
专题17圆锥曲线的综合应用
(思维构建+知识盘点+重点突破+方法技巧+易混易错)
知识点1直线与椭圆的位置关系
1、直线与椭圆的位置判断
设直线方程为,椭圆方程为
联立消去y得一个关于x的一元二次方程
①直线和椭圆相交直线和椭圆有两个交点(或两个公共点);
②直线和椭圆相切直线和椭圆有一个切点(或一个公共点);
③直线和椭圆相离直线和椭圆无公共点.
2、直线与椭圆相交的弦长公式
(1)定义:连接椭圆上两个点的线段称为椭圆的弦.
(2)求弦长的方法
=1\*GB3①交点法:将直线的方程与椭圆的方程联立,求出两交点的坐标,然后运用两点间的距离公式来求.
=2\*GB3②根与系数的关系法:如果直线的斜率为k,被椭圆截得弦AB两端点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
则弦长公式为:
知识点2直线与双曲线的位置关系
1、直线与双曲线的位置关系判断
将双曲线方程与直线方程联立消去得到关于的一元二次方程
,
(1)当,即,直线与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线只有一个交点;
(2)当,即,设该一元二次方程的判别式为,
若,直线与双曲线相交,有两个公共点;
若,直线与双曲线相切,有一个公共点;
若,直线与双曲线相离,没有公共点;
注意:直线与双曲线有一个公共点时,可能相交或相切.
2、直线与双曲线弦长求法
若直线与双曲线(,)交于,两点,
则或().(具体同椭圆相同)
知识点3直线与抛物线的位置关系
1、直线与抛物线的位置关系有三种情况
相交(有两个公共点或一个公共点);
相切(有一个公共点);
相离(没有公共点).
2、以抛物线与直线的位置关系为例:
(1)直线的斜率不存在,设直线方程为,
若,直线与抛物线有两个交点;
若,直线与抛物线有一个交点,且交点既是原点又是切点;
若,直线与抛物线没有交点.
(2)直线的斜率存在.
设直线,抛物线,
直线与抛物线的交点的个数等于方程组,的解的个数,
即二次方程(或)解的个数.
①若,
则当时,直线与抛物线相交,有两个公共点;
当时,直线与抛物线相切,有个公共点;
当时,直线与抛物线相离,无公共点.
②若,则直线与抛物线相交,有一个公共点.
3、直线与抛物线相交弦长问题
(1)一般弦长
设为抛物线的弦,,,弦AB的中点为.
=1\*GB3①弦长公式:(为直线的斜率,且).
=2\*GB3②,
推导:由题意,知,①②
由①-②,得,故,即.
=3\*GB3③直线的方程为.
(2)焦点弦长
如图,是抛物线过焦点的一条弦,
设,,的中点,
过点,,分别向抛物线的准线作垂线,垂足分别为点,,,
根据抛物线的定义有,,
故.
又因为是梯形的中位线,所以,
从而有下列结论;
=1\*GB3①以为直径的圆必与准线相切.
=2\*GB3②(焦点弦长与中点关系)
=3\*GB3③.
=4\*GB3④若直线的倾斜角为,则.
=5\*GB3⑤,两点的横坐标之积,纵坐标之积均为定值,即,.
=6\*GB3⑥为定值.
重难点01求解圆锥曲线中的定点问题的两种方法
1、特殊推理法:先从特殊情况入手,求出定点,再证明定点与变量无关.
2、直接推理法:①选择一个参数建立直线系方程,一般将题目中给出的曲线方程(包含直线方程)中的常量当成变量,将变量x,y当成常量,将原方程转化为kf(x,y)+g(x,y)=0的形式(k是原方程中的常量);②根据直线过定点时与参数没有关系(即直线系方程对任意参数都成立),得到方程组eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(f?x,y?=0,,g?x,y?=0;))③以②中方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点,若定点具备一定的限制条件,可以特殊解决.
【典例1】(24-25高三上·甘肃白银·月考)已知离心率为的椭圆的右焦点为,点为椭圆上第一象限内的一点,满足垂直于轴,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线的斜率存在,交椭圆于两点,三点不共线,且直线和直线关于直线对称,证明:直线过定点.
【答案】(1);(2)证明见解析
【解析】(1)因为椭圆的离心率为,所以,点在椭圆上,
代入椭圆方程,有,解得,
且,可得
所以椭圆的方程为.
(2)设直线的方程为,由
消去,整理得,
因为直线交椭圆于两点,所以,
设Ax1,
因为直线和直线关于直线对称,
所以kAF
所以,
所以,
解得.
所以直线的方程为,
所以直线过定点.
【典例2】(23-24高三下·江西九江·二模)已知双曲线的离心率为,点在上.
(1)求双曲线的方程;
(2)直线与双曲线交于不同的两点,,若直线,的斜率互为倒数,证明:直线过定点.
【答案】(1);(2)证明见解析
【解析】(
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