高中数学必修2解析几何讲义考试说明
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《解析几何》专题讲座一、专题内容分析(一)本专题知识体系的梳理本专题内容在高中数学中衔接几何与代数,充分体现了数形结合,重点研究如何用代数方法解决几何问题,如何在代数与几何之间实现问题与解答的转化.从学习者的角度来看,解析几何的学习需要培养数形结合的思想、较强的运算能力和一定的几何与代数的转化能力;从教学者的角度来看,解析几何的教学除了遵循学习者的要求外,还需要重视常规与规范的训练.本专题的知识体系结构为:(二)本专题中研究的核心问题本专题研究的核心问题是如何用代数语言表示几何元素,进而用解析方法(坐标法)解决几何问题.因而,首先要复习直线、圆、圆锥曲线的方程,然后要用方程研究直线与圆、直线与圆锥曲线的位置关系,能够在数和形之间相互转化,综合运用几何方法与解析方法解决几何问题.解析法是借助代数方法解决几何问题的一种方法,解决几何就是利用坐标方法解决几何问题过程中形成的一门学科,它对贯穿代数与几何起着十分重要的作用.(三)本专题蕴含的核心观点、思想和方法解析几何是几何学的一个分支,是通过坐标法运用代数工具研究几何问题的一门学科,它把形与数有机地结合起来.一方面,将几何问题代数化------用代数的语言描述几何要素及其关系,进而将几何问题转化为代数问题;另一方面,将代数问题几何化------分析代数语言的几何含义,使代数语言更直观、更形象地表达出来.解析几何的核心观点就是用恰当运用代数的方法解决几何问题,基本思想是数形结合思想,核心方法是坐标法.数形结合思想和坐标法是统领全局的,解析几何就是在坐标系的基础上,用代数的方法研究几何问题一门学科.用解析法研究几何图形的性质,须先将几何图形置于坐标系下,让“形”与“数”对应起来,将“形”进行翻译转化:把点转化为坐标、把曲线转化为方程,把题目中明显的或隐含的解题所需要的一切几何特征,用数式和数量关系表示出来.用图可以简略表示为:例如,直角三角形ABC 中,CB >CA ,点D 、E 分别在边CA 、CB 上,且满足BE =CA ,AD =CE ,AE 与BD 交于点F ,求∠AFD 的度数.二、教学目标定位与分析 (一)学习目标与要求D CBA 点 坐标 曲线 方程几何特征数式和数量关系(二)考查要求、类型及考题分析1.平面解析几何初步。
第二课时 直线方程的两点式和一般式填一填1.直线方程的两点式和截距式名称 两点式 截距式已知条件 P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)在x ,y 轴上的截距分别为a ,b示意图方程y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1 x a +y b=1 适用X 围y 1≠y 2且x 1≠x 2 ab ≠02.直线的一般式方程把关于x ,y 的二元一次方程Ax +By +C =0叫做直线的一般式方程,简称一般式.其中系数A ,B 满足A ,B 不同时为0.判一判1.两点式适用于求与两坐标轴不垂直的直线方程.(√) 2.截距式可表示除过原点外的所有直线.(×)3.任何一条直线的一般式方程都能与其他四种形式互化.(×)4.平面上任一条直线都可以用一个关于x ,y 的二元一次方程Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)表示.(√)5.过点P 1(x 1,y 1)和P 2(x 2,y 2)的直线都可以用方程y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1表示.(×)6.在x 轴,y 轴上的截距分别为a ,b 的直线方程为x a +y b=1.(×) 7.能用截距式方程表示的直线都能用两点式表示.(√)8.若直线Ax +By +想一想1.过点(1,3)和,(5,3)的直线呢? 提示:不能,因为1-1=0,而0不能做分母.过点(2,3),(5,3)的直线也不能用两点式表示.2.截距式方程能否表示过原点的直线?提示:不能,因为ab ≠0,即有两个非零截距. 3.任何直线方程都能表示为一般式吗?提示:能.因为平面上任意一条直线都可以用一个关于x ,y 的二元一次方程表示. 4.当A ,B 同时为零时,方程Ax +By +C =0表示什么?提示:当C =0时,方程对任意的x ,y 都成立,故方程表示整个坐标平面; 当C ≠0时,方程无解,方程不表示任何图像.故方程Ax +By +C =0,不一定代表直线,只有当A ,B 不同时为零时,即A 2+B 2≠0时才代表直线.思考感悟:练一练1.直线x a +y b=1(ab <0)的图像可能是( )答案:C2.