第五章直线与圆
直线与圆是几何中最基础和最重要的两种图形，是代数方法在几何研究中的应用的开始. 对于这部分内容，学生应该深刻领会并熟练应用数形结合的思想方法，既要注重代数运算的简洁，也要充分利用几何图形的性质，还要认真考虑代数式的几何意义，在对参数的讨论过程中不要遗漏某些特殊值所表示的特殊情况.
近年来，这一部分内容在高考试题中通常属于基础题，难度中等，但解答问题使用的方法会直接影响到运算量的多少以及问题解答的正确率.
第一节直线与圆的位置关系
1. 直线的x-截距与y-截距之间的关系
例1 （09华南师大附中3月）已知直线l在x轴、y轴上截距的绝对值相等，
且到点（1，2）的距离为2，求直线l的方程.
【动感体验】
要全面考虑可能成立的各种情况. 已知直线l在x轴、y轴上截距的绝对值相等的条件应考虑截距可能为零或不为零两种情况.
如图5.1.1所示，点P在以A（1，2）为圆心、半径为2的圆上，直线（记为l）经过点P且与圆A相切. 则该l到点（1，2）的距离为恒为2.
打开文件“09华南师大附中3月.zjz”，拖动点P，观察可能出现直线l在x轴、y轴上截距的绝对值相等的情况.
图5.1.1
【思路点拨】
对于满足条件的直线其截距为零和不为零两种情况分别讨论.
【动态解析】
图5.1.2-5.1.7所示六种情况下，经过点P的直线在x轴、y轴上截距的绝对值均相等.
图5.1.2 图5.1.3
图5.1.4 图5.1.5
图5.1.6 图5.1.7
可设满足条件的直线的方程为b kx y +=. 当0=b 时，由点到直线的距离公式得：
21|2|2
=+-k
k ，解得62+-=k 或
62--=k .
当0≠b 时，则直线l 的斜率k 为1或者-1，由点到直线的距离公式得：
21|2|2
=+-+k
b k ，当1=k 时，解得1-=b 或3=b ；当1-=k 时，解得5=b 或
1=b .
因此所求直线的方程为：x y )62(+-=，或x y )62(--=，或1-=x y ，或3+=x y ，或5+-=x y ，或1+-=x y .
【简要评注】
从本题的题设条件，很容易选择利用直线的截距式方程表示直线进行求解，但要注意避免遗漏直线经过原点的情况. 在这里我们首先考虑到直线到点A 的距离为
2，再寻找满足要求的直线，就容易分类了.
有时候利用直线的截距式在绘制直线时非常方便，但答案通常写成斜截式.
2. 直线与圆的位置关系
例2 （06湖南理10）若圆010442
2
=---+y x y x 上至少有三个不同的点到直线0:=+by ax l 的距离为22,则直线l 的倾斜角的取值范围是（ ）。
A ． ]412[
π
π， B ．]12512[ππ， C ．]36[ππ， D ．]2
0[π
， 方法一：
【动感体验】
方程0104422=---+y x y x 可化为18)2()2(22=-+-y x ，该圆的圆心为（2，2）、半径为23，圆心在直线x y =上. 0:=+by ax l 是一条过原点的直线，系数b a ,决定其倾斜角. 令b
a
k -
=，则l 的方程为：kx y =. 考虑k 变化时与直线kx y =平行并与之距离为22的两条直线与圆交点的个数. 打开文件“06湖南理10.zjz ”，实线表示直线kx y =，虚线是两条到直线kx y =的距离等于22，通过拖动点P 或者动画按钮可以改变k 的值，如图5.1.8-5.1.12所示为其中的几种情况.
图5.1.8 图5.1.9
图5.1.10 图5.1.11
图5.1.12
【思路点拨】
改变k 的值考虑当圆上恰好有三个点到直线l 的距离为22时，两条平行线与圆的位置关系. 这时两平行线应该其一与圆相切另一与圆相交，而圆心到直线l 的距离恰好为2，由此不难确定直线l 的倾斜角的取值范围. 【动态解析】
注意到22=OC ，当圆心到直线l 的距离CD 恰好为2时，如图5.1.8、图5.1.11所示，6
π
=
∠COD . 由此不难确定若圆010442
2=---+y x y x 上至少
有三个不同的点到直线l 的距离为22时,直线l 的倾斜角的取值范围是]12
512[π
π，. 所以选择B .
方法二： 【动感体验】
方程0104422=---+y x y x 可化为18)2()2(2
2=-+-y x ，可知该圆的圆心为（2，2）、半径为23. 进入文件“06湖南理10.zjz ”第二页，点C 是方程
0104422=---+y x y x 所在圆的圆心. 点P 是圆C 上的动点，OP CD ⊥与
D ，因此可以用直线OP 表示方程0=+by ax 对应的直线l ，其中. 拖动点P ，观
察直线OP 与圆C 的位置关系，判断当圆C 上至少有三个不同的点到直线OP 的距离为22时直线OP 所应满足的条件，如图5.1.13-5.1.16所示，为其中的几种情形.
图5.1.13 图5.1.14
图5.1.15 图5.1.16
【思路点拨】
将圆上的点到直线的距离转化成为圆心到直线的距离. 【动态解析】 令b
a
k -
=，则l 的方程为：kx y =. 当直线OP 在圆心C 左上方时，若圆上正好有3个点到l 的距离为22，如图5.1.13所示，则此时22223||=-=CD . 又因为22||=OC ，
4
π
=∠xOC ，
所以在Rt △CDO 中，6
π
=
∠COD ，所以
12
5π
=
∠+∠=∠COD xOC xOD . 当直线OP 在圆心C 的右下方时，若圆上正好有3个点到l 的距离为22，如图5.1.14所示，则此时22223||=
-=CD . 又因为22||=OC ，
4
π
=
∠xOC ，所以在Rt △CDO 中，6
π
=
∠COD ，所以
12
π
=
∠-∠=∠COD xOC xOD .
