平面解析几何初步复习总结
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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 =tan 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()212121x 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△ABC 为正三角形,顶点A 在x 轴上,A 在边BC 的右侧,∠BAC 的平分线在x 轴上,求边AB 与AC 所在直线的斜率. 思路点拨:本题关键点是求出边AB 与AC 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∠BAO=∠OAC=30°∴直线AB 的倾斜角为180°-30°=150°,直线AC 的倾斜角为30°,∴k AB =tan150°= k AC =tan30°=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小于的角,只有这样才能正确的求出倾斜角.类型三:斜率公式的应用例3.求经过点,直线的斜率并判断倾斜角为锐角还是钝角.思路点拨: 已知两点坐标求斜率,直接利用斜率公式即可. 解析:且,经过两点的直线的斜率,即.即当时,为锐角,当时,为钝角.例4、过两点,的直线的倾斜角为,求的值.【答案】由题意得:直线的斜率,故由斜率公式,解得或. 经检验不适合,舍去. 故.例5.已知三点A(a ,2)、B(3,7)、C(-2,-9a)在一条直线上,求实数a 的值.思路点拨:如果过点AB ,BC 的斜率相等,那么A ,B ,C 三点共线.解析:∵A 、B 、C 三点在一条直线上,∴k AB =k AC .即二、直线方程的几种形式1、点斜式:已知直线过点00(,)x y 斜率为k ,则直线方程为00()y y k x x -=-,它不包括垂直于x 轴的直线。
2021年高考数学平面解析几何的复习方法总结在高中数学知识体系中,平面解析几何是其中很大的一块,涉及到直线及其方程、线性规划、圆及其方程、椭圆及其方程、抛物线及其方程、双曲线及其方程以及曲线与方程的关系及其图像等具体的知识点。
在高考的考查中,又可以将上述的7个知识点进行综合考查,更是增加了考查的难度。
要想学好这部分知识,在高考总不丢分,以下几点是很关键的。
突破第一点,夯实基础知识。
对于基础知识,不仅一个知识点都要熟稔于心,还要有能力将这些零散的知识点串联起来。
只有这样,才能形成属于自己的知识框架,才能更从容的应对考试。
(一)对于直线及其方程部分,首先我们要从总体上把握住两突破点:①明确基本的概念。
在直线部分,最主要的概念就是直线的斜率、倾斜角以及斜率和倾斜角之间的关系。
倾斜角α的取值范围是突破[0,π),当倾斜角不等于90°的时候,斜率k=tanα;当倾斜角=90°的时候,斜率不存在。
②直线的方程有不同的形式,同学们应该从不同的角度去归类总结。
角度一:以直线的斜率是否存在进行归类,可以将直线的方程分为两类。
角度二:从倾斜角α分别在[0,π/2)、α=π/2和(π/2,π)的范围内,认识直线的特点。
以此为基础突破,将直线方程的五种不同的形式套入其中。
直线方程的不同形式突破需要满足的条件以及局限性是不同的,我们也要加以总结。
(二)对于线性规划部分,首先我们要看得懂线性规划方程组所表示的区域。
在这里我们可以采用原点法,如果满足条件,那么区域包含原点;如果原点带入不满足条件,那么代表的区域不包含原点。
(三)对于圆及其方程,我们要熟记圆的标准方程和一般方程分别代表的含义。
对于圆部分的学习,我们要拓展初中学过的一切与圆有关的知识,包括三角形的内切圆、外切圆、圆周角、圆心角等概念以及点与圆的位置关系、圆与圆的位置关系、圆的内切正多边形的特征等。
只有这样,才能更加完整的掌握与圆有关的所有的知识。
平面解析几何知识点归纳平面解析几何是研究平面上点、直线、圆及其相关性质和相互关系的数学分支。
在平面解析几何中,我们通过坐标系的建立和运用向量的概念,可以方便地描述和研究平面上的各种几何图形和问题。
本文将对平面解析几何中的一些重要知识点进行归纳,以帮助读者更好地理解和掌握这些知识。
