人教新课标版数学-高中数学直线与圆锥曲线的位置关系(二)学案
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直线与圆锥曲线的位置关系主编 审核 定稿 班级 组别一.学习目标1.掌握用坐标法判断直线与圆锥曲线的位置关系,进一步体会曲线方程的解与曲线上点的坐标之间的关系;2.领会中点坐标公式和弦长公式及韦达定理在解题中的灵活应用;3.理解“点差法”在解决直线与圆锥曲线位置关系中的解题技巧;4.培养学生运用方程思想、分类讨论、数形结合思想解决问题的能力.二. 重点与难点重点:直线与圆锥曲线的位置关系的判定及方程思想、分类讨论思想、数形结合思想运用; 难点:等价转换、“点差法”设而不求在解题中的灵活应用。
三、 学习方法指导1、 在研究直线与圆锥曲线的交点个数问题时,不要仅由判别式进行判断,一定要注意二次项的系数对交点个数的影响。
2、 涉及弦长问题时,利用弦长公式及韦达定理求解,涉及弦的中点及中点弦问题,利用点差法较为简便。
3、 要注意判别式和韦达定理在解题中的作用。
应用判别式,可以确定直线和圆锥曲线的位置关系,确定曲线中的参数取值范围,求几何极值等。
应用韦达定理,可以解先相交时的弦长问题,弦的中点问题或最值问题4、重视方程的思想,等价转换的思想,分类讨论的思想,数形结合的思想在解题中的运用四.常考题型解读题型一:直线与椭圆的位置关系:例1.椭圆141622=+y x 上的点到直线022=-+y x 的最大距离是( ) A.3 B.11 C.22 D.10例2.如果椭圆193622=+y x 的弦被点)2,4(平分,则这条弦所在的直线方程是( ) A.02=-y x B.042=-+y x C.01232=-+y x D.082=-+y x题型二:直线与双曲线的位置关系:例3.已知直线1:-=kx y L 与双曲线22:y x C -=4。
⑴若直线L 与双曲线C 无公共点,求k 的范围;⑵若直线L 与双曲线C 有两个公共点,求k 的范围;⑶若直线L 与双曲线C 有一个公共点,求k 的范围;⑷若直线L 与双曲线C 的右支有两个公共点,求k 的范围;⑸若直线L 与双曲线C 的两支各有一个公共点,求k 的范围。
直线与圆锥曲线的位置关系【学习目标】知识与技能:了解直线与圆锥曲线的位置关系,能利用对方程组解的的讨论来研究直线与圆锥曲线的位置关系过程与方法:在探究过程中,运用数形结合和方程的思想,以运动的观点观察问题,思考问题,分析问题,进一步提高学生解决问题的能力问题1.平面内直线和圆锥曲线有几种位置关系?问题2.该如何判断直线与圆锥曲线的位置关系呢?将直线方程与圆锥曲线方程联立,消去一个变量得到关于x(或y)的一元方程:ax2+bx+c=0(或ay2+by+c=0).(1)若a≠0,可考虑一元二次方程的判别式Δ,有①Δ>0⇔直线与圆锥曲线________;②Δ=0⇔直线与圆锥曲线________;③Δ<0⇔直线与圆锥曲线________.(2)若a=0,b≠0,即得到一个一元一次方程,则直线l与圆锥曲线E相交,且只有一个交点,①若E为双曲线,则直线l与双曲线的渐近线的位置关系是________;②若E为抛物线,则直线l与抛物线的对称轴的位置关系是________.问题3.若直线l与圆锥曲线F(x,y)=0相交于AB两点,如何求弦长AB?1.求交点坐标法2.韦达定理法3 . 点差法(中点)技巧传播2.直线方程y=k(x+2) 与x=my-2的区别和联系。
1.若直线l 过点(0,1),则它与椭圆12422=+y x 的位置关系是___________.2.过点(0,1)且与抛物线x y 42=仅有一个公共点的直线有_______条.3.过点(0,1)且与双曲线221x y -=只有一个公共点的直线共有______条.典型例题例:已知椭圆5x2+9y2=45,椭圆的右焦点为F ,(1)求过点F 且斜率为1的直线被椭圆截得的弦长AB.(2)判断点P(1,1)与椭圆的位置关系,并求以P 为中点椭圆的弦AB 所在的直线方程.小试身手(2018全国)已知抛物线C :y2=4x 的焦点为F,过点(-2,0)且斜率为23的直线与C 交于M 、N 两点,则 FM FN ∙=( ) A .5 B.6 C.7 D.8考点预测:预计期末对本考点考查的可能性非常大.本考点主要考查化归思想和运算转化能力,既可以以小题形式考查,也可能应用在解答题中.分值为4~14分备考建议:直线方程与圆锥曲线位置关系关键涉及到两种方程的联立,运算量较大,只有多琢磨多练习方可保证运算的准确性。