因此当
12
512
π
π
<
∠ 所以选择B . 【简要评注】 本题解答过程中要抓住两个关键：一、把圆上的点到直线的距离转化成为圆心到直线的距离；二、直线的特征：经过原点. 3. 直线与动圆的位置关系 例3 （09广东理B19）已知曲线2 :C y x =与直线:20l x y -+=交于两点 (,)A A A x y 和(,)B B B x y ，且A B x x <．记曲线C 在点A 和点B 之间那一段L 与线段 AB 所围成的平面区域（含边界）为D ．设点(,)P s t 是2 :C y x =上一点，且点P 与点A 和点B 均不重合． （I ）若点Q 是线段AB 的中点，试求线段PQ 的中点M 的轨迹方程； （II ）若曲线2 2 2 51 :24025 G x ax y y a -+-++=与D 有公共点，试求a 的最小值． （一）求点M 的轨迹方程. 这里Q 是定点，P 是曲线C 上的动点，M 是线段PQ 的中点，M 随P 点而运动. 既然曲线C 是抛物线，可以猜测M 的轨迹也是一条抛物线. 至于它轨迹方程，就是求点M 的坐标之间的关系. 注意到P 点的坐标满足曲线C 的方程，而点M 的坐标又可以通过P 和Q 点坐标来表示，因此这个轨迹方程不难求出. 事实上：由???=+-=, 02, 2y x x y 解得：1-=A x ，2=B x ；1=A y ，4=B y ，因为Q 是 线段AB 的中点所以有)2 5,21(Q . 又),(y x M 为PQ 的中点，所以有221s x +=，2 25t y +=. 反解得21 4-=x s ， 254-=y t . 因为点P 在曲线C 上，2s t =（21<<-s ）. 将上式代入得 2)214(254-=-x y ，化简得4 5 )14(812+-=x y . 用表示点M 的坐标，则有214-=x s ，254-=y t ，即 2 )2 14(254-=-x y ，化简得45)14(812 +-=x y . 由21<<-s ，得4 541<<-x . 所以点M 的轨迹方程为：45)14(812 +-=x y （4 541<<-x ），它表示一个 抛物线弧段，如图5.1.17所示. 图5.1.17 （二）求a 的最小值. 【动感体验】 很明显2 2 2 51 :24025 G x ax y y a -+-++ =是一个圆的方程. 可化为222)57()2()(=---y a x ，它表示一个半径为常数5 7 而圆心为（a ，2）的圆. 随 着a 的变化，这是一个可以左右平行移动的圆. . 进入文件“09广东理B19.zjz ”第二页，如图 5.1.18所示，圆T 表示方程 025 51 42222=+ +---a y y ax x 对应的曲线. 点T 可以被拖动，水平移动圆T 的位置. 观察区域D 与圆T 有公共点的情况下，点T 的横坐标a 应满足的条件. 图5.1.18 【思路点拨】 求圆与D 有公共点时的a 最小值，就是求圆与线段AB 相切且位于线段左侧时的a 的值. 【动态解析】 如图 5.1.19所示，当圆T 经过点A 时，将A （-1，1）代入 222)57()2()(=---y a x 解得：5621--=a 或5 6 21+-=a （舍去）. 图5.1.19 当圆T 与直线:20l x y -+=相切时，由点到直线的距离公式得：572 | 22|= +-a ，解得：527- =a 或5 27=a （舍去）. 此时切点坐标为（1027-，10272- ），因为1102 7->- ，所以切点在线段AB 内. 由此可知a 的最小值为5 2 7- =a . 【简要评注】 本题中的动圆圆心在一条水平直线上移动，半径固定，因而比较容易了解圆与区域、圆与直线的位置关系. 而最值是取在线段的端点的状态下还是圆与直线相切的条件下，这时本题重点要考察的内容. 直观的演示可以帮助我们探索与发现问题，但只有从数学的角度进行推理和计算才能得到结论. 4. 求与圆有关的动态向量的数量积 例4 （08山东临沂）直线0=++C By Ax 与圆422=+y x 相交于N M 、两点，若2 2 2 B A C +=，则?（O 为坐标原点）等于（ ）. A ．2- B ．1- C ．0 D ．1 【动感体验】 圆422=+y x 是圆心为坐标原点半径为2的圆，设和之间的夹角为 α，根据向量的数量积的定义 ααcos 4cos ||||=??=?， 因此关键在于确定向量与之间的夹角α的大小. 由2 2 2 B A C +=得到： 1||2 2 =+B A C ，这说明原点O 到直线 0=++C By Ax 的距离等于1. 因此可以将直线0=++C By Ax 看作是经过单位 圆上一点并且与单位圆相切的动直线. 打开文件“08山东临沂.zjz ”，如图5.1.20所 示，拖动点P ，观察直线0=++C By Ax 与圆42 2=+y x 两个交点N M 、的变 化规律. 图5.1.20 【思路点拨】 分析条件2 2 2 B A C +=的几何意义，研究与夹角α有关的几何关系. 【动态解析】 因为直线0=++C By Ax 过点P 且与单位圆相切，所以OP 垂直且平分MN . 在?Rt OPM 中，1=OP ，2=OM ，所以3 π = ∠POM ，3 2π = ∠MON . 图5.1.21 所以23 2cos 4cos 4cos ||||-=?==??=?π ααOM OM . 因此选择A. 【简要评注】 解决本题的关键在于在熟练掌握向量的数量积概念的前提下挖掘条件 222B A C +=，从而确定直线0=++C By Ax 的特征以求出向量之间的夹角. 5. 与直线截距有关的不等关系 例5 （08全国I 理10）若直线1x y a b +=通过点(cos sin )M αα，，则（ ）. A ．2 2 1a b +≤ B ．2 2 1a b +≥ C ． 22111a b +≤ D ．22 111a b +≥ 【动感体验】 由(cos sin )M αα，想到单位圆，M 是这个单位圆上的动点. 条件直线 1x y a b +=通过点(cos sin )M αα，实际上是说直线和单位圆有公共点，其中隐含圆心到直线的距离与单位圆的半径1的关系. 打开文件“08全国I 理10.zjz ”，如图5.1.22所示，经过点M 和点N 的直线表示方程 1x y a b +=对应的直线，点P 和点Q 分别是直线与x 轴、y 轴的交点. 拖动点N 可以任意改变直线性质特征，研究四个选项所表示的几何意义以及成立的可能性. 图5.1.22 【思路点拨】 在直角三角形POQ 中考虑斜边上的高与单位圆半径之间的关系. 【动态解析】 图5.1.23和图5.1.24说明2 2 1a b +≤和221a b +≥两种情况都可能成立. 图5.1.23 图5.1.24 当直线 1x y a b +=与圆O 相切时，如图5.1.25所示，直角三角形POQ 斜边上的高线等于圆O 的半径1. 图5.1.25 图5.1.26 而其他情况下，如图5.1.25所示，直角三角形POQ 斜边上的高线小于圆O 的半径1. 通过面积公式可以求得直角三角形POQ 斜边上的高等于 2 2 b a b a +?，由 12 2≤+?b a b a 化简得： 1112 2≥+b a . 因此答案选择D. 进入文件“08全国I 理10.zjz ”的第二页，如图5.1.27所示，则给出直线与单位圆没有公共点的情况，这时12 2>+?= b a b a OM ，由此 1112 2<+b a ，即选项C 表明的关系. 图5.1.27 【简要评注】 本题中b a 、为截距，恰好是直线与两坐标轴的交点及原点所构成的直角三角形的直角边长，因此设法在POQ Rt ?中找出2 2 b a +及2 211b a +的几何意义是解决问题的关键. 本节小结 研究直线与圆的位置关系，通常转换为圆心与直线的距离问题. 此外，充分利用代数式的所表示的几何性质，能够提高我们的解题效率、减少出错率和计算量. 拓展练习 1. （06湖南理10改编）若圆2 2 2 )5()3(r y x =++-上有且仅有两点到直线 0234=--y x 的距离为1，则半径r 的取值范围是 . 2. （08辽宁理3）圆2 2 1x y +=与直线2y kx =+没有公共点的充要条件是( ). A.(k ∈ B.(,(2,)k ∈-∞+∞ C.(k ∈ D.