高三数学直线与圆锥曲线的位置教学设计

时间:2021-02-13 08:22:33 教学设计 我要投稿

高三数学直线与圆锥曲线的位置教学设计

  一、基本知识概要:

高三数学直线与圆锥曲线的位置教学设计

  1.直线与圆锥曲线的位置关系:相交、相切、相离。

  从代数的角度看是直线方程和圆锥曲线的方程组成的方程组,无解时必相离;有两组解必相交;一组解时,若化为x或y的方程二次项系数非零,判别式⊿=0时必相切,若二次项系数为零,有一组解仍是相交。

  2.弦:直线被圆锥曲线截得的线段称为圆锥曲线的弦。

  焦点弦:若弦过圆锥曲线的焦点叫焦点弦;

  通径:若焦点弦垂直于焦点所在的圆锥曲线的对称轴,此时焦点弦也叫通径。

  3.①当直线的斜率存在时,弦长公式:

  =或当存在且不为零时

  ,(其中(),()是交点坐标)。

  ②抛物线的焦点弦长公式|AB|=,其中α为过焦点的直线的倾斜角。

  4.重点难点:直线与圆锥曲线相交、相切条件下某些关系的确立及其一些字母范围的确定。

  5.思维方式:方程思想、数形结合的思想、设而不求与整体代入的技巧。

  6.特别注意:直线与圆锥曲线当只有一个交点时要除去两种情况,些直线才是曲线的切线。一是直线与抛物线的对称轴平行;二是直线与双曲线的渐近线平行。

  二、例题:

  【例1】直线y=x+3与曲线()

  A。没有交点B。只有一个交点C。有两个交点D。有三个交点

  〖解〗:当x>0时,双曲线的渐近线为:,而直线y=x+3的斜率为1,1<3 y="x+3过椭圆的顶点,k=1">0因此直线与椭圆左半部分有一交点,共计3个交点,选D

  [思维点拔]注意先确定曲线再判断。

  【例2】已知直线交椭圆于A、B两点,若为的倾斜角,且的长不小于短轴的'长,求的取值范围。

  解:将的方程与椭圆方程联立,消去,得

  由,

  的取值范围是

  [思维点拔]对于弦长公式一定要能熟练掌握、灵活运用民。本题由于的方程由给出,所以可以认定,否则涉及弦长计算时,还要讨论时的情况。

  【例3】已知抛物线与直线相交于A、B两点

  (1)求证:

  (2)当的面积等于时,求的值。

  (1)证明:图见教材P127页,由方程组消去后,整理得。设,由韦达定理得在抛物线上,

  (2)解:设直线与轴交于N,又显然令

  [思维点拔]本题考查了两直线垂直的充要条件,三角形的面积公式,函数与方程的思想,以及分析问题、解决问题的能力。

  【例4】在抛物线y2=4x上恒有两点关于直线y=kx+3对称,求k的取值范围。

  〖解〗设B、C关于直线y=kx+3对称,直线BC方程为x=-ky+m代入y2=4x得:

  y2+4ky-4m=0,设B(x1,y1)、C(x2,y2),BC中点M(x0,y0),则

  y0=(y1+y2)/2=-2k。x0=2k2+m,

  ∵点M(x0,y0)在直线上。∴-2k(2k2+m)+3,∴m=-又BC与抛物线交于不同两点,∴⊿=16k2+16m>0把m代入化简得即,

  解得-1

  [思维点拔]对称问题要充分利用对称的性质特点。

  【例5】已知椭圆的一个焦点F1(0,-2),对应的准线方程为y=-,且离心率e满足:2/3,e,4/3成等比数列。

  (1)求椭圆方程;

  (2)是否存在直线,使与椭圆交于不同的两点M、N,且线段MN恰被直线x=-平分。若存在,求的倾斜角的范围;若不存在,请说明理由。

  〖解〗依题意e=

  (1)∵-c=-2=,又e=∴=3,c=2,b=1,又F1(0,-2),对应的准线方程为y=-。∴椭圆中心在原点,所求方程为:

  =1

  (2)假设存在直线,依题意交椭圆所得弦MN被x=-平分,∴直线的斜率存在。设直线:由

  =1消去y,整理得

  =0

  ∵直线与椭圆交于不同的两点M、N∴⊿=4k2m2-4(k2+9)(m2-9)>0

  即m2-k2-9<0①

  设M(x1,y1)、N(x2,y2)

  ∴,∴②

  把②代入①可解得:

  ∴直线倾斜角

  [思维点拔]倾斜角的范围,实际上是求斜率的范围。

  三、课堂小结:

  1、解决直线与圆锥曲线的位置关系问题时,对消元后的一元二次方程,必须讨论二次项的系数和判别式,有时借助于图形的几何性质更为方便。

  2、涉及弦的中点问题,除利用韦达定理外,也可以运用点差法,但必须是有交点为前提,否则不宜用此法。

  3、求圆锥曲线的弦长,可利用弦长公式

  =或当存在且不为零时

  ,(其中(),()是交点坐标。

  再结合韦达定理解决,焦点弦长也可利用焦半径公式处理,可以使运算简化。

  四、作业布置:教材P127闯关训练。

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