高三数学第一轮复习讲义(53)直线与圆锥曲线的位置关系(2)一.复习目标:1.能利用弦长公式解决直线与圆锥曲线相交所得的弦长的有关问题,会运用圆锥曲线的第二定义求焦点弦长;2.体会“设而不求”、“方程思想”和“待定系数”等方法.二.知识要点:1.弦长公式1212||||AB x x y y =-=-. 2.焦点弦长:||PF e d=(点P 是圆锥曲线上的任意一点,F 是焦点,d 是P 到相应于焦点F 的准线的距离,e 是离心率) 三.课前预习:1.设直线21y x =-交曲线C 于1122(,),(,)A x y B x y 两点,(1)若12||x x -=则||AB = .(2)12||y y -则||AB = . 2.斜率为1的直线经过抛物线24y x =的焦点,与抛物线相交于,A B 两点,则||AB = .3.过双曲线2212y x -=的右焦点作直线l ,交双曲线于,A B 两点,若||4AB =,则这样的直线l 有 ( ) ()A 1条 ()B 2条 ()C 3条 ()D 4条4.已知椭圆2224x y +=,则以(1,1)为中点的弦的长度是( )()A ()B()C ()D 5.中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆的左焦点为F ,离心率为13e =,过F 作直线l 交椭圆于,A B 两点,已知线段AB 的中点到椭圆左准线的距离是6,则||AB = . 四.例题分析:例1.如图,过抛物线22(0)y px p =>上一定点000(,)(0)P x y y >,作两条直线分别交抛物线于1122(,),(,)A x y B x y ,(1)求该抛物线上纵坐标为2p的点到其焦点F 的距离;(2)当PA与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,求12y y y +的值,并证明直线AB 的斜率是非零常数.例2.椭圆的中心是原点O ,它的短轴长为22,相应于焦点)0)(0,(>c c F 的准线l 与x 轴相交于点A ,||2||FA OF =,过点A 的直线与椭圆相交于,P Q 两点.(I )求椭圆的方程及离心率;(II )若,0.=求直线PQ 的方程;(III )设)1(>=λλ,过点P 且平行于准线l 的直线与椭圆相交于另一点M ,证明FQ FM λ-=.例3.已知倾斜角为45︒的直线l 过点(1,2)A -和点B ,B 在第一象限,||AB =(1) 求点B 的坐标;(2)若直线l 与双曲线222:1x C y a-=(0)a >相交于E 、F 两点,且线段EF 的中点坐标为(4,1),求a 的值;(3)对于平面上任一点P ,当点Q 在线段AB 上运动时,称||PQ 的最小值为P 与线段AB 的距离. 已知点P 在x 轴上运动,写出点(,0)P t 到线段AB 的距离h 关于t 的函数关系式.五.课后作业: 班级 学号 姓名1.过双曲线22221x y a b-=的右焦点2F 作垂直于实轴的弦PQ ,1F 是左焦点,若0190PFQ ∠=,则双曲线的离心率是 ( )()A()B 1+()C 2+()D 32.过抛物线2(0)y ax a =>的焦点F 作一直线交抛物线于,P Q 两点,若线段PF 与FQ 的长分别是,p q ,则11p q+等于 ( )()A 2a ()B 12a ()C 4a()D 4a 3.直线y x m =+与椭圆2214x y +=交于A 、B 两点,则||AB 的最大值是 ( )()A 2 ()B ()C ()D 4.过抛物线24y x =的焦点,作倾斜角为α的直线交抛物线于A ,B 两点,且316=AB 则=α .5.若过椭圆2221(02)4x y b b+=<<右焦点2F 且倾斜角为34π的直线与椭圆相交所得的弦长等于247,则b = .6.设抛物线22(0)y px p =>,Rt AOB ∆ 内接于抛物线,O 为坐标原点,,AO BO AO ⊥所在的直线方程为2y x =,||AB =7.已知某椭圆的焦点是()()124,04,0F F -、,过点2F 并垂直于x 轴的直线与椭圆的一个交点为B ,且1210FB F B +=.椭圆上不同的两点()()1122,,A x y C x y 、满足条件: 222F A F B F C 、、成等差数列.(Ⅰ)求该椭圆的方程;(Ⅱ)求弦AC 中点的横坐标;(Ⅲ)设弦AC 垂直平分线的方程为y kx m =+,求m 的取值范围.8.设双曲线222:1(0)x C y a a-=>与直线:1l x y +=相交于两个不同的点,A B .(1)求双曲线的离心率e 的取值范围;(2)设直线l 与y 轴的交点为P ,且512PA PB =,求a 的值.经典语录1、最疼的疼是原谅,最黑的黑是背叛。
高三《直线与圆锥曲线的位置关系》学案高三《直线与圆锥曲线的位置关系》学案教学目标:1、知识教学点:使学生掌握点、直线与圆锥曲线的位置及其判定,重点掌握直线与圆锥曲线相交的有关问题.2、能力训练点:通过对点、直线与圆锥曲线的位置关系的研究,培养学生综合运用直线、圆锥曲线的各方面知识的能力.3、学科渗透点:通过点与圆锥曲线的位置及其判定,渗透归纳、推理、判断等方面的能力教学重点:直线与圆锥曲线的相交的有关问题.(解决办法:先引导学生归纳出直线与圆锥曲线的位置关系,再加以应用.)教学难点:恰当选用几何法或者联立消元解决位置相关问题.教学过程:一、情境导入:判断几何图形位置关系的常用方法有哪些?各有什么利弊?二、小组合作:1.直线与圆锥曲线的位置关系判断直线l与圆锥曲线的位置关系时,通常将直线l的方程Ax+B+=0(A,B不同时为0)代入圆锥曲线的方程F(x,)=0,消去(也可以消去x)得到一个关于变量x(或变量)的一元方程.即F(x,)=0Ax+B+=0,消去,得ax2+bx+=0(1)当a≠0时,设一元二次方程ax2+bx+=0的判别式为Δ,则Δ>0⇔直线与圆锥曲线相交;Δ=0⇔直线与圆锥曲线相切;Δ<0⇔直线与圆锥曲线相离.