直线与二次曲线的交点学案
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8.6双曲线必备知识预案自诊知识梳理1.双曲线的定义平面内与两个定点F1,F2的等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做,两焦点间的距离叫做.集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数.(1)若a c,则点M的轨迹是双曲线;(2)若a c,则点M的轨迹是两条射线;(3)若a c,则点M不存在.2.标准方程(1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的双曲线的标准方程为x2a2−y2b2=1(a>0,b>0);(2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的双曲线的标准方程为y2a2−x2b2=1(a>0,b>0).3.双曲线的性质图形续表2 2−y2b2=1(a>0,b>0)y2a2−x2b2=1(a>0,b>1.过双曲线x2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)上一点M (x 0,y 0)的切线方程为x 0xa 2−y 0y b 2=1.2.双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P (x 0,y 0)为双曲线上任意一点,且不与点F 1,F 2共线,∠F 1PF 2=θ,则△F 1PF 2的面积为b 2tanθ2.3.若点P (x 0,y 0)在双曲线x 2a2−y 2b 2=1(a>0,b>0)内,则被点P 所平分的中点弦的方程为x 0x a 2−y 0y b 2=x 02a 2−y 02b 2.4.双曲线中点弦的斜率公式设点M (x 0,y 0)为双曲线x 2a 2−y 2b2=1(a>0,b>0)的弦AB (不平行y 轴)的中点,则k AB ·k OM =b 2a2,即k AB =b 2x0a 2y 0.5.双曲线的焦半径公式双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的焦点为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),当点M (x 0,y 0)在双曲线右支上时,|MF 1|=ex 0+a ,|MF 2|=ex 0-a ;当点M (x 0,y 0)在双曲线左支上时,|MF 1|=-ex 0-a ,|MF 2|=-ex 0+a.6.若P 是双曲线右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF 1|min =a+c ,|PF 2|min =c-a.7.双曲线的同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于实轴所在直线的弦),其长为2b 2a;异支的弦中最短的为实轴,其长为2a.考点自诊1.判断下列结论是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”.(1)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.()(2)双曲线x2m2−y2n2=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是x2m2−y2n2=0,即xm±yn=0.()(3)关于x,y的方程x2m −y2n=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线.()(4)与双曲线x2m −y2n=1(其中mn>0)共渐近线的双曲线方程可设为x2m−y2n=λ(λ≠0).()(5)若双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)与x2b2−y2a2=1(a>0,b>0)的离心率分别是e1,e2,则1e12+1e22=1.()2.“m>0”是“方程x2m −y2m+2=1表示双曲线”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3.已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)过点(√2,√3),且实轴的两个端点与虚轴的一个端点组成一个等边三角形,则双曲线C的标准方程为()A.x212-y2=1 B.x29−y23=1C.x2-y23=1 D.x223−y232=14.(2019北京,5)已知双曲线x2a2-y2=1(a>0)的离心率是√5,则a=() A.√6 B.4C.2D.125.若双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为.关键能力学案突破考点双曲线的定义【例1】(1)已知点F2为双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点,直线y=kx交双曲线C于A,B两点,若∠AF2B=2π3,S△AF2B=2√3,则双曲线C的虚轴长为.(2)已知双曲线E :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 1的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于A ,B 两点.若△ABF 2的内切圆与边AB ,BF 2,AF 2分别相切于点M ,N ,P ,且|AP|=4,则a 的值为 .解题心得双曲线定义的应用主要有两个方面:一是判定平面内动点轨迹是否为双曲线,进而求出曲线方程;二是在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,结合||PF 1|-|PF 2||=2a ,运用平方的方法,建立与|PF 1|·|PF 2|的联系.对点训练1(1)(2020河南非凡联盟4月联考)已知双曲线C :x 2a 2−y 29=1(a>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,一条渐近线与直线4x+3y=0垂直,点M 在双曲线C 上,且|MF 2|=6,则|MF 1|=( )A.2或14B.2C.14D.2或10(2)(2020河北廊坊省级示范学校联考)设F 1,F 2分别为双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F 1的直线交双曲线C 的左支于A ,B 两点,且|AF 2|=3,|BF 2|=5,|AB|=4,则△BF 1F 2的面积为 .考点双曲线的标准方程【例2】(1)已知动圆M 与圆C 1:(x+4)2+y 2=2外切,与圆C 2:(x-4)2+y 2=2内切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A.x 22−y 214=1(x ≥√2) B.x 22−y 214=1(x ≤-√2) C.x 22+y 214=1(x ≥√2) D.x 22+y 214=1(x ≤-√2)(2)在平面直角坐标系中,经过点P (2√2,-√2),渐近线方程为y=±√2x 的双曲线的标准方程为( )A.x 24−y 22=1 B.x 27−y 214=1C.x 23−y 26=1D.y 214−x 27=1(3)已知双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2且斜率为247的直线与双曲线在第一象限的交点为A ,若(F 2F 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +F 2A ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )·F 1A ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,则双曲线的标准方程可能为( ) A.x 24−y 23=1B.x 23−y 24=1C.x 216−y 29=1D.x 29−y 216=1解题心得1.