(,(3,)k ∈-∞+∞ 3. （08安徽文10）若过点(40)A ， 的直线l 与曲线2 2 (2)1x y -+=有公共点， 则直线l 的斜率的取值范围为（ ）. A ．( B ．[ C ．? ?? D ．??? ? 4. （08宁夏、海南文20）已知m ∈R ，直线l ：2(1)4mx m y m -+=和圆C ： 2284160x y x y +-++=． （Ⅰ）求直线l 斜率的取值范围； （Ⅱ）直线l 能否将圆C 分割成弧长的比值为1 2 的两段圆弧？为什么？ 第二节 直线系与圆系 1. 动直线与动圆的位置关系 例 1 （06江西理16）已知圆M ：1)sin ()cos (22=-++θθy x ，直线 kx y l =：，下面四个命题： A ．对任意实数k 与θ，直线l 和圆M 相切； B ．对任意实数k 与θ，直线l 和圆M 有公共点； C ．对任意实数θ，必存在实数k ，使得直线l 与和圆M 相切； D ．对任意实数k ，必存在实数θ，使得直线l 与和圆M 相切. 其中真命题的代号是______________（写出所有真命题的代号） 【动感体验】 这里给出的是圆M 的标准方程，其半径为1，圆心为)sin ,cos (θθ-. 可以想象出这些圆的半径都是1，而圆心在单位圆上，所以这些圆都过原点；而直线 kx y l =：则是过原点的直线但不包括y 轴. 这就不难考虑圆和直线可能有怎样的 位置关系了. 打开文件“06江西理16.zjz ”，如图5.2.1所示，拖动点A 可以改变的圆M 的圆心A 的位置. 点P 是圆O 上的动点，可以用经过点O 和点P 的直线表示直线l ： kx y=. 拖动点A或者点P，观察和研究圆M和直线l之间的位置关系. 图5.2.1 【思路点拨】 将圆M与直线l之间的位置关系转化为圆M的半径OA与点M到直线l的距离之间的大小关系. 【动态解析】 通过图5.2.1可以观察到，圆M与直线l均经过坐标原点O，因此选项B正确，但选项A错误. OP⊥，就有直线l和圆M相切，当点P在任意位置时，只要拖动点A使得OA 即对任意实数k，都存在实数θ，使得直线l和圆M相切，如图5.2.2所示. 因此选项D正确. 图5.2.2 OP⊥，就有直线l和圆M相切. 当点A在任意位置时，只要拖动点P使得OA 但是当点A在x轴上时，如图5.2.3和图5.2.4，则直线l的斜率k不存在，因此选项C错误. 图5.2.3 图5.2.4 正确答案为：D B 、. 【简要评注】 本题是不定项选择题，需要对每个命题进行判断. 通过动感体验可以发现动圆与动直线经过的共同点（原点），动中求静是这类问题的一种常见解答思路. 2. 动直线及其包络问题 例2 （09江西理16、文16）设直线系M ：1sin )2(cos =-+θθy x （πθ20≤≤），对于下列四个命题： A ．M 中的所有直线均经过一个定点 B ．存在定点P 不在M 中的任一条直线上 C ．对于任意整数n （3≥n ），存在正n 边形，其所有边均在M 中的直线上 D ．M 中的直线所能围成的正三角形面积都相等 其中真命题的代号是 （写出所有真命题的代号）. 【动感体验】 首先是认识直线系M ：1sin )2(cos =-+θθy x （πθ20≤≤）具有怎样的 特征. 设2 3, ,2, 0π ππ θ=可以分别得到直线1=x ，3=y ，1-=x 和1=y . 这四 条直线与点(0,2)的距离都等于1，可以想象直线系M 是否具有这样的特征. 事实 上由 1sin cos | 1sin )22(cos 0|2 2 =+-?-+?θ θθθ知道，直线系M 所表示的是到点)2,0(的距 离为1的直线. 或者说直线系是以点)2,0(为圆心、半径为1的圆上的切线. 也可以把)sin ,(cos θθ看成直线的单位法向量，于是由向量)2,(-y x 与 θ的数量积等于1知直线系M是到点)2,0(的距离为1的直线. 或者说) (cosθ , sin 直线系是以点)2,0(为圆心、半径为1的圆上的切线. 打开文件“09江西理16.zjz”，如图5.2.5所示，拖动点P或者单击动画按钮，观察直线系M的特征. 图5.2.5 【思路点拨】 通过直线M的特征及其所围成的区域，对四个命题进行判断. 【动态解析】 M中的直线不经过任何一个定点，因此选项A错误. 圆A内的所有点均不在M中的任何一条直线上，因此选项B正确. 当θ均匀变化，即点P在圆周上匀速运动时，直线之间的交点就是正n边形的顶点，如图5.2.6-5.2.11所示，因此选项C正确. 图5.2.6 图5.2.7 图5.2.8 图5.2.9 图5.2.10 图5.2.11 用鼠标双击动画按钮的绿色部分（最右侧部分）可以打开动画按钮的属性对话框，如图5.2.12所示，在动画运动的频率一栏输入大于3的整数后单击“确定”按钮，再次单击动画按钮，即可呈现由M中的直线所组成的对应正多边形. 图5.2.12 M中的直线所能围成的区域是圆A内部，而其内部可以有无数多个面积不同的正三角形，因此选项D错误. 所以答案为：B、C. 【简要评注】 抓住直线系的特征才能更好地研究其特点. 除了通常的过定点的直线系以及平行直线系外，本题中的直线系也是一种典型类型. 3. 动圆及其性质特征 例3 （07江西理16）设有一组圆224*:(1)(3)2()k C x k y k k k -++-=∈N ．下列四个命题： Ａ．存在一条定直线与所有的圆均相切 Ｂ．存在一条定直线与所有的圆均相交 Ｃ．存在一条定直线与所有的圆均不． 相交 Ｄ．所有的圆均不．经过原点 其中真命题的代号是 ．（写出所有真命题的代号） 【动感体验】 打开文件“07江西理16.zjz ”，单击动画按钮，结果如图5.2.13所示，表示一组圆224*:(1)(3)2()k C x k y k k k -++-=∈N ，观察这组圆的特点，对四个命题进行判断. 图5.2.13 【思路点拨】 通过圆心)3,1(k k C -与半径2 2k 研究系列圆的性质特征. 【动态解析】 可以从最容易判断的选项Ｄ入手，只需看原点的坐标(0，0)是否适合圆的方程就行了. 事实上通过42229)1(k k k ≠++-，因此所有的圆均不．经过原点，所以选项Ｄ为真命题. 令1=k 和2=k 分别得到： 2)3(:221=-+y x C 平面解析几何 高考复习知识点 一、直线的倾斜角、斜率 １、直线的倾斜角: （1）定义:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线l ，如果把x 轴绕着交点按逆时针方向转到和直线l 重合时所转的最小正角记为α,那么α就叫做直线的倾斜角。当直线l 与x 轴重合或平行时，规定倾斜角为0； (2)倾斜角的范围[)π,0。 ２、直线的斜率 （1）定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切值叫这条直线的斜率k ,即k ＝α（α≠９0°)；倾斜角为９０°的直线没有斜率； （2）斜率公式：经过两点111(,)P x y 、222(,)P x y 的直线的斜率为()212 12 1x x x x y y k ≠--=; (3)直线的方向向量(1,)a k =,直线的方向向量与直线的斜率有何关系? (4)应用:证明三点共线： AB BC k k =。 例题： 例1．已知直线的倾斜角的变化范围为,求该直线斜率的变化范围； 思路点拨:已知角的范围,通过正切函数的图像，可以求得斜率的范围，反之,已知斜率的 范围,通过正切函数的图像,可以求得角的范围? 解析: ∵, ∴ .? 总结升华： 在知道斜率的取值范围求倾斜角的取值范围，或知道倾斜角的取值范围求斜率的取值范 围时，可利用在和上是增函数分别求解.当时，; 当时，;当时,;当不存在时，．反之,亦成立. 类型二：斜率定义 例2．已知△为正三角形，顶点A 在ｘ轴上,A 在边的右侧,∠的平分线在x 轴上，求边与所在直线的斜率． 思路点拨： 本题关键点是求出边与所在直线的倾斜角，利用斜率的定义求出斜率． 解析：? 如右图,由题意知∠∠3０°? ∴直线的倾斜角为180°-30°=1５ ０°,直线的倾斜角为30°，? ∴15０°= 30°=? 总结升华: 在做题的过程中，要清楚倾斜角的定义中含有的三个条件①直线向上方向②轴正向③小 第8章 第1节 一、选择题 1．