰好为椭圆的右焦点F,求直线l方程的一般式.解(1)由已知得b=4,且=,即=,∴=,解得a2=20,∴椭圆方程为+=1.将4x2+58、y2=80与y=x-4联立,消去y得9x2-40x=0,∴x1=0,x2=,∴所求弦长MN=x2-x1=.(2)椭圆右焦点F的坐标为(2,0),设线段MN的中点为Q
3、合的公共点,即直线l与椭圆C有且只有一个公共点.(3)当Δ<0,即m<-3或m>3时,方程③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.思维升华研究直线与椭圆位置关系的方法(1)研究直线和椭圆的位置关系,一般转化为研究其直线方程与椭圆方程组成的方程组解的个数.(2)对于过定点的直线,也可以通过定点在椭圆内部或椭圆上判定直线和椭圆有交点.题型二弦长及弦中点问题命题点1弦长问题典例斜率为1的直线l与椭圆+y2=1相交于A,B两点,则AB的最大值为()A.2B.C.D.答案C解析设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,
4、y2),直线l的方程为y=x+t,由消去y,得5x2+8tx+4(t2-1)=0,则x1+x2=-t,x1x2=.∴AB=x1-x2=·=·=·,当t=0时,ABmax=.命题点2弦中点问题典例已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A,B两点.若AB的中点坐标为(1,-1),则E的方程为()A.+=1B.+=1C.+=1D.+=1答案D解析设A(x1,y1),B(x2,y2),所以运用点差法,所以直线AB的斜率为k=,设直线方程为y=(x-3),联立直线与椭圆的方程得(a2+b2)x2-6b2x+9b2
5、-a4=0,所以x1+x2==2,又因为a2-b2=9,解得b2=9,a2=18.命题点3椭圆与向量等知识的综合典例(2017·沈阳质检)已知椭圆C:+=1(a>b>0),e=,其中F是椭圆的右焦点,焦距为2,直线l与椭圆C交于点A,B,线段AB的中点横坐标为,且=λ(其中λ>1).(1)求椭圆C的标准方程;(2)求实数λ的值.解(1)由椭圆的焦距为2,知c=1,又e=,∴a=2,故b2=a2-c2=3,∴椭圆C的标准方程为+=1.(2)由=λ,可知A,B,F三点共线,设点A(x1,y1),点B(x2,y2).若直线AB⊥x轴,则x1=x2=
6、1,不符合题意;当AB所在直线l的斜率k存在时,设l的方程为y=k(x-1).由消去y得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0.①①的判别式Δ=64k4-4(4k2+3)(4k2-12)=144(k2+1)>0.∵∴x1+x2==2×=,∴k2=.将k2=代入方程①,得4x2-2x-11=0,解得x=.又=(1-x1,-y1),=(x2-1,y2),=λ,即1-x1=λ(x2-1),λ=,又λ>1,∴λ=.思维升华(1)解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,应用根与系数的关系,解决相关问题.涉及弦
7、中点的问题时用“点差法”解决,往往会更简单.(2)设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则AB==(k为直线斜率).(3)利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式.跟踪训练(2018·长春调研)已知椭圆+=1(a>b>0)的一个顶点为B(0,4),离心率e=,直线l交椭圆于M,N两点.(1)若直线l的方程为y=x-4,求弦MN的长;(2)如果△BMN的重心恰好为椭圆的右焦点F,求直线l方程的一般式.解(1)由已知得b=4,且=,即=,∴=,解得a2=20,∴椭圆方程为+=1.将4x2+5
8、y2=80与y=x-4联立,消去y得9x2-40x=0,∴x1=0,x2=,∴所求弦长MN=x2-x1=.(2)椭圆右焦点F的坐标为(2,0),设线段MN的中点为Q
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