三、班内交流:(2)问题:当a=0,b≠0时,即得到一个一次方程,则直线l与圆锥曲线相交,且只有一个交点,此时,若为双曲线,则直线l与双曲线的渐近线的位置关系是平行;若为抛物线,则直线l与抛物线的对称轴的位置关系是平行或重合.[小题体验]1.(教材习题改编)直线=x-+1与椭圆9x2+42=1的位置关系为()A.相交B.相切.相离D.不确定解析:选A直线=x-+1=(x-1)+1恒过定点(1,1),又点(1,1)在椭圆内部,故直线与椭圆相交.2.“直线与双曲线相切”是“直线与双曲线只有一个公共点”的() A.充分不必要条B.必要不充分条.充要条D.既不充分也不必要条解析:选A直线与双曲线相切时,只有一个公共点,但直线与双曲线相交时,也可能有一个公共点,例如:与双曲线的渐近线平行的直线与双曲线只有一个交点故选A教学设计--直线与圆锥曲线的位置关系1.直线与双曲线交于一点时,易误认为直线与双曲线相切,事实上不一定相切,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交于一点.四、点拨精讲[题组练透]1.双曲线:a2x2-b22=1(a>0,b>0)的右焦点为F,直线l过焦点F,且斜率为,则直线l与双曲线的左,右两支都相交的充要条是() A.>-ab B.<ab.>ab或<-ab D.-ab<<ab解析:选D由双曲线渐近线的几何意义知-ab<<ab 2.(2016·兰州检测)若直线x+n=4和圆:x2+2=4没有交点,则过点(,n)的直线与椭圆9x2+42=1的交点个数为()A.至多一个B.2.1 D.0解析:选B∵直线x+n=4和圆:x2+2=4没有交点,∴2+n24>2,∴2+n2<4∴92+4n2<92+44-2=1-362<1,∴点(,n)在椭圆9x2+42=1的内部,∴过点(,n)的直线与椭圆9x2+42=1的交点有2个.3.(易错题)若直线=x+2与双曲线x2-2=6的右支交于不同的两点,则的取值范围是()A.1 B.31.,01 D.,-11解析:选D由x2-2=6=x+2,得(1-2)x2-4x-10=0设直线与双曲线右支交于不同的两点A(x1,1),B(x2,2),则>0,-10解得-31<<-1即的取值范围是,-11[谨记通法]直线与圆锥曲线位置关系的2种判定方法及2个关注点(1)判定方法①代数法:即联立直线与圆锥曲线方程可得到一个关于x,的方程组,消去(或x)得一元方程,此方程根的个数即为交点个数,方程组的解即为交点坐标.②几何法:即画出直线与圆锥曲线的图象,根据图象判断公共点个数.如“题组练透”第1题.(2)关注点①联立直线与圆锥曲线的方程消元后,应注意讨论二次项系数是否为零的情况.②判断直线与圆锥曲线位置关系时,判别式Δ起着关键性的作用,第一:可以限定所给参数的范围;第二:可以取舍某些解以免产生增根.五、巩固练习:(教材习题改编)已知抛物线方程为2=4x,直线l过定点P(-2,1),斜率为则=________时,直线l与抛物线有且只有一个公共点.答案:-1或21或0教学设计--直线与圆锥曲线的位置关系2.直线与抛物线交于一点时,除直线与抛物线相切外易忽视直线与对称轴平行时也相交于一点.六、堂小结请学生谈一谈本节的收获有哪些。
§2.5.2直线与圆锥曲线的位置关系(二)
学习目标
1.理解直线与圆锥曲线位置关系的判断方式;
2.能够根据根与系数的关系推导出弦长公式,并会应用弦长公式解决问题;
学习过程
【任务一】阅读课本
阅读课本P68也例3.仿照例3的解法完成下面问题;
仿照练习:已知抛物线x y 82=的弦AB 过它的焦点,直线AB 的斜率为2,求AB 的长。
【任务二】典型例题分析
例1:已知斜率为2的直线l 与抛物线x y 42=相交于B A 、两点,如果线段AB 的长等于5,求直线l 的方程。
变式练习:已知抛物线C 的顶点在原点,对称轴是x 轴,它的弦PQ 所在直线的方程为12+=x y ,弦长等于15,求抛物线C 的方程。
例2:已知直线m x y +=与椭圆1422
=+y x 相交于B A 、两点,当m 变化时,求AB 的最大值。
变式练习2:已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为36,且经过点31(,)22
. (Ⅰ)求椭圆C 的方程; (Ⅱ)过点(0,2)P 的直线交椭圆C 于A ,B 两点,求△AOB (O 为原点)面积的最大值。
直線與圓錐曲線的位置關係 課前預習學案 一、預習目標1.掌握直線與圓錐曲線的位置關係的判定方法,能夠把研究直線與圓錐曲線的位置關系的問題轉化為研究方程組的解的問題;2. 會利用直線與圓錐曲線的方程所組成的方程組消去一個變數,將交點問題問題轉化為一元二次方程根的問題,結合根與係數關係及判別式解決問題. 二、預習內容1.直線與圓錐曲線的位置關係的判定方法:; 2、弦的中點或中點弦的問題,除利用韋達定理外,也可以運用“差分法”(也叫“點差法”).3、弦長公式 ;4、焦點弦長: ;1.直線y x b =+與抛物線22y x =,當b ∈ 時,有且只有一個公共點;當b ∈ 時,有兩個不同的公共點;當b ∈ 時,無公共點.2.若直線1y kx =+和橢圓22125x y m+=恒有公共點,則實數m 的取值範圍為 . 