过两点(2018,2019),(2018,2020)的直线方程是( ) A .x =2018 B .x =2019 C .y =2018 D .x +y =2020 答案:A3.直线x -y +5=0的倾斜角为( ) A .45° B.60° C .120° D.135° 答案:A4.在x 轴、y 轴上的截距分别是5,-3的直线的截距式方程为( ) A.x 5+y 3=1 B.x 5-y 3=1 C.y 3-x5=1 D.x 5+y3=0 答案:B5.直线2x +3y -6=0与坐标轴围成的三角形面积为________. 答案:3知识点一 直线的两点式方程1.已知直线l 经过点A (1,-2),B (-3,2),则直线l 的方程为( ) A .x +y +1=0 B .x -y +1=0 C .x +2y +1=0 D .x +2y -1=0解析:由两点式得直线l 的方程为y +22--2=x -1-3-1,即y +2=-(x -1).故选A.答案:A2.过两点(-1,1)和(3,9)的直线在x 轴上的截距为( )A .-32B .-23C.25D .2 解析:由直线的两点式方程可得直线方程为y -19-1=x +13+1,即2x -y +3=0,令y =0得x=-32.故选A.答案:A知识点二 直线的截距式方程3.过点A (4,1)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为( ) A .x +y =5 B .x -y =5C .x +y =5或x -4y =0D .x -y =5或x -4y =0解析:当直线过点(0,0)时,直线方程为y =14x ,即x -4y =0;当直线不过点(0,0)时,可设直线方程为x a +y a=1(a ≠0),把(4,1)代入,解得a =5,∴直线方程为x +y =5.综上可知,直线方程为x +y =5或x -4y =0.选C. 答案:C4.两条直线l 1:x a -y b =1和l 2:x b -y a=1在同一平面直角坐标系中的图像可以是( )解析:将两直线方程化成截距式为l 1:x a +y -b =1,l 2:x b +y-a=1,则l 1与x 轴交于(a,0),与y 轴交于(0,-b ),l 2与x 轴交于(b,0),与y 轴交于(0,-a ).结合各选项,先假定l 1的位置,判断出a ,b 的正负,然后确定l 2的位置,知A 项符合.选A.答案:A知识点三直线的一般式方程5.已知直线l 的方程为x -3y +2=0,则直线l 的倾斜角为( ) A .30° B.45° C .60° D .150°解析:设直线l 的倾斜角为θ,则tan θ=13,则θ=30°.答案:A6.设直线l 的方程为(a +1)x +y +2-a =0(a ∈R ),若l 不经过第二象限,则实数a 的取值X 围是________.解析:将直线l 的方程化为y =-(a +1)x +a -2. 则⎩⎪⎨⎪⎧ -a +1>0,a -2≤0或⎩⎪⎨⎪⎧-a +1=0,a -2≤0,∴a ≤-1. 答案:(知识点四 直线方程的应用7.(1)求证:不论a 为何值,直线l 总经过第一象限; (2)为使直线不经过第二象限,求a 的取值X 围.解析:(1)证明:方法一 将直线l 的方程整理为 y -35=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -15, ∴l 的斜率为a ,且过定点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫15,35,而点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫15,35在第一象限,故不论a 为何值,l 恒过第一象限.方法二 直线l 的方程可化为(5x -1)a +(3-5y )=0. 当定点为(x ,y )时,上式对任意的a 总成立,必有⎩⎪⎨⎪⎧5x -1=0,3-5y =0,即⎩⎪⎨⎪⎧x =15,y =35,即l 过定点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫15,35.以下同方法一.(2)如图,直线OA 的斜率为 k =35-015-0=3. 要使l 不经过第二象限,需它在y 轴上的截距不大于零,即令x =0时,y =-a -35≤0,∴a ≥3.8.已知直线l :y =kx +2k +1.(1)求证:对于任意的实数k ,直线l 恒过一个定点;(2)当-3<x <3时,直线l 上的点都在x 轴的上方,某某数k 的取值X 围. 解析:(1)由y =kx +2k +1, 得y -1=k (x +2).