曲线的交点(2)PPT课件(高中数学)
2025届高中数学一轮复习课件《抛物线(二)》ppt
x1,3,x2 三个数构成等差数列,则线段|AB|的长为( )
A.9
B.8
C.7
D.6
答案
高考一轮总复习•数学
第23页
解析:如图,设准线 l 与 x 轴交于点 M,过点 A 作准线 l 的垂线 AD,
交 l 于点 D.由抛物线的定义知|AD|=|AF|=4.因为点 F 是线段 AC 的中点,
所以|AD|=2|MF|=2p,所以 2p=4,解得 p=2.所以抛物线的方程为 y2=4x. 设 A(x1,y1),B(x2,y2),则|AF|=x1+p2=x1+1=4,所以 x1=3,所以 A(3,2 3).又 F(1,0),所以 kAF=32-31= 3,所以直线 AF 的方程为 y= 3(x-1),将此方程与 抛物线方程 y2=4x 联立后消去 y 并整理,得 3x2-10x+3=0,所以 x1+x2=130,所以|AB|=x1 +x2+p=130+2=136.故选 C.
y1y=px1+x→过A的切线, 由yy221y==2ppxx12,+x→过B的切线,
y22=2px2,
得两切线交点 Qy21py2,y1+2 y2,又由 y1y2=-p2 知 xQ
=-p2,即 Q 点轨迹方程为准线 x=-p2. 易验证 kQA·kQB=-1,即 QA⊥QB.
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理清教材 强基固本
高考一轮总复习•数学
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直线与抛物线的位置关系 联立yy2==k2xp+x,m, 得 k2x2+2(mk-p)x+m2=0. ①相切:k≠0,Δ=0; ②相交:k≠0,Δ>0 或 k=0; ③相离:k≠0,Δ<0.
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两条直线交点的坐标(课件)高中数学新教材选择性必修第一册
第一课时 “两直线的交点坐标”课时教学设计
(四)教学过程——问题5
问题5:根据对问题4的研究,我们可以怎么样判断直线 l1 与直线 l2 的位置关系? 师生活动:学生思考、讨论交流,总结结论.
设计意图:对问题4的探究进行总结归纳,同时得到判断两直线位置关系的方法.
第一课时 “两直线的交点坐标”课时教学设计
设计意图:总结复习引入部分的探究,并得到求交点坐标的方法.
第一课时 “两直线的交点坐标”课时教学设计
(四)教学过程——问题1
.
例1:求下列两条直线的交点坐标,并画出图形.
l1 : 3x 4 y 2 0,l2 : 2x y 2 0.
解:(1)解方程组
3x 4 y 2 0, 2x y 2 0,
从知识内容来说并不是很难,但从解析几何的特点看,就需要培养 学生如何利用直线方程来讨论其特点,得到直线交点,以及交点个数对 应于直线在平面内的相对位置关系.在教学过程中应该围绕两直线一般 方程的系数的变化来揭示两直线方程联立解的情况,从而判定两直线的 位置特点,设置平面内任意两直线方程组解的情况的讨论,为课题引入 寻求理论上的解释,使学生从熟悉的平面几何的直观定义深入到准确描 述这三类情况,在教学过程中,应强调用交点个数判定位置关系与用斜 率、截距判定两直线位置关系的一致性.
第一课时 “两直线的交点坐标”课时教学设计
,
(四)教学过程——问题2
问题2:
如果两直线 l1 : A1x + B1 y + C1 = 0 l2 : A2x + B2 y + C2 = 0 相交于一点 A
,若点 A 的坐标为 (m, n) 则点 A 的坐标与这两条直线的方程有何关系?
几何元素
高中数学第2章2.6曲线与方程2.6.3曲线的交点讲义(含解析)苏教版选修2_1
2.6.3曲线的交点[对应学生用书P43]给出下列两组直线,回答问题. (1)l 1:x +2y =0,l 2:2x +4y -3=0; (2)l 1:2x -y =0,l 2:3x +y -7=0. 问题1:两组直线的位置关系. 提示:(1)平行;(2)相交.问题2:如何判断它们的位置关系?能否用这种方法来判定两条曲线的位置关系? 提示:两直线位置关系的判断可有两种方法:一是利用斜率;二是两方程联立,利用方程的解来判定.第二种方法可以用来判定两曲线的位置关系.问题3:如何求两曲线的交点坐标.提示:把表示曲线的方程联立,解方程组,其解即为曲线交点的坐标.已知曲线C 1:f 1(x ,y )=0和C 2:f 2(x ,y )=0.(1)P 0(x 0,y 0)是C 1和C 2的公共点⇔⎩⎪⎨⎪⎧f 1(x 0,y 0)=0,f 2(x 0,y 0)=0.(2)求两曲线的交点,就是求方程组⎩⎪⎨⎪⎧f 1(x ,y )=0,f 2(x ,y )=0的实数解.(3)方程组有几组不同的实数解,两条曲线就有几个公共点;方程组没有实数解,两条曲线就没有公共点.直线与圆锥曲线联立,消元得方程ax 2+bx +c =0方程特征 交点个数位置关系 直线与椭圆a ≠0,Δ>0 2 相交 a ≠0,Δ=0 1 相切 a ≠0,Δ<0 0 相离直线与双曲线a =0 1 直线与双曲线的渐近线平行,两者相交a ≠0,Δ>02相交a≠0,Δ=0 1 相切a≠0,Δ<00 相离直线与抛物线a=0 1直线与抛物线的对称轴平行,两者相交a≠0,Δ>0 2 相交a≠0,Δ=0 1 相切a≠0,Δ<00 相离[对应学生用书P44]直线与圆锥曲线的位置关系[例1] 已知直线l:kx-y+2=0,双曲线C:x2-4y2=4,当k为何值时:(1)l与C无公共点;(2)l与C有惟一公共点;(3)l与C有两个不同的公共点.[思路点拨] 直线与圆锥曲线公共点的个数就是直线与圆锥曲线方程所组成的方程组解的个数,从而问题可转化为由方程组的解的个数来确定参数k的取值.[精解详析] 将直线与双曲线方程联立消去y,得(1-4k2)x2-16kx-20=0.①当1-4k2≠0时,有Δ=(-16k)2-4(1-4k2)·(-20)=16(5-4k2).(1)当1-4k2≠0且Δ<0,即k<-52或k>52时,l与C无公共点.(2)当1-4k2=0,即k=±12时,显然方程①只有一解.当1-4k2≠0,Δ=0,即k=±52时,方程①只有一解.故当k=±12或k=±52时,l与C有惟一公共点.(3)当1-4k2≠0,且Δ>0时,即-52<k<52,且k≠±12时,方程有两解,l与C有两个公共点.