1. 坐标系的建立平面解析几何中,坐标系是最基本的工具之一。
一般来说,我们可以建立直角坐标系、极坐标系或其他特定的坐标系来描述平面上的点。
以直角坐标系为例,我们用x轴和y轴分别表示水平和垂直方向,将一个点P的位置用有序数对(x, y)表示,其中x称为点P的横坐标,y称为点P的纵坐标。
2. 点的坐标计算对于已知坐标系的平面上的点P(x, y),我们可以通过给定的信息计算出点的坐标。
例如,已知点A和点B的坐标,我们可以通过运用向量的加法和数乘运算,求得点P的坐标。
设向量OA的坐标为A(x1,y1),向量OB的坐标为B(x2, y2),则向量OP的坐标为P(x, y),其中P 的坐标满足向量OP = 向量OA + 向量OB。
3. 向量的定义和运算在平面解析几何中,向量是重要的概念之一。
向量可以表示有大小和方向的量,并且可以与点一一对应。
向量的表示方法有很多种,常见的有坐标表示和位置向量表示。
在坐标表示中,向量通常用有序数对(x, y)表示。
在位置向量表示中,我们用一个固定点O与向量表示的点P的坐标差,来表示向量OP。
向量的运算包括加法、减法和数乘。
设向量u = (x1, y1),向量v = (x2, y2),实数k,向量u与v的加法定义为:u + v = (x1 + x2, y1 + y2);向量u与v的减法定义为:u - v = (x1 - x2, y1 - y2);向量u的数乘定义为:k * u = (kx1, ky1)。
4. 直线的方程直线是平面几何中的基本要素之一。
在平面解析几何中,我们可以通过直线上的点和直线的斜率来确定直线的方程。
平面解析几何知识点总结直线方程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 ,把x 轴(正方向)按逆时针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.当直线l 和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°,180°). 2.直线的斜率(1)定义:当直线l 的倾斜角α≠π2时,其倾斜角α的正切值tan α叫做这条直线的斜率,斜率通常用小写字母k 表示,即k =tan α.(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. (3) 直线的倾斜角α和斜率k 之间的对应关系每条直线都有倾斜角,但不是每条直线都有斜率,倾斜角是90°的直线斜率不存在.它们之间的关系如下:3.直线方程的五种形式4.说明:k 1=k 2,且b 1≠b 2,则两直线平行;若斜率都不存在,还要判定是否重合. 5.利用一般式方程系数判断平行与垂直设直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0, l 1∥l 2⇔A 1B 2-A 2B 1=0,且B 1C 2-B 2C 1≠0. l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0. 6.三种距离公式 (1)两点间距离公式点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)间的距离:|AB |= (x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2.(2)点到直线的距离公式点P (x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离:d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2.说明:求解点到直线的距离时,直线方程要化为一般式. (3)两平行线间距离公式两平行直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0 (C 1≠C 2)间的距离为d =|C 2-C 1|A 2+B 2. 说明:求解两平行线间距离公式时,两直线x ,y 前系数要化为相同.圆的方程1.圆的定义在平面内,到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆.确定一个圆最基本的要素是圆心和半径.2. 