由直线的点斜式方程,可知直线l 恒过定点(-2,1). (2)设函数f (x )=kx +2k +1.若-3<x <3时,直线l 上的点都在x 轴的上方,则⎩⎪⎨⎪⎧f -3≥0,f 3≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧-3k +2k +1≥0,3k +2k +1≥0,解得-15≤k ≤1.所以实数k 的取值X 围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,1. 综合知识 直线的方程9.(1)经过点(-1,3),且斜率为-3; (2)经过两点A (0,4)和B (4,0);(3)经过点(2,-4)且与直线3x -4y +5=0平行; (4)经过点(3,2),且垂直于直线6x -8y +3=0.解析:(1)根据条件,写出该直线的点斜式方程为 y -3=-3(x +1),即y -3=-3x -3, 整理得其一般式为3x +y =0.(2)根据条件,写出该直线的截距式为x 4+y4=1,整理得其一般式为x +y -4=0.(3)设与直线3x -4y +5=0平行的直线为3x -4y +c =0,将点 (2,-4)代入得6+16+c =0,所以c =-22.故所求直线的一般式为3x -4y -22=0.(4)设与直线6x -8y +3=0垂直的直线为8x +6y +c =0,代入点(3,2)得24+12+c =0,c =-36.从而得8x +6y -36=0,即所求直线的一般式为4x +3y -18=0.10.已知△ABC 的三个顶点为A (0,3),B (1,5),C (3,-5). (1)求边AB 所在的直线方程; (2)求中线AD 所在直线的方程.解析:(1)设边AB 所在的直线的斜率为k ,则k =5-31-0=2.它在y 轴上的截距为3.所以,由斜截式得边AB 所在的直线的方程为y =2x +3.(2)B (1,5)、C (3,-5),1+32=2,5+-52=0,所以BC 的中点D (2,0).由截距式得中线AD 所在的直线的方程为x 2+y3=1.基础达标一、选择题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x a +yb=1表示D .经过定点A (0,b )的直线都可以用方程y =kx +b 表示解析:当直线与y 轴平行或重合时,斜率不存在,直线方程不能用点斜式、斜截式,选项A 、D 不正确;当直线垂直于x 轴或y 轴时,直线方程不能用截距式表示,选项C 不正确;选项B 正确.故选B.答案:B2.已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是( ) A .1 B .-1 C .-2或-1 D .-2或1解析:①当a =0时,y =2不合题意.②当a ≠0时,令x =0,得y =2+a ,令y =0,得x =a +2a ,则a +2a=a +2,得a =1或a =-2.故选D.答案:D3.直线l 过点P (1,3),且与x ,y 轴正半轴围成的三角形的面积等于6的直线方程是( ) A .3x +y -6=0 B .x +3y -10=0 C .3x -y =0 D .x -3y +8=0 解析:设所求的直线方程为x a +yb=1. 所以⎩⎪⎨⎪⎧1a +3b =1,12|ab |=6,解得a =2,b =6.故所求的直线方程为3x +y -6=0.故选A.答案:A4.如果AB <0,且BC <0,那么直线Ax +By +C =0不通过( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限解析:因为直线Ax +By +C =0可化为y =-A B x -C B ,又AB <0,BC <0,所以-A B >0,-C B>0,所以直线过第一、二、三象限,不过第四象限.故选D. 答案:D5.已知m ≠0,则过点(1,-1)的直线ax +3my +2a =0的斜率为( ) A .3 B .-3 C.13 D .-13解析:由题意,得a -3m +2a =0,所以a =m ,又因为m ≠0,所以直线ax +3my +2a =0的斜率k =-a 3m =-13.故选D.答案:D6.已知两条直线的方程分别为l 1:x +ay +b =0,l 2:x +cy +d =0,它们在坐标系中的位置如图所示,则( )A .b >0,d <0,a <cB .b >0,d <0,a >cC .b <0,d >0,a >cD .b <0,d >0,a <c解析:由题图可知,直线l 1的斜率-1a >0,在y 轴上的截距-ba<0,因此a <0,b <0;直线l 2的斜率-1c >0,在y 轴上的截距-d c >0,因此c <0,d >0.