求双曲线标准方程的答题模板2.利用待定系数法求双曲线方程的常用方法 (1)与双曲线x 2a 2−y 2b 2=1共渐近线的方程可设为x 2a 2−y 2b 2=λ(λ≠0);(2)若双曲线的渐近线方程为y=±bax ,则双曲线的方程可设为x 2a2−y 2b 2=λ(λ≠0);(3)若双曲线过两个已知点,则双曲线的方程可设为x 2m +y 2n=1(mn<0)或mx 2+ny 2=1(mn<0).对点训练2(1)(2020河南安阳模拟)过双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的右焦点F (c ,0)作其渐近线y=√32x 的垂线,垂足为M ,若S △OMF =4√3(O 为坐标原点),则双曲线的标准方程为( )A.x 24−y 23=1 B.x 28−y 26=1 C.x 216−y 212=1D.x 232−y 224=1(2)过双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1的右顶点作x 轴的垂线,与双曲线C 的一条渐近线相交于点A.若以双曲线C 的右焦点F 为圆心,4为半径的圆经过A ,O 两点(O 为坐标原点),则双曲线C 的方程为( )A.x 24−y 212=1 B.x 27−y 29=1 C.x 28−y 28=1 D.x 212−y 24=1(3)经过点P (3,2√7),Q (-6√2,7)的双曲线的标准方程为 .考点双曲线的几何性质(多考向探究)考向1 求双曲线的渐近线方程【例3】(2020福建厦门一模)已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的一个焦点为F ,点A ,B 是双曲线C 的一条渐近线上关于原点对称的两点,以AB 为直径的圆过点F 且交双曲线C 的左支于M ,N 两点,若|MN|=2,△ABF 的面积为8,则双曲线C 的渐近线方程为( )A.y=±√3xB.y=±√33x C.y=±2xD.y=±12x解题心得求双曲线的渐近线方程的方法依据题设条件,求出双曲线方程x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)中a ,b 的值或a 与b 的比值,进而得出双曲线的渐近线方程.对点训练3(2020山东德州高三第二次模拟)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)与双曲线x 2a 2−y 2b 2=12的焦点相同,则双曲线渐近线方程为( )A.y=±√33x B.y=±√3x C.y=±√22xD.y=±√2x考向2 求双曲线的离心率【例4】(2020广东汕尾一模)已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0),F 为双曲线C 的右焦点,A 为双曲线C 的右顶点,过点F 作x 轴的垂线,交双曲线C 于M ,N 两点.若tan ∠MAN=-34,则双曲线C 的离心率为( )A.3B.2C.43D.√2解题心得求双曲线离心率的值或取值范围的方法 (1)求a ,b ,c 的值,由e=ca =√1+b 2a 2直接求出e.(2)列出含有a ,b ,c 的齐次方程(或不等式),借助b 2=c 2-a 2消去b ,然后转化为关于e 的方程(或不等式)求解.对点训练4(2019全国2,理11)设F 为双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P ,Q 两点.若|PQ|=|OF|,则C 的离心率为( )A.√2B.√3C.2D.√5考向3 与双曲线有关的取值范围问题【例5】已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 22-y 2=1上的一点,F 1,F 2是双曲线C 的两个焦点,若MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ <0,则y 0的取值范围是( )A.(-√33,√33) B.(-√36,√36) C.(-2√23,2√23) D.(-2√33,2√33)解题心得与双曲线有关的取值范围问题的解题思路(1)若条件中存在不等关系,则借助此关系直接转化为不等式求解.(2)若条件中没有明显的不等关系,则要善于发现隐含的不等关系来解决. 对点训练5已知焦点在x 轴上的双曲线x 28-m+y 24-m=1,它的焦点到渐近线的距离的取值范围是 .考点双曲线与圆的综合问题【例6】已知点P 为双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)上一点,F 1,F 2为双曲线C 的左、右焦点,若|PF 1|=|F 1F 2|,且直线PF 2与以双曲线C 的实轴为直径的圆相切,则双曲线C 的渐近线方程为( )A.y=±43x B.y=±34xC.y=±35xD.y=±53x对点训练6过双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的左焦点F 作圆O :x 2+y 2=a 2的两条切线,切点为A ,B ,双曲线的左顶点为C ,若∠ACB=120°,则双曲线的渐近线方程为( )A.y=±√3xB.y=±√33x C.y=±√2x D.y=±√22x8.6 双曲线 必备知识·预案自诊知识梳理1.距离的差的绝对值 双曲线的焦点 双曲线的焦距 (1)< (2)= (3)> 3.坐标轴 原点 (-a ,0) (a ,0) (0,-a )(0,a)a2+b22a2b考点自诊1.(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√2.A由“方程x2m −y2m+2=1表示双曲线”得m(m+2)>0,即m>0或m<-2,又“m>0”是“m>0或m<-2”的充分不必要条件,故“m>0”是“方程x 2m −y2m+2=1表示双曲线”的充分不必要条件.故选A.3.C由双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)过点(√2,√3),且实轴的两个端点与虚轴的一个端点组成一个等边三角形,可得{2a2-3b2=1,b a =√3,解得{a=1,b=√3.故双曲线C的标准方程为x2-y23=1.4.D∵双曲线的离心率e=ca =√5,c=√a2+b2,∴√a2+1a=√5,解得a=12.故选D.5.5 3由题意知直线y=-bax过点(3,-4),所以3ba=4,即ba=43,所以e=ca=√1+b2a2=√1+169=53.关键能力·学案突破例1(1)2√2(2)2(1)设双曲线C的左焦点为F1,连接AF1,BF1,由对称性可知四边形AF1BF2为平行四边形,因为∠AF2B=2π3,S△AF2B=2√3,所以S△AF1F2=2√3,∠F1AF2=π3.设|AF1|=r1,|AF2|=r2,则4c2=r12+r22-2r1r2cosπ3,又|r1-r2|=2a,故r1r2=4b2.又S△AF1F2=12r1r2sinπ3=2√3,所以b2=2,所以该双曲线的虚轴长为2√2.