圆的标准方程(1) 以(a ,b )为圆心,r (r >0)为半径的圆的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2. (2) 特殊的,以(0,0)为圆心,r (r >0)为半径的圆的标准方程为x 2+y 2=r 2. 3. 圆的一般方程 方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0可变形为⎝⎛⎭⎫x +D 22+⎝⎛⎭⎫y +E 22=D 2+E 2-4F4. (1) 当D 2+E 2-4F >0时,方程表示以⎝⎛⎭⎫-D 2,-E 2为圆心,D 2+E 2-4F 2为半径的圆;(2) 当D 2+E 2-4F =0时,该方程表示一个点⎝⎛⎭⎫-D 2,-E 2;(3) 当D2+E2-4F<0时,该方程不表示任何图形.4. 直线与圆的位置关系的判断方法设直线l:Ax+By+C=0(A,B不全为0),圆为(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),d为圆心(a,b)到直线l的距离,联立直线和圆的方程,消元后得到的一元二次方程的判别式为Δ.5.(1) 圆与圆的位置关系有五种,分别为外离、外切、相交、内切、内含.(2) 判断两圆位置关系的方法设圆O1:(x-a1)2+(y-b1)2=r21(r1>0),圆O2:(x-a2)2+(y-b2)2=r22(r2>0).圆心距O1O2=d,则(1)几何法:设圆的半径为r,弦心距为d,弦长为l,则(l2)2=r2-d2.(2)代数方法:运用根与系数的关系及弦长公式:设直线与圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=1+k2|x1-x2|=(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2].注意:常用几何法研究圆的弦的有关问题.椭圆1.椭圆的概念把平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的集合叫作椭圆.这两个定点F1,F2叫作椭圆的焦点,两个焦点F1,F2间的距离叫作椭圆的焦距.椭圆定义用集合语言表示如下:P ={M ||MF 1|+|MF 2|=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a >0,c >0,且a ,c 为常数.在椭圆定义中,特别强调到两定点的距离之和要大于|F 1F 2|.当到两定点的距离之和等于|F 1F 2|时,动点的轨迹是线段F 1F 2;当到两定点的距离之和小于|F 1F 2|时,动点的轨迹不存在. 2.椭圆的标准方程和几何性质-a ≤x ≤a -b ≤x ≤b 说明:当焦点的位置不能确定时,椭圆方程可设成Ax 2+By 2=1的形式,其中A ,B 是不相等的正常数,或设成x 2m 2+y 2n2=1(m 2≠n 2)的形式.3.椭圆中的弦长公式(1)若直线y =kx +b 与椭圆相交于两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 |AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+1k2|y 1-y 2|. (2)焦点弦(过焦点的弦):最短的焦点弦为通径长2b 2a,最长为2a .双曲线1.双曲线的概念把平面内到两定点F 1,F 2的距离之差的绝对值等于常数(大于零且小于|F 1F 2|)的点的集合叫作双曲线.定点F 1,F 2叫作双曲线的焦点,两个焦点之间的距离叫作双曲线的焦距.用集合语言表示为:P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.说明:定义中,到两定点的距离之差的绝对值小于两定点间距离非常重要.令平面内一点到两定点F1,F2的距离的差的绝对值为2a(a为常数),则只有当2a<|F1F2|且2a≠0时,点的轨迹才是双曲线;若2a=|F1F2|,则点的轨迹是以F1,F2为端点的两条射线;若2a>|F1F2|,则点的轨迹不存在.2.双曲线的标准方程和几何性质x≥a或x≤-a,y∈R x∈R,y≤-a或y≥a焦点在x轴上,若y2的系数为正,则焦点在y轴上.3.