Skip to content

圆锥曲线中的判别式与位置关系

一句话

判别式判断的是一个真正二次方程的实根;用于交点前,先确认消元等价、次数和原范围。

本页目标:等价消元后先查二次系数,再用判别式确定交点条件。按已经学过的内容选择基础或提高题。

前置知识

概念与推导

本页定位:课程基础。

先建立根与点的对应

对非竖直线y=kx+m,代入曲线方程后,若每个允许的x都唯一确定y,且变形没有扩展原范围,那么实根与交点一一对应。竖直线x=t直接代入,再解y。给定某一支、分母限制或经过平方时,须保留这些附加条件。

先查A,再查Δ

把消元结果写成Ax²+Bx+C=0。A≠0时,Δ>0、Δ=0、Δ<0分别给两个不同实根、一个不同实根、无实根。A=0且B≠0时是一次方程;A=B=0时直接看C是否为0。若得到恒等式,要复核原对象是否退化或某一步是否丢掉了条件,不能盲报普通圆锥曲线有无穷多个交点。

椭圆x²/a²+y²/b²=1代入y=kx+m,二次系数为1/a²+k²/b²>0,不会降次。双曲线x²/a²−y²/b²=1则得到1/a²−k²/b²,直线与渐近线平行时可能为0。抛物线也依朝向和所消变量而变,不能只凭原曲线名称判断。

一个交点不总是相切

对非退化标准圆锥曲线,等价代入后仍为二次且Δ=0时,对应相切。但降次得到一个交点时,不据此判断切线。例如x²/4−y²=1与y=x/2+1只交于(−2,0),原因是二次项消失。左支在该点上方、下方的两段小弧分处这条直线两侧,并非沿切线接触。

这个反例可直接核对:左支写成x=−2√(1+y²)。代入直线左侧y−x/2−1,得到y+√(1+y²)−1;y>0时为正,y<0时由√(1+y²)<1−y知为负,所以曲线在交点处穿过这条线。无需把“只有一交点”当作切线定义。

双曲线左支在负二零处穿过直线y等于x除2加1,上下两段小弧位于直线两侧;消元降次虽只有一个交点,这条直线并不是切线。

把参数条件收回到原题

先从A=0分出特殊参数,再在A≠0的分支解Δ的不等式,最后合并合法结果并回代。相等根只给一个几何点;若平方产生落在另一支的根,应舍去。后继弦长与中点需要两个不同交点,不能省略这里的条件检查。

公式与条件

共享的判别式、求根公式保留a≠0前提。几何题还需要有效直线、非退化曲线、等价消元和所有原定义域限制。

Δ=b24ac
成立条件

二次系数a≠0;若用于几何交点,还需等价消元及区分斜率不存在的情况。

从哪里来

配方后被开方部分的符号决定实根:Δ正有两个不同实根,零有重根,负无实根。

适用场景与常见误用

可以用在

  • 判断根的个数及相应抛物线与横轴的交点。

要防止

  • a=0仍按Δ判断;把形式上Δ>0当成任意消元后都有两交点。

知识讲解:一元二次方程的解法

AI辅助推导复核:Codex,2026-09-08。

查看课程依据及核验范围

x=b±b24ac2a
成立条件

a≠0,且在实数中求根时Δ=b²−4ac≥0;重根只给一个不同实数值。

从哪里来

原式除以a后配方,得 (x+b/(2a))2=(b24ac)/(4a2)。当右侧非负时开平方并保留两种符号,整理得到公式。

适用场景与常见误用

可以用在

  • 解数字系数及含参二次方程。

要防止

  • 漏掉一个符号;不先检查a=0或判别式;分母漏a。

知识讲解:一元二次方程的解法

AI辅助推导复核:Codex,2026-09-08。

查看课程依据及核验范围

典型例题

例 1(椭圆的两交点参数)

直线y=x+m与椭圆x²/4+y²=1有两个不同交点,求m的范围。

解与结论

m(5,5)

  1. 消元并乘4得5x²+8mx+4m²−4=0,二次系数5不为0。Δ=16(5−m²)>0,故−√5<m<√5。每个根唯一对应直线上的一个点。

    为什么这样做

    只有等价消元、次数保持二次时,才用Δ>0判断两个不同交点。

易错与反例
  • 端点对应重根相切,不能包括。

本例与题库共用题面、答案和解析。进入题组并选择独立练习或复测

例 2(降次得到一个交点)