3.抛物線2y ax =與直線y kx b =+(0)k ≠交於,A B 兩點,且此兩點的橫坐標分別為1x ,2x ,直線與x 軸的交點的橫坐標是3x ,則恒有( )()A 312x x x =+()B 121323x x x x x x =+()C 3120x x x ++=()D 1213230x x x x x x ++=4.橢圓122=+ny mx 與直線1=+y x 交於,M N 兩點,MN 的中點為P ,且OP 的斜率為22,則nm的值為( ) ()A 22()B 322 ()C 229 ()D 2732 5.已知雙曲線22:14y C x -= ,過點(1,1)P 作直線l ,使l 與C 有且只有一個公共點,則滿足上述條件的直線l 共有( )()A 1 條 ()B 2條 ()C 3條 ()D 4條6.設直線21y x =-交曲線C 於1122(,),(,)A x y B x y 兩點,(1)若12||2x x -=,則||AB = .(2)12||2y y -=,則||AB = . 7.斜率為1的直線經過抛物線24y x =的焦點,與抛物線相交於,A B 兩點,則||AB = .8.過雙曲線2212y x -=的右焦點作直線l ,交雙曲線於,A B 兩點,若||4AB =,則這樣的直線l 有( )()A 1條 ()B 2條 ()C 3條 ()D 4條9.已知橢圓2224x y +=,則以(1,1)為中點的弦的長度是( )()A 32 ()B 23 ()C 303 ()D 36210.中心在原點,焦點在x 軸上的橢圓的左焦點為F ,離心率為13e =,過F 作直線l 交橢圓於,A B 兩點,已知線段AB 的中點到橢圓左準線的距離是6,則||AB = . 三、提出疑惑同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中 疑惑點 疑惑內容課內預習學案 一、學習目標1、使學生掌握點、直線與圓錐曲線的位置及其判定,重點掌握直線與圓錐曲線相交的有關問題.2、通過對點、直線與圓錐曲線的位置關係的研究,培養學生綜合運用直線、圓錐曲線的各方面知識的能力.3、通過點與圓錐曲線的位置及其判定,滲透歸納、推理、判斷等方面的能力.二、學習過程1.點P(x0,y0)和圓錐曲線C:f(x,y)=0有哪幾種位置關係?它們的條件是什麼?2.直線l:Ax+By+C=0和圓錐曲線C:f(x,y)=0有哪幾種位置關係?3.點M(x0,y0)與圓錐曲線C:f(x,y)=0的位置關係的焦點為F1、F2,y2=2px(p>0)的焦點為F,一定點為P(x0,y0),M點到抛物線的準線的距離為d,則有:4.直線l∶Ax+Bx+C=0與圓錐曲線C∶f(x,y)=0的位置關係:直線與圓錐曲線的位置關係可分為:相交、相切、相離.對於抛物線來說,平行於對稱軸的直線與抛物線相交於一點,但並不是相切;對於雙曲線來說,平行於漸近線的直線與雙曲線只有一個交點,但並不相切.這三種位置關係的判定條件可引導學生歸納為:注意:直線與抛物線、雙曲線有一個公共點是直線與抛物線、雙曲線相切的必要條件,但不是充分條件. 5.例題例1.過點(1,6)--的直線l 與抛物線24y x =交於,A B 兩點,若9(,0)2P ,||||AP BP =,求l 的斜率.例2.直線:1l y kx =+與雙曲線22:21C x y -=的右支交於不同的兩點,A B , (I )求實數k 的取值範圍;(II )是否存在實數k ,使得以線段AB 為直徑的圓經過雙曲線C 的右焦點F ?若存在,求出k 的值;若不存在,說明理由.例3.已知直線l 和圓M :2220x y x ++=相切於點T ,且與雙曲線22:1C x y -=相交於,A B 兩點,若T 是AB 的中點,求直線l 的方程.例4.如圖,過抛物線22(0)y px p =>上一定點000(,)(0)P x y y >,作兩條直線分別交抛物線於1122(,),(,)A x y B x y ,(1)求該抛物線上縱坐標為2p的點到其焦點F 的距離;(2)當PA 與PB 的斜率存在且傾斜角互補時,求12y y y +的值,並證明直線AB 的斜率是非零常數. 例5.橢圓的中心是原點O ,它的短軸長為22,相應於焦點)0)(0,(>c c F 的準線l 與x 軸相交於點A ,||2||FA OF =,過點A 的直線與橢圓相交於,P Q 兩點.(I )求橢圓的方程及離心率;(II )若,0.=OQ OP 求直線PQ 的方程;(III )設)1(>=λλAQ AP ,過點P 且平行於準線l 的直線與橢圓相交於另一點M ,證明FQ FM λ-=. 課後練習與提高1.以點(1,1)-為中點的抛物線28y x =的弦所在的直線方程為( )()A 430x y --= ()B 430x y ++= ()C 430x y +-= ()D 430x y ++=2.斜率為3的直線交橢圓221259x y +=於,A B 兩點,則線段AB 的中點M 的座標滿足方程( )()A 325y x =()B 325y x =- ()C 253y x = ()D 253y x =- 3.過點(0,1)與抛物線22(0)y px p =>只有一個公共點的直線的條數是( )()A 0 ()B 1 ()C 2 ()D 34.