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§8.9 直线与圆锥曲线的位置关系
课标要求 1.了解直线与圆锥曲线位置关系的判断方法.2.掌握直线被圆锥曲线所截的弦长
公式.3.能利用方程及数形结合思想解决焦点弦、中点弦问题.
知识梳理
1.直线与圆锥曲线的位置判断
将直线方程与圆锥曲线方程联立,消去y(或x),得到关于x(或y)的一元二次方程,则直线与
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
⇔Δ________0.
特别地,①与双曲线渐近线平行的直线与双曲线相交,有且只有一个交点.
②与抛物线的对称轴平行的直线与抛物线相交,有且只有一个交点.
2.弦长公式
已知A(x,y),B(x,y),直线AB的斜率为k(k≠0),
1 1 2 2
则|AB|=
=|x-x|
1 2
=________________________________________________________________________,
或|AB|=|y-y|
1 2
=________________________________________________________________________.
常用结论
1.已知M,N是椭圆C:+=1(a>b>0)上的两点,点O为坐标原点,且P是M,N的中点,
则k ·k =-.
MN OP
2.若曲线为双曲线,其余条件不变,则k ·k =.
MN OP
3.若曲线为抛物线,P(x ,y)为弦MN的中点:k =(开口向右),k =-(开口向左),k
0 0 MN MN MN
=(开口向上),k =-(开口向下).
MN
自主诊断
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)过点的直线一定与椭圆+y2=1相交.( )
(2)直线与抛物线只有一个公共点,则该直线与抛物线相切.( )
(3)与双曲线渐近线平行的直线一定与双曲线有公共点.( )
(4)圆锥曲线的通径是所有的焦点弦中最短的弦.( )
2.直线y=kx+2与椭圆+=1有且只有一个交点,则k的值是( )
A. B.- C.± D.±3.已知直线l:y=x-1与抛物线y2=4x交于A,B两点,则线段AB的长是( )
A.2 B.4 C.8 D.16
4.已知点A,B是双曲线C:-=1上的两点,线段AB的中点是M(3,2),则直线AB的斜率
为( )
A. B. C. D.
题型一 直线与圆锥曲线的位置关系
例1 (1)(多选)直线y=kx-k+与椭圆+=1的位置关系可能为( )
A.相交 B.相切
C.相离 D.有3个公共点
(2)已知直线y=2x+2与双曲线C:-=1(00)有且仅有1个交点,则双曲线C的离
心率为( )
A.5 B. C. D.
跟踪训练1 (1)(2023·北京海淀模拟)已知抛物线C:y2=4x,经过点P的任意一条直线与C均
有公共点,则点P的坐标可以为( )
A.(0,1) B.(1,-3)
C.(3,4) D.(2,-2)
(2)已知双曲线C:-y2=1,过点P(2,1)与双曲线C有且只有一个公共点的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
题型二 弦长问题
例2 (2021·新高考全国Ⅱ)已知椭圆C的方程为+=1(a>b>0),右焦点为F(,0),且离心率
为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线MN与曲线x2+y2=b2(x>0)相切.证明:M,N,F三点
共线的充要条件是|MN|=.
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跟踪训练2 已知焦点在x轴上的椭圆C:+=1(a>b>0),短轴长为2,椭圆左顶点A到左焦
点F 的距离为1.
1
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设椭圆的右顶点为B,过F 的直线l与椭圆C交于点M,N,且S =,求直线l的方程.
1 △BMN
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题型三 中点弦问题
例3 (2024·衡水模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F ,F ,离心率为,短
1 2
轴顶点分别为M,N,四边形MF NF 的面积为32.
1 2
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线l交椭圆C于A,B两点,若AB的中点坐标为(-2,1),求直线l的方程.
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思维升华 解决圆锥曲线“中点弦”问题的思路
(1)根与系数的关系法:联立直线和圆锥曲线的方程得到方程组,消元得到一元二次方程后,
由根与系数的关系及中点坐标公式求解.
(2)点差法:设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为A(x ,y),B(x ,y),将这两点坐标
1 1 2 2
分别代入圆锥曲线的方程,并对所得两式作差,得到一个与弦 AB的中点和直线AB的斜率
有关的式子,可以大大减少计算量.
跟踪训练3 (1)已知双曲线方程为x2-=1,则以A(2,1)为中点的弦所在直线l的方程是( )
A.6x+y-11=0 B.6x-y-11=0
C.x-6y-11=0 D.x+6y+11=0
(2)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点到准线的距离为1,若抛物线C上存在关于直线l:x
-y-2=0对称的不同的两点P和Q,则线段PQ的中点坐标为( )
A.(1,-1) B.(2,0)
C. D.(1,1)