(2)由题意知|BM|=|BN|,|PF2|=|NF2|,|AM|=|AP|=4.根据双曲线的定义,知|BF1|-|BF2|=|MF1|-|NF2|=2a,|AF2|-|AF1|=2a,则|AF1|=|AF2|-2a,所以|BF1|-|BF2|=|AM|+|AF1|-|NF2|=|AM|+|AP|+|PF2|-2a-|NF2|=8-2a=2a,所以a=2.对点训练1(1)C(2)92(1)由题意知3a=34,故a=4,则c=5.由|MF2|=6<a+c=9,知点M在双曲线C的右支上.由双曲线的定义知|MF1|-|MF2|=2a=8,所以|MF1|=14.(2)因为|AF2|=3,|BF2|=5,|AF2|-|AF1|=2a,|BF2|-|BF1|=2a,所以|AF2|+|BF2|-|AB|=3+5-4=4=4a,所以a=1,所以|BF1|=3.又|AF2|2+|AB|2=|BF2|2,所以∠F2AB=90°,所以S△BF1F2=12|BF1||AF2|=12×3×3=92.例2(1)A(2)B(3)D(1)设动圆M的半径为r,由题意可得|MC1|=r+√2,|MC2|=r-√2,|C1C2|=8,所以|MC1|-|MC2|=2√2<|C1C2|,所以由双曲线的定义可知动点M在以C1(-4,0),C2(4,0)为焦点,实轴长为2√2的双曲线的右支上,所以a=√2,c=4,所以b2=16-2=14,故动圆圆心M的轨迹方程为x22−y214=1(x≥√2).(2)因为双曲线的渐近线方程为y=±√2x ,所以可设所求双曲线的方程为2x 2-y 2=k (k ≠0).又点P (2√2,-√2)在双曲线上,所以k=16-2=14,所以双曲线的方程为2x 2-y 2=14,所以双曲线的标准方程为x 27−y 214=1.故选B .(3)由(F 2F 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +F 2A ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )·F 1A ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,可知(F 2F 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +F 2A ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )·(F 2A ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −F 2F 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )=0,即|F 2A ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |2-|F 2F 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |2=0,所以|F 2A|=|F 1F 2|=2c.又AF 2的斜率为247,所以cos ∠AF 2F 1=-725.在△AF 1F 2中,由余弦定理得|AF 1|=165c.由双曲线的定义得165c-2c=2a ,即c a=53,所以a ∶b=3∶4.所以此双曲线的标准方程可能为x 29−y 216=1.故选D .对点训练2(1)C (2)A (3)y 225−x 275=1(1)由题意易得|FM|=b ,又|OF|=c ,FM ⊥OM ,所以|OM|=√|OF |2-|FM |2=a.联立{ba =√32,12ab =4√3,解得{a =4,b =2√3, 所以双曲线的标准方程为x 216−y 212=1.故选C .(2)不妨设渐近线y=ba x 与直线x=a 交于点A ,则点A (a ,b ).依题意,c=4,√(4-a )2+b 2=4,a 2+b 2=c 2=16,解得a 2=4,b 2=12,故双曲线的标准方程为F 24−y 212=1.(3)设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn<0).因为所求双曲线经过点P (3,2√7),Q (-6√2,7), 所以{9m +28n =1,72m +49n =1,解得{m =-175,n =125.故所求双曲线的方程为y 225−x 275=1.例3B 不妨设点A ,B 在直线y=b a x 上,点F (c ,0),则设点A (x 0,b a x 0),B -x 0,-bax 0.因为以AB 为直径的圆过点F ,所以AF ⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以AF ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =c 2-x 02−b 2a2x 02=c 2-c 2a2x 02=0,所以x 0=±a.所以S △ABF =12·c·|2bax 0|=bc=8.由{x 2+y 2=c 2,x 2a 2-y 2b 2=1,得y=±b 2c ,则|MN|=2b 2F=2,即b 2=c.所以b=2,c=4,所以a=√c 2-b 2=2√3.所以双曲线C 的渐近线方程为y=±√33x.故选B .对点训练3A 由椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)与双曲线x 2a 2−y 2b 2=12,即x 2a 22−y 2b 22=1的焦点相同,可得a 2-b 2=a 22+b 22,即a 2=3b 2,所以ba =√33.所以双曲线的渐近线方程为y=±√33x.故选A .例4B 由题意可知tan ∠MAN=2tan∠MAF1-tan 2∠MAF =-34,解得tan ∠MAF=3.令x=c ,则y=±b 2a , 可得tan ∠MAF=b 2ac -a =c 2-a 2ac -a=c+a a=3,则e=ca =2.故选B .对点训练4A 如图,设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ ⊥x 轴.∵|PQ|=|OF|=c ,∴|PA|=c2.∴PA 为以OF 为直径的圆的半径,A 为圆心,∴|OA|=c2. ∴Pc 2,c 2.又点P 在圆x 2+y 2=a 2上,∴c24+c 24=a 2,即c22=a 2,∴e 2=c2a 2=2,∴e=√2.故选A .例5A 因为点F 1(-√3,0),F 2(√3,0),x 022−y 02=1,所以MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-√3-x 0,-y 0)·(√3-x 0,-y 0)=x 02+y 02-3<0,即3y 02-1<0,解得-√33<y 0<√33.对点训练5(0,2) 因为双曲线x 28-m+y 24-m =1的焦点在x 轴上,所以{8-m >0,4-m <0,解得4<m<8.所以焦点到渐近线的距离d=√m -4∈(0,2).例6A 如图.由已知得|PF1|=|F1F2|=2c.因为直线PF2与以双曲线C的实轴为直径的圆相切,设切点为M,所以|OM|=a,OM⊥PF2,所以|MF2|=√c2-a2=b.由双曲线的定义可得|PF2|-|PF1|=2a,所以|PF2|=2a+2c,所以cos∠OF2M=bc =(2c)2+(2a+2c)2-(2c)22×2c×(2a+2c),整理得c=2b-a.又c2=a2+b2,解得ba=43.所以双曲线C的渐近线方程为y=±43x.故选A.对点训练6A如图,连接OA,OB.设双曲线x 2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的焦距为2c(c>0),则点C(-a,0),F(-c,0).由双曲线和圆的对称性,可知点A与点B关于x轴对称,则∠ACO=∠BCO=12∠ACB=12×120°=60°.因为|OA|=|OC|=a,所以△ACO为等边三角形,所以∠AOC=60°.因为FA与圆O相切于点A,所以OA⊥FA.在Rt△AOF中,因为∠AOC=60°,所以|OF|=2|OA|,即c=2a,所以b=√c2-a2=√(2a)2-a2=√3a.所以双曲线x 2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±√3x.。