双曲线与椭圆的区别(1) 定义表达式不同:在椭圆中|PF1|+|PF2|=2a,而在双曲线中||PF1|-|PF2||=2a;(2) 离心率范围不同:椭圆的离心率e∈(0,1),而双曲线的离心率e∈(1,+∞);(3) a,b,c的关系不同:在椭圆中a2=b2+c2,a>c;而在双曲线中c2=a2+b2,c>a.抛物线1.抛物线的概念把平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不过F )的距离相等的点的集合叫作抛物线.这个定点F 叫作抛物线的焦点,这条定直线l 叫作抛物线的准线. 用集合语言描述:P ={M ||MF |d=1},即P ={M ||MF |=d }.注意:抛物线的定义中不可忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定直线上时,动点的轨迹是过定点且与定直线垂直的直线. 2.抛物线的标准方程与几何性质。
第一部分直线一、直线的斜率和倾斜角1.倾斜角α(1)定义:直线l 向上的方向与x 轴正方向所称的角叫直线的倾斜角(2)范围:1800<≤α2.斜率直线倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,记作αtan =k (1)倾斜角为 90的直线没有斜率(2)每一条直线都有唯一的倾斜角,但并不是每一条直线都存在斜率(直线垂直x 轴时,其斜率不存在),这就决定了我们在研究直线的有关问题时应考虑到斜率的存在与不存在两种情况,否则会产生漏解。
(3)经过),(),,(2211y x B y x A 两点的直线的斜率为k ,则当21x x ≠时,1212tan x x y y k --==α;当21x x =时, 90=α,斜率不存在(4)切线斜率的求法:设平面曲线的方程为0),(=y x F ,则该曲线在),(00y x 点的斜率为)(')('00y F x F k -=,其中)('0x F 表示),(y x F 对x 求导得到的函数在0x x =下的值,)('0y F 表示),(y x F 对y 求导得到的函数在0y y =下的值。
若平面曲线方程为)(x f y =,则该曲线在),(00y x 点的斜率为)('0x f k =,其中)('0x f 表示)(x f 对x 求导得到的函数在0x x =下的值。
若平面曲线的参数方程为)(),(t y y t x x ==,则该曲线在0t t =时的点的斜率为)(')('00t x t y k =,其中)('0t y 表示)(t y 对t 求导得到的函数在0t t =下的值,其中)('0t x 表示)(t x 对t 求导得到的函数在0t t =下的值。
3.定比分点公式:定比分点公式是解决共线三点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),P(x ,y )之间数量关系的一个公式,其中λ的值是起点到分点与分点到终点的有向线段的数量之比.这里起点、分点、终点的位置是可以任意选择的,一旦选定后λ的值也就随之确定了.若以A 为起点,B 为终点,P 为分点,则定比分点公式是⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=λλλλ112121y y y x x x .当P 点为AB 的中点时,λ=1,此时中点坐标公式是⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=222121y y y x x x.线性规划问题平面区域的非线性规划第二部分解析几何中的范围问题(研究性学习之二)在直线与圆锥曲线相交问题中,关于直线的斜率或纵截距的取值范围,关于圆锥曲线的离心率、长轴长(或实轴长)、短轴长(或虚轴长)等有关参量的取值范围,是解析几何高考命题以及备考复习的重点问题。
教学内容:平面解析几何初步复习教学目的1.复习《平面解析几何初步》的相关知识及基本应用2. 掌握典型题型及其处理方法教学重点、难点《平面解析几何初步》的知识梳理和题型归类以及重点题型的处理方法知识分析(一)平面直角坐标系中的基本公式主要掌握数轴上点的坐标公式、数轴上两点的距离公式、平面上两点的距离公式、线段中点的坐标公式。
