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直线与曲线的位置关系概要


小结:直线与曲线的交点、相交弦问 题的解题思路: 相交 方程组有解 关于或的 一元二次方程有实数根 韦达定 理( △ ≥0 ) 中点坐标、弦长等
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直线与曲线的位置关系
康大学校:刘伙南
教学目标: 1、让学生掌握直线与曲线的位置关系: 相交,相切,相离。 2、让学生掌握处理:直线与曲线的交点 个数问题、中点弦问题、弦长问题、对称 问题等。 3、培养学生的解题能力,分析问题的能 力。
2 例1、 问是否存在过点 P ( 1 , 1 )直线 L ,它 y 2 1 相交于A、B两点,且 与双曲线 x 2 P恰好为线段AB的中点。
例4、 过椭圆X2/a2+Y2/b2=1右焦点F的动直线交 椭圆于A、B两点,A、B、F在右准线上的投影分 别为C、D、E,线段AD、BC、EF必相交于线段 EF的中点。
点评:先证明AD与EF的交点是EF的中点, 再证BC与EF的交点恰好也是EF的中点。
例5、已知L1、L2是过点P(- 2 ,0)的两条 互相垂直的直线,且L1、L2与双曲线Y2-X2=1 各有两个交点,分别为A1、B1和A2、B2。(1) 求L1的斜率K1的取值范围; (2)若 求A L 、 B 2的方程。 5 A2 B2 11 1 L
y 1上的两点,点 例2、 设A、B是双曲线 x 2 N(1,2)是线段AB的中点。(1)求直线AB的
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方程;(2)如果线段AB的垂直平分线与双曲线相 交于C、D两点,那么A、B、C、D四点是否共圆?
分析:问题1,与上面解法一样。但此题有解K=1,AB方程 为Y=X+1,且解得A(-1,0),B(3,4)。问题 2:若四 点共圆,则CD为直径,A、B两点到CD的中点的长分析:问 题1,与上面解法一样。但此题有解K=1,AB方程为Y=X+1, 且解得A(-1,0),B(3,4)。问题为CD的一半,由AB 垂直CD得CD方程为Y=-(X-1)+2;利用弦长公式和中点坐 标公式得CD=4√10,CD的中点坐标N为(-3,6), AN=BN=2√10,故共圆。
例3、 过抛物线Y2=2PX(P>0)的焦点F的直线 交抛物线于A、B两点,点C在抛物线的准线上, 且BC//X轴,求证:直线AC经过原点O。
点评:1、为了减少参数、简化运算,设抛物线上的点A 为( yA2 /2p ,yA )2、问题的本质结构为:过y2=2px(p > 0) 的焦点F的动直线交抛物线于A、B两点,E、D分别是A、 B在准线上的投影,线段AD、BE必相交于原点。
例1、 分析一:先假设L存在,从而将问题转化为求L的方程 ←—求直线的斜率K← 找关于K的方程← P为AB的中点← 韦达定 理←直线与二次曲线的位置关系 解:先假设L存在,并设L的方程为y=k(x-1)+1 由{ y=k(x-1)+1 x2-y2/2=1 ===>(2-k2)x2+2k(k-1)x-﹙k2-2k+3)=0,方 程两根为 X1、X2是 A 、 B 两点的横坐标,于是X1+X2=2,由韦达定理 得:K=2,代入上面方程得2X2-4X+3=0,此方程无解,故L不存在。 分析二:相关点法,设A(X1,Y1)、B(X2,Y2)代入双曲线方程 后相减,利用平方差和中点坐标得斜率K=2,再代入检验,同样不 存在。解法略。
点评:1、处理二次曲线的中点弦问题的方法: A、将直线(参数)方程代入二次曲线方程并整理,利用 韦达定理得到弦的中点坐标的关系,建立方程求解;B、 设出弦的两个端点坐标,利用点在二次曲线上建立方程组, 两式求差得到弦的中点与弦所在直线斜率的关系,建立方 程求解。注意:采用这两种方法的前提条件是直线与方程 必须有两个交点。 2 、处理“存在性问题”和一般方法是:假设存在,求解 并判断(有解且满足题意则有解,无解则不存在)。
点评:本题目是一道常规解析几何题,但有运动 的观点、联系转化的思想,其基本方法是通过讨 论方程来研究曲线的性质,用到二次方程的判别 式、韦达定理等,既能考查综合运算能力,又能 考查思维素质的深刻度。学生在解题时常见的错 误有如下几种:
1、对于第一问,只考虑L1的斜率K1不考虑L2的斜 率这是不合理的,因为L1与双曲线相交不能保证L2 与双曲线相交。 2、对方程(k12-1)x2+2√2k12x+2k12-1=0不考虑二 次项的系数非0,只求判别式大于0,不正确的。 3、还有看不出方程(k12-1)x2+2√2k12x+2k12-1=0 应有两个不相同的实根,只知判别式△ ≥0或k121≠ 0且△ ≥0,这是一个很容易疏忽的细节。
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