专题五 解析几何 专题过关·提升卷
(时间:120分钟 满分:160分)
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)
1.(2015·长沙调研)若圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+y 2-6x -8y +m =0外切,则m =________.
2.(2015·福建高考改编)若双曲线E :x 29-y 2
16=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E 上,且PF 1=3,则PF 2=________. 3.(2015·北京高考改编)圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是________.
4.已知直线x +y =a 与圆x 2+y 2=1交于A 、B 两点,且|OA →+OB →|=|OA
→-OB →|(其中O 为坐标原点),则实数a 的值为________. 5.(2015·广东高考改编)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e =5
4,且其右焦点为F 2(5,0),则双曲线C 的方程为________.
6.(2015·长沙模拟)双曲线x 2-y
23=1的右焦点为F ,O 为坐标原点,
以F 为圆心,FO 为半径的圆与此双曲线的两条渐近线分别交于点A ,B (不同于O 点),则|AB |=________.
7.(2014·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,直线x +2y -3=0被圆(x -2)2+(y +1)2=4截得的弦长为________.
8.(2015·唐山调研)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,若F 关于直线3x +y =0的对称点A 是椭圆C 上的点,则椭圆C 的离心率
为________.
9.(2015·重庆高考改编)已知直线l :x +ay -1=0(a ∈R )是圆C :x 2+y 2-4x -2y +1=0的对称轴,过点A (-4,a )作圆C 的一条切线,切点为B ,则AB =________.
10.(2015·山东高考改编)一条光线从点(-2,-3)射出,经y 轴反射后与圆(x +3)2+(y -2)2=1相切,则反射光线所在直线的斜率为________.
11.(2015·青岛模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过F 作斜率为-1的直线交双曲线的渐近线于点P ,点P 在第一象限,O 为坐标原点,若△OFP 的面积为a 2+b 2
8,则该双曲线的离心率为________.
12.已知动点P (x ,y )在椭圆C :x 216+y 2
12=1上,点F 为椭圆C 的右焦点,若点Q 满足QF →=1,且QP →·QF →=0,则PQ →的最大值为________.
13.(2015·衡水中学冲刺卷)已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点,M 为该双曲线右支上一点,且
MF 21,12
F 1F 22,MF 2
2
成等差数列,该点到x 轴的距离为c
2,则该双曲线的离心率为________.
14.(2015·合肥质检)设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y
2b 2=1(0
左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF 1|=3|F 1B |,AF 2⊥x 轴,则椭圆E 的方程为________.
二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分14分)(2015·全国卷Ⅰ)已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C :(x -2)2+(y -3)2=1交于M ,N 两点. (1)求k 的取值范围;
(2)若OM →·ON →=12,其中O 为坐标原点,求MN .
16.(本小题满分14分)(2015·太原模拟)已知动点A 在椭圆C :y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)上,动点B 在直线x =-2上,且满足OA
→⊥OB →(O 为坐标原点),椭圆C 上的点M ? ??
??
32,3到两焦点距离之和为4 3.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)判断直线AB 与圆x 2+y 2=3的位置关系,并证明你的结论.
17.(本小题满分14分)(2015·北京高考)已知椭圆C:x2
a2+
y2
b2=
1(a>b>0)的离心率为
2
2,点P(0,1)和点A(m,n)(m≠0)都在椭圆C
上,直线PA交x轴于点M.
(1)求椭圆C的方程,并求点M的坐标(用m,n表示);
(2)设O为原点,点B与点A关于x轴对称,直线PB交x轴于点N.问:y轴上是否存在点Q,使得∠OQM=∠ONQ?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,说明理由.
18.(本小题满分16分)(2014·江苏高考)如图,在平面直角坐标系xOy
中,F1,F2分别是椭圆x2
a2+y2
b2=1(a>b>0)的左、右焦点,顶点B的坐
标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C.
(1)若点C 的坐标为? ??
??
43,13,且BF 2=2,求椭圆的方程;
(2)若F 1C ⊥AB ,求椭圆离心率e 的值.
19.(本小题满分16分)(2015·苏、锡、常、镇模拟)如图,已知椭圆:x 24+y 2
=1,点A ,B 是它的两个顶点,过原点且斜率为k 的直线l 与线段AB 相交于点D ,且与椭圆相交于E 、F 两点.
(1)若ED
→=6DF →,求k 的值; (2)求四边形AEBF 面积的最大值.
20.(本小题满分16分)(2012·江苏高考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆x 2a 2+y 2
b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-
c ,0),
F 2(c ,0).已知点(1,e )和?
????
e ,32都在椭圆上,其中e 为椭圆的离心
率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设A ,B 是椭圆上位于x 轴上方的两点,且直线AF 1与直线BF 2平行,AF 2与BF 1交于点P .
(ⅰ)若AF 1-BF 2=6
2,求直线AF 1的斜率; (ⅱ)求证:PF 1+PF 2是定值.
专题过关·提升卷
1.9 [圆C 1:x 2+y 2=1的圆心C 1(0,0),半径r 1=1.圆C 2:x 2+y 2-6x -8y +m =0的圆心为C 2(3,4),半径为r 2=25-m .由于两圆外切,则|C 1C 2|=r 1+r 2,所以5=1+25-m ,解之得m =9.] 2.9 [由双曲线定义,|PF 2-PF 1|=6,又PF 1=3,知点P 在双曲线的左支上,则PF 2-PF 1=6.所以PF 2=9.]
3.(x -1)2+(y -1)2=2 [因为圆心为(1,1)且过原点,所以该圆的半径r =12+12=2,则该圆的方程为(x -1)2+(y -1)2=2.] 4.±1 [∵|OA
→+OB →|=|OA →-OB →|, ∴以OA
→,OB →为邻边作出的平行四边形OACB 为矩形, 则OA
→⊥OB →,所以△OAB 为直角三角形,因此AB = 2.
于是圆心O 到直线x +y =a 的距离d =AB 2=2
2, 从而,得|0+0-a |12+1
2=2
2,∴a =±1.] 5.x 216-y 29=1 [因为所求双曲线的右焦点为F 2(5,0)且离心率为e =c a
=54,所以c =5,a =4,b 2=c 2-a 2=9,所以所求双曲线方程为x 2
16-
y 2
9=1.]
6.23 [由双曲线x 2-y
23=1,右焦点F (2,0),
渐近线方程分别为y =±3x ,
代入圆F 的方程(x -2)2+y 2=4,得x =1,y =±3. 故AB =2 3.]
7.255
5 [圆心为(2,-1),半径r =2.
圆心到直线的距离d =|2+2×(-1)-3|1+4=35
5,
所以弦长为2r 2
-d 2
=2
22
-?
??
??3552=255
5.] 8.3-1 [设F (-c ,0),点A (m ,n ),依题意,得
?