(2010·崇文区)“m ＝－2”是“直线(m ＋1)x ＋y －2＝0与直线mx ＋(2m ＋2)y ＋1＝0相互垂直”的( ) A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件 C ．充要条件 D ．既不充分也不必要条件 [答案] A [解析] m ＝－2时，两直线－x ＋y －2＝0、－2x －2y ＋1＝0相互垂直；两直线相互垂直时，m(m ＋1)＋2m ＋2＝0，∴m ＝－1或－2，故选A. 2．(文)(2010·安徽文)过点(1,0)且与直线x －2y －2＝0平行的直线方程是( ) A ．x －2y －1＝0 B ．x －2y ＋1＝0 C ．2x ＋y －2＝0 D ．x ＋2y －1＝0 [答案] A [解析] 解法1：所求直线斜率为12，过点(1,0)，由点斜式得，y ＝12(x －1)，即x －2y －1＝0. 解法2：设所求直线方程为x －2y ＋b ＝0， ∵过点(1,0)，∴b ＝－1，故选A. (理)设曲线y ＝ax2在点(1，a)处的切线与直线2x －y －6＝0平行，则a ＝( ) A ．1 B.12 C ．－12 D ．－1 [答案] A [解析] y′＝2ax ，在(1，a)处切线的斜率为k ＝2a ， 因为与直线2x －y －6＝0平行，所以2a ＝2，解得a ＝1. 3．点(－1,1)关于直线x －y －1＝0的对称点是( ) A ．(－1,1) B ．(1，－1) C ．(－2,2) D ．(2，－2) [答案] D [解析] 一般解法：设对称点为(x ，y)，则 ????? x －12－y ＋12－1＝0 y －1x ＋1＝－1，解之得????? x ＝2y ＝－2， 特殊解法：当直线l ：Ax ＋By ＋C ＝0的系数满足|A|＝|B|＝1时，点A(x0，y0)关于l 的对称 点B(x ，y)的坐标，x ＝－By0－C A ，y ＝－Ax0－C B . 4．(2010·惠州市模考)在平面直角坐标系中，矩形OABC ，O(0,0)，A(2,0)，C(0,1)，将矩形折叠，使O 点落在线段BC 上，设折痕所在直线的斜率为k ，则k 的取值范围为( ) A ．[0,1] B ．[0,2] C ．[－1,0] D ．[－2,0] [答案] D [解析] 如图，要想使折叠后点O 落在线段BC 上，可取BC 上任一点D 作线段OD 的垂直平分线l ，以l 为折痕可使O 与D 重合，故问题转化为在线段CB 上任取一点D ，求直线OD 的斜率的取值范围问题， ∵kOD≥kOB ＝12，∴k ＝－1kOD ≥－2，且k<0， 又当折叠后O 与C 重合时，k ＝0，∴－2≤k≤0. 5．(文)已知点(3,1)和点(1,3)在直线3x －ay ＋1＝0的两侧，则实数a 的取值范围是( ) A ．(－∞，10) B ．(10，＋∞) C.??? ?－∞，43∪(10，＋∞) D.??? ?43，10 [答案] D [解析] 将点的坐标分别代入直线方程左边，所得两值异号，∴(9－a ＋1)(3－3a ＋1)<0，∴43 专题05 平面解析几何 1．【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -()，()，过F 2的直线与C 交于A ，B 两点．若22||2||AF F B =，1||||AB BF =，则C 的方程为 A ．2 212 x y += B ．22 132x y += C ．22 143 x y += D ．22 154 x y += 【答案】B 【解析】法一：如图，由已知可设2F B n =，则212,3AF n BF AB n ===， 由椭圆的定义有121224,22a BF BF n AF a AF n =+=∴=-=． 在1AF B △中，由余弦定理推论得22214991cos 2233 n n n F AB n n +-∠==??． 在12AF F △中，由余弦定理得2 2 14422243n n n n +-??? = ，解得n = 2 2 2 24312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴所求椭圆方程为22 132 x y +=，故选B ． 法二：由已知可设2F B n =，则212,3AF n BF AB n ===， 由椭圆的定义有121224,22a BF BF n AF a AF n =+=∴=-=． 在12AF F △和12BF F △中，由余弦定理得222122 2144222cos 4422cos 9n n AF F n n n BF F n ?+-???∠=?+-???∠=?， 又2121,AF F BF F ∠∠互补，2121cos cos 0AF F BF F ∴∠+∠=，两式消去2121cos cos AF F BF F ∠∠, ，得 【最新】《平面解析几何》专题 一、选择题 1．若点O 和点F 分别为椭圆22 143 x y +=的中心和左焦点，点P 为椭圆上的任意一点，则 OP FP →→ g 的最大值为（ ） A ．4 B ．5 C ．6 D ．7 【答案】C 【解析】 【分析】 设(),P x y ，由数量积的运算及点P 在椭圆上，可把OP FP ?u u u r u u u r 表示成为x 的二次函数，根 据二次函数性质可求出其最大值. 【详解】 设(),P x y ，()()1,0,0,0F O -，则 ()(),,+1,OP x y FP x y ==u u u r u u u r ，则 22OP FP x x y ?=++u u u r u u u r ， 因为点P 为椭圆上，所以有：22143 x y +=即2 2334y x =-， 所以()2222 23132244 x x y x x x FP x OP =++=?++-=++u u u r u u u r 又因为22x -≤≤， 所以当2x =时，OP FP ?u u u r u u u r 的最大值为6 故选：C 【点睛】 本题考查了数量积的坐标运算，求二次函数的最大值，属于一般题. 2．已知直线21y kx k =++与直线1 22 y x =-+的交点位于第一象限，则实数k 的取值范围是（ ） A ．1 2 k > B ．16k <- 或1 2 k > C ．62k -<< D ．1162 k - << 【答案】D 【解析】 【分析】 联立21 1 22y kx k y x =++???=-+?? ，可解得交点坐标(,)x y ，由于直线21y kx k =++与直线 平面解析几何 例题 1.已知圆()()22 :341C x y -+-=和两点(),0A m -，()(),00B m m >，若圆C 上存在点 P ，使得90APB ∠=，则m 的最大值为 2.如何理解：“直线1x y a b +=通过点(cos sin )M αα，”？ 3. 如果圆C:22()(2)4x m y m -+-=总存在两点到原点距离为1，求实数m 的取值范围. 4.在平面直角坐标系xOy 中，点()03A ,，直线24l y x =-：.设圆C 的半径为1，圆心在l 上.若圆C 上存在点M ，使2MA MO =，求圆心C 的横坐标a 的取值范围. 5.过定点M （4，2）任作互相垂直的两条直线1l 和2l ，分别与x 轴、y 轴交于A,B 两点， 线段AB 中点为P ，求OP 的最小值. 6. 满足条件BC AC AB 2,2==的三角形ABC 的面积的最大值 7.直线12=+by ax 与圆122=+y x 相交于A 、B 两点（其中b a ,是实数），且AOB ?是 直角三角形(O 是坐标原点)，则点(,)P a b 与点)1,0(之间距离的最大值为（ ） A ． 12+ B ． 2 C ． 2 D ． 12- 8.如图，线段=8AB ，点C 在线段AB 上，且=2AC ，P 为线段CB 上一动点，点A 绕点C 旋转后与点B 绕点P 旋转后重合于点D .设=CP x ， CPD △的面积为()f x .则()f x 的定 义域为 ； '()f x 的零点是 . 9.已知点()0,2A ,()2,0B . 若点C 在函数2y x =的图象上，则使得ABC △的面积为2的点C 的个数为 10. 直线=+1y kx 与圆0422=-+++my kx y x 交于,M N 两点，且,M N 关于直线+=0x y 对称.