[一点通] 直线与圆锥曲线的位置关系,可以通过讨论直线方程与曲线方程组成的方程组的实数解的个数来确定,通常消去方程组中变量y (或x )得到关于变量x (或y )的一元二次方程,考虑该一元二次方程的判别式Δ,则有:Δ>0⇔直线与圆锥曲线相交于两个点; Δ=0⇔直线与圆锥曲线相交于一个点; Δ<0⇔直线与圆锥曲线无交点.1.对不同的实数值m ,讨论直线y =x +m 与椭圆x 24+y 2=1的位置关系.解:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 24+y 2=1,消去y 得x 24+(x +m )2=1, 整理得5x 2+8mx +4m 2-4=0.Δ=(8m )2-4×5(4m 2-4)=16(5-m 2).当-5<m <5时,Δ>0, 直线与椭圆相交;当m =-5或m =5时,Δ=0, 直线与椭圆相切;当m <-5或m >5时,Δ<0, 直线与椭圆相离.2.已知抛物线的方程为y 2=4x ,直线l 过定点P (-2,1),斜率为k ,k 为何值时,直线l 与抛物线y 2=4x 只有一个公共点;有两个公共点;没有公共点?解:(1)当k =0时,直线l 与x 轴平行,易知与抛物线只有一个交点.(2)当k ≠0时,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2)+1,y 2=4x ,消去x ,得ky 2-4y +4(2k +1)=0,Δ=16-4k ×4(2k +1).①当Δ=0,即k =-1或12时,直线l 与抛物线相切,只有一个公共点;②当Δ>0,即-1<k <12且k ≠0时,直线l 与抛物线相交,有两个公共点;③当Δ<0,即k <-1或k >12时,直线l 与抛物线相离,没有公共点.综上:当k =-1或12或0时,直线l 与抛物线只有一个公共点;当-1<k <12,且k ≠0时,直线l 与抛物线有两个公共点;当k <-1或k >12时,直线l 与抛物线没有公共点.直线被圆锥曲线截得的弦长问题[例2] 已知斜率为2的直线经过椭圆x 25+y 24=1的右焦点F 1,与椭圆相交于A 、B 两点,求弦AB 的长.[思路点拨] 先求出直线与椭圆的两个交点,再利用两点间的距离公式,也可以从公式上考查A 、B 坐标间的联系,进行整体运算.[精解详析] 法一:∵直线l 过椭圆x 25+y 24=1的右焦点F 1(1,0),又直线的斜率为2.∴直线l 的方程为y =2(x -1),即2x -y -2=0. 由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -2=0,x 25+y24=1,得交点A (0,-2),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫53,43.则AB =(x A -x B )2+(y A -y B )2=(0-53)2+(-2-43)2=1259=553. 法二:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则A 、B 的坐标为方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -2=0,x 25+y24=1的公共解.对方程组消去y ,得3x 2-5x =0.则x 1+x 2=53,x 1·x 2=0.∴AB =(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=(x 1-x 2)2(1+k 2AB )=(1+k 2AB )[(x 1+x 2)2-4x 1x 2] =(1+22)[(53)2-4×0]=553.法三:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -2=0,x 25+y24=1,消去y ,得3x 2-5x =0,则x 1,x 2是方程3x 2-5x =0的两根. ∴x 1+x 2=53.由圆锥曲线的统一定义,得AF 1=15×(5-x 1),F 1B =15×(5-x 2),则AB =AF 1+F 1B =15×[10-(x 1+x 2)]=15×253=553.[一点通] 弦长的求法:(1)求出端点坐标,利用两点间的距离公式求解. (2)结合根与系数的关系,利用变形公式l =(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]或 l =(1+1k2)[(y 1+y 2)2-4y 1y 2]求解.(3)利用圆锥曲线的统一定义求解.3.过抛物线y 2=8x 的焦点作倾斜角为45°的直线,则被抛物线截得的弦长为________. 解析:由抛物线y 2=8x 的焦点为(2,0),得直线的方程为y =x -2,代入y 2=8x 得(x -2)2=8x ,即x 2-12x +4=0. ∴x 1+x 2=12,弦长=x 1+x 2+p =12+4=16. 答案:164.直线y =2x -3与双曲线x 22-y 2=1相交于两点A 、B ,则AB =________.解析:设直线y =2x -3与双曲线x 22-y 2=1两交点坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -3,x 22-y 2=1,得7x 2-24x +20=0,∴x 1+x 2=247,x 1x 2=207,∴|AB |=1+22|x 1-x 2|=5·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=5·(247)2-4×207=457. 答案:4575.如图,椭圆x 216+y 29=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,一条直线l经过F 1与椭圆交于A ,B 两点,若直线l 的倾斜角为45°,求△ABF 2的面积.解:由椭圆的方程x 216+y 29=1知,a =4,b =3,∴c =a 2-b 2=7.由c =7知F 1(-7,0),F 2(7,0), 又直线l 的斜率k =tan 45°=1, ∴直线l 的方程为x -y +7=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +7=0,x 216+y 29=1消去x ,整理得25y 2-187 y -81=0,∴y 1+y 2=18 725,y 1y 2=-8125.∴|y 1-y 2|= (y 1+y 2)2-4y 1y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫187252+4×8125=72225, ∴S △ABF 2=12|F 1F 2|·|y 1-y 2|=12×2 7×72 225=721425.