4.
设过原点的直线l与抛物线y2=4(x-1)交于A、B两点,且以AB为直径的圆恰好过抛物线的焦点F,
(1)求直线l的方程;
(2)求|AB|的长.
3.![]()
试求m的取值范围.
![]()
![]()
2.直线m:y=kx+1和双曲线x2-y2=1的左支交于A、B两点,直线l过点P(-2,0)和线段AB的中点,则直线l在y轴上的截距b的取值范围为
1.顶点在原点,焦点在x轴上的抛物线被直线l:y=2x+1截得的弦长为
,则抛物线方程为
[例1]求过点
的直线,使它与抛物线
仅有一个交点.
错解: 设所求的过点
的直线为
,则它与抛物线的交点为
,消去
得
整理得 ![]()
直线与抛物线仅有一个交点,
解得
所求直线为![]()
正解: ①当所求直线斜率不存在时,即直线垂直
轴,因为过点
,所以
即
轴,它正好与抛物线
相切.②当所求直线斜率为零时,直线为y = 1平行
轴,它正好与抛物线
只有一个交点.③一般地,设所求的过点
的直线为![]()
,则
,
![]()
令
解得k = ,∴ 所求直线为![]()
综上,满足条件的直线为:![]()
[例2]已知曲线C:
与直线L:
仅有一个公共点,求m的范围.
错解:曲线C:
可化为
①,联立
,得:
,由Δ=0,得
.
错因:方程①与原方程并不等价,应加上
.
正解:原方程的对应曲线应为椭圆的上半部分.(如图),结合图形易求得m的范围为
.
注意:在将方程变形时应时时注意范围的变化,这样才不会出错.
[例3]已知双曲线
,过P(1,1)能否作一条直线L与双曲线交于A、B两点,且P为AB中点.
错解:(1)过点P且与x轴垂直的直线显然不符合要求.
(2)设过P的直线方程为
,代入
并整理得:
![]()
∴
,又∵
∴![]()
解之得:k=2,故直线方程为:y=2x-1,即直线是存在的.
正解:接以上过程,考虑隐含条件“Δ>0”,当k=2时代入方程可知Δ<0,故这样的直线不存在.
[例4]已知A、B是圆
与x轴的两个交点,CD是垂直于AB的动弦,直线AC和DB相交于点P,问是否存在两个定点E、F, 使 | | PE |-| PF | | 为定值?若存在,求出E、F的坐标;若不存在,请说明理由.
解:由已知得 A (-1, 0 )、B ( 1, 0 ),
设
P ( x, y ), C (
)
, 则 D (
),
由A、C、P三点共线得
①
由D、B、P三点共线得
②
①×② 得
③
又
, ∴
, 代入③得
,
即点P在双曲线
上,
故由双曲线定义知,存在两个定点E (-
,
0 )、
F (
,
0 )(即此双曲线的焦点),使 | | PE |-| PF | | = 2 (即此双曲线的实轴长为定值).
[例5]已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在坐标轴上,直线y=x+1 与该椭圆相交于P和Q,且OP⊥OQ,|PQ|=
,求椭圆的方程.
解:设所求椭圆的方程为
=1.
依题意知,点P、Q的坐标满足方程组:
![]()
将②代入①,整理得
,
③
设方程③的两个根分别为
、
,则直线y=x+1和椭圆的交点为
P(
,
+1),Q(
,
+1)
由题设OP⊥OQ,|OP|=
,可得
![]()
整理得
![]()
解这个方程组,得
或
根据根与系数的关系,由③式得
(1)
或 (2) ![]()
解方程组(1)、(2)得
或![]()
故所求椭圆方程为
=1 , 或
=1.
[例6]已知椭圆C1:
=1,抛物线C2:
,且C1、C2的公共弦AB过椭圆C1的右焦点。(1)当AB⊥
轴时,求
、
的值,并判断抛物线C2的焦点是否在直线AB上;(2)若
=
,且抛物线C2的焦点在直线AB上,求
的值及直线AB的方程.
解:(1)当AB⊥
轴时,点A、B关于
轴对称,所以
=0,直线AB的方程为
=1,
从而点A的坐标为(1,
)或(1,-
),
因为点A在抛物线上,所以
,
=
.
此时,抛物线C2的焦点坐标为(
,0),该焦点不在直线AB上.
(2)当抛物线C2的焦点在直线AB上时,由(1)知直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为
.
由
消去
得
①
设A、B的坐标分别为 (
)、(
).
则
,
是方程①的两根,
+
=
.
因为AB既是过C1的右焦点的弦,又是C2的焦点的弦,
所以|AB|=(2-
)+(2-
)=4-
,且
|AB|=(
)+(
)=
=
.
从而
=4-![]()
所以
,即![]()
![]()
解得
.
因为C2的焦点F、(
)在直线
上,所以
,
即![]()
当
时直线AB的方程为
;
当
时直线AB的方程为
.
5.直线和抛物线
(1)位置关系:
相交(两个公共点或一个公共点);相离(无公共点);相切(一个公共点).
联立
,得关于x的方程![]()
当
(二次项系数为零),唯一一个公共点(交点);
当
,则
若
,两个公共点(交点);
,一个公共点(切点);
,无公共点 (相离).
(2)相交弦长:
弦长公式:
.
(3)焦点弦公式:
抛物线
,
.
抛物线
,
.
抛物线
,
.
抛物线
,
.
(4)通径:
定义:过焦点且垂直于对称轴的相交弦. 通径:
.
(5)常用结论:
![]()
和![]()
和
.
4.双曲线的通径:
定义:过焦点且垂直于对称轴的相交弦.
.
3.双曲线的焦点弦:
定义:过焦点的直线割双曲线所成的相交弦。
焦点弦公式:
当双曲线焦点在x轴上时,
过左焦点与左支交于两点时:
;
过右焦点与右支交于两点时:
。
当双曲线焦点在y轴上时,
过左焦点与左支交于两点时:
;
过右焦点与右支交于两点时:
。
2.双曲线的焦半径
定义:双曲线上任意一点M与双曲线焦点
的连线段,叫做双曲线的焦半径.
焦点在x轴上的双曲线的焦半径公式:
![]()
焦点在y轴上的双曲线的焦半径公式:
( 其中
分别是双曲线的下上焦点)
1.椭圆的焦半径公式:(左焦半径)
,(右焦半径)
,其中
是离心率。 焦点在y轴上的椭圆的焦半径公式:
( 其中
分别是椭圆的下上焦点).
焦半径公式的两种形式的区别只和焦点的左右有关,而与点在左在右无关. 可以记为:左加右减,上减下加.
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