第2课时 双曲线几何性质的应用学习目标 1.了解直线与双曲线的位置关系.2.了解与直线、双曲线有关的弦长、中点等问题.知识点一 直线与双曲线的位置关系思考 直线与圆(椭圆)有且只有一个公共点,则直线与圆(椭圆)相切,那么,直线与双曲线相切,能用这个方法判断吗? 答案 不能.梳理 设直线l :y =kx +m (m ≠0),①双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),②把①代入②得(b 2-a 2k 2)x 2-2a 2mkx -a 2m 2-a 2b 2=0.(1)当b 2-a 2k 2=0,即k =±b a时,直线l 与双曲线C 的渐近线平行,直线与双曲线相交于一点.(2)当b 2-a 2k 2≠0,即k ≠±b a时,Δ=(-2a 2mk )2-4(b 2-a 2k 2)(-a 2m 2-a 2b 2). Δ>0⇒直线与双曲线有两个公共点,此时称直线与双曲线相交; Δ=0⇒直线与双曲线有一个公共点,此时称直线与双曲线相切; Δ<0⇒直线与双曲线没有公共点,此时称直线与双曲线相离. 知识点二 弦长公式若斜率为k (k ≠0)的直线与双曲线相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则|AB |=+k2x 1+x 22-4x 1x 2]=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1k 2y 1+y 22-4y 1y 2].1.若直线与双曲线交于一点,则直线与双曲线相切.( × ) 2.直线l :y =x 与双曲线C :2x 2-y 2=2有两个公共点.( √ )类型一 直线与双曲线的位置关系例1 已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为233,且过点(6,1).(1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l :y =kx +2与双曲线C 恒有两个不同的交点A ,B ,求k 的取值范围. 考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的位置关系 解 (1)由e =233,可得c 2a 2=43,所以a 2=3b 2,故双曲线方程可化为x 23b 2-y 2b2=1.将点P (6,1)代入双曲线C 的方程, 解得b 2=1,所以双曲线C 的方程为x 23-y 2=1.(2)联立直线与双曲线方程,⎩⎨⎧y =kx +2,x 2-3y 2-3=0,消去y ,得(1-3k 2)x 2-62kx -9=0.由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧Δ=72k 2--3k2-,1-3k 2≠0,解得-1<k <1且k ≠±33. 所以k 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫-1,-33∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,33∪⎝ ⎛⎭⎪⎫33,1. 反思与感悟 (1)解决直线与双曲线的公共点问题,不仅要考虑判别式,更要注意二次项系数为0时,直线与渐近线平行的特殊情况.(2)双曲线与直线只有一个公共点的题目,应分两种情况讨论:双曲线与直线相切或直线与双曲线的渐近线平行.(3)注意对直线l 的斜率是否存在进行讨论.跟踪训练1 已知双曲线x 2-y 24=1,过点P (1,1)的直线l 与双曲线只有一个公共点,求直线l 的斜率k .考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的位置关系 解 当直线l 的斜率不存在时, 直线l :x =1与双曲线相切,符合题意. 当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为y =k (x -1)+1, 代入双曲线方程,得(4-k 2)x 2-(2k -2k 2)x -k 2+2k -5=0. 当4-k 2=0时,k =±2,直线l 与双曲线的渐近线平行,l 与双曲线只有一个公共点; 当4-k 2≠0时,令Δ=0,得k =52.综上,k =52或k =±2或k 不存在.类型二 弦长公式及中点弦问题 例2 双曲线的方程是x 24-y 2=1.(1)直线l 的倾斜角为π4,被双曲线截得的弦长为8311,求直线l 的方程;(2)过点P (3,1)作直线l ′,使其被双曲线截得的弦恰被P 点平分,求直线l ′的方程. 考点 直线与双曲线的位置关系 题点 弦长及弦中点问题解 (1)设直线l 的方程为y =x +m ,代入双曲线方程,得3x 2+8mx +4(m 2+1)=0, Δ=(8m )2-4×3×4(m 2+1)=16(m 2-3)>0, ∴m 2>3.设直线l 与双曲线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点, 则x 1+x 2=-83m ,x 1x 2=m 2+3.由弦长公式|AB |=1+k 2|x 1-x 2|,得 2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-83m 2-m 2+3=8311, ∴42×m 2-33=8311,即m =±5,满足m 2>3,∴直线l 的方程为y =x ±5.(2)设直线l ′与双曲线交于A ′(x 3,y 3),B ′(x 4,y 4)两点, 点P (3,1)为A ′B ′的中点,则x 3+x 4=6,y 3+y 4=2. 由x 23-4y 23=4,x 24-4y 24=4,两式相减得(x 3+x 4)(x 3-x 4)-4(y 3+y 4)(y 3-y 4)=0, ∴y 3-y 4x 3-x 4=34,∴l ′的方程为y -1=34(x -3),即3x -4y -5=0.把此方程代入双曲线方程,整理得5y 2-10y +114=0,满足Δ>0,∴所求直线l ′的方程为3x -4y -5=0.反思与感悟 (1)使用弦长公式时,一般可以利用根与系数的关系,解决此类问题,一定不要忽略直线与双曲线相交这个条件,得到的k 要保证满足相交,即验证Δ>0.(2)与弦中点有关的问题主要用点差法.跟踪训练2 设双曲线的顶点是椭圆x 23+y 24=1的焦点,该双曲线又与直线15x -3y +6=0交于A ,B 两点,且OA ⊥OB (O 为坐标原点). (1)求此双曲线的方程; (2)求|AB |.考点 直线与双曲线的位置关系 题点 弦长及弦中点问题解 (1)已知椭圆的焦点为(0,±1), 即是双曲线的顶点,因此设双曲线方程为y 2-mx 2=1(m >0),① 又直线15x -3y =-6,②A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是方程①②组成的方程组的两个解.