2014高考数学专题直线与椭圆的位置关系.docx
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直线和椭圆的位置关系
一、要点精讲
1.直线和椭圆的位置关系有三种:相交、相切、相离.
2.直线与椭圆相交所得的弦长公式
设直线交椭圆于,,
则
所以,或.
3.直线与椭圆位置关系的判定方法
判定方法——代数法
将直线方程与椭圆方程联立消去一个未知数,得到一个一元二次方程,判断方程解的情况:
△>0,方程有两个不同的解,则直线与椭圆相交;
△=0,方程有两个相等的解,则直线与椭圆相切;
△<0,方程无解,则直线与椭圆相离.
4.研究直线与椭圆位置关系的通性通法
解决直线与椭圆位置关系时,一般通过直线与椭圆交点个数进行研究,用一元二次方程的判别式,根与系数的关系,求根公式等来处理问题,还要注意数形结合思想的运用,通过图形的直观性帮助分析、解决间题.
二、基础自测
1. 椭圆的右焦点到直线的距离是
A. B. C. D.
2. 直线过椭圆的一个焦点,则b的值为( )
A. B. C. 或 D. 或
3. 方程表示的是椭圆的
(A)上半部分 (B)下半部分 (C)左半部分 (D)右半部分
4. 直线与椭圆只有一个公共点,则 .
5. 已知椭圆和椭圆外一点,过这点任意引直线与椭圆交于A,B两点,求弦AB的中点P的轨迹方程.
三、典例精析
题型一:直线与椭圆的交点问题
1. 已知椭圆及直线.
⑴ 当直线和椭圆有公共点时,求实数的取值范围;
⑵ 求被椭圆截得的最长弦所在的直线的方程.
2. 已知定点A(-2, -1),B(1, 2),线段AB与椭圆有公共点,求的取值范围.
题型二:求椭圆方程问题
3. 已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在坐标轴上,直线与该椭圆相交于P和Q,且,,求椭圆方程.
4.(2011天津)已知椭圆的离心率.连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设直线与椭圆相交于不同的两点.已知点的坐标为.
若,求直线的倾斜角;
题型三:直线与椭圆的相交弦问题
5.(2013新课标)已知椭圆的右焦点为,过点的直线交椭圆于
两点.若的中点坐标为,则的方程为 ( )
A. B. C. D.
解:设,则=2,=-2,
① ② ①-②得,
∴===,又==,∴=,又9==,
解得=9,=18,∴椭圆方程为,故选D.
6. 在椭圆中,求过点M(2,1)且被这点平分的弦所在的直线方程和弦长.
7. 椭圆与直线相交于两点,线段AB的中点为M,求、的值.
8.(2013上海春)已知椭圆的两个焦点分别为、,短轴的两个端点分别为
(1)若为等边三角形,求椭圆的方程;
(2)若椭圆的短轴长为,过点的直线与椭圆相交于两点,且,求直线的方程.
解](1)设椭圆的方程为.
根据题意知, 解得, 故椭圆的方程为.
(2)容易求得椭圆的方程为. 当直线的斜率不存在时,其方程为,不符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为.
由 得. 设,则
因为,所以,即
,
解得,即. 故直线的方程为或.
9.(2011陕西)设椭圆: 过点(0,4),离心率为.
(Ⅰ)求的方程;(Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为的直线被所截线段的中点坐标.
【分析】(1)由椭圆过已知点和椭圆离心率可以列出方程组,解方程组即可,也可以分步求解;(2)直线方程和椭圆方程组成方程组,可以求解,也可以利用根与系数关系;然后利用中点坐标公式求解.
10.椭圆的两个焦点、,点P在椭圆C上,且,|,.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若直线过圆x2+y2+4x-2y=0的圆心M交椭圆于A、B两点,且A、B关于点M对称,求直线的方程。
解:(Ⅰ)因为点P在椭圆C上,所以,a=3.
在Rt△PF1F2中,故椭圆的半焦距c=,
从而b2=a2-c2=4, 所以椭圆C的方程为=1.
(Ⅱ)法一: 设A,B的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2).
由圆的方程为(x+2)2+(y-1)2=5,所以圆心M(-2,1). 从而可设直线l的方程为 y=k(x+2)+1,
代入椭圆C的方程得 (4+9k2)x2+(36k2+18k)x+36k2+36k-27=0.
因为A,B关于点M对称. 所以
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