??
n m +c ·(-3)=-1,3(m -c )2
+n
2=0,解之得A ? ????
c 2,32c .
代入椭圆方程,有c 24a 2+3c 2
4b 2=1.
又b 2=a 2-c 2代入,得c 4-8a 2c 2+4a 4=0. 所以e 4-8e 2+4=0,e 2=4-23,e =3-1.]
9.6 [圆C 的标准方程为(x -2)2+(y -1)2=4, 圆心为C (2,1),半径为r =2, 因此2+a ×1-1=0,a =-1, 即A (-4,-1),
AB =AC 2-r 2=(-4-2)2+(-1-1)2-4=6.]
10.-34或-4
3 [圆(x +3)2+(y -2)2=1的圆心M (-3,2),半径r =1.点N (-2,-3)关于y 轴的对称点N ′(2,-3). 如图所示,反射光线一定过点N ′(2,-3)且斜率存在,
∴反射光线所在直线方程为y +3=k (x -2),即kx -y -(2k +3)=0. ∵反射光线与已知圆相切,
∴|-3k -2-2k -3|k 2+(-1)2=1,整理得12k 2+25k +12=0, 解得k =-34或k =-43.]
11.10
3 [设P (x P ,y P ),依题设x P >0,且y P >0. 由S △OFP =12·c ·y P =a 2+b 28=c 28,∴y P =c
4. 又直线PF 的方程为y =-(x -c ),∴x P =3c
4, 又点P 在双曲线的渐近线bx -ay =0上, ∴3c 4·b -ac
4=0,则a =3b ,c =10b ,
故双曲线的离心率e =c a =10
3.]
12.35 [如图所示,由方程x 216+y 2
12=1知:顶点A (-4,0),B (4,0),右焦点F (2,0).
又|QF →|=1,∴点Q 的轨迹是以焦点F (2,0)为圆心,以1为半径的圆.
由QP
→·QF →=0,知PQ ⊥FQ . 因此直线PQ 是圆F 的切线,且Q 为切点, ∴PQ 2=PF 2-1,当PF 最长时,PQ 取最大值. 当点P 与椭圆的左顶点A 重合时,PF 有最大值AF =6. 所以|PQ
→|的最大值为62-1=35.] 13.2 [依题意,MF 21+MF 22=F 1F 22.
∴△MF 1F 2是以M 为直角顶点的直角三角形. 因此MF 1·MF 2=F 1F 2·c 2=2c ·c 2=c 2.
又MF 21+MF 22=(MF 1-MF 2)2+2MF 1MF 2=4c 2.∴(2a )2+2c 2=4c 2,则
c 2=2a 2,
故双曲线的离心率e =c
a = 2.]
14.x 2
+32y 2
=1 [设点A 在点B 上方,F 1(-c ,0),F 2(c ,0),其中c
=1-b 2,
则可设A (c ,b 2),B (x 0,y 0),
由AF 1=3F 1B ,得AF 1→=3F 1B →, 故?????-2c =3(x 0+c ),-b 2
=3y 0,即????
?x 0=-53c ,y 0=-13b 2. 代入方程25(1-b 2)9+19b 2=1,得b 2
=23, 故所求椭圆E 的方程为x 2
+32y 2
=1.]
15.解 (1)由题设,可知直线l 的方程为y =kx +1, 因为直线l 与圆C 交于两点,所以|2k -3+1|
1+k 2<1.
解得4-73 所以k 的取值范围为? ?? ?? 4-73,4+73. (2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2). 将y =kx +1代入圆C 的方程(x -2)2+(y -3)2=1,整理得(1+k 2)x 2-4(1+k )x +7=0. 所以x 1+x 2=4(1+k )1+k 2,x 1x 2 =71+k 2. OM →·ON →=x 1x 2+y 1y 2 =(1+k 2)x 1x 2+k (x 1+x 2)+1 =4k (1+k ) 1+k 2 +8. 由题设可得4k (1+k ) 1+k 2+8=12,解得k =1,所以l 的方程为y =x + 1. 故圆C 的圆心(2,3)在l 上,所以MN =2. 16.解 (1)由题意得???2a =43, 9a 2+3 4b 2=1, ∴a 2=12,b 2=3, ∴椭圆C 的方程为y 212+x 2 3=1. (2)直线AB 与圆x 2+y 2=3相切,证明如下: 由题意可设A (x 0,y 0),B (-2,t )(t ∈R ), 则直线AB 的方程为(y 0-t )x -(x 0+2)y +(tx 0+2y 0)=0, ∵OA →⊥OB →,∴2x 0=ty 0,∴t =2x 0y 0 , ∵动点A 在椭圆C 上,∴y 2012+x 203=1,∴y 20=12-4x 2 0, ∴原点O 到直线AB 的距离d =|tx 0+2y 0|(y 0-t )2+(x 0+2)2 =|tx 0+2y 0|y 20-2ty 0+t 2+x 2 0+4x 0+4=|tx 0+2y 0|y 20+t 2+x 20+4 =2|x 20+y 2 0|x 20y 20+y 40+4x 20+4y 20=6|4-x 20| 12(x 40-8x 2 0+16) =3, ∴直线AB 与圆x 2+y 2=3相切. 17.解 (1)由点P (0,1)在椭圆上,知b =1, 又离心率e =c a =2 2且a 2=b 2+c 2.解得c 2=1,a 2=2, 故椭圆C 的方程为x 22+y 2 =1. 设M (x M ,0).因为m ≠0,所以-1 m x . 所以x M =m 1-n ,即M ? ?? ??m 1-n ,0. (2)因为点B 与点A 关于x 轴对称,所以B (m ,-n ). 设N (x N ,0),则x N =m 1+n . “存在点Q (0,y Q )使得∠OQM =∠ONQ ”等价于“存在点Q (0,y Q )使得OM OQ =OQ ON ”,即y Q 满足y 2 Q =|x M ||x N |. 因为x M =m 1-n ,x N =m 1+n ,m 22+n 2=1. 所以y 2 Q =|x M ||x N |=m 2 1-n 2 =2. 所以y Q =2或y Q =- 2. 故在y 轴上存在点Q , 使得∠OQM =∠ONQ ,点Q 的坐标为(0,2)或(0,-2). 18.解 设椭圆的焦距为2c ,则 F 1(-c ,0),F 2(c ,0). (1)因为B (0,b ),所以BF 2=b 2+c 2=a . 又BF 2=2,故a = 2. 因为点C ? ?? ?? 43,13在椭圆上, 所以169a 2+19 b 2=1.解得b 2=1. 故所求椭圆的方程为x 22+y 2 =1. (2)因为B (0,b ),F 2(c ,0)在直线AB 上, 所以直线AB 的方程为x c +y b =1. 解方程组?????x c +y b =1,x 2a 2+y 2b 2=1,得? ?? x 1=2a 2c a 2+c 2,y 1=b (c 2-a 2 )a 2+c 2 ,?????x 2=0, y 2=b . 