这些公式是进一步学习直线、圆和其他曲线的基础,要理解它们之间的内在联系,既能运用这些公式进行简单的计算,又能运用这些公式解决较为复杂的数学问题,这就需要对问题进行适当的转化。
通过由数轴上的基本公式到坐标系中的基本公式的研究,逐步掌握由简单到复杂的认识方法;通过点与坐标的对应关系,感受形与数的统一,领会数形结合的思想,培养数形转化的意识和能力;由数轴上和坐标系中的基本公式的特点,感受数学世界既丰富多彩又和谐统一,领略数学的对称之美、简洁之美、和谐之美。
(二)直线的方程1. 直线的方程和方程的直线=,则需满足两条:若直线l的方程记为f(x,y)0=的解;(1)直线l上的每一个点,其坐标都是方程f(x,y)0(2)坐标满足方程f(x,y)0=的点都在直线l上。
2. 直线的方程(1)直线方程的几种特殊形式直线方程的点斜式、斜截式、两点式、截距式都是直线方程的特殊形式。
在特殊形式中,点斜式是最基本最重要的,其余三种形式都可以由点斜式推出。
以上几种特殊形式的直线方程都有明显的几何意义,当具备这些几何条件时便能很容易的写出其直线方程,所以在解题时要恰当地选用直线方程的形式。
一般地,已知一点,通常选择点斜式;已知斜率,选择点斜式或斜截式;已知截距或两点,选择截距式或两点式。
与直线的截距式有关的问题:①与坐标轴围成的三角形的周长|a||b|+②直线与坐标轴围成的三角形的面积为1|ab| 2;③直线在两坐标轴上的截距相等,则k=-1,或直线过原点。
(2)直线方程的一般形式和直线方程的特殊形式比较,直线方程的一般形式适用于任何位置的直线,特别地,当B=0,且A≠0时,可化为x=-CA,它是一条与x轴垂直的直线;当A=0且B≠0时,可化为y=-CB,它是一条与y轴垂直的直线。
1、直线的斜率:αtan ),(211212=≠--=k x x x x y y k .(111(,)P x y 、222(,)P x y )2、一般式:0=++C By Ax (其中A 、B 不同时为0).一般式化为斜截式:BCx B A y --=,即,直线的斜率:BAk -=. 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 =+① 212121,//b b k k l l ≠=⇔; ② 12121l l k k ⊥⇔=-. (2)若0:1111=++C y B x A l ,0:2222=++C y B x A l ,有① 1221122121//C A C A B A B A l l ≠=⇔且.② 0212121=+⇔⊥B B A A l l .4、平面两点距离公式:(111(,)P x y 、222(,)P x y ),22122121)()(y y x x P P -+-=.x 轴上两点间距离:A B x x AB -=.线段21P P 的中点是),(00y x M ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=22210210y y y x x x . 5.点到直线的距离公式:点),(00y x P 到直线0=++C By Ax l :的距离:2200BA C By Ax d +++=.6.两平行直线间的距离:两条平行直线002211=++=++C By Ax l C By Ax l :,:距离:2221BA C C d +-=.7.直线系方程:(1)平行直线系方程:① 直线y kx b =+中当斜率k 一定而b 变动时,表示平行直线系方程.. ② 与直线:0l Ax By C ++=平行的直线可表示为10Ax By C ++=.③ 过点00(,)P x y 与直线:0l Ax By C ++=平行的直线可表示为:00()()0A x x B y y -+-=. (2)垂直直线系方程:① 与直线:0l Ax By C ++=垂直的直线可表示为10Bx Ay C -+=.② 过点00(,)P x y 与直线:0l Ax By C ++=垂直的直线可表示为:00()()0B x x A y y ---=. (3)定点直线系方程:① 经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()y y k x x -=-(除直线0x x =),其中k 是待定的系数. ② 经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()()0A x x B y y -+-=,其中,A B 是待定的系数.8.