且l 1的斜率大于l 2的斜率,即-1a >-1c,因此a >c ,故选C.答案:C7.若方程(2m 2+m -3)x +(m 2-m )y -4m +1=0表示一条直线,则实数m 满足( )A .m ≠0 B.m ≠-32C .m ≠1 D.m ≠1且m ≠-32且m ≠0解析:∵当2m 2+m -3=0时,m =1或m =-32;当m 2-m =0时,m =0或m =1,要使方程(2m 2+m -3)x +(m 2-m )y -4m +1=0表示一条直线,则2m 2+m -3,m 2-m 不能同时为0,∴m ≠1,故选C.答案:C 二、填空题 8.经过A (1,3)和B (a,4)的直线方程为________________________________________________________________________.解析:当a =1时,直线AB 的斜率不存在,所求直线的方程为x =1;当a ≠1时,由两点式,得y -34-3=x -1a -1,即x -(a -1)y +3a -4=0.这个方程中,对a =1时方程为x =1也满足. 所以,所求的直线方程为x -(a -1)y +3a -4=0. 答案:x -(a -1)y +3a -4=09.过点(5,2),且在x 轴上的截距是在y 轴上的截距的2倍的直线方程是________________。
姓名,年级:时间:复习课(二) 解析几何初步一、直线与方程我们是如何建立直线的点斜式方程的?你能总结建立这个方程的一般步骤吗?写出直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程,并指出这些方程中系数的几何意义.结合直线方程一般式的讨论,体会分类讨论的思想;选择合适的分类标准,使讨论不重不漏.【典例1】光线沿直线y=2x+1的方向射到直线y=x上,被y=x 反射后的光线所在的直线方程是()A.y=错误!x-错误!B.y=2x+错误!C.y=错误!x+错误!D.y=错误!x+1[解析] 解法一:解方程组错误!得交点P(-1,-1),如图,在入射线y=2x+1上任取一点A(1,3),A点关于直线y=x 的对称点为B,则B点的坐标为(3,1),由光学知识可知反射线经过P、B 两点.∴反射光线的方程是错误!=错误!即y=错误!x-错误!.选A.解法二:解方程组错误!得交点P(-1,-1).由于入射线的斜率等于2大于1,所以反射线的斜率必小于1,过点P(-1,-1)且斜率小于1的反射线所在直线方程的纵截距必小于0,从而排除B、C、D,选A.[答案]A本题主要应用直线的斜率、倾斜角、截距、两直线所成的角及轴对称等概念.解法一是应用光学知识和轴对称概念而求解的;解法二是由已知条件判断反射线的纵截距必为负值,从而用排除法求解的.二、求圆的方程求圆的方程主要是根据圆的标准方程和一般方程,利用待定系数法求解,采用待定系数法求圆的方程的一般步骤为:第一步:选择圆的方程的某一形式.第二步:由题意得a,b,r(或D,E,F)的方程(组).第三步:解出a,b,r(或D,E,F).第四步:代入圆的方程.【典例2】根据条件求下列圆的方程.(1)求经过A(6,5),B(0,1)两点,并且圆心在直线3x+10y+9=0上的圆的方程;(2)求半径为错误!,圆心在直线y=2x上,被直线x-y=0截得的弦长为4错误!的圆的方程.[解](1)由题意知,线段AB的垂直平分线方程为3x+2y-15=0,∴由错误!解得错误!∴圆心C(7,-3),半径为r=|AC|=错误!。
高中数学必修二平面解析几何
本文从知识点梳理、圆的方程、两个经典的解题和圆的方程的解释过程三个方面,分享了高中数学必修课《二平面解析几何》中圆的方程的介绍。
一、知识梳理
1.圆的定义及方程
2.点与圆的位置关系
二、平面解析几何——圆的方程两个易误点
三、经典考题
1、求圆的方程
(1)(2016·高考天津卷)已知圆C的圆心在x轴的正半轴上,点M(0,)在圆C上,且圆心到直线2x-y=0的距离为,则圆C的方程为________.
(2)(2016·高考浙江卷)已知a∈R,方程a2x2+(a+2)y2+4x +8y+5a=0表示圆,则圆心坐标是________,半径是
________.
解题方法:求圆的方程的两种方法
2、与圆有关的最值问题
已知实数x,y满足方程x2+y2-4x+1=0.
(1)求的最大值和最小值;
(2)求y-x的最大值和最小值.
与圆有关的最值问题解题方法
3、与圆有关的轨迹问题
(2015·高考广东卷节选)已知过原点的动直线l与圆C1:x2+y2-6x+5=0相交于不同的两点A,B.
(1)求圆C1的圆心坐标;
(2)求线段AB的中点M的轨迹C的方程.
求与圆有关的轨迹方程的方法
(2017·湖南箴言中学三模)已知方程x2+y2-2x-4y+m=0.