所以点A 的坐标为? ?? ?? 2a 2c a 2+c 2,b (c 2-a 2)a 2+c 2 . 又AC 垂直于x 轴,由椭圆的对称性,可得点C 的坐标为 ? ?? ?? 2a 2c a 2+c 2,b (a 2-c 2)a 2+c 2 . 因为直线F 1C 的斜率为b (a 2-c 2) a 2+c 2-0 2a 2c a 2+c 2-(-c )=b (a 2-c 2) 3a 2c +c 3 ,直线AB 的斜 率为-b c ,且F 1C ⊥AB ,所以b (a 2-c 2)3a c +c ·? ????-b c =-1. 又b 2=a 2-c 2,整理得a 2=5c 2.故e 2=15.因此e =55. 19.解 (1)依题设得椭圆的顶点A (2,0),B (0,1), 则直线AB 的方程为x +2y -2=0, 设EF 的方程为y =kx (k >0). 如题图,设D (x 0,kx 0),E (x 1,kx 1),F (x 2,kx 2),其中x 1 联立直线l 与椭圆的方程???x 24+y 2=1, y =kx 消去y 得方程(1+4k 2 )x 2 =4,则x 2=-x 1=21+4k 2, 由ED →=6DF →知x 0-x 1=6(x 2-x 0),得x 0=17(6x 2+x 1 )=57x 2=10 71+4k 2; 由D 在AB 上知x 0+2kx 0-2=0,得x 0=2 1+2k . 所以21+2k =1071+4k 2,化简得24k 2 -25k +6=0, 解之得k =23或k =3 8. (2)根据点到直线的距离公式知,点A ,B 到EF 的距离分别为 h 1=2k 1+k 2,h 2=1 1+k 2.又EF =41+k 21+4k 2, 所以四边形AEBF 的面积为 S =1 2EF (h 1+h 2)=2(1+2k )1+4k 2 =21+4k 2+4k 1+4k 2 =21+4k 1+4k 2 =2 1+4 4k +1k ≤22, 当且仅当4k =1k ,即当k =1 2时,取等号. 所以S 的最大值为2 2. 20.解 (1)由题设知a 2 =b 2 +c 2 ,e =c a ,由点(1,e )在椭圆上, 得1a 2+c 2 a 2 b 2=1,解得b 2=1,于是 c 2=a 2-1, 又点? ???? e ,32在椭圆上,所以e 2a 2+34b 2=1,即a 2-1a 4+34=1,解得a 2= 2. 因此,所求椭圆的方程是x 22+y 2 =1. (2)由(1)知F 1(-1,0),F 2(1,0),又直线AF 1与BF 2平行,所以可设 直线AF 1的方程为x +1=my ,直线BF 2的方程为x -1=my . 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),y 1>0,y 2>0. 由???x 212+y 21=1x 1+1=my 1 ,得(m 2+2)y 21-2my 1-1=0, 解得y 1=m +2m 2+2 m 2+2 , 故AF 1=(x 1+1)2+(y 1-0)2=(my 1)2+y 21 =2(m 2+1)+m m 2+1m 2+2 .① 同理,BF 2=2(m 2+1)-m m 2+1 m 2+2 .② (ⅰ)由①②得AF 1-BF 2=2m m 2+1m 2+2,解2m m 2+1m 2 +2=6 2得m 2=2,注意到m >0, 故m = 2.所以直线AF 1的斜率为1m =2 2. (ⅱ)证明 因为直线AF 1与BF 2平行,所以PB PF 1=BF 2 AF 1,于是PB +PF 1PF 1=BF 2+AF 1 AF 1 , 故PF 1=AF 1AF 1+BF 2BF 1.由B 点在椭圆上知BF 1+BF 2=22, 从而PF 1=AF 1AF 1+BF 2(22-BF 2).同理PF 2=BF 2 AF 1+BF 2 ·(22- AF 1). 因此,PF 1+PF 2= AF 1AF 1+BF 2(22-BF 2)+BF 2 AF 1+BF 2 ·(22-AF 1)= 22-2AF1·BF2 AF1+BF2 . 又由①②知AF1+BF2=22(m2+1) m2+2 ,AF1·BF2= m2+1 m2+2 ,所以 PF1+PF2=22- 2 2= 32 2.因此,PF1+PF2是定值. 专题四 解析几何专题 【命题趋向】解析几何是高中数学的一个重要内容,其核心内容是直线和圆以及圆锥曲线.由于平面向量可以用坐标表示,因此以坐标为桥梁,可以使向量的有关运算与解析几何中的坐标运算产生联系,平面向量的引入为高考中解析几何试题的命制开拓了新的思路,为实现在知识网络交汇处设计试题提供了良好的素材.解析几何问题着重考查解析几何的基本思想,利用代数的方法研究几何问题的基本特点和性质.解析几何试题对运算求解能力有较高的要求.解析几何试题的基本特点是淡化对图形性质的技巧性处理,关注解题方向的选择及计算方法的合理性,适当关注与向量、解三角形、函数等知识的交汇,关注对数形结合、函数与方程、化归与转化、特殊与一般思想的考查,关注对整体处理问题的策略以及待定系数法、换元法等的考查.在高考试卷中该部分一般有1至2道小题有针对性地考查直线与圆、圆锥曲线中的重要知识和方法;一道综合解答题,以圆或圆锥曲线为依托,综合平面向量、解三角形、函数等综合考查解析几何的基础知识、基本方法和基本的数学思想方法在解题中的应用,这道解答题往往是试卷的把关题之一. 【考点透析】解析几何的主要考点是:(1)直线与方程,重点是直线的斜率、直线方程的各种形式、两直线的交点坐标、两点间的距离公式、点到直线的距离公式等;(2)圆与方程,重点是确定圆的几何要素、圆的标准方程与一般方程、直线与圆和圆与圆的位置关系,以及坐标法思想的初步应用;(3)圆锥曲线与方程,重点是椭圆、双曲线、抛物线的定义、标准方程和简单几何性质,圆锥曲线的简单应用,曲线与方程的关系,以及数形结合的思想方法等. 【例题解析】 题型1 直线与方程 例1 (2008高考安徽理8)若过点(4,0)A 的直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( ) A .[ B .( C .[33 D .(33 - 分析:利用圆心到直线的距离不大于其半径布列关于直线的斜率k 的不等式,通过解不等式解决. 解析:C 设直线方程为(4)y k x =-,即40kx y k --=,直线l 与曲线22(2)1 x y -+= 有公共点,圆心到直线的距离小于等于半径 1d =≤,得222141,3 k k k ≤+≤,选择C 点评:本题利用直线和圆的位置关系考查运算能力和数形结合的思想意识.高考试卷中一般不单独考查直线与方程,而是把直线与方程与圆、圆锥曲线或其他知识交汇考查. 例2.(2009江苏泰州期末第10题)已知04,k <<直线1:2280l kx y k --+=和直线 圆的第二定义——阿波罗尼斯圆 一、问题背景 苏教版《数学必修2》P112第12题: 已知点M (x ,y )与两个定点O (0,0),A (3,0)的距离之比为1 2,那么点M 的坐标应满足什么关系? 