曲线1:(,)0C f x y =与2:(,)0C g x y =的交点坐标⇔方程组{(,)0(,)0f x y g x y ==(1)圆的标准方程:222)()(r b y a x =-+-(0>r ).(2)圆的一般方程:)04(02222>-+=++++F E D F Ey Dx y x . 注)在圆的一般方程中,圆心坐标和半径分别是)2,2(E D --,F E D r 42122-+=. 1、圆的弦长的求法:(1)几何法:当直线和圆相交时,设弦长为l ,弦心距为d ,半径为r ,则:“半弦长2+弦心距2=半径2”——222)2(r d l =+;(2)代数法:设l 的斜率为k ,l 与圆交点分别为),(),(2211y x B y x A ,,则||11||1||22B A B A y y k x x k AB -+=-+= (其中|||,|2121y y x x --的求法是将直线和圆的方程联立消去y 或x ,利用韦达定理求解)2.直线与圆的位置关系:直线0=++C By Ax 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种(22BA C Bb Aa d +++=):圆心到直线距离为d ,由直线和圆联立方程组消去x (或y )后,所得一元二次方程的判别式为∆.0<∆⇔⇔>相离r d ;0=∆⇔⇔=相切r d ;0>∆⇔⇔<相交r d3.圆的切线方程:(1)过圆222r y x =+上的点),(00y x P 的切线方程为:200r y y x x =+.(2)过圆222)()(r b y a x =-+-上的点),(00y x P 的切线方程为:200))(())((r b y b y a x a x =--+-- . (3)当点),(00y x P 在圆外时,可设切方程为)(00x x k y y -=-,利用圆心到直线距离等于半径,即r d =,求出k ;或利用0=∆,求出k .若求得k 只有一值,则还有一条斜率不存在的直线0x x =. 4.把两圆011122=++++F y E x D y x 与022222=++++F y E x D y x 方程相减即得相交弦所在直线方程:0)()()(212121=-+-+-F F y E E x D D . 三、求曲线方程的步骤:(1)建立适当的坐标系,用有序实数对(,)x y 表示曲线上任意一点M 的坐标; (2)写出适合条件p 的点M 的集合{}()P M p M =; (3)用坐标表示条件()p M ,列出方程(,)0f x y =; (4)化方程(,)0f x y =为最简形式;(5)说明以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上.简言之:①建系、取点 ②列式 ③代换 ④化简 ⑤证明.四、椭圆1、椭圆的定义可用集合语言表示为:{}12122,2P M MF MF a a F F =+=>注意:当122a F F =时,表示线段12F F ;当122a F F <时,轨迹不存在. 2(e 可以刻画椭圆的扁平程度,e 越大,椭圆越扁,e 越小,椭圆越圆.)222a b c =+ 2.点P 是椭圆上任一点,F 是椭圆的一个焦点,则max PF a c =+,min PF a c =-. 3.点P 是椭圆上任一点,当点P 在短轴端点位置时,12F PF ∠取最大值.4.椭圆的第二定义:当平面内点M 到一个定点(,0)(0)F c c >的距离和它到一条定直线l :2a x c=的距离的比是常数(01)ce e a=<< 时,这个点的轨迹是椭圆,定点是椭圆的焦点,定直线叫做椭圆的准线,常数e 是椭圆的 离心率.5直线与椭圆位置关系(1)直线与椭圆的位置关系及判定方法(2)弦长公式:设直线y kx b =+交椭圆于111222(,),(,)P x y P x y则1212||PP x =-,或1212||PP y =-(0)k ≠. .椭圆方程22221(0)x y a b a b+=>> 常用三角换元为cos ,sin x a y b θθ==五、双曲线1.双曲线的定义可用集合语言表示为:{}12122,2P M MF MF a a F F =-=<.