(1)若此方程表示圆,求实数m的取值范围;
(2)若(1)中的圆与直线x+2y-4=0相交于M,N两点,且OM⊥ON(O为坐标原点),求m的值;
(3)在(2)的条件下,求以MN为直径的圆的方程.。
高中数学学习材料唐玲出品第二章 解析几何初步 §1 直线与直线的方程 1.1 直线的倾斜角和斜率【课时目标】 1.理解直线的倾斜角和斜率的概念.2.掌握求直线斜率的两种方法.3.了解在平面直角坐标系中确定一条直线的几何要素.1.倾斜角的概念和范围在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线l ,把x 轴(正方向)按____________方向绕着交点旋转到和直线l 重合所成的角,叫作直线l 的倾斜角.与x 轴平行或重合的直线的倾斜角为0°.直线倾斜角α的范围是0°≤α<180°.2.斜率的概念及斜率公式定义 倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,记为k ,即k =tan α取值范围当α=0°时,______;当0°<α<90°时,______;且α越大,k 越大;当90°<α<180°时,______;且α越大,k 越大; 当α=90°时,斜率________.过两点的直线的斜率公式直线经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),其斜率k =__________ (x 1≠x 2).一、选择题1.对于下列命题①若α是直线l 的倾斜角,则0°≤α<180°; ②若k 是直线的斜率,则k ∈R ;③任一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率; ④任一条直线都有斜率,但不一定有倾斜角. 其中正确命题的个数是( )A.1 B.2 C.3 D.42.斜率为2的直线经过点A(3,5)、B(a,7)、C(-1,b)三点,则a、b的值为()A.a=4,b=0 B.a=-4,b=-3C.a=4,b=-3 D.a=-4,b=33.设直线l过坐标原点,它的倾斜角为α,如果将l绕坐标原点按逆时针方向旋转45°,得到直线l1,那么l1的倾斜角为()A.α+45°B.α-135°C.135°-αD.当0°≤α<135°时,倾斜角为α+45°;当135°≤α<180°时,倾斜角为α-135°4.直线l过原点(0,0),且不过第三象限,那么l的倾斜角α的取值范围是()A.[0°,90°]B.[90°,180°)C.[90°,180°)或α=0° D.[90°,135°]5.若图中直线l1、l2、l3的斜率分别为k1、k2、k3,则()A.k1<k2<k3B.k3<k1<k2C.k3<k2<k1D.k1<k3<k26.直线mx+ny-1=0同时过第一、三、四象限的条件是()A.mn>0 B.mn<0C.m>0,n<0 D.m<0,n<0二、填空题7.若直线AB与y轴的夹角为60°,则直线AB的倾斜角为____________,斜率为____________.8.如图,已知△ABC为等腰三角形,且底边BC与x轴平行,则△ABC三边所在直线的斜率之和为____________________________________________________________________.9.已知直线l的倾斜角为α-20°,则α的取值范围是______________.三、解答题10.如图所示,菱形ABCD中,∠BAD=60°,求菱形ABCD各边和两条对角线所在直线的倾斜角和斜率.11.一条光线从点A (-1,3)射向x 轴,经过x 轴上的点P 反射后通过点B (3,1),求P 点的坐标.能力提升12.已知实数x ,y 满足y =-2x +8,当2≤x ≤3时,求yx的最大值和最小值.13.已知函数f (x )=log 2(x +1),a >b >c >0,则f (a )a ,f (b )b ,f (c )c的大小关系是________________.1.利用直线上两点确定直线的斜率,应从斜率存在、不存在两方面入手分类讨论,斜率不存在的情况在解题中容易忽视,应引起注意.2.三点共线问题:(1)已知三点A ,B ,C ,若直线AB ,AC 的斜率相同,则三点共线;(2)三点共线问题也可利用线段相等来求,若|AB |+|BC |=|AC |,也可断定A ,B ,C 三点共线.3.斜率公式的几何意义:在解题过程中,要注意开发“数形”的转化功能,直线的倾斜角与斜率反映了某一代数式的几何特征,利用这种特征来处理问题更直观形象,会起到意想不到的效果.第二章 解析几何初步 §1 直线与直线的方程 1.1 直线的倾斜角和斜率答案知识梳理 1.逆时针 2.定义 倾斜角不是90°的直线,它的倾斜 角的正切值叫做这条直线的斜率,记为k ,即k =tan α 取值范围当α=0°时,k =0;当0°<α<90°时,k >0;且α越大,k 越大; 当90°<α<180°时,k <0;且α越大,k 越大; 当α=90°时,斜率不存在.