画出满足条件的点M 所构成的曲线. 二、阿波罗尼斯圆 公元前3世纪,古希腊数学家阿波罗尼斯(Apollonius)在《平面轨迹》一书中,曾研究了众多的平面轨迹问题,其中有如下结果: 到两定点距离之比等于已知数的动点轨迹为直线或圆. 如图,点A ,B 为两定点,动点P 满足PA =λPB . 则λ=1时,动点P 的轨迹为直线;当λ≠1时,动点P 的轨迹为圆,后世称之为阿波罗尼斯圆. 证:设AB =2m (m >0),PA =λPB ,以AB 中点为原点,直线AB 为x 轴建立平面直角坐标系,则A (-m,0),B (m,0). 又设P (x ,y ),则由PA =λPB 得(x +m )2 +y 2 =λ(x -m )2 +y 2 , 两边平方并化简整理得(λ2 -1)x 2 -2m (λ2 +1)x +(λ2 -1)y 2 =m 2 (1-λ2 ). 当λ=1时,x =0,轨迹为线段AB 的垂直平分线; 当λ>1时,? ????x -λ2+1λ2-1m 2+y 2=4λ2m 2(λ2-1)2 ,轨迹为以点? ????λ2 +1λ2-1m ,0为圆心,???? ??2λm λ2-1为半 径的圆. 上述课本习题的一般化情形就是阿波罗尼斯定理. 三、阿波罗尼斯圆的性质 1.满足上面条件的阿波罗尼斯圆的直径的两端是按照定比λ内分AB 和外分AB 所得的两个分点. 2.直线CM 平分∠ACB ,直线CN 平分∠ACB 的外角. 【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 《曲线的方程和性质》专题 一、《考试大纲》要求 ⒈直线和圆的方程 (1)理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线的斜率公式.掌握直线方 程的点斜式、两点式、一般式,并能根据条件熟练地求出直线方程. (2)掌握两条直线平行与垂直的条件,两条直线所成的角和点到直线的距离公式.能够根据直线的方程判断两条直线的位置关系. (3)了解二元一次不等式表示平面区域. (4)了解线性规划的意义,并会简单的应用. (5)了解解析几何的基本思想,了解坐标法. (6)掌握圆的标准方程和一般方程,了解参数方程的概念,理解圆的参数方程. ⒉圆锥曲线方程 (1)掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,理解椭圆的参数方程. (2)掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质. (3)掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质. (4)了解圆锥曲线的初步应用. 二、高考试题回放 1.(福建)已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,过F 1且与椭圆长轴垂直 的直线交椭圆于A 、B 两点,若△ABF 2是正三角形,则这个椭圆的离心率是 ( ) A . 33 B .32 C .2 2 D .23 2.(福建)直线x +2y=0被曲线x 2+y 2-6x -2y -15=0所截得的弦长等于 . 3.(福建)如图,P 是抛物线C :y=2 1x 2上一点,直线l 过点P 且与抛物线C 交于另一点Q.(Ⅰ)若直线l 与过点P 的切线垂直,求线段PQ 中点M 的轨迹方程; (Ⅱ)若直线l 不过原点且与x 轴交于点S ,与y 轴交于点T ,试求 | || |||||SQ ST SP ST +的取值范围. 4.(湖北)已知点M (6,2)和M 2(1,7).直线y=mx —7与线段M 1M 2的交点M 分有向线段M 1M 2的比为3:2,则m 的值为 ( ) A .2 3 - B .3 2- C .4 1 D .4 5.(湖北)两个圆0124:0222:222221=+--+=-+++y x y x C y x y x C 与的 公切线有且仅有 ( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条 6.(湖北)直线12:1:22=-+=y x C kx y l 与双曲线的右支交于不同的两 点A 、B. (Ⅰ)求实数k 的取值范围; (Ⅱ)是否存在实数k ,使得以线段AB 为直径的圆经过双曲线C 的右焦点F ?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由. 7.(湖南)如果双曲线112 132 2 =-y x 上一点P 到右焦点的距离为13, 那么 点 P 到右准线 的 距 离 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. 高考数学解析几何专题练习解析版82页 1.一个顶点的坐标()2,0 ,焦距的一半为3的椭圆的标准方程是( ) A. 19422=+y x B. 14922=+y x C. 113422=+y x D. 14132 2=+y x 2.已知双曲线的方程为22 221(0,0)x y a b a b -=>>,过左焦点F 1的直线交 双曲线的右支于点P ,且y 轴平分线段F 1P ,则双曲线的离心率是( ) A . 3 B .32+ C . 31+ D . 32 3.已知过抛物线y 2 =2px (p>0)的焦点F 的直线x -my+m=0与抛物线交于A ,B 两点, 且△OAB (O 为坐标原点)的面积为,则m 6+ m 4的值为( ) A .1 B . 2 C .3 D .4 4.若直线经过(0,1),(3,4)A B 两点,则直线AB 的倾斜角为 A .30o B . 45o C .60o D .120o 5.已知曲线C 的极坐标方程ρ=2θ2cos ,给定两点P(0,π/2),Q (-2,π),则有 ( ) (A)P 在曲线C 上,Q 不在曲线C 上 (B)P 、Q 都不在曲线C 上 (C)P 不在曲线C 上,Q 在曲线C 上 (D)P 、Q 都在曲线C 上 6.点M 的直角坐标为)1,3(--化为极坐标为( ) A .)65, 2(π B .)6 ,2(π C .)611,2(π D .)67,2(π 7.曲线的参数方程为???-=+=1 232 2t y t x (t 是参数),则曲线是( ) A 、线段 B 、直线 C 、圆 D 、射线 8.点(2,1)到直线3x-4y+2=0的距离是( ) A . 54 B .4 5 C . 254 D .4 25 9. 圆0642 2 =+-+y x y x 的圆心坐标和半径分别为( ) A.)3,2(-、13 B.)3,2(-、13 C.)3,2(--、13 D.)3,2(-、13 10.椭圆 122 2 2=+b y x 的焦点为21,F F ,两条准线与x 轴的交点分别为M 、N ,若212F F MN ≤,则该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为 ( ) 专题五平面解析几何 专题五平面解析几何 第14讲直线与圆 [云览高考] 二轮复习建议 命题角度:该部分主要围绕两个点展开命题.