直线和圆锥曲线的关系一直是高中数学解析几何的重点内容之一,也是历年高考数学的核心内容。直线与圆锥曲线相关的综合问题在高考数学中多以压轴题出现,主要涉及位置关系的判定、弦长问题、最值问题、对称问题、轨迹问题等,突出考查数形结合、分类讨论、函数与方程、等价转化等数学思想方法。
如何判断直线与圆锥曲线的位置关系?
判定直线与圆锥曲线的位置关系时,通常是将直线方程与曲线方程联立,消去变量y(或x)得关于变量x(或y)的方程:ax2+bx+c=0(或ay2+by+c=0)。
若a≠0,可考虑一元二次方程的判别式Δ,有:
Δ>0⇔直线与圆锥曲线相交;
Δ=0⇔直线与圆锥曲线相切;
Δ<0⇔直线与圆锥曲线相离。
若a=0且b≠0,则直线与圆锥曲线相交,且有一个交点。
高考数学,直线与圆锥曲线相关的综合问题,典型例题分析1:
在平面直角坐标系XOY中,椭圆G的中心为坐标原点,左焦点为F1(-1,0),P为椭圆G的上顶点,且∠PF1O=450.
(Ⅰ)求椭圆G的标准方程;
(Ⅱ)已知直线l1:y=kx+m1与椭圆G交于A,B两点,直线l2:y=kx+m2(m1≠m2)与椭圆G交于C,D两点,且|AB|=|CD|,如图所示.
(ⅰ)证明:m1+m2=0;
(ⅱ)求四边形ABCD的面积S的最大值.
当直线与圆锥曲线相交时:涉及弦长问题,常用“根与系数的关系”设而不求计算弦长(即应用弦长公式);涉及弦的中点问题,常用“点差法”设而不求,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来,相互转化。同时还应充分挖掘题目中的隐含条件,寻找量与量间的关系灵活转化,往往就能事半功倍。解题的主要规律可以概括为“联立方程求交点,韦达定理求弦长,根的分布找范围,曲线定义不能忘”。
围绕着直线与圆锥曲线的位置关系可以变化出五花八门,新颖脱俗的试题。这些试题的核心是几何问题如何用代数方法求解,用代数求解的过程又是如何反映几何性质的这样两个问题。
直线与圆锥曲线问题,以其独有的特点--用代数方法解决几何问题,以其重要的思想--数形结合的思想将几何问题化为代数问题,被视为高中数学的重点内容。
高考数学,直线与圆锥曲线相关的综合问题,典型例题分析2:
在直线与圆锥曲线的位置关系中,主要涉及弦长、弦中点、对称、参数的取值范围、求曲线方程等问题。解题中要充分重视根与系数的关系和判别式的应用。直线与圆锥曲线相关的综合问题,作为高考数学的热点,大部分时候都是以高考的压轴题形式出现,此类问题往往与函数、不等式等知识综合、交汇考查,常涉及圆锥曲线的性质和直线的基本知识点、线段的中点、弦长、垂直问题等。
因此,如果大家要想正确解决直线与圆锥曲线相关的综合问题,那么在分析问题时要学会利用数形结合思想、设而不求法与弦长公式及韦达定理综合思考,这样就加强了对数学各种能力的考查。
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