两曲线相交的综合问题[例3] 已知椭圆x 216+y 24=1,过点P (2,1)作一弦,使弦在这点被平分,求此弦所在直线方程.[思路点拨] 设出直线的斜率,联立直线与椭圆方程,消去y ,得关于x 的方程,用根与系数的关系和弦中点坐标,得斜率的方程,求解即可,也可用“点差法”求解.[精解详析] 法一:设所求直线的方程为y -1=k (x -2),代入椭圆方程并整理,得(4k 2+1)x 2-8(2k 2-k )x +4(2k -1)2-16=0. 又设直线与椭圆的交点为A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2), 则x 1,x 2是上面的方程的两个根, 所以x 1+x 2=8(2k 2-k )4k 2+1, 因为P 为弦AB 的中点,所以2=x 1+x 22=4(2k 2-k )4k 2+1, 解得k =-12,所以所求直线的方程为x +2y -4=0.法二:设直线与椭圆交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 因为P 为弦AB 的中点,所以x 1+x 2=4,y 1+y 2=2, 又因为A ,B 在椭圆上, 所以x 21+4y 21=16,x 22+4y 22=16, 两式相减,得(x 21-x 22)+4(y 21-y 22)=0, 即(x 1+x 2)(x 1-x 2)+4(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0, 所以y 1-y 2x 1-x 2=-(x 1+x 2)4(y 1+y 2)=-12,即k AB =-12. 所以所求直线的方程为y -1=-12(x -2),即x +2y -4=0.[一点通] 解决直线与圆锥曲线的位置关系时,一般采用“设而不求”的思想,将直线方程与圆锥曲线方程联成方程组,转化为一元二次方程,利用根与系数的关系,把已知条件转化为弦的端点坐标之间的关系求解,在涉及“中点弦”问题时,“点差法”是最常用的方法.6.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点. 求证:(1)x 1x 2为定值;(2)1FA +1FB为定值.证明:(1)抛物线y 2=2px 的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p2,0,当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y =k (x -p2)(k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -p 2),y 2=2px消去y ,得k 2x 2-p (k 2+2)x +k 2p 24=0.由根与系数的关系,得x 1x 2=p 24(定值).当AB ⊥x 轴时,x 1=x 2=p 2,x 1x 2=p 24也成立.(2)由抛物线的定义知,FA =x 1+p 2,FB =x 2+p2.1FA +1FB =1x 1+p 2+1x 2+p2 =x 1+x 2+p p2(x 1+x 2)+x 1x 2+p 24=x 1+x 2+p p2(x 1+x 2)+p 22=x 1+x 2+pp 2(x 1+x 2+p )=2p (定值).7.设双曲线C :x 2a2-y 2=1(a >0)与直线l :x +y =1相交于两个不同点A ,B .(1)求双曲线C 的离心率e 的取值范围;(2)设直线l 与y 轴的交点为P ,若PA u u u r =512PB u u u r,求a 的值.解:(1)将y =-x +1代入双曲线x 2a2-y 2=1(a >0)中得(1-a 2).x 2+2a 2x -2a 2=0.所以⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2≠0,4a 4+8a 2(1-a 2)>0,解得0<a <2,且a ≠1.又双曲线的离心率e =1+a2a=1a 2+1,所以e >62,且e ≠ 2. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (0,1),因为PA u u u r =512PB u u u r,所以(x 1,y 1-1)=512(x 2,y 2-1).由此得x 1=512x 2.由于x 1,x 2是方程(1-a 2)x 2+2a 2x -2a 2=0的两根,且1-a 2≠0,所以1712x 2=-2a21-a2,512x 22=-2a21-a2. 消去x 2,得-2a 21-a 2=28960.由a >0,解得a =1713. 8.(陕西高考)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.解: (1)如图,设动圆圆心O 1(x ,y ),由题意得,O 1A =O 1M . 当O 1不在y 轴上时,过O 1作O 1H ⊥MN 交MN 于H ,则H 是MN 的中点, ∴O 1M = x 2+42, 又O 1A = (x -4)2+y 2, ∴(x -4)2+y 2= x 2+42, 化简得y 2=8x (x ≠0).当O 1在y 轴上时,O 1与O 重合,点O 1的坐标(0,0)也满足方程y 2=8x , ∴动圆圆心的轨迹C 的方程为y 2=8x .(2)证明:如图,由题意,设直线l 的方程为y =kx +b (k ≠0),P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),将y =kx +b 代入y 2=8x 中,得k 2x 2+(2bk -8)·x +b 2=0, 其中Δ=-32kb +64>0.由根与系数的关系得,x 1+x 2=8-2bkk2,① x 1x 2=b 2k2,②因为x 轴是∠PBQ 的角平分线,所以y 1x 1+1=-y 2x 2+1, 即y 1(x 2+1)+y 2(x 1+1)=0,(kx 1+b )(x 2+1)+(kx 2+b )(x 1+1)=0, 2kx 1x 2+(b +k )(x 1+x 2)+2b =0,③将①②代入③,得2kb 2+(k +b )(8-2bk )+2k 2b =0, ∴k =-b ,此时Δ>0, ∴直线l 的方程为y =k (x -1), ∴直线l 过定点(1,0).