第一个点是围绕直线与圆的方程展开,设计考查求直线方程、圆的方程、直线与圆的位置关系等问题,目的是考查平面解析几何初步的基础知识和方法,考查运算求解能力,试题一般是选择题或者填空题;第二个点是围绕把直线与圆综合展开,设计考查直线与圆的相互关系的试题,目的是考查直线与圆的方程在解析几何中的综合运用,这个点的试题一般是解答题. 预计2013年该部分的命题方向不会有大的变化,以选择题或者填空题的形式重点考查直线与圆的方程,而在解答题中考查直线方程、圆的方程的综合运用.复习建议:该部分是解析几何的基础,涉及大量的基础知识,在复习时要把知识进一步系统化,在此基础上,在本讲中把重点放在解决直线与圆的方程问题上. 主干知识整合 1.直线的概念与方程 (1)概念:直线的倾斜角θ的范围为[0°,180°),倾斜角为90°的直线的斜率不存在,过 两点的直线的斜率公式k =tan α=y 2-y 1x 2-x 1(x 1≠x 2 ); (2)直线方程:点斜式y -y 0=k (x -x 0),两点式y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1(x 1 ≠x 2,y 1≠y 2),一般式Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0); (3)位置关系:当不重合的两条直线l 1和l 2的斜率存在时,两直线平行l 1∥l 2?k 1=k 2,两直线垂直l 1⊥l 2?k 1·k 2=-1,两直线的交点就是以两直线方程组成的方程组的解为坐标的点; (4)距离公式:两点间的距离公式,点到直线的距离公式,两平行线间的距离公式. 2.圆的概念与方程 (1)标准方程:圆心坐标(a ,b ),半径r ,方程(x -a )2+(y -b )2=r 2,一般方程:x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(其中D 2+E 2-4F >0); (2)直线与圆的位置关系:相交、相切、相离 ,代数判断法与几何判断法; (3)圆与圆的位置关系:相交、相切、相离、内含,代数判断法与几何判断法. 要点热点探究 ? 探究点一 直线的概念、方程与位置关系 例1 (1)过点(5,2),且在y 轴上的截距是在x 轴上的截距的2倍的直线方程是( B ) A .2x +y -12=0 B .2x +y -12=0或2x -5y =0 C .x -2y -1=0 D .x -2y -1=0或2x -5y =0 (2)[2012·浙江卷] 设a ∈R ,则“a =1”是“直线l 1:ax +2y -1=0与直线l 2:x +(a + 1)y +4=0平行”的( A ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 点评] 直线方程的四种特殊形式(点斜式、斜截式、两点式、截距式)都有其适用范围,在解题时不要忽视这些特殊情况,如本例第一题易忽视直线过坐标原点的情况;一般地,直线A 1x +B 1y +C 1=0,A 2x +B 2y +C 2=0平行的充要条件是A 1B 2=A 2B 1且A 1C 2≠A 2C 1,垂直的充要条件是A 1A 2+B 1B 2=0. 变式题 (1)将直线y =3x 绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位,所得的直线方程为( A ) A .y =-13x +13 B .y =-13x +1 C .y =3x -3 D .y =13 x +1 (2)“a =-2”是“直线ax +2y =0垂直于直线x +y =1”的( C ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 ? 探究点二 圆的方程及圆的性质问题 例2 (1)已知圆(x -a )2+(y -b )2=r 2的圆心为抛物线y 2=4x 的焦点,且与直线3x +4y +2=0相切,则该圆的方程为( C ) A .(x -1)2+y 2=6425 B .x 2+(y -1)2=6425 C .(x -1)2+y 2=1 D .x 2+(y -1)2=1 (2)[2012·陕西卷] 已知圆C :x 2+y 2-4x =0,l 是过点P (3,0)的直线,则( A ) A .l 与C 相交 B .l 与 C 相切 C .l 与C 相离 D .以上三个选项均有可能 [点评] 确定圆的几何要素:圆心位置和圆的半径,求解圆的方程就是求出圆心坐标和 专题11平面解析几何大题强化训练(省赛试题汇编) 1.【2018年广西预赛】已知中心在原点O,焦点在x轴上,离心率为的椭圆过点设不过原点O的直线l与该椭圆交于P,Q两点,且直线OP,PQ,OQ的斜率依次成等比数列,求面积的取值范围. 2.【2018年安徽预赛】设O是坐标原点,双曲线C:上动点M处的切线,交C的两条渐近线于 A、B两点. ⑴求证:△AOB的面积S是定值; ⑵求△AOB的外心P的轨迹方程. 3.【2018年湖南预赛】已知抛物线的顶点,焦点,另一抛物线的方程为 在一个交点处它们的切线互相垂直.试证必过定点,并求该点的坐标. 4.【2018年湖南预赛】如图,在凸四边形ABCD中,M为边AB的中点,且MC=MD.分别过点C、D作边BC、AD的垂线,设两条垂线的交点为P.过点P作与Q.求证:. 5.【2018年湖北预赛】已知为坐标原点,,点为直线上的动点,的平分线与直线 交于点,记点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)过点作斜率为的直线,若直线与曲线恰好有一个公共点,求的取值范围. 6.【2018年甘肃预赛】已知椭圆过点,且右焦点为. (1)求椭圆的方程; (2)过点的直线与椭圆交于两点,交轴于点.若,求证:为定值;(3)在(2)的条件下,若点不在椭圆的内部,点是点关于原点的对称点,试求三角形面积的最小值. 7.【2018年吉林预赛】如图,已知抛物线过点P(-1,1),过点Q(,0)作斜率大于0的直线l 交抛物线与M、N两点(点M在Q、N之间),过点M作x轴的平行线,交OP于A,交ON于B.△PMA 与△OAB的面积分别记为,比较与3的大小,说明理由. 8.【2018年山东预赛】已知圆与曲线为曲 线上的两点,使得圆上任意一点到点的距离与到点的距离之比为定值,求的值.9.【2018年天津预赛】如图,是双曲线的两个焦点,一条直线与双曲线的右支相切,且分别交两条渐近线于A、B.又设O为坐标原点,求证:(1);⑵、A、B四点在同一个圆上. 10.【2018年河南预赛】已知方程平面上表示一椭圆.试求它的对称中心及对称轴. 高考数学专题复习:解析几何专题 【命题趋向】 1.注意考查直线的基本概念,求在不同条件下的直线方程,直线的位置关系,此类题大多都属中、低档题,以选择、填空题的形式出现,每年必考 2.考查直线与二次曲线的普通方程,属低档题,对称问题常以选择题、填空题出现 3.