由⎩⎨⎧y 2-mx 2=1,15x -3y =-6,得⎝ ⎛⎭⎪⎫53-m x 2+4153x +3=0, 当m =53时,显然不满足题意.当m ≠53时,则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-415353-m ,x 1x 2=353-m ,又OA ⊥OB ,∴OA →·OB →=0,∴x 1x 2+y 1y 2=0,∴x 1x 2+y 1y 2=83x 1x 2+2153(x 1+x 2)+4=0,∴83×353-m +2153×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-415353-m +4=0,∴m =13,经验证,此时Δ>0.∴双曲线的方程为y 2-x 23=1.(2)∵⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-15,x 1x 2=94,∴|AB |=1+k 2×x 1+x 22-4x 1x 2=1+⎝⎛⎭⎪⎫1532×-152-4×94=4.类型三 由直线与双曲线相交求参数的取值范围(值)例3 已知中心在坐标原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为(3,0). (1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l :y =kx +2与双曲线C 恒有两个不同的交点A ,B ,且OA →·OB →>2(其中O 为原点),求k 的取值范围.考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的位置关系解 (1)设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由已知得a =3,c =2,所以b =1.故所求双曲线方程为x 23-y 2=1.(2)将y =kx +2代入x 23-y 2=1,可得(1-3k 2)x 2-62kx -9=0. 由直线l 与双曲线交于不同的两点,得⎩⎨⎧1-3k 2≠0,Δ=-62k2+-3k2=-k2,故k 2≠13且k 2<1.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=62k 1-3k 2,x 1x 2=-91-3k 2,由OA →·OB →>2,得x 1x 2+y 1y 2>2. 又因为y 1y 2=(kx 1+2)(kx 2+2)=k 2x 1x 2+2k (x 1+x 2)+2=-9k 21-3k 2+12k21-3k2+2=3k 21-3k2+2. 所以-91-3k 2+3k 21-3k 2+2>2,所以3k 2-91-3k 2>0.又因为k 2≠13且k 2<1,所以13<k 2<1.所以k 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫k ⎪⎪⎪-1<k <-33或33<k <1. 反思与感悟 当与直线有关时,常常联立直线与双曲线的方程,消元后利用一元二次方程的判别式、根与系数的关系构造相关数量关系式求解. 跟踪训练3 已知双曲线C :x 2-y 2=1及直线l :y =kx -1. (1)若l 与C 有两个不同的交点,求实数k 的取值范围;(2)若l 与C 交于A ,B 两点,O 是坐标原点,且△AOB 的面积为2,求实数k 的值. 考点 直线与双曲线的位置关系题点 直线与双曲线相交弦长与三角形面积 解 (1)双曲线C 与直线l 有两个不同的交点,则方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-y 2=1,y =kx -1有两个不同的实数根,整理得(1-k 2)x 2+2kx -2=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-k 2≠0,Δ=4k 2+-k2,解得-2<k <2且k ≠±1.∴当双曲线C 与直线l 有两个不同的交点时,k 的取值范围是(-2,-1)∪(-1,1)∪(1,2).(2)设交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 直线l 与y 轴交于点D (0,-1).由(1)知,C 与l 联立的方程为(1-k 2)x 2+2kx -2=0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-2k1-k 2,x 1x 2=-21-k 2.当A ,B 在双曲线上的一支上且|x 1|>|x 2|时,S △OAB =S △OAD -S △OBD=12(|x 1|-|x 2|) =12|x 1-x 2|; 当A ,B 在双曲线的两支上且x 1>x 2时,S △OAB =S △ODA +S △OBD=12(|x 1|+|x 2|) =12|x 1-x 2|. ∴S △OAB =12|x 1-x 2|=2,∴(x 1-x 2)2=(22)2, 即⎝⎛⎭⎪⎫-2k 1-k 22+81-k 2=8,解得k =0或k =±62. 又∵-2<k <2且k ≠±1, ∴当k =0或k =±62时,△AOB 的面积为 2.1.若直线y =kx 与双曲线4x 2-y 2=16相交,则实数k 的取值范围是( ) A .-2<k <2B .-1<k <1C .0<k <2D .-2<k <0考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的位置关系 答案 A解析 易知k ≠±2,将y =kx 代入4x 2-y 2=16得关于x 的一元二次方程(4-k 2)x 2-16=0,由Δ>0可得-2<k <2.2.“直线与双曲线有唯一交点”是“直线与双曲线相切”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考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的位置关系 答案 B3.直线y =x -1被双曲线2x 2-y 2=3所截得的弦的中点坐标是( ) A .(1,2) B .(-2,-1) C .(-1,-2)D .(2,1)考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的位置关系 答案 C解析 将y =x -1代入2x 2-y 2=3,得x 2+2x -4=0,由此可得弦的中点的横坐标为x 1+x 22=-22=-1,将x =-1代入直线方程y =x -1得y =-2,故选C. 4.过点A (3,-1)且被A 点平分的双曲线x 24-y 2=1的弦所在的直线方程是________.考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的其他问题 答案 3x +4y -5=0解析 易知所求直线的斜率存在,设为k ,设该直线的方程为y +1=k (x -3),代入x 24-y 2=1,消去y 得关于x 的一元二次方程(1-4k 2)x 2+(24k 2+8k )x -36k 2-24k -8=0, ∴-24k 2+8k 1-4k 2=6,∴k =-34,此时Δ>0,符合题意,∴所求直线方程为3x +4y -5=0.5.过双曲线x 2-y 22=1的右焦点F 作直线l 交双曲线于A ,B 两点,若|AB |=4,则满足条件的直线l 有________条.考点 直线与双曲线的位置关系题点 直线与双曲线相交弦长与三角形面积 答案 3解析 当直线l 交双曲线于左右两支时,因为2a =2,而|AB |=4,故可有两条.若直线l 交双曲线于同支,当直线l 垂直于x 轴时,|AB |=4,故只有一条,所以满足条件的直线有3条.