过两点的直线的斜率公式直线经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2), 其斜率k =y 2-y 1x 2-x 1 (x 1≠x 2).作业设计1.C [①②③正确.]2.C [由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧k AC =2,k AB =2,即⎩⎪⎨⎪⎧b -5-1-3=2,7-5a -3=2.解得a =4,b =-3.]3.D [因为0°≤α<180°,显然A ,B ,C 未分类讨论,均不全面,不合题意.通过画图(如图所示)可知:当0°≤α<135°时,倾斜角为α+45°; 当135°≤α<180°时,倾斜角为45°+α-180° =α-135°.]4.C [倾斜角的取值范围为0°≤α<180°,直线过原点且不过第三象限,切勿忽略x 轴和y 轴.]5.D [由图可知,k 1<0,k 2>0,k 3>0, 且l 2比l 3的倾斜角大. ∴k 1<k 3<k 2.]6.C [由题意知,直线与x 轴不垂直,故n ≠0.直线方程化为y =-m n x +1n ,则-mn>0,且1n<0,即m >0,n <0.] 7.30°或150° 33或-338.0 9.20°≤α<200°解析 因为直线的倾斜角的范围是[0°,180°), 所以0°≤α-20°<180°,解之可得20°≤α<200°. 10.解 αAD =αBC =60°,αAB =αDC =0°,αAC =30°, αBD =120°.k AD =k BC =3,k AB =k CD =0,k AC =33,k BD =-3.11.解 设P (x,0),则k P A =3-0-1-x =-3x +1,k PB =1-03-x =13-x ,依题意,由光的反射定律得k P A =-k PB ,即3x +1=13-x, 解得x =2,即P (2,0). 12.解y x =y -0x -0其意义表示点(x ,y )与原点连线的直线的斜率. 点(x ,y )满足y =-2x +8,且2≤x ≤3,则点(x ,y )在线段AB 上,并且A 、B 两点的坐标分别为A (2,4),B (3,2),如图所示.则k OA =2,k OB =23.所以得y x 的最大值为2,最小值为23.13.f (c )c >f (b )b >f (a )a解析 画出函数的草图如图,f (x )x可视为过原点直线的斜率.。
高2数学必修2解析几何考点考点1:直线和圆名师圈点在求过某点A(m,n)的圆的切线方程时,应先判断点与圆的位置关系,若点在圆上,切线有且只有一条;若点在圆外,切线必有两条,此时如果仅求得一条。
则漏了斜率不存在的情况,即x=m,应补上。
考点2:圆锥曲线的定义、标准方程与图形的几何性质命题点(1)圆、椭圆、双曲线和抛物线的定义、标准方程与图形的几何性质;(2)离心率的计算方法;(3)焦半径的范围;(4)轨迹方程的求法.名师圈点焦点三角形PFlF2中,常常想到圆锥曲线的定义,从而通过己一知建立a,b,c的关系以便解出离心率。
名师圈点如果所给几何条件能够确定动点轨迹符合椭圆、双曲线、抛物线。
圆等曲线的定义,则?可直接利用,曲线定义写出方程.这种方法称为定义法(条件中常含有两对称的定点。
一定点和一定直线、线段的中垂线、两圆相切等几何条件)。
考点3:圆锥曲线中的最值问题(1)求数量积的最值;(2)求线段长度的最值; (3)求三角形面积的最值.常常要注意字母隐含的范围(如直线与圆锥曲线相交时,△>0;图形上的点的坐标的约束范围等)考点4:圆锥曲线中的存在性问题(1)探究符合某条件的点的存在性;(2)探究符合某条件的直线的存在性;(3)探究符合某条件的图形的存在性.名师圈点解决存在性问题的方法为:先假设存在,由已知或假设等推出矛盾则不存在;找到了存在的对象且没有推出矛盾.则由推理论证可知存在。
考点5:圆锥曲线中的定点定值问题(1)探究某图形过定点;(2)探究某代数式为定值.名师圈点证明或探究定值问题,常常设出相关点的坐标或相关直线的方程,结合几何图形通过代数运算化简消参得定值。
高2数学必修2解析几何知识结构图高2数学必修2解析几何考试常见问题问题1:老师我怎么这么短时间内做几道题通解一类题目呢?解析几何也有不少类型题老师:理解的基础上去做,不要单纯的套公式,做题一定要保证真的会了,而不是只追求数量。
如果感觉自己的水平没有提高,那么问问自己错题有没有好好整理,有没有盖住答案重新做过,再做的时候能不能保证很快的就有思路,之前出过的问题有没有及时得到解决?总之刷题不能埋头死刷,要有总结和反思。