考查圆锥曲线的基础知识和基本方法的题多以选择题和填空题的形式出现,与求轨迹有关、与向量结合、与求最值结合的往往是一个灵活性、综合性较强的大题,属中、高档题, 4.解析几何的才查,分值一般在17---22分之间,题型一般为1个选择题,1个填空题,1个解答题. 【考题解析与考点分析】 考点1.求参数的值 求参数的值是高考题中的常见题型之一,其解法为从曲线的性质入手,构造方程解之. 例1.若抛物线22y px =的焦点与椭圆22162 x y +=的右焦点重合,则p 的值为( ) A .2- B .2 C .4- D .4 考查意图: 本题主要考查抛物线、椭圆的标准方程和抛物线、椭圆的基本几何性质. 解答过程:椭圆22162 x y +=的右焦点为(2,0),所以抛物线22y px =的焦点为(2,0),则4p =,故选D. 考点2. 求线段的长 求线段的长也是高考题中的常见题型之一,其解法为从曲线的性质入手,找出点的坐标,利用距离公式解之. 例2.已知抛物线y-x 2+3上存在关于直线x+y=0对称的相异两点A 、B ,则|AB|等于 A.3 B.4 C.32 D.42 考查意图: 本题主要考查直线与圆锥曲线的位置关系和距离公式的应用. 解:设直线AB 的方程为y x b =+,由22123301y x x x b x x y x b ?=-+?++-=?+=-?=+?,进而可求出AB 的中点1 1(,)22M b --+,又由11(,)22 M b --+在直线0x y +=上可求出1b =, ∴220x x +-=,由弦长公式可求出AB ==. 故选C 例3.如图,把椭圆2212516x y +=的长轴 AB 分成8等份,过每个分点作x 轴的垂线交椭圆的上半部 分于1234567 ,,,,,,P P P P P P P 七个点,F 是椭圆的一个焦点, 则1234567PF P F P F P F P F P F P F ++++++= ____________. 考查意图: 本题主要考查椭圆的性质和距离公式的灵活应用. 第八章 平面解析几何 第一节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程 1.直线的倾斜角 (1)定义:x 轴正向与直线向上方向之间所成的角叫做这条直线的倾斜角.当直线与x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°. (2)倾斜角的范围为[0,π). 2.直线的斜率 (1)定义:一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k 表示,即k =tan_α,倾斜角是90°的直线没有斜率. (2)过两点的直线的斜率公式: 经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式为k =y 2-y 1x 2-x 1=y 1-y 2 x 1-x 2. 3.直线方程 1.利用两点式计算斜率时易忽视x 1=x 2时斜率k 不存在的情况. 2.用直线的点斜式求方程时,在斜率k 不明确的情况下,注意分k 存在与不存在讨论,否则会造成失误. 3.直线的截距式中易忽视截距均不为0这一条件,当截距为0时可用点斜式. 4.由一般式Ax +By +C =0确定斜率k 时易忽视判断B 是否为0,当B =0时,k 不存在;当B ≠0时,k =-A B . [试一试] 1.若直线(2m 2+m -3)x +(m 2-m )y =4m -1在x 轴上的截距为1,则实数m 是( ) A .1 B .2 C .-12 D .2或-1 2 解析:选D 当2m 2+m -3≠0时,即m ≠1或m ≠-3 2时,在x 轴上截距为4m -12m 2+m -3= 1,即2m 2-3m -2=0, 故m =2或m =-1 2 . 2.过点M (-2,m ),N (m,4)的直线的斜率等于1,则m 的值为________. 解析:∵k MN =m -4 -2-m =1,∴m =1. 答案:1 3.过点M (3,-4),且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程为________. 解析:①若直线过原点,则k =-4 3, 所以y =-4 3x ,即4x +3y =0. ②若直线不过原点. 设x a +y a =1,即x +y =a . 则a =3+(-4)=-1, 所以直线的方程为x +y +1=0. 答案:4x +3y =0或x +y +1=0 1.求斜率可用k =tan α(α≠90°),其中α为倾斜角,由此可见倾斜角与斜率相互联系不可分割,牢记:“斜率变化分两段,90°是分界线,遇到斜率要谨记,存在与否需讨论”. 2.求直线方程的一般方法 (1)直接法:根据已知条件,选择适当的直线方程形式,直接写出直线方程,选择时,应 2021年高考题型专题冲刺精讲(数学)专题五:解析几何(学生版) 【命题特点】 近三年高考解析几何每年出一道满分为12分的解析几何大题.究其原因,一是解析几何是中学数学的一个重要组成部分,二是同学们在未来学习、发展中的需要所致.细细品读这三年的解析几何大题,感觉如山间的涓涓清泉滋润心田,甘甜可口,不愿离去.为了找到清泉流向远方的目标,我从其志、探其源、求其真.经过探究,发现这几年的解析几何大题的命题特点可概括如下:依纲靠本,查基考能;朴实取材,独具匠心;不断创新,关注交汇;交切中点,核是线圆;长度面积,最值定值;平行垂直,向量驾驭;求轨探迹,运动探究;数形结合,各领风骚;灵气十足,回味无穷;文理有别,意境深远. 复习建议 1.加强直线和圆锥曲线的基础知识,初步掌握了解决直线与圆锥曲线有关问题的基本技能和基本方法。 2.由于直线与圆锥曲线是高考考查的重点内容,选择、填空题灵活多变,思维能力要求较高,解答题背景新颖、综合性强,代数推理能力要求高,因此有必要对直线与圆锥曲线的重点内容、高考的热点问题作深入的研究。 3.在第一轮复习的基础上,再通过纵向深入,横向联系,进一步掌握解决直线与圆锥曲线问题的思想和方法,提高我们分析问题和解决问题的能力。 4.在注重提高计算能力的同时,要加强心理辅导,帮助学生克服惧怕计算的心态。 【试题常见设计形式】 近四年新教材高考对解析几何内容的考查主要集中在如下几个类型:①求曲线方程(类型确定、类型未定);②直线与圆锥曲线的交点问题(含切线问题);③与曲线有关的最(极)值问题;④与曲线有关的几何证明(对称性或求对称曲线、平行、垂直);⑤探求曲线方程中几何量及参数间的数量特征; 解析几何虽然内容庞杂,但基本问题却只有几个.如①求直线与圆锥曲线的方程;②求动点的轨迹或轨迹方程;③求特定对象的值;④求变量的取值范围或最值;⑤不等关系的判定与证明;⑥圆锥曲线有关性质的探求与证明等.对各类问题,学生应从理论上掌握几种基本方法,使之在实际应用中有法可依,克服解题的盲目性.如“求变量的取值范围”,可指导学生掌握三种方法:几何法(数形结合),函数法和不等式法. 