高中数学专题讲义-直线与抛物线
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1.椭圆的定义:平面内与两个定点12F F ,的距离之和等于常数(大于12||F F )的点的轨迹(或集合)叫做椭圆.
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距. 2.椭圆的标准方程:
①22
221(0)x y a b a b +=>>,焦点是1(0)F c -,,2(0)F c ,,且222c a b =-. ②22
221(0)y x a b a b
+=>>,焦点是1(0)F c -,,2(0)F c ,,且222c a b =-. 3.椭圆的几何性质(用标准方程22
221(0)x y a b a b
+=>>研究):
⑴范围:a x a -≤≤,b y b -≤≤;
⑵对称性:以x 轴、y 轴为对称轴,以坐标原点为对称中心,椭圆的对称中心又叫做椭圆的中心;
⑶椭圆的顶点:椭圆与它的对称轴的四个交点,如图中的1212A A B B ,,,; ⑷长轴与短轴:焦点所在的对称轴上,两个顶点间的线段称为椭圆的长轴,如图中线段的12A A ;另一对顶点间的线段叫做椭圆的短轴,如图中的线段
12B B .
⑸椭圆的离心率:c
e a
=
,焦距与长轴长之比,01e <<,e 越趋近于1,椭圆越扁;
反之,e 越趋近于0,椭圆越趋近于圆.
M
y=-b y=b x=-a
x=a
B 2
B 1
A 2
A 1c b a
F 2
F 1
O y x
4.直线l :0Ax By C ++=与圆锥曲线C :()0f x y =,的位置关系:
直线与圆锥曲线的位置关系可分为:相交、相切、相离.对于抛物线来说,平行于对称轴的直线与抛物线相交于一点,但并不是相切;对于双曲线来说,平行于渐近线的直线与双曲线只有一个交点,但并不相切.这三种位
板块三.直线与抛物线
置关系的判定条件可归纳为:
设直线l :0Ax By C ++=,圆锥曲线C :()0f x y =,,由0
()0Ax By C f x y ++=⎧⎨=⎩
,
消去y (或消去x )得:20ax bx c ++=.
若0a ≠,24b ac ∆=-,0∆>⇔相交;0∆<⇔相离;0∆=⇔相切.
若0a =,得到一个一次方程:①C 为双曲线,则l 与双曲线的渐近线平行;②C 为抛物线,则l 与抛物线的对称轴平行.
因此直线与抛物线、双曲线有一个公共点是直线与抛物线、双曲线相切的必要条件,但不是充分条件.
5.连结圆锥曲线上两个点的线段称为圆锥曲线的弦.
求弦长的一种求法是将直线方程与圆锥曲线的方程联立,求出两交点的坐标,然后运用两点间的距离公式来求;
另外一种求法是如果直线的斜率为k ,被圆锥曲线截得弦AB 两端点坐标分别为1122()()
x y x y ,,,,则弦长公式为2
2
12121||11AB k x x y y k ⎛⎫
=+-=+- ⎪⎝⎭
.
两根差公式:
如果12x x ,满足一元二次方程:20ax bx c ++=,
则2
22
1212124()44b c b ac x x x x x x a a a a -∆⎛⎫
-=+-=--⋅==
⎪⎝⎭
(0∆>). 6.直线与圆锥曲线问题的常用解题思路有:
①从方程的观点出发,利用根与系数的关系来进行讨论,这是用代数方法来解决几何问题的基础.要重视通过设而不求与弦长公式简化计算,并同时注意在适当时利用图形的平面几何性质.
②以向量为工具,利用向量的坐标运算解决与中点、弦长、角度相关的问题.
【例1】 已知抛物线C 的方程为21
2
x y =,过点(0,1)A -和点(,3)B t 的直线与抛物线C
没有公共点,则实数t 的取值范围是( ) A .(,1)(1,)-∞-+∞ B .22,,2⎛
⎛⎫
-∞-
+∞ ⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭
C .(,22)(22,)-∞-+∞
D .(,2)(2,)-∞+∞
【例2】 点P 在直线:1l y x =-上,若存在过P 的直线交抛物线2y x =于A ,B 两点,且
PA AB =,则称点P 为“
点”,那么下列结论中正确的是( ) A .直线l 上的所有点都是“点” B .直线l 上仅有有限个点是“
点”
典例分析
C .直线l 上的所有点都不是“
点”
D .直线l 上有无穷多个点(但不是所有的点)是“
点”
AB CD ⋅的值
D .2p
【例4】 斜率为2的直线与圆锥曲线交于1122()()A x y B x y ,,,两点,若弦长AB =,
则12y y -= _
【例5】 抛物线21y x mx =++与直线0x y +=有两个不同的交点,则实数m 的范围是
_____________.
【例6】 若直线2y kx =-与抛物线28y x =交于A 、B 两点,若线段AB 的中点的横坐标
是2,则AB =______.
【例7】 已知抛物线24y x =的一条弦AB ,()11A x y ,,()22B x y ,,AB 所在的直线与y
轴交于点()02,,则
12
11y y += .
【例8】 过点(24),作直线与抛物线28y x =只有一个公共点,这样的直线有_______条