误区81 忽略直线的斜率不存在失误突破170分之江苏届高三数学复习提升秘籍解析版Word文档格式.docx
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(2)
(2)由和得交点B(2,1)
依题意AB和直线垂直距离最大。
又A(1,0)
距离最大值为
【点评】若忽视斜率不存在,则容易漏解.
【小试牛刀】已知椭圆C:
x2+2y2=4.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,试判断直线AB与圆x2+y2=2的位置关系,并证明你的结论.
(1)由题意得,椭圆C的标准方程为+=1,
所以a2=4,b2=2,从而c2=a2-b2=2.
因此a=2,c=.故椭圆C的离心率e==.
(2)直线AB与圆x2+y2=2相切.证明如下:
设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x0≠0.
因为OA⊥OB,所以·
=0,即tx0+2y0=0,解得t=-.
当x0=t时,y0=-,代入椭圆C的方程,得t=±
,
故直线AB的方程为x=±
,圆心O到直线AB的距离d=.
此时直线AB与圆x2+y2=2相切.
当x0≠t时,直线AB的方程为y-2=(x-t).
即(y0-2)x-(x0-t)y+2x0-ty0=0.
圆心O到直线AB的距离d=.
又x+2y=4,t=-,故d===.
【点评】注意本题第2问,要分x0=t及x0≠t两种情况讨论,因为x0=t时,直线AB的斜率不存在。
二、用直线的斜截式方程,忘记讨论斜率不存在而致误
方程表示斜率为k,且在y轴上的截距为b的直线,称作直线的斜截式方程,在利用直线的斜截式方程解题,也要判断直线的斜率是否存在,若有可能不存在,则要分斜率存在与不存在两种情况讨论.
【例2】已知椭圆C:
+=1(a>b>0)的离心率为,短轴一个端点到右焦点的距离为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l与椭圆C交于A,B两点,坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值.
【分析】第2问,在设直线l方程时要考虑斜率存在与不存在两种情况。
当且仅当9k2=,即k=±
时等号成立.当k=0时,|AB|=.综上所述:
|AB|max=2.
∴当|AB|最大时,△AOB的面积取得最大值S=×
|AB|max×
=.
【牛刀小试】【2015湖北高考理21一种作图工具如图1所示.是滑槽的中点,短杆ON可绕O转动,长杆通过处铰链与连接,上的栓子可沿滑槽滑动,且,.当栓子D在滑槽AB内作往复运动时,带动N绕转动一周(D不动时,N也不动),M处的笔尖画出的曲线记为C.以为原点,所在的直线为轴建立如图2所示的平面直角坐标系.
(1)求曲线的方程;
(2)设动直线与两定直线和分别交于两点.若直线
总与曲线有且只有一个公共点,试探究:
的面积是否存在最小值?
若
存在,求出该最小值;
若不存在,说明理由.
第21题图1
第21题图2
(1)设点,,依题意,
,且,
所以,且
即且
由于当点不动时,点也不动,所以不恒等于0,
于是,故,代入,可得,
即所求的曲线的方程为
()当直线的斜率不存在时,直线为或,都有.
三、直线方程在解题中的应用
方程表示经过点的直线,注意该方程可以表示经过点,斜率不存在的直线,但不表示经过点斜率为0的直线,所以若能判断直线过,且斜率可能不存在但不为0,可考虑设其方程为,这样可以避免讨论斜率是否存在。
【例3】【2015江苏高考18题】如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆的
离心率为,且右焦点到直线(其中)的距离为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过的直线与椭圆交于两点,线段的垂直平分线分别交直线和于点,若,求直线的方程.
因此
则点的纵坐标为,
于是点的横坐标为,
又,故,
所以,
因为可得,
化简得,即,
化简得,计算得,
从而直线方程为或.
又,,
故,
因为,故,
即,即,
整理得,即,即,
解得,从而直线方程为或.
【牛刀小试】设抛物线C:
y2=4x,F为C的焦点,过F的直线L与C相交于A,B两点.
(1)设L的斜率为1,求|AB|的大小;
(2)求·
的值.
【解析】:
【迁移运用】
1.若直线过点P(-3,-)且被圆x2+y2=25截得的弦长是8,则该直线的方程为______________.