从宏观上把握解决直线与圆锥曲线问题的解题要点,能帮助学生易于找到解题切入点,优化解题过程,常用的解题策略有:①建立适当的平面直角坐标系;②设而不求,变式消元;③利用韦达定理沟通坐标与参数的关系;④发掘平面几何性质,简化代数运算;⑤用函数与方程思想沟通等与不等的关系;⑥注意对特殊情形的检验和补充;⑦充分利用向量的工具作用;⑧注意运算的可行性分析,等等。运算是解析几何的瓶颈,它严重制约考生得分的高低,甚至形成心理障碍.教学中要指导学生注重算理、算法,细化运算过程,转化相关条件,回避非必求量,注意整体代换等运算技能,从能力的角度提高对运算的认识,反思运算失误的经验教训,不断提高运算水平. 【突破方法技巧】 1.突出解析几何的基本思想:解析几何的实质是用代数方法研究几何问题,通过曲线的方程研究曲线的性质,因此要掌握求曲线方程的思路和方法,它是解析几何的核心之一.求曲线的方程的常用方法有两类: 一类是曲线形状明确,方程形式已知(如直线、圆、圆锥曲线的标准方程等),常用待定系数法求方程. 另一类是曲线形状不明确或不便于用标准形式表示,一般采用以下方法: (1)直译法:将原题中由文字语言明确给出动点所满足的等量关系直接翻译成由动点坐标表示的等量关系式. (2)代入法:所求动点与已知动点有着相互关系,可用所求动点坐标(x,y)表示出已知动点的坐标,然后代入已知的曲线方程. (3)参数法:通过一个(或多个)中间变量的引入,使所求点的坐标之间的关系更容易确立,消去参数得坐标的直接关系便是普通方程. (4)交轨法:动点是两条动曲线的交点构成的,由x,y满足的两个动曲线方程中消去参数,可得所求方程.故交轨法也属参数法. 2.熟练掌握直线、圆及圆锥曲线的基本知识 (1)直线和圆 ①直线的倾斜角及其斜率确定了直线的方向.需要注意的是:(ⅰ)倾斜角α的范围是:0≤α<π;(ⅱ)所有的直线必有倾斜角,但未必有斜率. ②直线方程的四种特殊形式,每一种形式都有各自成立的条件,应在不同的题设条件下灵活使用.如截距式不能表示平行于x轴,y轴以及过原点的直线,在求直线方程时尤其是要注意斜率不存在的情况. ③讨论点与圆、直线与圆、圆与圆的位置关系时,一般可从代数特征(方程组解的个数)或几何特征(点或直线到圆心的距离与两圆的圆心距与半径的关系)去考虑,其中几何特征较为简捷、实用. (2)椭圆 ①完整地理解椭圆的定义并重视定义在解题中的应用.椭圆是平面内到两定点F1,F2的距离之和等于常数2a(2a>|F1F2|)的动点的轨迹.还有另一种定义(圆锥曲线的统一定义):平面内到定点的距离和到定直线的距离之比为常数e(0<e<1)的动点轨迹为椭圆,(顺便指出:e>1,e=1时的轨迹分别为双曲 专题55 平面解析几何专题训练 一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.若2222c b a =+(0≠c ),则直线0=++c by ax 被圆122=+y x 所截得的弦长为( )。 A 、 2 1 B 、22 C 、1 D 、2 【答案】D 【解析】∵圆心)00(,到直线0=++c by ax 的距离2 2 2 2= += b a C d , 因此根据直角三角形的关系,弦长的一半就等于2 2)22( 12=-,∴弦长为2,故选D 。 2.若P 、Q 分别为直线01243=-+y x 与0586=++y x 上任意一点,则||PQ 的最小值为( )。 A 、 59 B 、1029 C 、518 D 、5 29 【答案】B 【解析】∵ 5 12 8463-≠ =,∴两直线平行,将直线01243=-+y x 化为02486=-+y x , 由题意可知||PQ 的最小值为这两条平行直线间的距离,即 10 29 865242 2= +--,故选B 。 3.若圆4)()(22=-+-a y a x 上有且仅有两个点到原点的距离为2,则实数a 的取值范围为( )。 A 、)022(, - B 、)220()022(,, - C 、)221()122(,, -- D 、)220(, 【答案】B 【解析】由题意已知圆与圆422=+y x 相交,∴222222+<+<-a a , 解得2222<<-a 且0≠a ,故选B 。 4.双曲线122=-my x 的实轴长是虚轴长的2倍,则=m ( )。 A 、 41 B 、2 1 C 、2 D 、4 【答案】D 【解析】12 2 =-my x 可化为1122 =-m y x ,则12=a ,m b 12=,∵实轴长是虚轴长的2倍, ∴b a 222?=,即b a 2=,即224b a =,∴4=m ,故选D 。 解析几何(4) 23.(本大题满分18分,第1小题满分4分,第二小题满分6分,第3小题满分8分) 已知平面上的线段l 及点P ,任取l 上一点Q ,线段PQ 长度的最小值称为点P 到线段 l 的距离,记作(,)d P l (1)求点(1,1)P 到线段:30(35)l x y x --=≤≤的距离(,)d P l ; (2)设l 是长为2的线段,求点的集合{(,)1}D P d P l =≤所表示的图形面积; (3)写出到两条线段12,l l 距离相等的点的集合12{(,)(,)}P d P l d P l Ω==,其中 12,l AB l CD ==,,,,A B C D 是下列三组点中的一组. 对于下列三种情形,只需选做一种,满分分别是①2分,②6分,③8分;若选择了多于一种情形,则按照序号较小的解答计分. ①(1,3),(1,0),(1,3),(1,0)A B C D --. ②(1,3),(1,0),(1,3),(1,2)A B C D ---. ③(0,1),(0,0),(0,0),(2,0)A B C D . 23、解:⑴ 设(,3)Q x x -是线段:30(35)l x y x --=≤≤上一点,则 ||5) PQ x ==≤≤,当 3 x =时 , min (,)||d P l PQ == ⑵ 设线段l 的端点分别为,A B ,以直线AB 为x 轴,AB 的中点为原点建立直角坐标系, 则(1,0),(1,0)A B -,点集D 由如下曲线围成 12:1(||1),:1(||1) l y x l y x =≤=-≤, 222212:(1)1(1),:(1)1(1)C x y x C x y x ++=≤--+=≥ 其面积为4S π=+。 ⑶① 选择(1,3),(1,0),(1,3),(1,0)A B C D --,{(,)|0}x y x Ω== ② 选择(1,3),(1,0),(1,3),(1,2)A B C D ---。 2{(,)|0,0}{(,)|4,20}{(,)|10,1}x y x y x y y x y x y x y x Ω==≥=-≤<++=> ③ 选择(0,1),(0,0),(0,0),(2,0)A B C D 。 (2019年全国卷I )已知抛物线C :x y 32=的焦点为F ,斜率为 32 的直线l 与 C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P . (1)若4||||=+BF AF ,求l 的方程; (2)若3AP PB =,求||AB . 