2.1.3 两直线的平行与垂直1.两条直线平行(1)若直线l1:y=k1x+b1,直线l2:y=k2x+b2,则l1∥l2⇔k1=k2且b1≠b2(k1,k2均存在).(2)设l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0(或A1C2-A2C1≠0)思考:两平行直线的斜率是否一定相等.提示:只要斜率存在,则斜率一定相等.2.两条直线垂直(1)如图①,如果两条直线都有斜率且它们互相垂直,那么它们的斜率之积等于-1;反之,如果它们的斜率之积等于-1,那么它们互相垂直.即l1⊥l2⇔k1k2=-1(k1,k2均存在).(2)如图②,若l1与l2中的一条斜率不存在,另一条斜率为零,则l1与l2的位置关系是垂直.①②思考:两直线垂直,则两直线斜率乘积是否一定为-1?提示:两直线斜率存在的前提下,斜率乘积为-1.1.思考辨析(1)若直线l1与l2斜率相等,则l1∥l2. ( )(2)若直线l1∥l2(两条直线的斜率存在,分别为k1,k2),则k1=k2.( )(3)若两条直线的斜率不相等,则两直线不平行.( )[答案](1)×(2)√(3)√2.已知A(2,0),B(3,3),直线l∥AB,则直线l的斜率k=________.3 [k AB =3-03-2=3,k l =k AB =3.]3.与直线x +2y +7=0垂直的一条直线的斜率k =______.2 [直线x +2y +7=0的斜率k =-12,故与其垂直的一条直线的斜率k =2.]4.过点(0,1)且与直线2x -y =0垂直的直线的一般式方程是________.x +2y -2=0 [直线2x -y =0的斜率是k =2,故所求直线的方程是y =-12x +1,即x+2y -2=0.]12(1)l 1的斜率为1,l 2经过点P (1,1),Q (3,3);(2)l 1经过点A (-3,2),B (-3,10),l 2经过点C (5,-2),D (5,5); (3)l 1经过点A (0,1),B (1,0),l 2经过点C (-1,3),D (2,0); (4)l 1:x -3y +2=0,l 2:4x -12y +1=0.思路探究:依据斜率公式,求出斜率,利用l 1∥l 2或l 1,l 2重合⇔k 1=k 2或k 1,k 2不存在判断.[解] (1)k 1=1,k 2=3-13-1=1,k 1=k 2,∴l 1与l 2重合或l 1∥l 2.(2)l 1与l 2都与x 轴垂直,通过数形结合知l 1∥l 2.(3)k 1=0-11-0=-1,k 2=0-32-(-1)=-1,k 1=k 2,数形结合知l 1∥l 2.(4)l 1的方程可变形为y =13x +23;l 2的方程可变形为y =13x +112.∵k =13,b 1=23,k 2=13,b 2=112,∵k 1=k 2且b 1≠b 2,∴l 1∥l 2.判断两条直线平行的方法1.根据下列给定的条件,判断直线l 1与直线l 2的位置关系. (1)l 1经过点A (2,1),B (-3,5),l 2经过点C (3,-3),D (8,-7);(2)l 1的倾斜角为60°,l 2经过点M (3,23),N (-2,-33). [解] (1)由题意知k 1=5-1-3-2=-45,k 2=-7-(-3)8-3=-45.因为k 1=k 2,且A ,B ,C ,D 四点不共线,所以l 1∥l 2. (2)由题意知k 1=tan 60°=3,k 2=-33-23-2-3= 3.因为k 1=k 2,所以l 1∥l 2或l 1与l 2重合.12(1)直线l 1:2x -4y +7=0,直线l 2:2x +y -5=0; (2)直线l 1:y -2=0,直线l 2:x -ay +1=0;(3)直线l 1经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,54,⎝ ⎛⎭⎪⎫53,0,l 2经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-78,⎝ ⎛⎭⎪⎫76,0. 思路探究:利用两直线垂直的斜率关系判定. [解] (1)k 1=12,k 2=-2,∵k 1·k 2=12×(-2)=-1,∴l 1与l 2垂直.(2)当a =0时,直线l 2方程为x =-1,即l 2斜率不存在,又直线l 1的斜率为0,故两直线垂直.当a ≠0时,直线l 2的斜率为1a,又直线l 1的斜率为0,故两直线相交但不垂直.(3)k 1=0-5453-0=-34,k 2=0-⎝ ⎛⎭⎪⎫-7876-0=34.∵k 1·k 2≠-1,∴两条直线不垂直.1.判断两直线是否垂直的依据是:当这两条直线都有斜率的前提下,只需看它们的斜率之积是否等于-1即可,但应注意有一条直线与x 轴垂直,另一条直线与x 轴平行时,两直线也垂直.2.直接使用A 1A 2+B 1B 2=0判断两条直线是否垂直更有优势.2.判断下列各组中的直线l 1与l 2是否垂直:(1)l 1经过点A (-1,-2),B (1,2),l 2经过点M (-2,-1),N (2,1); (2)l 1的斜率为-10,l 2经过点A (10,2),B (20,3);(3)l 1经过点A (3,4),B (3,100),l 2经过点M (-10,40),N (10,40).[解] (1)直线l 1的斜率k 1=2-(-2)1-(-1)=2,直线l 2的斜率k 2=1-(-1)2-(-2)=12,k 1k 2=1,故l 1与l 2不垂直.(2)直线l 1的斜率k 1=-10,直线l 2的斜率k 2=3-220-10=110,k 1k 2=-1,故l 1⊥l 2.