双曲线的综合问题常涉及其离心率、渐近线、范围等,与向量、三角函数、不等式等知识交汇考查综合运用数学知识的能力.(1)当与向量知识结合时,注意运用向量的坐标运算,将向量间的关系,转化为点的坐标问题,再根据根与系数的关系,将所求问题与条件建立关系求解.(2)当与直线有关时,常常联立直线与双曲线的方程,消元后利用一元二次方程的判别式、根与系数的关系构造相关关系求解.一、选择题1.双曲线C 与椭圆x 29+y 24=1有相同的焦距,一条渐近线的方程为x -2y =0,则双曲线C 的标准方程为( ) A.x 24-y 2=1 B.x 24-y 2=1或y 2-x 24=1 C .x 2-y 24=1或y 2-x 24=1D .y 2-x 24=1 考点 双曲线性质的应用题点 双曲线与椭圆结合的有关问题 答案 B2.设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( ) A.2B.3C .2D .3 考点 双曲线的几何性质 题点 求双曲线的离心率答案 B解析 设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0).∵直线l 过双曲线的焦点且与对称轴垂直, ∴直线l 的方程为x =c 或x =-c ,代入x 2a 2-y 2b 2=1,得y 2=b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2a 2-1=b 4a 2, ∴y =±b 2a ,故|AB |=2b 2a .依题意2b2a=4a ,∴b 2a 2=2,∴c 2-a 2a2=e 2-1=2,∴e = 3. 3.双曲线y 2b 2-x 2a 2=1(a >b >0)的一条渐近线与椭圆x 2a 2+y 2b2=1交于点M ,N ,则|MN |等于( )A .a +b B.2aC.a 2+b 2 D.a 2-b 2考点 双曲线性质的应用题点 双曲线与椭圆结合的有关问题 答案 C解析 双曲线y 2b 2-x 2a 2=1的一条渐近线方程为y =ba x ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =ba x ,x 2a 2+y 2b 2=1,得x =±22a . 所以|MN |=1+b 2a 2|x 2-x 1|=a 2+b 2a 2·2a=a 2+b 24.已知F 1,F 2分别为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos∠F 1PF 2等于( ) A.14B.35C.34D.45 考点 双曲线的定义 题点 双曲线的焦点三角形 答案 C解析 由双曲线定义知,|PF 1|-|PF 2|=22, 又|PF 1|=2|PF 2|,∴|PF 2|=22,|PF 1|=4 2.|F 1F 2|=2c =2 a 2+b 2=4.∴cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=32+8-162×22×42=2416×2=34. 5.已知双曲线方程为x 2-y 24=1,过P (1,0)的直线l 与双曲线只有一个公共点,则l 的条数为( )A .4B .3C .2D .1 考点 直线与双曲线的位置关系题点 直线与双曲线的位置关系答案 B解析 由双曲线x 2-y 24=1的渐近线方程为y =±2x ,点P (1,0)是双曲线的右顶点,则直线x =1与双曲线只有一个公共点,过点P (1,0)且平行于渐近线y =±2x 时,直线l 与双曲线只有一个公共点,有2条,故满足题意的直线共3条. 6.已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交双曲线于A ,B 两点,若AB 的中点坐标为N (-12,-15),则E 的方程为( )A.x 23-y 26=1 B.x 26-y 23=1 C.x 24-y 25=1 D.x 25-y 24=1 考点 直线与双曲线的位置关系题点 弦长及弦中点问题答案 C解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 21a 2-y 21b 2=1,x 22a 2-y 22b2=1, 两式相减可得x 1+x 2x 1-x 2a 2=y 1+y 2y 1-y 2b 2.∵线段AB 的中点坐标为N (-12,-15), ∴-x 1-x 2a 2=-y 1-y 2b 2. ∴y 1-y 2x 1-x 2=4b 25a 2.∵直线的斜率为-15-12-3=1, ∴4b 25a 2=1. ∵右焦点为F (3,0),∴a 2+b 2=9,解得a 2=4,b 2=5,∴E 的方程为x 24-y 25=1. 7.已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 22-y 2=1上的一点,F 1,F 2是C 的两个焦点.若MF 1→·MF 2→<0,则y 0的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,33B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-36,36 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-223,223 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-233,233 考点 双曲线的几何性质题点 双曲线范围的应用答案 A解析 由题意知a 2=2,b 2=1, 所以c 2=3,不妨设F 1(-3,0),F 2(3,0),所以MF 1→=(-3-x 0,-y 0),MF 2→=(3-x 0,-y 0),所以MF 1→·MF 2→=x 20-3+y 20=3y 20-1<0,所以-33<y 0<33. 8.如图,已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于点B ,A ,若△ABF 2为等边三角形,则双曲线的离心率为( ) A.7B .4 C.233 D. 3考点 双曲线的几何性质题点 求双曲线的离心率答案 A解析 因为△ABF 2为等边三角形,不妨设|AB |=|BF 2|=|AF 2|=m ,A 为双曲线上一点,|F 1A |-|F 2A |=|F 1A |-|AB |=|F 1B |=2a ,B 为双曲线上一点,则|BF 2|-|BF 1|=2a ,|BF 2|=4a ,|F 1F 2|=2c ,由∠ABF 2=60°,得∠F 1BF 2=120°,在△F 1BF 2中,由用余弦定理,得4c 2=4a 2+16a 2-2·2a ·4a ·cos120°,得c 2=7a 2,则e 2=7,即e =7.二、填空题 9.双曲线x 2a 2-y 29=1的离心率e =54,则其两条渐近线方程为________. 考点 双曲线性质的应用题点 以离心率或渐近线为条件的简单问题答案 y =±34x 解析 双曲线x 2a 2-y 29=1,∴b =3, 又双曲线的离心率e =c a =1+b 2a 2=1+9a 2=54, 解得a =4, ∴双曲线的两条渐近线方程为y =±b a x =±34x .10.双曲线x 29-y 216=1的右顶点为A ,右焦点为F ,过点F 平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B ,则△AFB 的面积为________.考点 双曲线的定义题点 双曲线的焦点三角形答案 3215 解析 双曲线右顶点A (3,0),右焦点F (5,0),双曲线一条渐近线的斜率是43,则直线FB 的方程是y =43(x -5),与双曲线方程联立解得点B 的纵坐标为-3215,故△AFB 的面积为12×|AF ||y B |=12×2×3215=3215. 