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《高二數(shù)學(xué)橢圓與直線的位置關(guān)系》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、橢圓與直線的位置關(guān)系(1)教學(xué)目標(biāo):1.掌握直線與橢圓的位置關(guān)系的判斷方法;2.能熟練地運(yùn)用弦長公式求橢圓與直線相交時(shí)的弦長問題。教學(xué)重、難點(diǎn):能熟練地運(yùn)用弦長公式求橢圓與直線相交時(shí)的弦長問題。教學(xué)過程:(一)復(fù)習(xí):圓與直線的位置關(guān)系的判定方法;(1)代數(shù)方法:消元,判斷△;(2)幾何方法:圓心到直線的距離與圓半徑進(jìn)行比較。(二)新課講解:1.橢圓與直線的位置關(guān)系的判定:例1.當(dāng)m為何值時(shí),直線與橢圓相交?相切?相離?解:由得,∴當(dāng),即時(shí),直線和橢圓相交;當(dāng),即時(shí),直線和橢圓相切;當(dāng),即或時(shí),直線和橢圓相離。說明:直線與橢圓的位置關(guān)系可由它們的交
2、點(diǎn)個(gè)數(shù)來判斷,即通過直線與橢圓方程聯(lián)立的方程組的解的個(gè)數(shù)來判斷。例2.如圖,已知橢圓的焦點(diǎn)分別是、,過中心O作直線與橢圓相交于A、B兩點(diǎn),若要使的面積是20,求該直線方程。解:∵,∴可設(shè)AB所在直線方程為,ABF2F1由消去x得:,∴,∴,由得,∴直線AB的方程為,即.說明:⑴此題要能注意到是有公共邊的兩個(gè)和的面積之和,故只需構(gòu)造關(guān)于y的一元二次方程,利用韋達(dá)定理求出兩個(gè)三角形高的和;⑵設(shè)直線方程為比設(shè)好,可避免討論斜率不存在的情況。(3)也可以連接BF1,則例3、已知橢圓的焦點(diǎn)分別是、,點(diǎn)P在橢圓上,,求證:的面積為。2.弦長問題:例4.求直線
3、被橢圓所截得的弦長。解:(法一)由得或,∴弦長為.(法二)設(shè)直線與橢圓的交點(diǎn)為,,由消去y得,∴,,∴弦長.說明:弦長公式,不僅適用于圓,也適用于橢圓及雙曲線等二次曲線。例5.過橢圓C:的右焦點(diǎn),作一直線交橢圓C與M、N兩點(diǎn),且M、N兩點(diǎn)到直線的距離之和為,求直線的方程。解:∵橢圓C的右焦點(diǎn)為:(,0),_F2_F1_1_MONXY右準(zhǔn)線為,離心率為,∴其中分別為M、N到準(zhǔn)線的距離,∵,∴設(shè)的方程為:,由消去y得:,=設(shè)M、N兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,由題意知,,∴==,解得:(或
4、MN
5、=
6、MF2
7、+
8、NF2
9、=2a-e(x1+x2),利用焦半徑公式解決
10、焦點(diǎn)弦的弦長問題)所求的直線的方程為:或例6.已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn)O,焦點(diǎn)在坐標(biāo)軸上,直線與該橢圓交于P和Q兩點(diǎn),且,,求橢圓的方程?! 》治霰绢}也應(yīng)有焦點(diǎn)在x軸和焦點(diǎn)在y軸上兩種情形,但分析題目的條件可知,兩種情形的解法是相同的,區(qū)別僅在于標(biāo)準(zhǔn)方程的形式不同。如果在標(biāo)準(zhǔn)方程中,取消的限制,那么它就代表了焦點(diǎn)在x軸上(當(dāng)時(shí))和焦點(diǎn)在y軸上(當(dāng)時(shí))兩種情形。我們也就可以將兩種情形統(tǒng)一解答。解:設(shè)所求橢圓方程(),由題意,點(diǎn)P、Q的坐標(biāo)滿足方程組將(2)代入(1)并整理得(3)設(shè)方程(3)的兩根為,,則直線與橢圓的交點(diǎn)P(,),Q(,)。由題設(shè),
11、,可得,整理,得解這個(gè)方程組,得或根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系,由(3)式得(Ⅰ)或(Ⅱ)解方程組(Ⅰ)、(Ⅱ)得或故所求橢圓方程為或 說明這是91年高考文科數(shù)學(xué)最后一題。在上述的解法中,看到和能用m,n表示出來,因而先求出和的值,再用韋達(dá)定理得到關(guān)于m,n的方程,從而解出m,n,這樣一種整體的解題思想十分巧妙。五.小結(jié):1.直線與橢圓位置關(guān)系的判定方法;2.弦長問題(弦長公式)。七.作業(yè):課本第103頁第11題,第132頁A組第8題,第133頁B組第3題,補(bǔ)充:1.求中心在坐標(biāo)原點(diǎn),坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸,過點(diǎn),且與直線有且只有一個(gè)公共點(diǎn)的橢圓方程;2.已知直
12、線:,橢圓C:,(1)求證:直線與橢圓C有兩個(gè)交點(diǎn);(2)求這兩個(gè)公共點(diǎn)所成線段的長。橢圓與直線的位置關(guān)系(2)教學(xué)目標(biāo):1.掌握直線與橢圓的關(guān)系中運(yùn)用已知條件求直線或橢圓方程的方法;2.能熟練地運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決橢圓中的對(duì)稱問題。教學(xué)重、難點(diǎn):目標(biāo)1,2.教學(xué)過程:(一)復(fù)習(xí):橢圓與直線的位置關(guān)系的判定方法;代數(shù)方法:消元,判斷△;(二)新課講解:3.弦所在的直線方程例1、已知橢圓,過點(diǎn)P(2,0)能否作直線,使得直線與橢圓相交所成弦的中點(diǎn)恰好是P點(diǎn)?解:由于橢圓是關(guān)于長軸、短軸對(duì)稱的,過P且垂直于x軸的弦是關(guān)于x軸對(duì)稱的,因而使得P點(diǎn)就是這條弦
13、的中點(diǎn),因此能作直線使得與橢圓相交成的弦的中點(diǎn)恰好就是P。小結(jié):從本題求得的直線:,它的斜率不存在,可是若不注意審題而把直線設(shè)成點(diǎn)斜式,如,和橢圓方程聯(lián)立去解,不僅運(yùn)算繁瑣,而且結(jié)論是錯(cuò)誤的。例2、已知一直線與橢圓相交于A、B兩點(diǎn),弦AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為M(1,1),求直線的方程。解法一:設(shè)通過M(1,1)的直線AB的方程為:,代入橢圓方程,整理得。設(shè)A、B的橫坐標(biāo)分別為,則,解之得:,故AB的方程為:,即:解法二:設(shè)A(),AB的中點(diǎn)M的坐標(biāo)為(1,1),所以B點(diǎn)的坐標(biāo)為,將A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)代入方程,得,①及,化簡(jiǎn)為,②②-①得:,即:,,同理有:
14、,因?yàn)锳(),B()都滿足,所以即為所求的直線方程。解法三:設(shè)A(),B()是弦的兩個(gè)端點(diǎn),代入橢圓方程得:①②①-②得:∵M(jìn)(1,1)