【肢解1】若4||||=+BF AF ,求l 的方程; 【肢解2】若3AP PB =,求||AB . 【肢解1】若4||||=+BF AF ,求l 的方程; 【解析】设直线l 方程为 m x y += 23 ,()11,A x y ,()22,B x y , 由抛物线焦半径公式可知 12342AF BF x x +=++ =,所以125 2 x x +=, 大题肢解一 直线与抛物线 联立2323y x m y x ? =+???=?得0 4)12(12922=+-+m x m x , 由0144)1212(22>--=?m m 得1 2 m <, 所以12121259 2 m x x -+=-=,解得78 m =-, 所以直线l 的方程为372 8 y x =-,即12870x y --=. 【肢解2】若3AP PB =,求||AB . 【解析】设直线l 方程为23 x y t =+, 联立2233x y t y x ? =+???=? 得0322=--t y y ,由4120t ?=+>得31->t , 由韦达定理知221=+y y , 因为PB AP 3=,所以213y y -=,所以12-=y ,31=y ,所以1=t ,321-=y y . 则=-+?+=212214)(9 4 1||y y y y AB = -?-?+)3(429 4123 13 4. 设抛物线)0(22>=p px y 的焦点为F ,过点F 的而直线交抛物线于A (x 1,y 1), B (x 2,y 2),则|AB |=x 1+x 2+p. 专题五 解析几何专项训练 一、选择题 1.设双曲线C: 3 2 x -y 2=1的右焦点为F,直线l 过点F 且斜率为k, 若直线l 与双曲线C 的 左、右两支都相交,则直线的斜率的取值范围是 ( ) A. k ≤- 21 或k ≥21 B. -21 平面解析几何 一、直线的倾斜角与斜率 1、直线的倾斜角与斜率 (1)倾斜角α的范围000180α≤< (2)经过两点的直线的斜率公式 是 (3)每条直线都有倾斜角,但并不是每条直线都有斜率 2.两条直线平行与垂直的判定 (1)两条直线平行 对于两条不重合的直线12,l l ,其斜率分别为12,k k ,则有1212//l l k k ?=。特别地, 当直线12,l l 的斜率都不存在时,12l l 与的关系为平行。 (2)两条直线垂直 如果两条直线12,l l 斜率存在,设为12,k k ,则12121l l k k ⊥?=-g 注:两条直线12,l l 垂直的充要条件是斜率之积为-1,这句话不正确;由两直线的斜率 之积为-1,可以得出两直线垂直,反过来,两直线垂直,斜率之积不一定为-1。如果12,l l 中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,12l l 与互相垂直。 二、直线的方程 1、直线方程的几种形式 名称 方程的形式 已知条件 局限性 点斜式 为直线上一定点,k 为斜率 不包括垂直于x 轴的直线 斜截式 k 为斜率,b 是直线在y 轴上的截距 不包括垂直于x 轴的直线 两点式 是直线上两定点 不包括垂直于x 轴和y 轴的 直线 截距式 a 是直线在x 轴上的非零截距, b 是直线在y 轴上的非零截距 不包括垂直于x 轴和y 轴或过原点的直线 一般式A,B,C为系数无限制,可表示任何位置的 直线 三、直线的交点坐标与距离公式 三、直线的交点坐标与距离公式 1.两条直线的交点 设两条直线的方程是,两条 直线的交点坐标就是方程组的解,若方程组有唯一解,则这两条 直线相交,此解就是交点的坐标;若方程组无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平 行;反之,亦成立。 2.几种距离 (1)两点间的距离平面上的两点间的距离公式 (2)点到直线的距离 点到直线的距离; (3)两条平行线间的距离 两条平行线间的距离 注:(1)求点到直线的距离时,直线方程要化为一般式; (2)求两条平行线间的距离时,必须将两直线方程化为系数相同的一般形式后,才能套用 公式计算 (二)直线的斜率及应用 利用斜率证明三点共线的方法: 已知 112233 (,),(,),(,), A x y B x y C x y若 123AB AC x x x k k === 或,则有A、B、C三点共 线。 注:斜率变化分成两段,0 90是分界线,遇到斜率要谨记,存在与否需讨论。 2008届高三文科数学第二轮复习资料 ——《解析几何》专题 1.已知动圆过定点()1,0,且与直线1x =-相切. (1) 求动圆的圆心轨迹C 的方程; (2) 是否存在直线l ,使l 过点(0,1),并与轨迹C 交于,P Q 两点,且满足0OP OQ ?=?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由. 2.如图,设1F 、2F 分别为椭圆 C :22 221x y a b += (0a b >>)的左、右焦点. (Ⅰ)设椭圆C 上的点3 (1,)2 A 到F 1、F 2两点距离之和等于4,写出椭圆C 的方程和离心率; (Ⅱ)设点K 是(Ⅰ)中所得椭圆上的动点,求线段1F K 的中点的轨迹方程. 3.已知圆C: x 2+y 2-2x+4y-4=0,是否存在斜率为1的 直线L,使以L 被圆C 截得弦AB 为直径的圆 经过原点?若存在,写出直线的方程;若不存在,说 明理由 4.已知圆C :224x y +=. (1)直线l 过点()1,2P ,且与圆C 交于A 、B 两点,若||AB =l 的方程; (2)过圆C 上一动点M 作平行于x 轴的直线m ,设m 与y 轴的交点为N ,若向量OQ OM ON =+, 求动点Q 的轨迹方程,并说明此轨迹是什么曲线. 5.如图,已知圆A 的半径是2,圆外一定点N 与圆A 上的点的最短距离为6,过动点P 作A 的切线PM (M 为切点),连结PN 使得PM : ,试建立适当 的坐标系,求动点P 的轨迹 6.已知三点P (5,2)、1F (-6,0)、2F (6,0). (Ⅰ)求以1F 、2F 为焦点且过点P 的椭圆的标准方程; (Ⅱ)设点P 、1F 、2F 关于直线y =x 的对称点分别为P '、'1F 、'2F ,求以'1F 、'2F 为焦点且过点P '的双曲线的标准方程. 7.某运输公司接受了向抗洪抢险地区每天至少运送180吨支援物资的任务,该公司有8辆载重为6吨的A 型卡车与4辆载重为10吨的B 型卡车,有10名驾驶员,每辆卡车每天往返次数为A 型卡车4次,B 型卡车3次,每辆卡车每天往返的成本费用为A 型卡车320元,B 型卡车504元,请你给该公司调配车辆,使公司所花的成本费用最低. 8.曲线03622=+-++y x y x 上两点P 、Q 满足:①关于直线04=+-y kx 对称;②OQ OP ⊥.求直线PQ 的方程. 9 情况下的两类药片怎样搭配价格最低?高三数学解析几何专题
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