解答题突破(三):直线与圆锥曲线的联立与弦长
按「求曲线方程→设直线联立→判别式→韦达定理→弦长、中点或面积」的固定顺序写直线与圆锥曲线解答题,讲清斜率不存在、判别式和焦点位置三处失分,以及只会前两问时怎样把步骤写上。
本节导读
直线与圆锥曲线的解答题问法固定:先求曲线方程,再让一条直线与曲线相交,求弦长、中点或面积。用到的知识分散在本课第 23 节《直线的斜率与直线方程》、第 24 节《两直线的位置关系与距离》、第 25 节《圆的方程与直线和圆的位置关系》、第 26 节《椭圆》、第 27 节《双曲线》和第 28 节《抛物线与直线和圆锥曲线的位置关系》。
第 28 节后半节讲了联立、判别式和弦长公式,例题都是选择题,没有从求方程一路做到弦长的整题。这一节把它们串成一条步骤链,用原创的多小问题目按卷面格式写全;最后一问计算较繁,重点放在前两问拿稳,最后一问能写几步写几步。
这一块在试卷里怎么考
按第 1 节《考试介绍与备考方法》的参考口径(以当年大纲和浙江省教育考试院公告为准),解答题 4 道共 49 分,每道分值题与题不同;圆锥曲线题占几分,各资料说法不一,这里不写死。第 32 节给它的固定步骤是「联立、判别式、韦达定理、弦长」。
问法一般分三层:第一问由离心率、焦点、准线或曲线上的点求方程;第二问联立直线与曲线,判断交点或求参数范围;第三问求弦长、弦的中点或三角形面积。
容易丢分的有四处(第 26、28、32 节易错提醒):设直线时漏了斜率不存在的情形;联立后不看判别式就用韦达定理;焦点在哪条轴上弄错;弦长公式漏乘 1+k2。
方法归纳
照下面的步骤链写,「出处」是主线课节:
| 步骤 | 写什么 | 这里要小心 | 出处 |
|---|---|---|---|
| ① 求方程 | 先定位(焦点在哪条轴),再定量(求 a2、b2 或 p) | 椭圆 c2=a2−b2;y2=2px 的焦点是 (2p,0) | 第 26、28 节 |
| ② 设直线 | 斜率存在时设 y=kx+m,过定点时设 y−y0=k(x−x0) | 先单独看斜率不存在的 x=t | 第 23、28 节 |
| ③ 联立消元 | 代入曲线方程,整理成 Ax2+Bx+C=0 | 先看 A 是不是 0 | 第 28 节 |
| ④ 判别式 | 写出 Δ,按题意要求 Δ>0 或 Δ=0 | 用韦达定理之前必须有 Δ>0 | 第 28 节 |
| ⑤ 韦达定理 | 写出 x1+x2、x1x2 | 不必解出两个根 | 第 28 节 |
最后一问按问的是什么选公式:
| 问什么 | 用什么 | 出处 |
|---|---|---|
| 弦长 | ∣AB∣=1+k2⋅∣x1−x2∣,竖直弦用 ∣y1−y2∣ | 第 28 节 |
| 过抛物线焦点的弦 | ∣AB∣=x1+x2+p | 第 28 节 |
| 弦的中点 | 横坐标 2x1+x2,代入直线求纵坐标 | 第 28 节 |
| 三角形面积 | 弦长作底,点到直线的距离作高 | 第 24 节 |
只会前两问时,第三问也别空着:把联立后的方程、Δ、韦达定理、弦长或距离的表达式先写上(第 1 节:先写能写的步骤;第 32 节:会做多少就写多少)。
题型拆解
题型 1:由已知条件求椭圆或抛物线的方程
识别特征:给出离心率、焦距、长轴或短轴长、焦点或准线、曲线上一点中的两个条件。
分步解法:先定位,再列关于 a、b、c(或 p)的方程。比如焦点在 y 轴上、焦距为 4、经过点 (0,3) 的椭圆:(0,3) 是长轴端点,a=3,c=2,b2=5,方程是 9y2+5x2=1。抛物线由准线或焦点定开口,再由 2p 定 p。
常见陷阱:焦点在 y 轴上却写成 a2x2+b2y2=1;把抛物线的 2p 当成 p,或把焦点写成 (p,0)(第 26、28 节)。
题型 2:联立、判别式与弦长、中点
识别特征:直线与曲线相交于 A、B 两点,问交点个数、参数范围、弦长或中点。
分步解法:照步骤②到⑤写,再代弦长或中点公式。判别式那一行不能省:比如直线 y=2x+1 与抛物线 y2=3x,联立得 4x2+x+1=0,Δ=1−16<0,没有公共点,弦长、中点都无从谈起。
常见陷阱:只设 y=kx+m,漏了竖直线——过定点的直线问「有几条」「求方程」时,竖直线可能正好就是答案;二次项系数为 0 时只有一个公共点,却不是相切(第 28 节)。
题型 3:面积问题
识别特征:问 △OAB(O 为原点)一类三角形的面积,A、B 是直线与曲线的交点。
分步解法:面积 =21∣AB∣⋅d,∣AB∣ 用题型 2 的弦长,d 是顶点到直线 AB 的距离 A2+B2∣Ax0+By0+C∣(第 24 节)。问面积的最大值时,把面积写成参数的函数,再用配方或第 9 节的基本不等式。
常见陷阱:直线方程没化成一般式就代距离公式;或者弦长、距离都对了,最后漏乘 21。
易错提醒
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❌ 联立后直接写 x1+x2、x1x2。✅ 先写 Δ>0(求参数时把它当条件列出来),再用韦达定理;没有两个交点,弦长、中点都不存在。
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❌ 弦长写成 ∣x1−x2∣ 或 (1+k2)∣x1−x2∣。✅ 是 1+k2⋅∣x1−x2∣,其中 ∣x1−x2∣=(x1+x2)2−4x1x2。
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❌ 求出 k 或 m 就下结论。✅ 回代检查 Δ>0;斜率不存在的竖直线单独代入题目条件验一次。
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本节内容由 AI 辅助编写,配图由 AI 生成,仅供备考参考;考试要求以《全国各类成人高等学校招生考试大纲(2024 年版)》及浙江省教育考试院当年公布为准。