求+m k 的值. C B D 平面解析几何初步测试题 一、选择题:(包括12个小题，每题5分,共60分) １．已知直线l 过（１,2),（１，3),则直线l 的斜率（) A. 等于0 B ． 等于1 C ． 等于21 D. 不存在 2. 若)0,(),4,9(),2,3(x C B A --三点共线，则x 的值是( ） Ａ．1 B ．-1 C ．０ D.７ 3. 已知A （x 1，y 1)、Ｂ（ｘ2,y 2）两点的连线平行y 轴,则｜ＡB ｜=（ ) Ａ、｜x 1－x 2|B 、|y 1-y 2|Ｃ、 x 2-ｘ1D 、 y 2-y 1 4. 若0ac >，且0bc <,直线0ax by c ++=不通过( ) A.第三象限Ｂ.第一象限 Ｃ．第四象限Ｄ．第二象限 5. 经过两点（3,９）、（-1，1）的直线在ｘ轴上的截距为（) A.23- B ．32- C ．32 D ．２ 6.直线2x －y=７与直线３ｘ+2ｙ-7＝0的交点是（ ） A (3,-１) B (－１，3) C (-3，-1) D (３,１) 7．满足下列条件的1l 与2l ,其中12l l //的是（ ） (1)1l 的斜率为２，2l 过点(12)A ，，(48)B ，; （２)1l 经过点(33)P ，,(53)Q -，,2l 平行于x 轴，但不经过P ，Q 两点; (３)1l 经过点(10)M -，，(52)N --，,2l 经过点(43)R -，，(05)S ，． A.(1)（2)B ．(２)(３) Ｃ.(1)(3)D.(１）(２）（3) ８．已知直线01:1=++ay x l 与直线22 1:2+=x y l 垂直,则a 的值是( ) Ａ 2 B －２ Ｃ．21 D ．2 1- ９. 下列直线中,与直线10x y +-=的相交的是 A 、226x y += B 、0x y += C 、3y x =-- D 、1y x =- 2021年新高考数学总复习第九章《平面解析几何》 复习试卷及答案解析 一、选择题 1．已知椭圆C ：16x 2＋4y 2＝1，则下列结论正确的是( ) A ．长轴长为12 B ．焦距为34 C ．短轴长为14 D ．离心率为 32 答案 D 解析 由椭圆方程16x 2＋4y 2＝1化为标准方程可得 x 2116＋y 214 ＝1，所以a ＝12，b ＝14，c ＝34 ， 长轴2a ＝1，焦距2c ＝32，短轴2b ＝12， 离心率e ＝c a ＝32 .故选D. 2．双曲线x 23－y 2 9 ＝1的渐近线方程是( ) A ．y ＝±3x B ．y ＝±13x C ．y ＝±3x D ．y ＝±33 x 答案 C 解析 因为x 23－y 2 9 ＝1， 所以a ＝3，b ＝3，渐近线方程为y ＝±b a x ， 即为y ＝±3x ，故选C. 3．已知双曲线my 2－x 2＝1(m ∈R )与抛物线x 2＝8y 有相同的焦点，则该双曲线的渐近线方程为( ) A ．y ＝±3x B ．y ＝±3x C ．y ＝±13 x D ．y ＝±33x 答案 A 解析 ∵抛物线x 2＝8y 的焦点为(0,2)， ∴双曲线的一个焦点为(0,2)，∴1m ＋1＝4，∴m ＝13 ， ∴双曲线的渐近线方程为y ＝±3x ，故选A. 4．(2019·河北衡水中学模拟)已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)和直线l ：x 4＋y 3 ＝1，若过C 的左焦点和下顶点的直线与l 平行，则椭圆C 的离心率为( ) A.45 B.35 C.34 D.15 答案 A 解析 直线l 的斜率为－34，过C 的左焦点和下顶点的直线与l 平行，所以b c ＝34 ， 又b 2＋c 2＝a 2?????34c 2＋c 2＝a 2?2516c 2＝a 2， 所以e ＝c a ＝45 ，故选A. 5．(2019·洛阳、许昌质检)若双曲线x 2－y 2 b 2＝1(b >0)的一条渐近线与圆x 2＋(y －2)2＝1至多有一个交点，则双曲线离心率的取值范围是( ) A ．(1,2] B ．[2，＋∞) C ．(1，3] D ．[3，＋∞) 答案 A 解析 双曲线x 2－y 2 b 2＝1(b >0)的一条渐近线方程是bx －y ＝0，由题意圆x 2＋(y －2)2＝1的圆心(0,2)到bx －y ＝0的距离不小于1，即 2b 2＋1≥1，则b 2≤3，那么离心率e ∈(1,2]，故选A. 6．(2019·河北武邑中学调研)已知直线l ：y ＝k (x ＋2)(k >0)与抛物线C ：y 2＝8x 相交于A ，B 两点，F 为C 的焦点，若|F A |＝2|FB |，则k 等于( ) A.13 B.23 C.23 D.223 答案 D 解析 由????? y ＝k (x ＋2)，y 2＝8x ，消去y 得 k 2x 2＋(4k 2－8)x ＋4k 2＝0， Δ＝(4k 2－8)2－16k 4>0，又k >0，解得0 平面解析几何 一、直线与圆 1.斜率公式 2121 y y k x x -=-（111(,)P x y 、222(,)P x y ）. 2.直线的五种方程 （1）点斜式 11()y y k x x -=- (直线l 过点111(,)P x y ，且斜率为k )． （2）斜截式 y kx b =+(b 为直线l 在y 轴上的截距). （3）两点式 112121 y y x x y y x x --=--(12y y ≠)(111(,)P x y 、222(,)P x y (12x x ≠)). < （4）截距式 1x y a b +=(a b 、分别为直线的横、纵截距，0a b ≠、). （5）一般式 0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0). 3.两条直线的平行和垂直 (1)若111:l y k x b =+，222:l y k x b =+ ①121212||,l l k k b b ?=≠; ②12121l l k k ⊥?=-. (2)若1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零, ①11112222 ||A B C l l A B C ? =≠； < ②1212120l l A A B B ⊥?+=； 4.点到直线的距离 d =(点00(,)P x y ,直线l ：0Ax By C ++=). 5.圆的四种方程 （1）圆的标准方程 222()()x a y b r -+-=. （2）圆的一般方程 220x y Dx Ey F ++++=(224D E F +-＞0).圆心??? ??--2,2E D ，半径r=2 422F E D -+. 6.点与圆的位置关系 点00(,)P x y 与圆2 22)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种: . 若d =d r >?点P 在圆外;d r =?点P 在圆上;d r 相离r d ; 0=???=相切r d ; 0>???<相交r d . 其中22B A C Bb Aa d +++=. 8.两圆位置关系的判定方法 # 设两圆圆心分别为O 1，O 2，半径分别为r 1，r 2，d O O =21 条公切线外离421??+>r r d ; 条公切线外切321??+=r r d ; 数学《平面解析几何》复习知识要点 一、选择题 1．已知,A B 两点均在焦点为F 的抛物线()2 20y px p =>上，若4AF BF +=，线段 AB 的中点到直线2 p x = 的距离为1，则p 的值为 （ ） A ．1 B ．1或3 C ．2 D ．2或6 【答案】B 【解析】 4AF BF +=1212442422 p p x x x x p x p ?+ ++=?+=-?=-中 因为线段AB 的中点到直线2 p x = 的距离为1，所以121132 p x p p - =∴-=?=中或 ，选B. 点睛：1.凡涉及抛物线上的点到焦点距离时，一般运用定义转化为到准线距离处理． 2．若 00(,)P x y 为抛物线22(0)y px p =>上一点，由定义易得02 p PF x =+ ；若过焦点的弦AB AB 的端点坐标为1122(,),(,)A x y B x y ，则弦长为1212,AB x x p x x =+++可由根与系 数的关系整体求出；若遇到其他标准方程，则焦半径或焦点弦长公式可由数形结合的方法类似地得到． 