讨论直线与圆锥曲线的位置关系时,先联立方程,消去x 或y ,得出一个一元二次方程,通过研究判别式Δ的情况,研究位置关系,值得注意的是,若是直线与圆或椭圆时,无需讨论二次项系数是否为零(一定不为零),直接考察Δ的情况即可.若是直线与双曲线或抛物线时,则需讨论二次项系数等于零和不等于零两种情况.这是特别要注意的问题.同时还要注意直线斜率不存在时的情形.[对应课时跟踪训练(十七)]1.曲线x 2-xy -y 2-3x +4y -4=0与x 轴的交点坐标是________. 解析:当y =0时,得x 2-3x -4=0, 解得x 1=4或x 2=-1.所以交点坐标为(4,0)和(-1,0). 答案:(4,0),(-1,0)2.曲线x 2+y 2=4与曲线x 2+y 29=1的交点个数为________. 解析:由数形结合可知两曲线有4个交点. 答案:43.设抛物线y 2=8x 的准线与x 轴交于点Q ,若过点Q 的直线l 与抛物线有公共点,则直线l 的斜率的取值范围是________.解析:由y 2=8x ,得准线方程为x =-2. 则Q 点坐标为(-2,0). 设直线y =k (x +2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),y 2=8x ,得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0.若直线l 与y 2=8x 有公共点, 则Δ=(4k 2-8)2-16k 4≥0. 解得-1≤k ≤1. 答案:[-1,1]4.曲线y =x 2-x +2和y =x +m 有两个不同的公共点,则实数m 的范围是________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,y =x 2-x +2,消去y ,得x 2-2x +2-m =0.若有两个不同的公共点,则Δ=4-4(2-m )>0, ∴m >1.答案:(1,+∞)5.如果椭圆x 236+y 29=1的一条弦被点(4,2)平分,那么这条弦所在直线的方程是 ________.解析:设直线与椭圆的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). ∵P (4,2)为AB 中点,∴x 1+x 2=8,y 1+y 2=4. 又∵A ,B 在椭圆上,∴x 21+4y 21=36,x 22+4y 22=36. 两式相减得(x 21-x 22)+4(y 21-y 22)=0, 即(x 1+x 2)(x 1-x 2)+4(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0, ∴y 1-y 2x 1-x 2=-(x 1+x 2)4(y 1+y 2)=-12. 即直线l 的斜率为-12.∴所求直线方程为x +2y -8=0. 答案:x +2y -8=06.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为42,离心率为64. (1)求椭圆的标准方程;(2)直线l 与该椭圆交于M 、N 两点,MN 的中点为A (2,-1),求直线l 的方程. 解:(1)由题意2a =42, ∴a =22,又e =c a =c 22=64,∴c = 3.∴b 2=a 2-c 2=8-3=5.故所求椭圆的标准方程为x 28+y 25=1.(2)∵点A 在椭圆内部,∴过A 点的直线必与椭圆有两交点.当直线斜率不存在时,A 点不可能为弦的中点,故可设直线方程为y +1=k (x -2),它与椭圆的交点分别为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y +1=k (x -2),x 28+y25=1.消去y 得(8k 2+5)x 2-16k (2k +1)x +8[(2k +1)2-5]=0, ∴x 1+x 2=16k (2k +1)8k 2+5, 又∵A (2,-1)为弦MN 的中点, ∴x 1+x 2=4,即16k (2k +1)8k 2+5=4, ∴k =54,从而直线方程为5x -4y -14=0.7.已知椭圆C 1与抛物线C 2的焦点均在x 轴上,C 1的中心和C 2的顶点均为原点O ,从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中:(1)求C 1,C 2(2)请问是否存在直线l 满足条件:①过C 2的焦点F ;②与C 1交于不同两点M ,N 且满足OM u u u u r ⊥ON u u u r?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(1)设抛物线C 2:y 2=2px (p ≠0),则有y 2x=2p (x ≠0),据此验证4个点知(3,-23),(4,-4)在抛物线上,易求C 2:y 2=4x .设C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),把点(-2,0),⎝⎛⎭⎪⎫2,22代入得⎩⎪⎨⎪⎧4a 2=1,2a 2+12b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=1.∴C 1的方程为x 24+y 2=1.(2)容易验证直线l 的斜率不存在时,不满足题意;当直线l 的斜率存在时,假设存在直线l 过抛物线焦点F (1,0),设其方程为y =k (x -1),与C 1的交点坐标为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y =k (x -1)消去y 得,(1+4k 2)x 2-8k 2x +4(k 2-1)=0,于是x 1+x 2=8k 21+4k 2,x 1x 2=4(k 2-1)1+4k 2. ①所以y 1y 2=k (x 1-1)·k (x 2-1) =k 2[x 1x 2-(x 1+x 2)+1]=k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫4(k 2-1)1+4k 2-8k 21+4k 2+1=-3k 21+4k 2. ② 由OM u u u u r ⊥ON u u u r ,即OM u u u u r ·ON u u u r=0,得x 1x 2+y 1y 2=0. ③将①②代入③式得,4(k 2-1)1+4k 2-3k 21+4k 2=k 2-41+4k 2=0,解得k =±2.所以存在直线l 满足条件,且l 的方程为:y =2x -2或y =-2x +2.8.