注意:当122a F F =时,表示分别以1F 、2F 为端点的两条射线;当122a F F <时,轨迹不存在. 2.双曲线的标准方程与几何性质:(注:222c a b =+; e 越大,双曲线的张口就越大.实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,其离心率e =3.双曲线的第二定义:当平面内点M 到一个定点(,0)(0)F c c >的距离和它到一条定直线l :2a x c=的距离的比是常数(1)ce e a=> 时,这个点的轨迹是双曲线,定点是双曲线的焦点,定直线叫做双曲线的准线,常数e 是 双曲线的离心率.4.直线与双曲线位置关系同椭圆. 特别地,直线与双曲线有一个公共点,除相切外还有当直线与渐进线平行时,也是一个公共点.5.共渐近线的双曲线可写成2222(0)x y a b λλ-=≠ ;共焦点的双曲线可写成2222221()x y b a a b λλλ-=-<<-+. 六、抛物线抛物线的标准方程与简单几何性质:注意:1. p 的几何意义:p 表示焦点到准线的距离. 2p 表示抛物线的通径(过焦点且垂直于轴的弦).2. 若点00(,)M x y 是抛物线22(0)y px p =>上任意一点,则02p MF x =+. 3.若过焦点的直线交抛物线22(0)y px p =>于11(,)A x y 、22(,)B x y 两点,则弦长12AB x x p =++.。
2019年高考数学平面解析几何的复习方法总结在高中数学知识体系中,平面解析几何是其中很大的一块,涉及到直线及其方程、线性规划、圆及其方程、椭圆及其方程、抛物线及其方程、双曲线及其方程以及曲线与方程的关系及其图像等具体的知识点。
在高考的考查中,又可以将上述的7个知识点进行综合考查,更是增加了考查的难度。
要想学好这部分知识,在高考总不丢分,以下几点是很关键的。
突破第一点,夯实基础知识。
对于基础知识,不仅一个知识点都要熟稔于心,还要有能力将这些零散的知识点串联起来。
只有这样,才能形成属于自己的知识框架,才能更从容的应对考试。
(一)对于直线及其方程部分,首先我们要从总体上把握住两突破点:①明确基本的概念。
在直线部分,最主要的概念就是直线的斜率、倾斜角以及斜率和倾斜角之间的关系。
倾斜角α的取值范围是突破[0,π),当倾斜角不等于90°的时候,斜率k=tanα;当倾斜角=90°的时候,斜率不存在。
②直线的方程有不同的形式,同学们应该从不同的角度去归类总结。
角度一:以直线的斜率是否存在进行归类,可以将直线的方程分为两类。
角度二:从倾斜角α分别在[0,π/2)、α=π/2和(π/2,π)的范围内,认识直线的特点。
以此为基础突破,将直线方程的五种不同的形式套入其中。
直线方程的不同形式突破需要满足的条件以及局限性是不同的,我们也要加以总结。
(二)对于线性规划部分,首先我们要看得懂线性规划方程组所表示的区域。
在这里我们可以采用原点法,如果满足条件,那么区域包含原点;如果原点带入不满足条件,那么代表的区域不包含原点。
(三)对于圆及其方程,我们要熟记圆的标准方程和一般方程分别代表的含义。
对于圆部分的学习,我们要拓展初中学过的一切与圆有关的知识,包括三角形的内切圆、外切圆、圆周角、圆心角等概念以及点与圆的位置关系、圆与圆的位置关系、圆的内切正多边形的特征等。
只有这样,才能更加完整的掌握与圆有关的所有的知识。
高中数学中的平面解析几何知识点总结在高中数学的学习中,平面解析几何是一个重要的板块,它将代数与几何巧妙地结合在一起,为我们解决各种几何问题提供了有力的工具。
下面就让我们来详细总结一下这部分的知识点。
一、直线1、直线的倾斜角直线倾斜角的范围是0, π) 。
倾斜角为 0 时,直线与 x 轴平行或重合;倾斜角为π/2 时,直线与 x 轴垂直。
2、直线的斜率过两点 P(x₁, y₁),Q(x₂, y₂)(x₁ ≠ x₂)的直线的斜率 k =(y₂y₁) /(x₂ x₁) 。
当直线与 x 轴垂直时,斜率不存在。
3、直线的方程(1)点斜式:y y₁= k(x x₁) ,其中(x₁, y₁) 是直线上一点,k 是直线的斜率。
(2)斜截式:y = kx + b ,其中 k 是斜率,b 是直线在 y 轴上的截距。