2．已知双曲线2 2x a －22y b ＝1(a >0，b >0)的左顶点与抛物线y 2＝2px (p >0)的焦点的距离为4， 且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(－2，－1)，则双曲线的焦距为( ) A ． B ． C ． D ．【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 解：根据题意，双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为（-2，-1）， 即点（-2，-1）在抛物线的准线上，又由抛物线y 2＝2px 的准线方程为2 p x =-，则p=4， 则抛物线的焦点为（2，0）； 则双曲线的左顶点为（-2，0），即a=2； 点（-2，-1）在双曲线的渐近线上，则其渐近线方程为1 2 y x =±， 由双曲线的性质，可得b=1； 高三数学《平面解析几何》 单元练习七 （考试时间120分 分值160分） 一、填空题(本大题共14小题，每小题5分，共70分．请把正确答案填在题中横线上) 1．抛物线y 2＝ax (a ≠0)的焦点到其准线的距离是______． 2．过点A (4，a )与B (5，b )的直线与直线y ＝x ＋m 平行，则AB ＝________. 3．已知双曲线x 24－y 2 12＝1的离心率为e ，抛物线x ＝2py 2的焦点为(e,0)，则 p 的值为________． 4．若直线ax ＋2by －2＝0(a ＞0，b ＞0)始终平分圆x 2＋y 2－4x －2y －8＝0的周长，则1a ＋2 b 的最小值为______． 5．若双曲线x 2a 2－y 2 ＝1的一个焦点为(2,0)，则它的离心率为________． 6．已知曲线上的每一点到点A (0,2)的距离减去它到x 轴的距离的差都是2，则曲线的方程为________． 7．(2010·淮安质检)抛物线y ＝－4x 2上的一点M 到焦点的距离为1，则点M 的纵坐标是________． 8．已知点A 、B 是双曲线 x 2－ y 2 2 ＝1上的两点，O 为坐OA 标原点，且满足OA · OB ＝0，则点O 到直线AB 的距离等于________． 9．(2009·全国Ⅱ改编)双曲线x 26－y 2 3＝1的渐近线与圆(x －3)2＋y 2＝r 2(r >0) 相切，则r ＝________. 10．(2009·四川高考改编)已知双曲线x 22－y 2 b 2＝1(b >0)的左、右焦点分别为 F 1、F 2，其一条渐近线方程为y ＝x ，点P (3，y 0)在该双曲线上，则12PF PF ?＝________. 11．(2009·天津高考改编)设抛物线y 2＝2x 的焦点为F ，过点M (3，0)的直线与抛物线相交于A 、B 两点，与抛物线的准线相交于点C ，BF ＝2，则△BCF 与△ACF 的面积之比S △BCF S △ACF ＝________. 12．(2010·南京模拟)已知点(x 0，y 0)在直线ax ＋by ＝0(a ，b 为常数)上，则 (x 0－a )2＋(y 0－b )2的最小值为________． 13．直线l 的方程为y ＝x ＋3，在l 上任取一点P ，若过点P 且以双曲线12x 2 －4y 2 ＝3的焦点为椭圆的焦点作椭圆，那么具有最短长轴的椭圆方程为 ___________________________________________________________． 14．过抛物线y 2＝2px (p >0)的焦点F 的直线l 与抛物线在第一象限的交点为A ，与抛物线准线的交点为B ，点A 在抛物线准线上的射影为C ，若 AF FB =，,AF FB BA BC =?＝48，则抛物线的方程为______________． 高考数学：平面解析几何知识点 1．数量积表示两个向量的夹角 【知识点的知识】 我们知道向量是有方向的，也知道向量是可以平行的或者共线的，那么，当两条向量与不平行时，那么它们就会有一个夹角θ，并且还有这样的公式：cosθ＝．通过这公式，我们就可以求出两向量之间的夹角了． 【典型例题分析】 例：复数z＝+i与它的共轭复数对应的两个向量的夹角为60°． 解：＝＝＝＝＝cos60°+i sin60°． ∴复数z＝+i与它的共轭复数对应的两个向量的夹角为60°． 故答案为：60°． 点评：这是个向量与复数相结合的题，本题其实可以换成是用向量（，1）与向量（，﹣1）的夹角． 【考点点评】 这是向量里面非常重要的一个公式，也是一个常考点，出题方式一般喜欢与其他的考点结合起来，比方说复数、三角函数等，希望大家认真掌握． 2．直线的一般式方程与直线的性质 【直线的一般式方程】 直线方程表示的是只有一个自变量，自变量的次数为一次，且因变量随着自变量的变化而变化．直线的一般方程的表达式是ay+bx+c＝0． 【知识点的知识】 1、两条直线平行与垂直的判定 对于两条不重合的直线l1、l2，其斜率分别为k1、k2，有： （1）l1∥l2?k1＝k2；（2）l1⊥l2?k1?k2＝﹣1． 2、直线的一般式方程： （1）一般式：Ax+By+C＝0，注意A、B不同时为0．直线一般式方程Ax+By+C＝0（B≠0） 化为斜截式方程y＝﹣x﹣，表示斜率为﹣，y轴上截距为﹣的直线． （2）与直线l：Ax+By+C＝0平行的直线，可设所求方程为Ax+By+C1＝0；与直线Ax+By+C ＝0垂直的直线，可设所求方程为Bx﹣Ay+C1＝0． （3）已知直线l1，l2的方程分别是：l1：A1x+B1y+C1＝0（A1，B1不同时为0），l2：A2x+B2y+C2＝0（A2，B2不同时为0），则两条直线的位置关系可以如下判别： ①l1⊥l2?A1A2+B1B2＝0； ②l1∥l2?A1B2﹣A2B1＝0，A1C2﹣A2B1≠0； ③l1与l2重合?A1B2﹣A2B1＝0，A1C2﹣A2B1＝0； ④l1与l2相交?A1B2﹣A2B1≠0． 如果A2B2C2≠0时，则l1∥l2?；l1与l2重合?；l1与l2相交?． 3．圆的标准方程 【知识点的认识】 1．圆的定义：平面内与定点距离等于定长的点的集合（轨迹）叫做圆．定点叫做圆心，定长就是半径． 2．圆的标准方程： （x﹣a）2+（y﹣b）2＝r2（r＞0）， 其中圆心C（a，b），半径为r． 特别地，当圆心为坐标原点时，半径为r的圆的方程为： x2+y2＝r2． 其中，圆心（a，b）是圆的定位条件，半径r是圆的定形条件． 【解题思路点拨】 已知圆心坐标和半径，可以直接带入方程写出，在所给条件不是特别直接的情况下，关键是求出a，b，r的值再代入．一般求圆的标准方程主要使用待定系数法．步骤如下： （1）根据题意设出圆的标准方程为（x﹣a）2+（y﹣b）2＝r2； （2）根据已知条件，列出关于a，b，r的方程组； （3）求出a，b，r的值，代入所设方程中即可． 直线测试题 一．选择题（每小题5分共40分） 1. 下列四个命题中的真命题是（ ） A.经过定点P 0（x 0，y 0）的直线都可以用方程y －y 0=k （x －x 0）表示； B.经过任意两个不同的点P 1（x 1，y 1）、P 2（x 2，y 2）的直线都可以用方程 （y －y 1）·（x 2－x 1）=（x －x 1）（y 2－y 1）表示； C.不经过原点的直线都可以用方程 1=+b y a x 表示； D.经过定点A （0， b ）的直线都可以用方程y =kx +b 表示。 【答案】B 【解析】A 中过点P 0（x 0，y 0）与x 轴垂直的直线x =x 0不能用y －y 0=k （x －x 0）表示，因为其斜率k 不存在；C 中不过原点但在x 轴或y 轴无截距的直线y =b （b ≠0）或x =a （a ≠0）不能用方程b y a x +=1表示；D 中过A （0， b ）的直线x =0不能用方程y =kx +b 表示. 评述：本题考查直线方程的知识，应熟练掌握直线方程的各种形式的适用范围. 2. 