已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点的距离的最大值为3,最小值为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线l :y =kx +m 与椭圆C 相交于A ,B 两点(A ,B 不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点.求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.解:(1)由题意设椭圆C 的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).由题意得a +c =3,a -c =1, ∴a =2,c =1,b 2=3. ∴椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.(2)证明:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24+y23=1得,(3+4k 2)x 2+8mkx +4(m 2-3)=0, ∴Δ=64m 2k 2-16(3+4k 2)(m 2-3)>0, 即3+4k 2-m 2>0.∴x 1+x 2=-8mk 3+4k 2,x 1x 2=4(m 2-3)3+4k2.y 1y 2=(kx 1+m )·(kx 2+m )=k 2x 1x 2+mk (x 1+x 2)+m 2=3(m 2-4k 2)3+4k2. ∵以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点D (2,0),k AD ·k BD =-1,∴y 1x 1-2·y 2x 2-2=-1,化简得 y 1y 2+x 1x 2-2(x 1+x 2)+4=0,即3(m 2-4k 2)3+4k 2+4(m 2-3)3+4k 2+16mk 3+4k 2+4=0,化简得7m 2+16mk +4k 2=0,解得m 1=-2k ,m 2=-2k 7,且满足3+4k 2-m 2>0.当m =-2k 时,l :y =k (x -2),直线过定点(2,0),与已知矛盾; 当m =-2k 7时,l :y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -27,直线过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫27,0. 综上可知,直线l 过定点,定点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫27,0.。
新教材高中数学第二章双曲线方程及性质的应用课件新人教B版选择性必修第一册ppt
【补偿训练】 已知双曲线 x2-y2=4,直线 l:y=k(x-1),试确定满足下列条件的实数 k 的取 值范围. (1)直线 l 与双曲线有两个不同的公共点; (2)直线 l 与双曲线有且只有一个公共点; (3)直线 l 与双曲线没有公共点.
【解析】联立x2-y2=4,
消去 y,
y=k(x-1),
(3)△F1MF2 的底|F1F2|=8,由(2)知 m=± 10 . 所以△F1MF2 的高 h=|m|= 10 ,所以 S△MF1F2=4 10 .
与双曲线有关的综合问题 (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联系求解. (2)当与直线知识综合时,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求解.
弦长及中点弦问题的解题策略 (1)利用弦长公式|AB|= 1+k2 |xA-xB|= 1+k2 · (xA+xB)2-4xAxB ,求解 的关键是正确应用根与系数的关系,整理时要始终保持两根之和、两根之积的形 式. (2)涉及弦长的中点问题,常用“点差法”,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标 联系起来,同时还应充分挖掘题目的隐含条件,寻找量与量间的关系. 其具体解题思路如下:
类型三 双曲线性质的综合应用(逻辑推理、数学运算)
x2 y2 【典例】1.设 F1,F2 是双曲线 C:a2 -b2 =1(a>0,b>0)的左右焦点,A 为左顶
16 点,点 P 为双曲线 C 右支上一点,|F1F2|=10,PF2⊥F1F2,|PF2|= 3 ,O 为坐标
原点,则→OA ·→OP =( )
得(1-k2)x2+2k2x-k2-4=0.(*)
2. 1.4 两条直线的交点课件(北师大版必修二)
得l1,l2的交点坐标为
-4m 4 ( , ). 4-m 4-m -4m 8 代入l3的方程得 -3m· -4=0. 4-m 4-m 2 解得m=-1或m=3, 2 ∴当m=-1或m=3时,l1,l2,l3交于一点.
(2)若l1与l2不相交,则m=4,若l1与l3不相交,则m= 1 -6,若l2与l3不相交,则m∈∅. 2 1 综上知:当m=-1或m= 3 或m=4或m=- 6 时,三条 直线不能构成三角形,即构成三角形的条件是m∈(-∞, 1 1 2 2 -1)∪(-1,-6)∪(-6,3)∪(3,4)∪(4,+∞).
[一点通]
解答本题充分利用了直线相交与联立
直线方程所得方程组之间的关系,以及直线上的点的坐 标与直线的方程之间的关系,掌握并理解这些关系是解 此类问题的基础.
பைடு நூலகம்
1.直线3x+2y+6=0和2x+5y-7=0的交点的坐
标 为 ( ) A.(- 4 3,- x+23) y+6=0, x=-4, 解析:由 得 B.(4,3) 2x+5y-7=0, y=3. C.(-4,3) 故两直线的交点坐标为 (-4,3).
法二:设直线l与直线4x+y+6=0的交点为P(x0,-4x0-6). 该点P关于(0,0)的对称点是(-x0,4x0+6). 根据题意知,该对称点在直线3x-5y-6=0上, ∴-3x0-5(4x0+6)-6=0,
36 解得x0=-23. 36 6 ∴P点坐标为(-23,23). 6 23 ∴直线l的方程为y= 36x,即x+6y=0. -23
4.过直线2x-y+4=0与x-y+5=0的交点,且在y轴
上截距为8的直线的方程是
( )
A.2x+y-8=0
高中数学第二章直线和圆的方程-两条直线的交点坐标-两点间的距离公式课件新人教A版选择性必修第一册
即交点坐标为376,47.