双曲线x²/4−y²=1与y=x/2+1联立后,形式上的判别式为正。它们有两个交点吗?求实际交点。

解与结论

只有交点(−2,0),不能用二次判别式判定。

  1. 代入后x²/4−(x/2+1)²=1,二次项消去,得到−x−2=0,故x=−2、y=0。此时A=0,已经是一次方程。

    为什么这样做

    判别式的根数规则只适用于二次系数非零的方程。

易错与反例
  • 一个交点也不能在降次情形下一律解释为相切。

本例与题库共用题面、答案和解析。进入题组并选择独立练习或复测

例 3(渐近线得到无解)

判断渐近线y=x/2与双曲线x²/4−y²=1有没有实交点。

解与结论

没有。

  1. 代入后左边恒为0,要求0=1,不成立。形式上A=B=0,不能把Δ=0当作有重根。

    为什么这样做

    常数方程要直接判断真假,不能继续套二次公式。

易错与反例
  • 渐近并不表示相交,或存在一个实际的无穷远交点。

本例与题库共用题面、答案和解析。进入题组并选择独立练习或复测

易错与反例

  • A=0时即使形式上B²−4AC>0,也不能宣布两个根。
  • 只有一个交点不总表示相切,先看是否降次。
  • 若原题只取上半支,平方后的下半支不是合法候选。
  • 无根、重根、不同根与几何点的个数要用同一口径。

衔接提示

练习

10 道题。先独立作答,答案和解析默认收起。

第 1 题 基础 · 示例(讲解中已出现)

直线y=x+m与椭圆x²/4+y²=1有两个不同交点,求m的范围。

查看答案

m(5,5)

查看逐步解析与易错点
  1. 消元并乘4得5x²+8mx+4m²−4=0,二次系数5不为0。Δ=16(5−m²)>0,故−√5<m<√5。每个根唯一对应直线上的一个点。

    为什么这样做

    只有等价消元、次数保持二次时,才用Δ>0判断两个不同交点。

易错与反例

  • 端点对应重根相切,不能包括。

本机记录

来源:自编。 断言已执行并通过,读取结构化答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-09。

回补:圆锥曲线中的判别式与位置关系。一道题出错只提供候选线索。

第 2 题 提高 · 示例(讲解中已出现)

双曲线x²/4−y²=1与y=x/2+1联立后,形式上的判别式为正。它们有两个交点吗?求实际交点。

查看答案

只有交点(−2,0),不能用二次判别式判定。

查看逐步解析与易错点
  1. 代入后x²/4−(x/2+1)²=1,二次项消去,得到−x−2=0,故x=−2、y=0。此时A=0,已经是一次方程。

    为什么这样做

    判别式的根数规则只适用于二次系数非零的方程。

易错与反例

  • 一个交点也不能在降次情形下一律解释为相切。

本机记录

来源:自编。 需推理复核;未自动验证展示答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-09。

回补:圆锥曲线中的判别式与位置关系。一道题出错只提供候选线索。

第 3 题 提高 · 示例(讲解中已出现)

判断渐近线y=x/2与双曲线x²/4−y²=1有没有实交点。

查看答案

没有。

查看逐步解析与易错点
  1. 代入后左边恒为0,要求0=1,不成立。形式上A=B=0,不能把Δ=0当作有重根。

    为什么这样做

    常数方程要直接判断真假,不能继续套二次公式。

易错与反例

  • 渐近并不表示相交,或存在一个实际的无穷远交点。

本机记录

来源:自编。 需推理复核;未自动验证展示答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-09。

回补:圆锥曲线中的判别式与位置关系。一道题出错只提供候选线索。

第 4 题 提高 · 独立练习

讨论直线y=2x+m与抛物线y=x²的实交点个数。

查看答案

m>−1时两个;m=−1时一个;m<−1时没有。

查看逐步解析与易错点
  1. 消元得x²−2x−m=0,Δ=4(1+m)。二次系数恒为1,所以按Δ正、零、负分类。m=−1时交点为(1,1)。

    为什么这样做

    一个根对应直线上唯一一点,且这里没有额外定义域限制。

易错与反例

  • 相切时虽然按重数有两个相等根,几何点只计一个。

本机记录

来源:自编。 需推理复核;未自动验证展示答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-09。

回补:圆锥曲线中的判别式与位置关系。一道题出错只提供候选线索。

第 5 题 基础 · 独立练习

竖直线x=2与椭圆x²/9+y²/4=1有几个不同交点?