图1中的直线l 1、l 2、l 3的斜率分别为k 1、k 2、k 3，则（ ） A.k 1＜k 2＜k 3 B.k 3＜k 1＜k 2 C.k 3＜k 2＜k 1 D.k 1＜k 3＜k 2 【答案】D 【解析】直线l 1的倾斜角α1是钝角，故k 1＜0，直线l 2与l 3的倾斜角α2、α3 均为锐角， 且α2＞α3，所以k 2＞k 3＞0，因此k 2＞k 3＞k 1，故应选D. 3. 两条直线A 1x ＋B 1y ＋C 1＝0，A 2x ＋B 2y ＋C 2＝0垂直的充要条件是（ ） A. A 1A 2＋B 1B 2＝0 B.A 1A 2－B 1B 2＝0 C.12121-=B B A A D.2 121A A B B =1 【答案】A 【解析】法一：当两直线的斜率都存在时，－ 11B A ·（2 2B A -）＝－1，A 1A 2＋B 1B 2＝0. 当一直线的斜率不存在，一直线的斜率为0时，???==???==0 001221B A B A 或， 2019真题汇编--平面解析几何 1．【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -()，()，过F 2的直线与 C 交于A ，B 两点．若22||2||AF F B =，1||||AB BF =，则C 的方程为 A ．2 212 x y += B ．22 132x y += C ．22 143 x y += D ．22 154 x y += 2．【2019年高考全国Ⅱ卷理数】若抛物线y 2 =2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y p p + =的一个焦 点，则p = A ．2 B ．3 C ．4 D ．8 3．【2019年高考全国Ⅱ卷理数】设F 为双曲线C ：22 221(0,0)x y a b a b -=>>的右焦点，O 为 坐标原点，以OF 为直径的圆与圆222 x y a +=交于P ，Q 两点．若PQ OF =，则C 的离心率为 A B ．2 D 4．【2019年高考全国Ⅲ卷理数】双曲线C ：22 42 x y -=1的右焦点为F ，点P 在C 的一条渐 近线上，O 为坐标原点，若=PO PF ，则△PFO 的面积为 A ． 4 B ．2 C ． D ．5．【2019年高考北京卷理数】已知椭圆22 22 1x y a b +=（a ＞b ＞0）的离心率为12，则 A ．a 2 =2b 2 B ．3a 2 =4b 2 C ．a =2b D ．3a =4b 6．【2019年高考北京卷理数】数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线，曲线C ： 221||x y x y +=+就是其中之一（如图）．给出下列三个结论： ①曲线C 恰好经过6个整点（即横、纵坐标均为整数的点）； ②曲线C ； ③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3． 其中，所有正确结论的序号是 高中平面解析几何知识点总结 一.直线部分 1．直线的倾斜角与斜率： （1）直线的倾斜角：在平面直角坐标系中，对于一条与x 轴相交的直线，如果把x 轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转的最小正角记为α叫做直线的倾斜角. 倾斜角)180,0[?∈α,?=90α斜率不存在. （2）直线的斜率： αtan ),(21121 2=≠--= k x x x x y y k ．两点坐标为111(,)P x y 、222(,)P x y . 2．直线方程的五种形式： （1）点斜式：)(11x x k y y -=- (直线l 过点),(111y x P ，且斜率为k )． 注：当直线斜率不存在时，不能用点斜式表示，此时方程为0x x =． （2）斜截式：b kx y += (b 为直线l 在y 轴上的截距). （3）两点式：121121x x x x y y y y --= -- (12y y ≠，12x x ≠). 注：① 不能表示与x 轴和y 轴垂直的直线； ② 方程形式为：0))(())((112112=-----x x y y y y x x 时，方程可以表示任意直线． （4）截距式：1 =+b y a x （b a ,分别为x 轴y 轴上的截距，且0,0≠≠b a ）． 注：不能表示与x 轴垂直的直线，也不能表示与y 轴垂直的直线，特别是不能表示过原点的直线． （5）一般式：0=++C By Ax (其中A 、B 不同时为0)． 一般式化为斜截式： B C x B A y - - =，即，直线的斜率： B A k -=． 注：（1）已知直线纵截距b ，常设其方程为y kx b =+或0x =． 已知直线横截距0x ，常设其方程为0x my x =+(直线斜率k 存在时，m 为k 的倒数)或0y =． 已知直线过点00(,)x y ，常设其方程为00()y k x x y =-+或0x x =． （2）解析几何中研究两条直线位置关系时，两条直线有可能重合；立体几何中两条直 线一般不重合． 平面解析几何初步测试题 一、选择题：（包括12个小题，每题5分，共60分） 1．已知直线l 过（1，2），（1，3），则直线l 的斜率（ ） A. 等于0 B. 等于1 C. 等于21 D. 不存在 2. 若)0,(),4,9(),2,3(x C B A --三点共线，则x 的值是（ ） A ．1 B ．-1 C ．0 D ．7 3. 已知A （x 1,y 1）、B （x 2，y 2）两点的连线平行y 轴，则|AB|=（ ） A 、|x 1-x 2| B 、|y 1-y 2| C 、 x 2-x 1 D 、 y 2-y 1 4. 若0ac >，且0bc <，直线0ax by c ++=不通过（ ） Ａ．第三象限 Ｂ．第一象限 Ｃ．第四象限 Ｄ．第二象限 5. 经过两点（3，9）、（-1，1）的直线在x 轴上的截距为（ ） A ．23 - B ．32- C ．32 D ．2 6．直线2x-y=7与直线3x+2y-7=0的交点是（ ） A (3,-1) B (-1,3) C (-3,-1) D (3,1) 7．满足下列条件的1l 与2l ，其中12l l //的是（ ） （１）1l 的斜率为２，2l 过点(12)A ，，(48)B ，； （２）1l 经过点(33)P ，，(53)Q -，，2l 平行于x 轴，但不经过P ，Q 两点； （３）1l 经过点(10)M -，，(52)N --，，2l 经过点(43)R -，，(05)S ，． Ａ．（１）（２） Ｂ．（２）（３） Ｃ．（１）（３） Ｄ．（１）（２）（３） 8.已知直线01:1=++ay x l 与直线221 :2+=x y l 垂直，则a 的值是（ ） A 2 B －2 C ．21 D ．21 - 9. 下列直线中，与直线10x y +-=的相交的是 A 、226x y += B 、0x y += C 、3y x =-- D 、1 y x =- 高考数学真题分类汇编专题 18：平面解析几何（综合题） 4. （10 分） (2018 高二下·遂溪月考) 已知椭圆 点到两焦点 ， 的距离之和为 4. 第五章直线与圆 直线与圆是几何中最基础和最重要的两种图形，是代数方法在几何研究中的应用的开始. 对于这部分内容，学生应该深刻领会并熟练应用数形结合的思想方法，既要注重代数运算的简洁，也要充分利用几何图形的性质，还要认真考虑代数式的几何意义，在对参数的讨论过程中不要遗漏某些特殊值所表示的特殊情况. 近年来，这一部分内容在高考试题中通常属于基础题，难度中等，但解答问题使用的方法会直接影响到运算量的多少以及问题解答的正确率. 第一节直线与圆的位置关系 1. 直线的x-截距与y-截距之间的关系 例1 （09华南师大附中3月）已知直线l在x轴、y轴上截距的绝对值相等， 且到点（1，2）的距离为2，求直线l的方程. 【动感体验】 要全面考虑可能成立的各种情况. 已知直线l在x轴、y轴上截距的绝对值相等的条件应考虑截距可能为零或不为零两种情况. 如图5.1.1所示，点P在以A（1，2）为圆心、半径为2的圆上，直线（记为l）经过点P且与圆A相切. 则该l到点（1，2）的距离为恒为2. 打开文件“09华南师大附中3月.zjz”，拖动点P，观察可能出现直线l在x轴、y轴上截距的绝对值相等的情况. 图5.1.1 【思路点拨】 对于满足条件的直线其截距为零和不为零两种情况分别讨论. 