(3)由题意可得52xx+ +43yy= =2aa,+1, 解得yx==a2-a77+2,3,
由于交点在第
四象限,所以2aa-7+ 723<>00,,
解得-32<a<2.
两条直线相交的判定方法
方法一 方法二 方法三
联立直线方程解方程组,若有一解,则两条直线相交 两条直线斜率都存在且斜率不等 两条直线的斜率一个存在,另一个不存在
所以直线l1与l2平行.
题型2 过两条直线交点的直线的问题 求过两条直线x-2y+4=0和x+y-2=0的交点,且分别满
足下列条件的直线l的方程: (1)直线l与直线3x-4y+1=0平行; (2)直线l与直线5x+3y-6=0垂直.
解:由xx+-y2-y+24==0,0, 得交点坐标为(0,2). (1)因为直线 l 与 3x-4y+1=0 平行, 所以 l 的斜率 k=34,l 的方程为 y=34x+2,即 3x-4y+8=0. (2)因为直线 l 与 5x+3y-6=0 垂直, 所以 l 的斜率 k=35,l 的方程 y=53x+2,即为 3x-5y+10=0.
A.5
B. 37
C. 13
D.4
【答案】A
【解析】|MN|= 2+12+1-52=5.
()
2.已知点A(-2,-1),B(a,3),且|AB|=5,则a的值为________. 【答案】1或-5 【解析】由两点间距离公式,得(-2-a)2+(-1-3)2=52,所以(a +2)2=32,所以a+2=±3,即a=1或a=-5.
则a的取值范围是________.
【答案】(1)B (2)376,47 (3)-32<a<2
【解析】(1)由题意知,l2 与 y 轴的交点在 l1 上,又因为 l2 与 y 轴的交 点为0,34,所以 A×0+3×34+C=0,C=-4.
4高中数学 抛物线的性质及其应用PPT课件
于A,B两点。
(1)求证:A以B为直径的圆与准线相切 y
(2)求证: 1 1 为定值
A
| AF| | BF|
M
A
M
k2x2(F x
B
l
B
| AFx|1x2|B x2 p 1F| (xx12x1 xp 2)2pp4x22 2pp42p22p (2k k222 kp 22)p42
直线与抛物 线相交(一 个交点)
>0 =0 <0
相交 相切 相离
7
最值问题
例:求 y24x抛 上物 的 P 到线 点 直 3x4y线 1 5 0 的距 的最小值
设 l:3x4yb0
代入抛物线 y2 , 4(得 4y : b)
3 整理得 3y2: 16y4b0
P
162 48b0b16 3
dmin
|1516| 3
若 ,则l直 :x线 p A (p,p)B ,(p,p) |A| B 2p
2
22 2
若 ,设l直 :y线 k(xp),代入抛物线方程
2
2
k2y2p(k22)x1k2p20
4
|A| B 1 k 2|x A x B |1 k 2 p 2 (k k 2 4 2 )2 p 2
k21 ta2n1 2p 2p k2 2p ta2nsi2n
B
l
B
2
2
(2 )设 A (x 1 ,y 1 ) B ,(x 12 ,y 2 )当 1,A 垂 1B 1x 轴 直 2 x 1 时 于 x 2 2 p , |AF | |BF | p p p
当 A不 B 垂x直 轴于 时,A 设 B :y直 k(x线 p), 2
代入抛物线方程,得 15
两条直线的交点坐标(PPT)- 2022-2023学年高二数学同步备课
【解析】令m=0得x+y-4=0,①
令m=1,得3x+2y-11=0,②
将①②联立得
x+y-4=0
=3
得
=1
3x + 2y − 11=0
把x=3,y=1代入(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0的左边,
得(2m+1)× 3+(m+1)× 1-7m-4=0,∴点P的坐标为(3,1).
3+λ
1
1
=1,解得λ=-
,所以所求直线方程为3x-2y+1-
(x+3y+4)=0,即x-y=0.
2-3λ
4
4
答案:x-y=0
(三)典型例题
【类题通法】1.常见的四大直线系方程
(1)过定点P(x0,y0)的直线系A(x-x0)+B(y-y0)=0(A2+B2≠0),还可以表示为y-y0=k(x-x0)(斜率不
直观想象和数学运算的核心素养。
学习目标
1.会用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标,提升数学运算的核心素养.
2.会根据方程组解的个数判定两条直线的位置关系,培养逻辑推理的核心素养.
重点、难点
重点:能用解方程组的方法求两直线的交点坐标
难点:会根据方程组解的个数判定两条直线的位置关系
(一)新知导入
【提示】直线l上每一个点的坐标都满足直线方程,也就是说直线上的点的坐标是其方程的解.反之,直
线l的方程的每一个解都表示直线上的点的坐标.
【探究2】已知两条直线l1与l2相交,如何用代数方法求它们的交点的坐标?
【提示】两条直线的方程联立解方程组,方程组的解就是这两条直线的交点坐标.
【探究3】由两条直线方程联立解方程组,若方程组有唯一解,说明两条直线是什么位置关系?若无解或
高中数学选择性必修一双曲线的简单几何性质(第2课时)
(2)已知双曲线的中心在原点,过右焦点F(2,0)作斜率为
15 5
的直线,交双
曲线于M,N两点,且|MN|=4,求双曲线方程.
