高中数学——直线与圆锥曲线的位置关系的判断

2018年07月12日 浏览:

直线与圆锥曲线的位置关系有相交、相切、相离。

(1)直线与椭圆的位置关系。

设直线L方程是:,椭圆方程是,则由消去y:得(*)

设方程(*)的判别式

(i)若方程(*)有两不等实根直线L与椭圆相交直线与椭圆有两个不同的公共点。

(ii)若方程(*)有两个相等的实根直线L与椭圆相切直线与椭圆只有一个公共点。

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(iii)若方程(*)无实根直线L与椭圆相离直线与椭圆无公共点。

(2)直线与双曲线的位置关系

设直线L:,双曲线方程:

当直线L与双曲线的渐近线平行时:直线L与双曲线相交有一个公共点或没有公共点。

当直线L与双曲线的渐近线不平行时:

消去y得关于x的方程:(*)

方程(*)有两不等实根直线L与双曲线相交直线与双曲线有两个不同的公共点。

方程(*)有两个相等的实根直线L与双曲线相切直线与双曲线只有一个公共点。

方程(*)无实根直线L与双曲线相离直线与双曲线无公共点。

注:当直线L与双曲线只有一个公共点时,直线L与双曲线可能相交,也可能相切。

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(3)设直线L: ,设抛物线方程为

若直线L与抛物线的对称轴平行或重合时,直线L与抛物线相交有一个交点

若直线L与抛物线的对称轴不平行或不重合时:

消去y得:(*)

方程(*)有两不等实根直线L与抛物线相交直线与抛物线有两个不同的公共点。

方程(*)有两个相等的实根直线L与抛物线相切直线与抛物线只有一个公共点。

方程(*)无实根直线L与抛物线相离直线与抛物线无公共点。

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注:当直线L与抛物线只有一个公共点时可能相交也可能相切。

例、已知双曲线,直线L:,讨论直线L与双曲线的公共点个数。

【思路分析】:当直线L的方程与双曲线方程组成方程组,消去y得到关于x的一元方程,(1)若直线L与双曲线的渐近线平行时 m=0,(2)当直线L与双曲线的渐近线不平行,然后讨论方程根的个数。

解:将②代入①得:

(i)当,方程2x=5,方程组有一解,此时直线L与双曲线相交,有一个公共点。(此时直线L与双曲线的渐近线平行)

(ii)当时,

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时,方程组有两个解,直线L与双曲线有两个公共点。

,即当时,方程组有一解,即直线L与双曲线有一个公共点。

,即时,方程组无解,即直线L与双曲线无公共点。

综合上述:当时,直线L与双曲线只有一个公共点,

时,直线L与双曲线有两个公共点。

时,直线L与双曲线无公共点。