【动态解析】 图5.1.2-5.1.7所示六种情况下，经过点P的直线在x轴、y轴上截距的绝对值均相等. 图5.1.2 图5.1.3 图5.1.4 图5.1.5 图5.1.6 图5.1.7 可设满足条件的直线的方程为b kx y +=. 当0=b 时，由点到直线的距离公式得： 21|2|2 =+-k k ，解得62+-=k 或 62--=k . 当0≠b 时，则直线l 的斜率k 为1或者-1，由点到直线的距离公式得： 21|2|2 =+-+k b k ，当1=k 时，解得1-=b 或3=b ；当1-=k 时，解得5=b 或 1=b . 因此所求直线的方程为：x y )62(+-=，或x y )62(--=，或1-=x y ，或3+=x y ，或5+-=x y ，或1+-=x y . 【简要评注】 从本题的题设条件，很容易选择利用直线的截距式方程表示直线进行求解，但要注意避免遗漏直线经过原点的情况. 在这里我们首先考虑到直线到点A 的距离为 2，再寻找满足要求的直线，就容易分类了. 有时候利用直线的截距式在绘制直线时非常方便，但答案通常写成斜截式. 2. 直线与圆的位置关系 例2 （06湖南理10）若圆010442 2 =---+y x y x 上至少有三个不同的点到直线0:=+by ax l 的距离为22,则直线l 的倾斜角的取值范围是（ ）。 1．(本小题满分12分)已知：圆C：x2＋y2－8y＋12＝0，直线l：ax＋y＋2a＝0. (1)当a为何值时，直线l与圆C相切； (2)当直线l与圆C相交于A、B两点，且AB＝22时，求直线l的方程． 2．设椭圆ax2＋by2＝1与直线x＋y－1＝0相交于A、B两点，点C是AB的中点，若|AB|＝22，OC的斜 率为 2 2 ，求椭圆的方程． 3．(本小题满分12分)(2010·南通模拟)已知动圆过定点F(0,2)，且与定直线l：y＝－2相切． (1)求动圆圆心的轨迹C的方程； (2)若AB是轨迹C的动弦，且AB过F(0,2)，分别以A、B为切点作轨迹C的切线，设两切线交点为Q， 证明：AQ⊥BQ . 4．已知圆(x－2)2＋(y－1)2＝20 3 ，椭圆b2x2＋a2y2＝a2b2(a>b>0)的离心率为 2 2 ，若圆与椭圆相交于A、B， 且线段AB是圆的直径，求椭圆的方程． 5．已知m 是非零实数，抛物线)0(2:2 >=p px y C 的焦点F 在直线2 :02 m l x my --=上. （I ）若m=2，求抛物线C 的方程 （II ）设直线l 与抛物线C 交于A 、B 两点，F AA 1?，F BB 1?的重心分别为G,H. 求证：对任意非零实数m,抛物线C 的准线与x 轴的焦点在以线段GH 为直径的圆外。 6． (本小题满分14分)(2010·东北四市模拟)已知O 为坐标原点，点A 、B 分别在x 轴，y 轴上运动，且|AB | ＝8，动点P 满足AP u u u r ＝35 PB u u u r ，设点P 的轨迹为曲线C ，定点为M (4,0)，直线PM 交曲线C 于另外一 点Q . (1)求曲线C 的方程； (2)求△OPQ 面积的最大值． 7．(文)有一个装有进出水管的容器，每单位时间进出的水量各自都是一定的，设从某时刻开始10分钟内只进水、不出水，在随后的30分钟内既进水又出水，得到时间x(分)与水量y(升)之间的关系如图所示，若40分钟后只放水不进水，求y 与x 的函数关系． 2019年高中数学单元测试卷 平面解析几何初步 学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________ 一、选择题 1．等腰三角形两腰所在直线的方程分别为20x y +-=与740x y --=，原点在等腰三角形的底边上，则底边所在直线的斜率为（ ） A ．3 B ．2 C ．13- D ．12 -(2008全国2理) 2．设R n m ∈,，若直线02)1()1(=-+++y n x m 与圆1)1()1(22=-+-y x 相切，则 m+n 的取值范围是 （A ）]31,31[+- （B ）),31[]31,(+∞+?--∞ （C ）]222,222[+- （D ）),222[]222,(+∞+?--∞ 3． 直线l 过点（-1，2）且与直线垂直，则l 的方程是 A ．3210x y +-= B.3270x y ++= C. 2350x y -+= D. 2380x y -+= 二、填空题 4．若⊙221:5O x y +=与⊙222:()20()O x m y m R -+=∈相交于A 、B 两点，且两圆 在点A 处的切线互相垂直，则线段AB 的长度是 ▲ ． 5．光线从(2,0)A -出发经10x y --=反射后经过点(5,5)B ，则反射光线所在的直线方程是 ； 分析：轴对称的应用，直线的方程.250x y --=. 6．在平面直角坐标系中，正方形ABCD 的中心坐标为(3，2)，其一边AB 所在直线的方程为x-y+1=0，则边AB 的对边CD 所在直线的方程为 。 7．若(1,0),(2,3)A B -，则AB =______，AB 的中点坐标为_________平面解析几何-高考复习知识点
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高考数学真题分类汇编专题18：平面解析几何(综合题)
姓名:________
班级:________
成绩:________
一、 平面解析几何 (共 13 题；共 110 分)
1. （10 分） (2019·鞍山模拟) 在直角坐标系 于 、 两点．
（1） 求 的取值范围；
中，过点
且斜率为 的直线交椭圆
（2） 当
时，若点 关于 轴的对称点为 ，直线 交 轴于 ，证明：
为定值．
2. （10 分） (2017·舒城模拟) 如图，O 为坐标原点，点 F 为抛物线 C1：x2=2py（p＞0）的焦点，且抛物线 C1 上点 M 处的切线与圆 C2：x2+y2=1 相切于点 Q．
（Ⅰ）当直线 MQ 的方程为
时，求抛物线 C1 的方程；
（Ⅱ）当正数 p 变化时，记 S1 ， S2 分别为△FMQ，△FOQ 的面积，求 的最小值．
3. （10 分） (2018 高二上·蚌埠期末) 已知抛物线 ：
的焦点为 ，直线
交于点 ，抛物线 交于点 ，且
.
（1） 求抛物线 的方程；
（2） 过原点 作斜率为 和 的直线分别交抛物线 于 是否为定值，若为定值，求出该定值，若不是，则说明理由.
两点，直线 过定点
与轴 ，
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的长轴与短轴之和为 6，椭圆上任一
（1） 求椭圆的标准方程；
（2） 若直线 ：
与椭圆交于 ， 两点， ， 在椭圆上，且 ， 两点关于直线
对称，问：是否存在实数 ，使
，若存在，求出 的值；若不存在，请说明理由.
5. （10 分） (2017·晋中模拟) 已知椭圆 C：
的右焦点在直线 l： x﹣y﹣3=0 上，且
椭圆上任意两个关于原点对称的点与椭圆上任意一点的连线的斜率之积为﹣ ．
（1）
求椭圆 C 的方程；
（2）
若直线 t 经过点 P（1，0），且与椭圆 C 有两个交点 A，B，是否存在直线 l0：x=x0（其中 x0＞2）使得 A，B 到
l0 的距离 dA，dB 满足
恒成立？若存在，求出 x0 的值，若不存在，请说明理由．
6. （10 分） (2018·全国Ⅲ卷理) 在平面直角坐标系
中，
过点
且倾斜角为 的直线 与
交于
两点
的参数方程为
( 为参数)，
（1） 求 的取值范围
（2） 求 中点 的轨迹的参数方程
7. （5 分） (2017·莆田模拟) 已知点 P 是圆 F1：（x﹣1）2+y2=8 上任意一点，点 F2 与点 F1 关于原点对称， 线段 PF2 的垂直平分线分别与 PF1 ， PF2 交于 M，N 两点．
（1） 求点 M 的轨迹 C 的方程；
（2） 过点
的动直线 l 与点 M 的轨迹 C 交于 A，B 两点，在 y 轴上是否存在定点 Q，使以 AB 为直径的
圆恒过这个点？若存在，求出点 Q 的坐标；若不存在，请说明理由．
第 2 页 共 10 页高考平面几何平面解析几何
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