(1)|AB|= (x1-x2)2+(y1-y2)2
= (1+a2)[(x1+x2)2-4x1x2]
= (1+a2)[3-2aa22+3-8 a2]
=2
(1+a2)(6-a2)
|3-a2|
.
(2)记坐标原点为O,由题意知,OA⊥OB,则 O→A · O→B =0,即x1x2+y1y2= 0,
∴x1x2+(ax1+1)(ax2+1)=0. 即(1+a2)x1x2+a(x1+x2)+1=0, ∴(1+a2)·3--2a2+a·3-2aa2+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.
所以双曲线的标准方程是x42-y52=1.故选B.
(2)已知双曲线x2-
y2 2
=1,问过点A(1,1)能否作直线l,使l与双曲线交于P,
Q两点,并且A为线段PQ的中点?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明
理由.
【解析】 设符合题意的直线l存在,并设P(x1,y1),Q(x2,y2),则 xx1222- -yy221222= =11, ,作差可得(x1-x2)(x1+x2)=12(y1-y2)(y1+y2).
思考题2
已知双曲线方程为x2-
y2 4
=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( B )
高中数学第一章坐标系1.1平面直角坐标系1.1.1平面直角
题型一 题型二 题型三
解:(1)设
������ ������
=
������,
得y=kx,所以
k
为过原点的直线的斜率.
又 x2+y2-4x+1=0 可化简为(x-2)2+y2=3,
它表示以(2,0)为圆心, 3为半径的圆,如图所示.
当直线 y=kx 与已知圆相切,且切点在第一象限时,k 最大,
此时,|CP|= 3, |������������| = 2,
(2)曲线可看作是满足某些条件的点的集合或轨迹,由此我们可借 助坐标系,研究曲线与方程间的关系.
名师点拨1.两点间的距离公式:在平面直角坐标系 中,P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点之间的距离公式为
|P1P2|= (������1-������2)2 + (������1-������2)2.
所以
-1 + 2������ < -3-������ < 0,
0,
即
������
<
1 2
,
������ > -3.
所以-3<m< 12.
答案:-3<m<
1 2
2.曲线与方程 在平面直角坐标系中,如果某曲线C上的点与一个二元方程 f(x,y)=0的实数解建立了如下关系: (1)曲线C上的点的坐标都是方程f(x,y)=0的解; (2)以方程f(x,y)=0的解为坐标的点都在曲线C上. 那么,方程f(x,y)=0叫作曲线C的方程,曲线C叫作方程f(x,y)=0的曲 线. 名师点拨求曲线的方程一般有以下五个步骤:(1)建立适当的平面 直角坐标系,并用(x,y)表示曲线上任意一点M的坐标;(2)写出适合条 件p的点M的集合p={M|P(M)};(3)用坐标表示条件p(M),写出方程 f(x,y)=0;(4)化简方程f(x,y)=0(必须等价);(5)证明以(4)中方程的解为 坐标的点都在曲线上.一般地,方程的变形过程若是等价的,则步骤 (5)可以省略.
「精品」高中数学必修二《交点、距离》课件-精品课件
例1:求下列两条直线的交点 zxx``k`
L解1::3联x立+4方y-程2组=0;L2:2x+y+2=0。
3x 4y 2 0 2x y 2 0
x 2
得
y
2
∴L1与L2的交点是M(-2,2)
练习:P104,1
请归纳求两直线交点的方法:
L1:A1x+B1y+C1=0;L1:A2x+B2y+C2=0
例6:求点P(2,1)关于直线L:x+2y+2=0
对称点Q的坐标。
P(2,1) M ( a 2 , b 1)
22
Q(a,b)
kPQ kL 1 P,Q中点M在直线L上
b 1 a2
(
1) 2
1
a
2
2
2
b
1 2
2
0
写出点P(a,b)关于下列直线的对称点坐标
A
方法2
写出PA方程y=2,求A点坐标;
Q 写出PB方程x=-1,求B点坐标。
求|AB|,|PQ|
B
| PQ | | PA | | PB |
| AB |
P
方法3
Q
M
求出点P关于直线的对称 点M的坐标
用中点坐标公式求Q的坐标
求|PQ|
点P(x0,y0)到直线L:Ax+By+C=0的距离
d | Ax0 By0 C |
方法一:待定系数法设P(a,0) 方法二:运用几何性质
例:
1、在直线2x+y+4=0上找一点P,使|OP|最小。 2、已知点A(-3,2),B(2,5),在x轴上找一点P, ⑴使|PB|-|PA|最大;⑵使|PA|+|PB|最小。
高中数学必修二优质课件:第2章 1.4 两条直线的交点
答案:(1) 相交 交点坐标为( 9 ,- 46) . (2) 平行 17 17
(3) 垂直 交点坐标为 (5 2 + 4 , 6 + 2 )
4
4
2.经过直线2x+3y-7=0与7x+15y+1=0的交点,且平行 于直线x+2y-3=0的直线方程是_3_x_+_6_y_-_2_=_0__. 3.直线mx-y+2m+1=0经过一定点,则该点的坐标 是( A ) A.(-2,1) B.(2,1) C.(1,-2) D.(1,2) 4.经过两直线2x-3y-3=0 和x+y+2=0 的交点且与直 线3x+y-1=0 垂直的直线方程为__5_x_-_1_5_y_-_1_8_=_0___.