【答案】x=-3或3x+4y+15=0
【解析】若直线的斜率不存在,则该直线的方程为x=-3,代入圆的方程解得y=±
4,故该直线被圆截得的弦长为8,满足条件;
若直线的斜率存在,不妨设直线的方程为y+=k(x+3),即kx-y+3k-=0,因为该直线被圆截得的弦长为8,故半弦长为4.又圆的半径为5,则圆心(0,0)到直线的距离为=,解得k=-,此时该直线的方程为3x+4y+15=0.
2.【2016届重庆市第一中学高三12月月考】已知直线被圆截得的弦长恰与椭圆的短轴长相等,椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知过点的动直线交椭圆于两点,试问:
在坐标平面上是否存在一个定点,使得无论如何转动,以为直径的圆恒过定点?
若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】
(1);
(2)存在且定点为.
(2)假设存在点,若直线的斜率存在,设其方程为,将它代入椭圆方程,并整理得.
设点的坐标分别为,则,
因为及,
所以
=.
当且仅当恒成立时,以为直径的圆恒过定点,
所以,解得,
此时以为直径的圆恒过定点.
当直线的斜率不存在,与轴重合,以为直径的圆为也过点.
综上可知,在坐标平面上存在一个定点,满足条件.
3.【2016上海复旦大学附中届高三上期中】已知椭圆的左、右焦点分别为,,点是椭圆的一个顶点,△是等腰直角三角形.
(2)设点是椭圆上一动点,求线段的中点的轨迹方程;
(3)过点分别作直线,交椭圆于,两点,设两直线的斜率分别为,,
且,探究:
直线是否过定点,并说明理由.
(1)
(2)(3)直线过定点().
所以,即.
所以,整理得.故直线的方程为,即().所以直线过定点().
若直线的斜率不存在,设方程为,设,,由已知,得.此时方程为,显然过点().
综上,直线过定点().
4.【2016届福建省上杭县一中高三上学期半期考试】设是椭圆上的两点,已知向量,若且椭圆的离心率,短轴长为2,O为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线AB过椭圆的焦点F(0,c),(c为半焦距),求直线AB的斜率k的值;
(Ⅲ)试问:
△AOB的面积是否为定值?
如果是,请给予证明;
如果不是,请说明理由.
(Ⅰ);
(Ⅱ);
(Ⅲ)三角形的面积为定值1.
(Ⅱ)由题意,设AB的方程为,所以,
由已知得:
,解得.
(Ⅲ)
5.【2016届云南师范大学附属中学高考适应性月考】已知椭圆C:
的离心率为,连接椭圆四个顶点形成的四边形面积为4.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点A(1,0)的直线与椭圆C交于点M,N,设P为椭圆上一点,且O为坐标原点,当时,求t的取值范围.
(2).
,即.
当直线MN的斜率不存在时,,此时,
.
6.已知椭圆C:
过点,且离心率为.
(2)过右焦点的直线与椭圆相交于两点,且,求直线的方程.
(2)当直线的斜率不存在时,其方程为,经验证,不符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为.由
可得得
.
7.【2014高考福建理第19题】已知双曲线的两条渐近线分别为.
(1)求双曲线的离心率;
(2)如图,为坐标原点,动直线分别交直线于两点(分别在第一,
四象限),且的面积恒为8,试探究:
是否存在总与直线有且只有一个公
共点的双曲线?
若存在,求出双曲线的方程;
若不存在,说明理由.
由得,.因为,所以,又因为.所以,即与双曲线E有且只有一个公共点.
因此,存在总与有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为.
8.已知椭圆,离心率为,两焦点分别为、,过的直线交椭圆于两点,且△的周长为.
(2)过点作圆的切线交椭圆于两点,求弦长的最大值.
又由l与圆得
9分
因为所以
且当时,|AB|=2,
由于当时,所以|AB|的最大值为2.12分
9.已知椭圆C的对称中心为原点O,焦点在x轴上,左、右焦点分别为F1和F2,且|F1F2|=2,点(1,)在该椭圆上.
(2)过F1的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若△AF2B的面积为.求以F2为圆心且与直线l相切的圆的方程.
化简得:
17k4+k2-18=0,得k=±
1,
∴r=,圆的方程为(x-1)2+y2=2.
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