11.若双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)与直线y =2x 无交点,则离心率e 的取值范围是________. 考点 双曲线的几何性质题点 求双曲线离心率的取值范围答案 (1,5]解析 由题意可得,双曲线的渐近线的斜率ba≤2,所以e =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2≤ 5. 又e >1,则离心率e 的取值范围是(1,5].12.过P (8,3)作双曲线9x 2-16y 2=144的弦AB ,且P 为弦AB 的中点,那么直线AB 的方程为________.考点 直线与双曲线的位置关系题点 弦长及弦中点问题答案 3x -2y -18=0解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由P (8,3)为弦AB 的中点,可得x 1+x 2=16,y 1+y 2=6,又9x 21-16y 21=144,9x 22-16y 22=144,两式相减,可得9(x 1+x 2)(x 1-x 2)-16(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0,即为9(x 1-x 2)-6(y 1-y 2)=0,可得k AB =y1-y 2x 1-x 2=32,则直线AB 的方程为y -3=32(x -8),即3x -2y -18=0.三、解答题13.已知双曲线的渐近线方程为y =±2x ,且双曲线过点(-3,42).(1)求双曲线的方程;(2)若直线4x -y -6=0与双曲线相交于A ,B 两点,求|AB |的值.考点 直线与双曲线的位置关系题点 直线与双曲线的位置关系解 (1)双曲线的渐近线方程为y =±2x ,则设双曲线的方程为x 2-y24=λ(λ≠0),把(-3,42)代入方程,得9-324=λ,解得λ=1,∴双曲线的方程为x 2-y 24=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧4x -y -6=0,x 2-y24=1,整理得3x 2-12x +10=0,由根与系数的关系,得x 1+x 2=4,x 1x 2=103, 由弦长公式可知|AB |=+k 2x 1+x 22-4x 1x 2] =+⎝ ⎛⎭⎪⎫42-4×103=21023, ∴|AB |的值为21023. 四、探究与拓展 14.过双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F 作一条与其渐近线平行的直线l ,交C 于点P .若点P 的横坐标为2a ,求双曲线C 的离心率. 考点 双曲线的几何性质题点 求双曲线的离心率解 如图所示,不妨设与渐近线平行的直线l 的斜率为b a , 又直线l 过右焦点F (c,0),则直线l 的方程为y =b a(x -c ).因为点P 的横坐标为2a ,代入双曲线方程得4a 2a 2-y 2b2=1, 化简得y =-3b 或y =3b (点P 在x 轴下方,故舍去), 故点P 的坐标为(2a ,-3b ),代入直线方程得-3b =b a (2a -c ),化简可得离心率e =c a =2+ 3.15.直线y =ax +1与双曲线3x 2-y 2=1相交于A ,B 两点.(1)求线段AB 的长;(2)当a 为何值时,以AB 为直径的圆经过坐标原点? 考点 直线与双曲线的位置关系题点 弦长及弦中点问题解 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =ax +1,3x 2-y 2=1,消去y , 得(3-a 2)x 2-2ax -2=0.由题意可得3-a 2≠0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=2a3-a 2,x 1x 2=-23-a 2.(1)|AB |=x 1-x 22+y 1-y 22=+a 2x 1+x 22-4x 1x 2] =+a 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 3-a 22+83-a 2=2+a 2-a 2|3-a 2|.(2)由题意知,OA ⊥OB ,则OA →·OB →=0.即x 1x 2+y 1y 2=0,∴x 1x 2+(ax 1+1)(ax 2+1)=0,即(1+a 2)x 1x 2+a (x 1+x 2)+1=0,∴(1+a 2)·-23-a 2+a ·2a3-a 2+1=0,解得a =±1.经检验当a =±1时,以AB 为直径的圆经过坐标原点.。
直线与双曲线的位置关系及中点弦问题1.直线与双曲线的位置关系的判断设直线)0(:≠+=m m kx y l ,双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 联立解得 02)(222222222=----b a m a mkx a x k a b若0222=-k a b 即ab k ±=,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点; 若0222≠-k a b 即ab k ±≠, ))((4)2(222222222b a m a k a b mk a -----=∆0>∆⇒直线与双曲线相交,有两个交点;0=∆⇒直线与双曲线相切,有一个交点;0<∆⇒直线与双曲线相离,无交点;直线与双曲线有一个公共点是直线与双曲线相切的必要不充分条件。
2.直线与圆锥曲线相交的弦长公式设直线l :y =kx +n ,圆锥曲线:F (x ,y )=0,它们的交点为P 1 (x 1,y 1),P 2 (x 2,y 2),且由⎩⎨⎧+==nkx y y x F 0),(,消去y →ax 2+bx +c =0(a≠0),Δ=b 2 -4ac 。
设),(),,(2211y x B y x A ,则弦长公式为:则2122124)(1||x x x x kAB -++= 若联立消去x 得y 的一元二次方程:)0(02≠=++a c by ay设),(),,(2211y x B y x A ,则2122124)(11||y y y y k AB -++= 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)。
【例1】过点P 与双曲线221725x y -=有且只有一个公共点的直线有几条,分别求出它们的方程。
解析:若直线的斜率不存在时,则x =,满足条件;若直线的斜率存在时,设直线的方程为5(y k x -=则5y kx =+-217x =, ∴22257(5725x kx -+-=⨯,222(257)72(5(57250k x kx --⨯-+--⨯=,当k =时,方程无解,不满足条件;当k =21075⨯⨯=方程有一解,满足条件;当2257k ≠时,令222[14(54(257)[(5165]0k k ∆=-----=,化简得:k 无解,所以不满足条件;所以满足条件的直线有两条x =10y x =+。
