直线与椭圆的位置关系是高考中的高频考点,题型主要以解答题形式出现,偶尔也会考查小题,经常与函数、数列、平面向量等知识结合综合考查,难度一般较大。
涉及直线与椭圆的位置关系问题,其解题步骤可以归纳如下:
(1)设出直线方程或者椭圆的方程;
(2)联立直线与椭圆的方程,消去其中一个变量,得到关于另一个变量的一元二次方程;
(3)设出交点坐标,并得到韦达定理;
(4)将相关条件用韦达定理转化,推理计算,最终得出结论。
下面以2018年高考数学浙江卷第17题为例:
本题考查椭圆中参数的取值范围,本质上属于直线与椭圆的位置关系问题,涉及直线方程、平面向量的运算、对勾函数和二次函数的性质等知识点,考查函数与方程的思想、转化与划归的思想,属于难题。
法1,韦达定理。根据题意可以分析,直线的斜率必然存在且不为零,于是可以设出直线的方程;然后代入椭圆的方程,整理得到韦达定理;根据平面向量的坐标运算得到坐标关系,由韦达定理转化,并求出最值;最后根据最值求得参数的值。这种操作我们前面已经讨论了很多了,可见这便是圆锥曲线中的通法。
法2,设点法。设出焦点坐标,并代入椭圆方程,得到相应关系;然后利用平面向量得出两坐标的关系,再代入椭圆方程,与前面方程联立得到目标函数;最后对目标函数求最值,进而求得参数的值。
值得说明的是,无论是韦达定理还是设点法,二者皆体现了设而不求、整体代换的思想,这是解析几何中十分重要的思想,注意体会和运用。
在直线与椭圆的位置关系中,与平面向量交汇的试题考得不在少数,原因在于平面向量兼具代数和几何运算,并且在处理很多问题都较为简便,这也体现了平面向量的工具作用。
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