過雙曲線22221x y a b -=的右焦點2F 作垂直於實軸的弦PQ ,1F 是左焦點,若0190PFQ ∠=,則雙曲線的離心率是( ) ()A 2 ()B 12 ()C 22 ()D 325.過抛物線2(0)y ax a =>的焦點F 作一直線交抛物線於,P Q 兩點,若線段PF 與FQ 的長分別是,p q ,則11p q+等於( ) ()A 2a ()B 12a ()C 4a ()D 4a6.直線y x m =+與橢圓2214x y +=交於A 、B 兩點,則||AB 的最大值是( ) ()A 2 ()B 55 ()C 105 ()D 81057.已知雙曲線2290x y kx y -+--=與直線1y kx =+的兩個交點關於y 軸對稱,則這兩個交點的座標為 .8.與直線042=+-y x 的平行的抛物線2x y =的切線方程是 .9.已知橢圓的中心在原點,離心率為12,一個焦點是(,0)F m -(m 是大於0的常數). (Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)設Q 是橢圓上的一點,且過點,F Q 的直線l 與y 軸交於點M ,若||2||MQ QF =,求直線l 的斜率.10.一個正三角形的三個頂點都在雙曲線221x ay -=的右支上,其中一個頂點是雙曲線的右頂點,求實數a 的取值範圍.11.已知直線1y kx =+與雙曲線2231x y -=相交於,A B 兩點.是否存在實數k ,使,A B兩點關於直線20x y -=對稱?若存在,求出k 值,若不存在,說明理由.點、直線與圓錐曲線的位置關係一、教學目標(一)知識教學點使學生掌握點、直線與圓錐曲線的位置及其判定,重點掌握直線與圓錐曲線相交的有關問題.(二)能力訓練點通過對點、直線與圓錐曲線的位置關係的研究,培養學生綜合運用直線、圓錐曲線的各方面知識的能力.(三)學科滲透點通過點與圓錐曲線的位置及其判定,滲透歸納、推理、判斷等方面的能力.二、教材分析1.重點:直線與圓錐曲線的相交的有關問題.(解決辦法:先引導學生歸納出直線與圓錐曲線的位置關係,再加以應用.)2.難點:圓錐曲線上存在關於直線對稱的兩點,求參數的取值範圍.(解決辦法:利用判別式法和內點法進行講解.)3.疑點:直線與圓錐曲線位置關係的判定方法中△=0不是相切的充要條件.(解決辦法:用圖形向學生講清楚這一點.)三、活動設計四、教學過程(一)問題提出1.點P(x0,y0)和圓錐曲線C:f(x,y)=0有哪幾種位置關係?它們的條件是什麼?引導學生回答,點P與圓錐曲線C的位置關係有:點P在曲線C上、點P在曲線C 內部(含焦點區域)、點P在曲線的外部(不含焦點的區域).那麼這三種位置關係的條件是什麼呢?這是我們要分析的問題之一.2.直線l:Ax+By+C=0和圓錐曲線C:f(x,y)=0有哪幾種位置關係?引導學生類比直線與圓的位置關係回答.直線l與圓錐曲線C的位置關係可分為:相交、相切、相離.那麼這三種位置關係的條件是什麼呢?這是我們要分析的問題之二.(二)講授新課1.點M(x0,y0)與圓錐曲線C:f(x,y)=0的位置關係的焦點為F1、F2,y2=2px(p>0)的焦點為F,一定點為P(x0,y0),M點到抛物線的準線的距離為d,則有:(由教師引導學生完成,填好小黑板)上述結論可以利用定比分點公式,建立兩點間的關係進行證明.2.直線l∶Ax+Bx+C=0與圓錐曲線C∶f(x,y)=0的位置關係:直線與圓錐曲線的位置關係可分為:相交、相切、相離.對於抛物線來說,平行於對稱軸的直線與抛物線相交於一點,但並不是相切;對於雙曲線來說,平行於漸近線的直線與雙曲線只有一個交點,但並不相切.這三種位置關係的判定條件可引導學生歸納為:注意:直線與抛物線、雙曲線有一個公共點是直線與抛物線、雙曲線相切的必要條件,但不是充分條件.3.應用求m的取值範圍.解法一:考慮到直線與橢圓總有公共點,由直線與圓錐曲線的位置關係的充要條件可求.由一名同學演板.解答為:由橢圓方程及橢圓的焦點在x軸上,知:0<m<5.又∵直線與橢圓總有公共點,即(10k)2-4x(m+5k2)×5(1-m)≥0,亦即5k2≥1-m對一切實數k成立.∴1-m≤0,即m≥1.故m的取值範圍為m∈(1,5).解法二:由於直線過定點(0,1),而直線與橢圓總有公共點,所以定點(0,1)必在橢圓內部或邊界上,由點與橢圓的位置關係的充要條件易求.另解:由橢圓方程及橢圓的焦點在x軸上知:0<m<5.又∵直線與橢圓總有公共點.∴直線所經過的定點(0,1)必在橢圓內部或邊界上.故m的取值範圍為m∈(1,5),小結:解法一由直線與圓錐曲線的位置關係的充要條件求,思路易得,但計算量大;解法二由點與圓錐曲線的位置關係的充要條件求,思路靈活,且簡捷.稱,求m的取值範圍.解法一:利用判別式法.並整理得:∵直線l′與橢圓C相交於兩點,解法二:利用內點法.設兩對稱點為P1(x1,y1),P2(x2,y2),P1P2的中點為M(x0,y0),∴y1+y2=3(x1+x2).(1)小結:本例中的判別式法和內點法,是解決圓錐曲線上存在兩點關於直線的對稱的一般方法,類似可解抛物線、雙曲線中的對稱問題.練習1:(1)直線過點A(0,1)且與抛物線y2=x只有一個公共點,這樣的直線有幾條?