【提升总结】 两条直线的公共点个数与两条直线的位置关系
方程组
A1x+B1y+C1=0 的解
A2x+B2y+C2=0
一组 无数组 无解
两条直线l1, l2的公共点
一个 无数个 零个
直线l1, l2间的位置关系
相交 重合 平行
例1.求下列两条直线的交点:
l1: x + 2y + 1= 0,
l 2 :- x + 2y + 2 = 0.
1.4 两条直线的交点
我们知道,平面内任意一条直线都会与一个二元 一次方程对应,即直线上的点的坐标是这个方程的解, 反之亦成立.那么两条直线是否有交点与它们对应的 方程所组成的方程组是否有解有没有关系,如果有, 是什么关系?
1.理解两直线的位置关系与方程组解的个数之间的 关系.(重点) 2.能用解方程组的方法求两直线的交点坐标.(难 点)
北师版高中数学选择性必修第一册精品课件 第2章 圆锥曲线 4.1 直线与圆锥曲线的交点
物线方程y2=x,消去y,整理得k2x2+(8k-1)x+16=0,Δ=(8k-1)2-64k2=-16k+1=0,
1
解得k= 16
1
,即直线方程为y= 16
x+4,综上可得,过点(0,4)且与抛物线y2=x有
且只有一个交点的直线共有3条.
2
1
k= .
2
1
k= 时,方程①只有一个解,从而方程组(*)只有一个解.这时,
2
于是,当 k=-1,或
直线 l 与抛物线只有一个公共点.
2°由 Δ>0,即 2k
1
+k-1<0,解得-1<k< .
2
2
1
于是,当-1<k< ,且 k≠0 时,方程①有两个不相等的解,从而方程组(*)有两个解.
2
这时,直线 l 与抛物线有两个公共点.
+1 2
时,得 y -y-1=0.
+1
①若 =0,即
+1
②若
= -1,
a=-1,则直线方程为-y-1=0,得
= -1;
≠0,即 a≠-1,
由 Δ=0,得
4(+1)
1+
=0,解得
4
a=- .
5
这时直线与抛物线相切,只有一个公共点.
4
综上可知,当a=0,-1, -5 时,直线y=(a+1)x-1与y2=ax恰有一个公共点.
2
7,5)与双曲线 7
−
2
=1
有且只有一个公共点的直线有几条,分
高中数学第二章解析几何初步2.1直线与直线的方程2.1.4两条直线的交点课件北师大版必修2
题型一
题型二
题型三
题型四
方法三: 很显然直线l不为直线l2,所以可设直线l的方程为x-2y+4+λ(x+y2)=0, 即(1+λ)x+(λ-2)y+4-2λ=0, 由题意,知3(1+λ)+(-4)(λ-2)=0, 解得λ=11,则直线l的方程为4x+3y-6=0. 反思本题的三种方法是从三个不同的角度来考虑的.方法一是从 垂直直线的斜率关系来考虑,求出直线l的斜率和一定点坐标;方法 二是从直线l与直线l3垂直来考虑,利用垂直直线系设出方程;方法三 是从直线l过直线l1和l2的交点来考虑,利用过两条直线交点的直线 系设出方程.
4 3
题型一
题型二
题型三
题型四
方法二 : 设直线 l 的方程为 4x+3y+m=0. 因为它过两条直线 l1 与 l2 的交点 P, ������-2������ + 4 = 0, 解方程组 得 P(0,2), ������ + ������-2 = 0, 所以 4×0+3×2+m=0, 解得 m=-6. 所以直线 l 的方程为 4x+3y-6=0.
������ = -1, 得 所以直线 l1 和 l2 相交,交点坐标是(-1,-2). ������ = -2,
题型一
题型二
题型三
题型四
题型一
判断两条直线的位置关系
【例 1】 判断直线 l1:x-2y+1=0 与直线 l2:2x-2y+3=0 的位置关系. 如果相交, 求出交点坐标.
������ = -2, ������-2������ + 1 = 0, 解:解方程组 得 1 所以直线 l1 与 l2 相交, 交 2������-2������ + 3 = 0, ������ = - , 点坐标是 -2,- 2 .
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1.在平面直角坐标系中,已知圆心在第二象限, 半圆个焦径ax点为22 的2距y92离2的之圆1和C是和与1直0圆.线Cy的=x一相个切交与点原到点椭O,圆椭两
(1)求圆C的方程和椭圆的方程.
(2)圆C上是否存在异于原点的点Q,使Q到椭圆 右焦点F的距离等于线段OF的长?若存在,求出 Q的坐标,若不存在,说明理由.
2.过点P(2,4)作两条互相垂直的直线l1,l2, 设l1与x轴交于点A, l2与y轴交于点B,求线段
AB的中点M的轨迹方程. y
P(2,4)
B O
l2
M
x
A
l1
2.设F1,F2分别是椭圆
x2 4Biblioteka y21左右两个焦点.
(1)若P是椭圆上一个动点,求PF1 PF2的最大值 和最小值.
(2)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆交于不同的 两 点A,B,且∠AOB为锐角,求直线l的斜率k的取
值范围.
3.如图,中心在原点O的椭圆的右焦点为
F(3,0),右准线l的方程为:x = 12,
(1)求椭圆的方程;
(2)在椭圆上任取三个不同点 P1, P2 , P3 , 使
P1FP2 P2 FP3 P3
为定值,并求此定值
FP1
证明:
|
Y
1 FP1
|
|
1 FP2
|
|
1 FP3
|
P2
P1
l
O F P3
X
作业:
1.以直线x=4为准线,且经过点A(1,2)作抛物线 C,设C的焦点为F,求AF的中点M的轨迹方程.