查看答案

2

查看逐步解析与易错点
  1. 代入得y²=20/9>0,纵坐标有正负两个不同值,因此有两个交点。

    为什么这样做

    竖直线改为解y,不需要斜率。

易错与反例

  • 不能因为没有有限斜率就说不能联立。

本机记录

来源:自编。 断言已执行并通过,读取结构化答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-09。

回补:圆锥曲线中的判别式与位置关系。一道题出错只提供候选线索。

第 6 题 基础 · 独立练习

求双曲线x²−y²=1与直线y=x−2的交点坐标。

查看答案

(54,34)

查看逐步解析与易错点
  1. x²−(x−2)²=1化为4x−5=0,得x=5/4、y=−3/4;代回两式均满足。

    为什么这样做

    消元后是一次方程,故只有一个候选并可直接回代。

易错与反例

  • 不能为了使用韦达而把已经消失的二次项当成非零。

本机记录

来源:自编。 断言已执行并通过,读取结构化答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-09。

回补:圆锥曲线中的判别式与位置关系。一道题出错只提供候选线索。

第 7 题 基础 · 独立练习

只取抛物线的上半支y=√x(x≥0),它与直线y=−1有几个实交点?

查看答案

0

查看逐步解析与易错点
  1. 上半支始终y≥0,与y=−1无交点。平方后会得到x=1,但(1,−1)不满足原根式方程,必须舍去。

    为什么这样做

    消元必须保留原支的范围;平方可能扩大候选点集。

易错与反例

  • 不能把平方后方程的一个实根直接当作原曲线交点。

本机记录

来源:自编。 断言已执行并通过,读取结构化答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-09。

回补:圆锥曲线中的判别式与位置关系 · 二次根式。一道题出错只提供候选线索。

第 8 题 基础 · 独立练习

直线y=kx与双曲线x²/4−y²=1有两个不同交点,求k的范围。

查看答案

k(0.5,0.5)

查看逐步解析与易错点
  1. 代入为(1/4−k²)x²=1。系数为正时有正负两根;系数为0时0=1,系数为负时左边不可能为正。故−1/2<k<1/2。

    为什么这样做

    这里先按二次系数的符号判断,再检查退化端点。

易错与反例

  • k=±1/2是渐近线,无交点,不是相切。

本机记录

来源:自编。 断言已执行并通过,读取结构化答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-09。

回补:圆锥曲线中的判别式与位置关系。一道题出错只提供候选线索。

第 9 题 基础 · 独立复测

直线y=x+b与椭圆x²/9+y²=1有两个不同交点,求b的范围。

查看答案

b(10,10)

查看逐步解析与易错点
  1. 消元乘9得10x²+18bx+9b²−9=0,Δ=36(10−b²)>0,故−√10<b<√10。

    为什么这样做

    二次系数10恒非零,判别式条件与两交点对应。

易错与反例

  • 不要把相切参数±√10包含进来。

本机记录

来源:自编。 断言已执行并通过,读取结构化答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-09。

回补:圆锥曲线中的判别式与位置关系。一道题出错只提供候选线索。

第 10 题 基础 · 独立复测

求双曲线x²/9−y²/4=1与直线y=2x/3−1的交点坐标。

查看答案

(154,32)

查看逐步解析与易错点
  1. 代入后化为x/3−5/4=0,得x=15/4、y=3/2,代回成立。

    为什么这样做

    直线方向与渐近线平行,使二次项抵消,须按一次方程处理。

易错与反例

  • 不能用消元前的曲线次数决定消元后一定还是二次。

本机记录

来源:自编。 断言已执行并通过,读取结构化答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-09。

回补:圆锥曲线中的判别式与位置关系。一道题出错只提供候选线索。

后继知识

依据

课程依据:高中:圆锥曲线与方程。已定位原件主题,非全文逐字审定,核验范围与日期见引用中心。

教材版本与映射 · 纠错记录。具体学习安排须结合所用教材及已具备的能力。