(2)過點P(2,0)的直線l與雙曲線x2-y2=1只有一個公共點,這樣的直線有幾條?由學生練習後口答:(1)3條,兩條切線和一條平行於x軸的直線;(2)2條,注意到平行於漸近線的直線與雙曲線只有一個交點,故這樣的直線也只有2條.2=4關於直線y=x-3對稱的曲線C′的方程.練習2:求曲線C∶x2+4y由教師引導方法,學生演板完成.解答為:設(x′,y′)是曲線C上任意一點,且設它關於直線y=x-3的對稱點為(x,y).又(x′,y′)為曲線C上的點,∴(y+3)2+4(x-3)2=4.∴曲線C的方程為:4(x-3)2+(y+3)2=4.(三)小結本課主要研究了點、直線與圓錐曲線的三種位置關係及重要條件.五、佈置作業的值.2.k取何值時,直線y=kx與雙曲線4x2-y2=16相交、相切、相離?3.已知抛物線x=y2+2y上存在關於直線y=x+m對稱的相異兩點,求m的取值範圍.作業答案:1.由弦長公式易求得:k=-4當4-k2=0,k=±2,y=±2x為雙曲線的漸近線,直線與雙曲線相離當4-k2≠0時,△=4(4-k2)×(-6)(1)當△>0,即-2<k<2時,直線與雙曲線有兩個交點(2)當△<0,即k<-2或k>2時,直線與雙曲線無交點(3)當△=0,即k=±2時,為漸近線,與雙曲線不相切故當-2<k<2時,直線與雙曲線相交當k≤-2或k≥2時,直線與雙曲線相離六、板書設計。
高三《直线与圆锥曲线的位置关系》学案教学目标:1、知识教学点:使学生掌握点、直线与圆锥曲线的位置及其判定,重点掌握直线与圆锥曲线相交的有关问题.2、能力训练点:通过对点、直线与圆锥曲线的位置关系的研究,培养学生综合运用直线、圆锥曲线的各方面知识的能力.3、学科渗透点:通过点与圆锥曲线的位置及其判定,渗透归纳、推理、判断等方面的能力教学重点:直线与圆锥曲线的相交的有关问题.(解决办法:先引导学生归纳出直线与圆锥曲线的位置关系,再加以应用.)教学难点:恰当选用几何法或者联立消元解决位置相关问题.教学过程:一、情境导入:判断几何图形位置关系的常用方法有哪些?各有什么利弊?二、小组合作:1.直线与圆锥曲线的位置关系判断直线l与圆锥曲线C的位置关系时,通常将直线l的方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)代入圆锥曲线C的方程F(x,y)=0,消去y(也可以消去x)得到一个关于变量x(或变量y)的一元方程.即F(x,y)=0Ax+By+C=0,消去y,得ax2+bx+c=0.(1)当a≠0时,设一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式为Δ,则Δ>0?直线与圆锥曲线C相交;Δ=0?直线与圆锥曲线C相切;Δ<0?直线与圆锥曲线C相离.三、班内交流:(2)问题:当a=0,b≠0时,即得到一个一次方程,则直线l与圆锥曲线C 相交,且只有一个交点,此时,若C为双曲线,则直线l与双曲线的渐近线的位置关系是平行;若C为抛物线,则直线l与抛物线的对称轴的位置关系是平行或重合.[小题体验]1.(教材习题改编)直线y=kx-k+1与椭圆9x2+4y2=1的位置关系为( ) A.相交B.相切C.相离D.不确定解析:选A 直线y=kx-k+1=k(x-1)+1恒过定点(1,1),又点(1,1)在椭圆内部,故直线与椭圆相交.2.“直线与双曲线相切”是“直线与双曲线只有一个公共点”的( ) A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A 直线与双曲线相切时,只有一个公共点,但直线与双曲线相交时,也可能有一个公共点,例如:与双曲线的渐近线平行的直线与双曲线只有一个交点.故选A.教学设计--直线与圆锥曲线的位置关系1.直线与双曲线交于一点时,易误认为直线与双曲线相切,事实上不一定相切,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交于一点.四、点拨精讲[题组练透]1.双曲线C:a2x2-b2y2=1(a>0,b>0)的右焦点为F,直线l过焦点F,且斜率为k,则直线l与双曲线C的左,右两支都相交的充要条件是( )A.k>-ab B.k<abC.k>ab或k<-ab D.-ab<k<ab解析:选D 由双曲线渐近线的几何意义知-ab<k<ab.2.(2016·兰州检测)若直线mx+ny=4和圆O:x2+y2=4没有交点,则过点(m,n)的直线与椭圆9x2+4y2=1的交点个数为( )A.至多一个B.2C.1 D.0解析:选B ∵直线mx+ny=4和圆O:x2+y2=4没有交点,∴m2+n24>2,∴m2+n2<4.∴9m2+4n2<9m2+44-m2=1-365m2<1,∴点(m,n)在椭圆9x2+4y2=1的内部,∴过点(m,n)的直线与椭圆9x2+4y2=1的交点有2个.3.(易错题)若直线y=kx+2与双曲线x2-y2=6的右支交于不同的两点,则k 的取值范围是( )A.15 B.315C.,015 D.,-115解析:选D 由x2-y2=6y=kx+2,得(1-k2)x2-4kx-10=0.设直线与双曲线右支交于不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),则>0,-10解得-315<k<-1.