(3)l 1的倾斜角为90°,则l 1⊥x 轴. 直线l 2的斜率k 2=40-4010-(-10)=0,则l 2∥x 轴.故l 1⊥l 2.1.如图,设直线l 1与l 2的倾斜角分别为α1与α2,且α1<α2,斜率分别为k 1,k 2,若l 1⊥l 2,α1与α2之间有什么关系?为什么?[提示] α2=90°+α1.因为三角形任意一外角等于不相邻两内角之和.2.已知A (-4,3),B (2,5),C (6,3),D (-3,0)四点,若顺次连接A ,B ,C ,D 四点,试判定四边形ABCD 的形状.[提示] 四边形ABCD 为直角梯形,理由如下: 如图,由斜率公式得k AB =5-32-(-4)=13,k CD =0-3-3-6=13, k AD =0-3-3-(-4)=-3,k BC =3-56-2=-12, ∵k AB =k CD ,AB 与CD 不重合.∴AB ∥CD ,又k AD ≠k BC ,∴AD 与BC 不平行. 又∵k AB ·k AD =13×(-3)=-1,∴AB ⊥AD ,故四边形ABCD 为直角梯形.【例3】 已知点A (2,2)和直线l :3x +4y -20=0,求: (1)过点A 和直线l 平行的直线方程; (2)过点A 和直线l 垂直的直线方程.思路探究:利用两直线平行和垂直的条件求解或利用与已知直线平行与垂直的直线系方程求解.[解] 法一:∵3x +4y -20=0,∴k l =-34.(1)设过点A 与l 平行的直线为l 1.∵kl 1=k l =-34,∴l 1的方程为y -2=-34(x -2),即3x +4y -14=0.(2)设过点A 与l 垂直的直线为l 2.∵k l kl 2=-1,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-34×kl 2=-1,∴kl 2=43.∴l 2的方程为y -2=43(x -2),即4x -3y -2=0.法二:(1)设与直线l 平行的直线方程为3x +4y +m =0, 则6+8+m =0,∴m =-14,∴3x +4y -14=0为所求.(2)设与直线l 垂直的直线方程为4x -3y +n =0, 则8-6+n =0,∴n =-2, ∴4x -3y -2=0为所求.两直线平行或垂直的应用(1)求与已知直线平行或垂直的直线.此类问题有两种处理方法:一是利用平行与垂直的条件求斜率,进而求方程;二是利用直线系方程求解,与已知直线Ax +By +C =0平行的直线系方程为Ax +By +D =0(C ≠D ),垂直的直线系方程为Bx -Ay +D =0.(2)由直线平行或垂直求参数的值,此类问题直接利用平行和垂直的条件,列关于参数的方程求解即可.3.(1)已知四点A (5,3),B (10,6),C (3,-4),D (-6,11),求证:AB ⊥CD ; (2)已知直线l 1的斜率k 1=34,直线l 2经过点A (3a ,-2),B (0,a 2+1),且l 1⊥l 2,求实数a 的值.[解] (1)证明:由斜率公式得:k AB =6-310-5=35, k CD =11-(-4)-6-3=-53,则k AB ·k CD =-1,∴AB ⊥CD . (2)∵l 1⊥l 2,∴k 1·k 2=-1, 即34×a 2+1-(-2)0-3a =-1, 解得a =1或a =3.1.本节课的重点是理解两条直线平行或垂直的判定条件,会利用斜率判断两条直线平行或垂直,难点是利用斜率判断两条直线平行或垂直.2.本节课要重点掌握的规律方法 (1)判断两条直线平行的步骤.(2)利用斜率公式判断两条直线垂直的方法. (3)判断图形形状的方法步骤.3.本节课的易错点是利用斜率判断含字母参数的两直线平行或垂直时,对字母分类讨论.1.下列说法正确的有( ) A .若两直线斜率相等,则两直线平行 B .若l 1∥l 2,则k 1=k 2C .若两直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则两直线相交D .若两直线斜率都不存在,则两直线平行C [A 中,当k 1=k 2时,l 1与l 2平行或重合,错误;B 中,若l 1∥l 2,则k 1=k 2或两直线的斜率都不存在,错误;D 中两直线可能重合.]2.过点(3,6),(0,3)的直线与过点(6,2),(2,0)的直线的位置关系为________. 垂直 [过点(3,6),(0,3)的直线的斜率k 1=6-33-0=2-3;过点(6,2),(2,0)的直线的斜率k2=2-06-2=3+ 2.因为k1·k2=-1,所以两条直线垂直.]3.已知直线(a-1)x+y-1=0与直线2x+ay+1=0平行,则实数a=________.2[由已知,得(a-1)a-2=0,解得a=-1或a=2,当a=-1时,两直线重合,故a =2.]4.已知直线l1:ax+3y=3,l2:x+2ay=5,若l1⊥l2,求a的值.[解]直线l1:ax+3y-3=0,直线l2:x+2ay-5=0.∵l1⊥l2,∴a×1+3×2a=0,即a=0.。