初二函数专题11--直线与双曲线交点处理【例1】 (2009湖北荆门)直线()0y ax a =>与双曲线3y x=交于()()1122A x y B x y ,、,两点,则122143x y x y -=_____________.【补充】已知正比例函数与反比例函数图象交点到x 轴的距离是3,到y 轴的距离是4,求它们的解析式.【例2】 (2002全国数学竞赛辽宁预赛)若一次函数3y x b =+和反比例函数3b y x-=的图像有两个交点,当b =______时,有一个交点的纵坐标为6.【例3】 (2009湖北武汉)如图,直线43y x =与双曲线()0k y x x =>交于点A .将直线43y x=向右平移92个单位后,与双曲线()0k y x x =>交于点B ,与x 轴交于点C ,若2AOBC=,则k =_________.【例4】 一个一次函数的图象与直线59544y x =+平行,与x 轴,y 轴分别交于A ,B 两点,并且通过()125--,,则在线段AB 上(包括端点A ,B 两点),横纵坐标都是整数的点有_______个.【补充】(2008年芜湖市)在平面直角坐标系xoy中,直线y x=向上平移1个单位长度得到直线l.直线l与反比例函数kyx=的图象的一个交点为()2A a,,则k的值等于.【例5】 (06年北京课改卷)在平面直角坐标系xOy中,直线y x=-绕点O顺时针旋转90o的到直线l.直线l与反比例函数kyx=的图象的一个交点为A(a,3),试确定反比例函数的解析式.【例6】 (06年成都中考题)已知反比例函数kyx=(0k<)的图像经过点A(m),过点A作AB⊥x轴于点B,且AOB∆⑴求k和m的值.⑵若一次函数1y ax=+的图象经过点A,并且与x轴相交于点C,求:AO AC的值.【例7】(2007四川乐山中考)如图,反比例函数kyx=的图像与一次函数y mx b=+的图像交于(13)A,,(1)B n-,两点.(1)求反比例函数与一次函数的解析式;(2)根据图像回答:当x取何值时,反比例函数的值大于一次函数的值.【补充】(2007四川资阳)如图,已知()()424A B n--,,,是一次函数y kx b=+的图象与反比例函数的图象的两个交点.(1) 求此反比例函数和一次函数的解析式;(2) 根据图象写出使一次函数的值小于反比例函数的值的x的取值范围.【例8】利用图象解一元二次方程230x x+-=时,我们采用的一种方法是:在平面直角坐标系中画出抛物线2y x=和直线3y x=-+,两图象交点的横坐标就是该方程的解.(1)填空:利用图象解一元二次方程230x x+-=,也可以这样求解:在平面直角坐标系中画出抛物线y=和直线y x=-,其交点的横坐标就是该方程的解.(2)已知函数6yx=-的图象(如图9所示),利用图象求方程630xx-+=的近似解(结果保留两个有效数字).BOAyx(图9)(图9)。
2.1.4 两条直线的交点学习目标1.会求直线和直线的交点以及它与二元一次方程组的解之间的关系;2.学习两直线交点坐标的求法,以及判断两直线位置的方法;3.通过两直线交点和二元一次方程组的联系,从而认识事物之间的联系.能够用辩证的观点看问题.学习重点 判断两直线是否相交,求交点坐标.学习难点 两直线相交与二元一次方程的关系.学习过程 自主学习指导问题1.平面上两直线的位置关系?能否通过方程去研究直线的相交问题?问题2.由直线方程的概念,我们知道直线上的一点与二元一次方程的解的关系,那么如果两直线相交于一点,这一点与两条直线的方程有何关系?问题3.如果两条直线相交,交点坐标与二元一次方程组有什么关系?问题4.若二元一次方程组有唯一解,两直线 ,若二元一次方程组无解,两直线 ,若二元一次方程组有无数解,两直线 .问题5.直线和直线的交点以及它与二元一次方程组的解之间的关系问题6.直线1111:A 0l x B y C ++=和直线2222:0l A x B y C ++=是否有交点的一般性结论:若 ,则直线1l 和直线2l 相交;若 ,则直线1l 和直线2l 重合;若 ,则直线1l 和直线2l 平行. ☞课前自主练习1. 分别判断下列直线1l 和直线2l 是否相交,若相交,求出它们的交点.(1) 12:27,:3270l x y l x y -=+-=;(2) 12:2640,:41280l x y l x y -+=-+=;(3) 12:4240,:23l x y l y x ++==-+.2.直线l 经过原点,且经过另两条直线 2380,10x y x y ++=--=的交点,求直线l 的方程.3.若3条直线2380,10x y x y ++=--=和0x ky +=相交于一点,则k 的值等于 .☞课堂检测训练1. 已知两条直线12:(3)453,:2(5)8l m x y m l x m y ++=-++=.当m 为何值时, 1l 与2l :(1)相交? (2)平行? (3)垂直?2. 已知直线l 经过两条直线2330,20x y x y --=++=的交点,且与直线310x y +-=平行,求直线l 的方程.课后巩固训练1.两直线320x y -+=与320x y +-=的位置关系是 .2.已知直线210x y +-=与直线(1)30m x y --+=相交,则实数m 的取值范围是 .3.已知点(0,1)M -,点N 在直线10x y -+=上,若直线MN 垂直于直线230x y +-=,则点N 的坐标是 .4.求经过两条直线78380x y +-=和320x y -=的交点,且在两坐标轴上截距相等的直线l 的方程.。
直线与双曲线渐近线的交点问题
首先,让我们来了解一下直线和双曲线的性质。
直线是一种简单且容易理解的图形,其方程通常可以用斜率和截距来描述。
而双曲线则是一种曲线,其方程通常可以用二次方程来描述,具有两个分支,分别向两个方向无限延伸。
双曲线还有一个重要的性质,就是它的渐近线。
渐近线是一条直线,它与曲线在无穷远处相交,并且在该点处的切线与渐近线平行。
对于双曲线来说,它有两条渐近线,分别与两个分支相交。
现在,让我们考虑直线与双曲线的渐近线的交点问题。
假设我们有一条直线和一条双曲线,它们的方程分别为y=mx+b和
y=±sqrt(a^2 + x^2),其中a为双曲线的参数。
我们的问题是找出直线与双曲线的渐近线的交点坐标。
为了解决这个问题,我们可以利用微积分的知识来求解。
首先,我们需要找出双曲线的渐近线的方程。
对于双曲线
y=±sqrt(a^2 + x^2),当x趋向正无穷时,y也趋向正无穷,因此双曲线的渐近线是y=±a。
现在我们可以将直线和渐近线的方程代入,解出它们的交点坐标。
这涉及到方程的求解和代数运算,最终我们可以得到交点的坐标。
通过以上的分析,我们可以看到直线与双曲线的渐近线的交点
问题涉及到了多个数学领域的知识,包括代数、微积分和解析几何。
这个问题不仅具有理论意义,还可以应用到实际问题中,例如在工
程和物理学中的应用。
因此,研究直线与双曲线渐近线的交点问题
不仅可以增进我们对数学的理解,还可以拓展我们对实际问题的解
决能力。
高三第二轮复习:
《直线与二次曲线的交点唯一问题》(1)
学案设计
班级: 学生: 目标:
老师想让你达到的教学目标如下,你有信心吗?
一、想一想
1、请写出常用的两种直线方程形式:
点斜式,斜截式。
2、二次曲线包括、、、。
3、过圆O: X2+Y2=R2上一点P(a,b)的切线方程是。
二、练一练
分组练习:C:求与圆X2+Y2=2相切且经过点P(1,1)的直线方程。
B:求与圆X2+Y2=2相切且经过点P(2,0)的直线方程。
A:Y=X+m与圆X2+Y2=2何时相离?相切?相交?
实战宝典:
三、听一听
例1.X2/2+Y2=1,L:Y=X+2
C:求与L平行且与椭圆相切的直线方程。
B:求与L平行且与椭圆有唯一交点的直线方程。
A:求椭圆上的点到L的最短距离。
实战宝典:
四、议一议
五、搏一搏
例2.Y2=4X
C:求过抛物线上一点P(1,2)且与抛物线相切的直线方程。
B:求过抛物线外一点P(0,1)且与抛物线相切的直线方程。
A:求过抛物线外一点P(0,1)且与抛物线有唯一交点的直线方程。
六、悟一悟
1、比较抛物线的切线求法与椭圆的切线求法的异同。
2、直线与抛物线相切是直线与抛物线交点唯一的什么条件?
3、听了本节课,你的收获有哪些?
七、试一试
作业:(见指导书)。