即k的取值范围是,-115.[谨记通法]直线与圆锥曲线位置关系的2种判定方法及2个关注点(1)判定方法①代数法:即联立直线与圆锥曲线方程可得到一个关于x,y的方程组,消去y(或x)得一元方程,此方程根的个数即为交点个数,方程组的解即为交点坐标.②几何法:即画出直线与圆锥曲线的图象,根据图象判断公共点个数.如“题组练透”第1题.(2)关注点①联立直线与圆锥曲线的方程消元后,应注意讨论二次项系数是否为零的情况.②判断直线与圆锥曲线位置关系时,判别式Δ起着关键性的作用,第一:可以限定所给参数的范围;第二:可以取舍某些解以免产生增根.五、巩固练习:(教材习题改编)已知抛物线方程为y2=4x,直线l过定点P(-2,1),斜率为k.则k=________时,直线l与抛物线有且只有一个公共点.答案:-1或21或0教学设计--直线与圆锥曲线的位置关系2.直线与抛物线交于一点时,除直线与抛物线相切外易忽视直线与对称轴平行时也相交于一点.六、课堂小结请学生谈一谈本节课的收获有哪些。
直线与圆锥曲线的位置关系教案一、教学目标1. 理解直线与圆锥曲线的位置关系,掌握相关概念和性质。
2. 能够运用直线与圆锥曲线的位置关系解决实际问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和数学解决问题的能力。
二、教学内容1. 直线与圆锥曲线的基本概念和性质。
2. 直线与圆锥曲线的相切、相离和相交情况。
3. 直线与圆锥曲线的交点个数与判别式。
4. 直线与圆锥曲线的应用问题。
三、教学方法1. 采用讲解、案例分析、练习相结合的教学方法。
2. 通过图形演示和实际例子,引导学生直观理解直线与圆锥曲线的位置关系。
3. 鼓励学生进行自主学习和合作学习,提高解决问题的能力。
四、教学准备1. 教学课件和教学素材。
2. 直尺、圆规等绘图工具。
3. 练习题和答案。
五、教学过程1. 引入:通过简单的例子,引导学生思考直线与圆锥曲线的位置关系。
2. 讲解:讲解直线与圆锥曲线的基本概念和性质,解释相切、相离和相交情况的定义。
3. 案例分析:分析具体的直线与圆锥曲线的位置关系案例,引导学生通过判别式判断交点个数。
4. 练习:让学生进行相关的练习题,巩固所学知识。
6. 作业布置:布置相关的练习题,巩固所学知识。
六、教学拓展1. 探讨直线与圆锥曲线的位置关系在实际问题中的应用,如光学、工程等领域。
2. 介绍直线与圆锥曲线位置关系在现代数学中的研究进展和应用。
七、课堂小结1. 回顾本节课所学内容,直线与圆锥曲线的位置关系及其应用。
2. 强调重点概念和性质,提醒学生注意在实际问题中的应用。
八、作业布置1. 完成课后练习题,巩固所学知识。
2. 选择一道与直线与圆锥曲线位置关系相关的综合应用题,进行练习。
九、课后反思1. 学生对本节课内容的掌握程度,哪些方面需要加强。
2. 教学方法的适用性,是否达到预期教学效果。
十、教学评价1. 学生作业、练习题和课堂表现的评价。
2. 对学生掌握直线与圆锥曲线位置关系知识的程度的评价。
3. 教学反馈,了解学生对教学内容的满意度和建议。
菏泽第一中学《直线与圆锥曲线的位置关系》教学设计设计人:直线与圆锥曲线的位置关系教学设计设计人:【教材分析】圆锥曲线是解析几何的核心内容,在整章的复习中,主要以课本知识系统为线索,全面、深刻地复习基础知识、基本技能和其中蕴涵的基本的数学思想方法.本章内容主要突出了解析几何中的数形结合思想,方程思想,函数思想,对应和运动变化思想等数学思想及定义法,待定系数法,参数法等常用的基本方法.其中,直线与圆锥曲线的位置关系是考查的重点内容之一,主要涉及的问题有直线与圆锥曲线的位置关系的判断,求相交弦长,焦点弦长及中点弦等问题,主要考查数形结合,等价转化,函数与方程等数学思想.【学情分析】《直线与圆锥曲线的位置关系》.学生在高二解析几何的学习中已经基本掌握了圆锥曲线的定义、方程、性质以及直线与圆的位置关系等,具备了一定的知识基础和分析问题、解决问题的能力.通过对方程组解的讨论,巩固用代数的方法来研究直线与圆锥曲线公共点的问题,掌握直线与圆锥曲线之间的位置关系的判断,进一步领会用代数方法研究几何问题的数学本质.同时,借助几何画板,运用运动变化的观念,让学生在直接观察、运动变化的过程中实现自主探究,数形结合,以形助数.【教学目标】1.知识与技能:了解直线与圆锥曲线的位置关系,能利用对方程组解的的讨论来研究直线与圆锥曲线的位置关系2.过程与方法:在探究过程中,运用数形结合和方程的思想,以运动的观点观察问题,思考问题,分析问题,进一步提高学生解决问题的能力3.情感、态度与价值观:让学生欣赏圆锥曲线曲线之美,体会数形结合和方程的思想在解决几何问题中的价值,体验探索的乐趣,增强学习数学的乐趣。
【教学重点】重点:用代数的方法(对方程组解的讨论)来研究直线与圆锥曲线的公共点问题,对直线与圆锥曲线仅有一个公共点时位置关系的应用探究。
难点:对直线与圆锥曲线仅有一个公共点时位置关系的应用探究,直线与圆锥曲线的综合应用。
【教学程序与设计环节】——与以前所学知识类比,引起认知上的冲突——通过对一个讨论题组的研究,巩固研究问题的基本方法——在讨论和探索中,进一步巩固基本的研究方法,发现容易出错之处并引起重视——师生交流共同小结,归纳一般方法及易错点,解决课前提出的疑问——巩固本节课的知识及方法【教学过程与操作设计】【情景一】 问题1:直线与圆位置关系有相离,相切,相交三种.如果把圆换成椭圆、双曲线、抛物线,又有怎样的位置关系呢?如何判定?【设计意图】与直线和圆的位置关系进行类比,引起学生认知上的冲突.【情景二】讨论题组1题型一:直线与圆锥曲线的公共点问题1.直线y=kx-k+1与椭圆 14922=+y x 的位置关系为( ) (A) 相交 (B) 相切 (C) 相离 (D) 不确定2.已知双曲线方程x 2-y 2=1,过P (0,1)点的直线l 与双曲线只有一个公共点,则l 的条数为( )(A) 4 (B) 3 (C) 2 (D) 13.直线2+=kx y 与抛物线x y 82=有且只有一个公共点,则k 的值为4(A ) 1 (B) 1或3 (C )0 (D) 1或04.已知双曲线141222=-y x 的右焦点为F ,若过点F 的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此直线斜率的取值范围问题2:浏览之后想一想,你打算用什么方法来解决这几个问题呢?【设计意图】复习巩固直线与圆锥曲线位置关系判断的两种方法,几何法和代数法,注意利用数形结合。
高中数学直线与圆锥曲线的位置关系(二)学案
【学习目标】
1.掌握直线与椭圆、抛物线的位置关系.
2.了解圆锥曲线的简单应用.
3.理解数形结合的思想.
【重点难点】掌握直线与椭圆、抛物线的位置关系、圆锥曲线的简单应用.
【合作探究】
【例1】已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点F(0,c)(c>0)到直线l :x -y -2=0的距离为322
.设P 为直线l 上的点,过点P 作抛物线C 的两条切线PA ,PB ,其中A ,B 为切点.
(1)求抛物线C 的方程;
(2)当点P(x0,y0)为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程;
(3)当点P 在直线l 上移动时,求|AF|·|BF|的最小值.
变式训练1 已知椭圆x2a2+y2b2
=1(a >b >0)的右焦点为F2(3,0),离心率为e. (1)若e =32
,求椭圆的方程; (2)设直线y =kx 与椭圆相交于A ,B 两点,若AF2→·BF2→=0,且22<e≤32
,求k 的取值范围.
考向2 定点、定值的证明与探索
【例2】已知动圆过定点A(4,0),且在y 轴上截得弦MN 的长为8.
(1)求动圆圆心的轨迹C 的方程;
(2)已知点B(-1,0),设不垂直于x 轴的直线l 与轨迹C 交于不同的两点P ,Q ,
若x 轴是∠PBQ 的角平分线,证明:直线l 过定点.
【达标检测】
1.已知抛物线y2=2px(p >0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( )
A .x =1
B .x =-1
C .x =2
D .x =-2
2.椭圆C :x24+y23
=1的左、右顶点分别为A1、A2,点P 在C 上且直线PA2斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线PA1斜率的取值范围是( )
A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,34
B.⎣⎢⎡⎦
⎥⎤38,34 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 D.⎣⎢⎡⎦
⎥⎤34,1
3.抛物线C1:y =12p x2(p >0)的焦点与双曲线C2:x23
-y2=1的右焦点的连线交C1于第一象限的点M.若C1在点M 处的切线平行于C2的一条渐近线,则p =
( )
A.316
B.38
C.233
D.433
4.斜率为1的直线l 与椭圆
x24
+y2=1相交于A 、B 两点,则|AB|的最大值为( )
A .2 B.455 C.4105 D.8105
5.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的标准方程为x2a2+y2b2
=1(a >b >0),右焦点为F ,右准线为l ,短轴的一个端点为B.设原点到直线BF 的距离为d1,F 到l 的距离为d2,若d2=6d1,则椭圆C 的离心率为________.
6.直线y =kx +1与椭圆x25+y2m
=1恒有公共点,则m 的取值范围是________. 7.已知抛物线y =ax2的焦点到准线的距离为2,则直线y =x +1截抛物线所得的弦长等于________.
8.已知椭圆x24+y2b2
=1(0<b<2)与y 轴交于A ,B 两点,点F 为该椭圆的一个焦点,则△ABF 面积的最大值为________.
9.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫55
a ,22a 在椭圆上. (1)求椭圆的离心率;
(2)设A 为椭圆的左顶点,O 为坐标原点,若点Q 在椭圆上且满足|AQ|=|AO|,求直线OQ 的斜率的值.。