(3)两点式:(y y₁) /(y₂ y₁) =(x x₁) /(x₂ x₁) ,其中(x₁, y₁),(x₂, y₂) 是直线上两点。
(4)截距式:x / a + y / b = 1 ,其中 a ,b 分别是直线在 x 轴和 y 轴上的截距。
(5)一般式:Ax + By + C = 0 (A,B 不同时为 0)。
4、两条直线的位置关系(1)平行:两条直线斜率相等且截距不同。
(2)垂直:两条直线斜率的乘积为-1 (当其中一条直线斜率为0 ,另一条直线斜率不存在时也垂直)。
5、点到直线的距离公式点 P(x₀, y₀) 到直线 Ax + By + C = 0 的距离 d =|Ax₀+ By₀+ C| /√(A²+ B²) 。
二、圆1、圆的标准方程(x a)²+(y b)²= r²,其中(a, b) 是圆心坐标,r 是半径。
2、圆的一般方程x²+ y²+ Dx + Ey + F = 0 (D²+ E² 4F > 0 ),圆心坐标为(D/2, E/2) ,半径 r =√(D²+ E² 4F) / 2 。
教学内容:平面解析几何初步复习教学目的1.复习《平面解析几何初步》的相关知识及基本应用2.掌握典型题型及其处理方法教学重点、难点平面解析几何初步》的知识梳理和题型归类以及重点题型的处理方法知识分析(一)平面直角坐标系中的基本公式主要掌握数轴上点的坐标公式、数轴上两点的距离公式、平面上两点的距离公式、线段中点的坐标公式。
这些公式是进一步学习直线、圆和其他曲线的基础,要理解它们之间的内在联系,既能运用这些公式进行简单的计算,又能运用这些公式解决较为复杂的数学问题,这就需要对问题进行适当的转化。
通过由数轴上的基本公式到坐标系中的基本公式的研究,逐步掌握由简单到复杂的认识方法;通过点与坐标的对应关系,感受形与数的统一,领会数形结合的思想,培养数形转化的意识和能力;由数轴上和坐标系中的基本公式的特点,感受数学世界既丰富多彩又和谐统一,领略数学的对称之美、简洁之美、和谐之美。
(二)直线的方程1. 直线的方程和方程的直线若直线l的方程记为f(x, y) 0,则需满足两条:1)直线l 上的每一个点,其坐标都是方程 f (x, y) 0的解;(2)坐标满足方程 f (x, y) 0的点都在直线l 上。
2. 直线的方程(1)直线方程的几种特殊形式直线方程的点斜式、斜截式、两点式、截距式都是直线方程的特殊形式。
在特殊形式中,点斜式是最基本最重要的,其余三种形式都可以由点斜式推出。
以上几种特殊形式的直线方程都有明显的几何意义,当具备这些几何条件时便能很容易的写出其直线方程,所以在解题时要恰当地选用直线方程的形式。
一般地,已知一点,通常选择点斜式;已知斜率,选择点斜式或斜截式;已知截距或两点,选择截距式或两点式。
与直线的截距式有关的问题:①与坐标轴围成的三角形的周长|a| |b| a b;|ab|12②直线与坐标轴围成的三角形的面积为2 ;③直线在两坐标轴上的截距相等,则k=-1,或直线过原点。
(2)直线方程的一般形式和直线方程的特殊形式比较,直线方程的一般形式适用于任何位置的直线,特别地,当CB=0,且A ≠0时,可化为x=-A ,它是一条与x轴垂直的直线;当A=0且B≠0时,C可化为y=-B ,它是一条与y 轴垂直的直线。
(3)直线在坐标轴上的截距直线的斜截式方程和截距式方程中提到的“截距”不是“距离”,“截距”可取一切实数,而“距离”是一个非负数。
如直线y=3x-6在y 轴上的截距是-6,在x 轴上的截距是2。
因此,题目的条件中若出现截距相等这一条件时,应分为①零等;②非零等这两种情形进行讨论;题目的条件中若是出现截距的绝对值相等这一条件,应分为①零等;②同号等;③异号等这三种情形进行讨论,以防丢根。
3.两条直线的位置关系对于坐标平面内的任意两条直线,它们的位置关系从特殊到一般依次是重合,平行和相交,其中相交里面有一种特殊情况是垂直。
因此,教材里面首先研究了两条直线相交,进而研究两条直线的平行和垂直,遵循了由一般到特殊的原则。
两条直线的平行和垂直,作为两条直线之间的特殊关系,对于研究其他曲线的性质,有着非常重要的作用。
因此,两条直线的平行和垂直的条件要熟练掌握,并充分认识到它的地位和作用。
4.点到直线的距离解析几何里所研究的曲线实际上就是点按照某种规律运动形成的轨迹,研究点的运动规律,往往要以已知的点或直线作为参照,研究动点相对于这些已知点(定点)或直线(定直线)相对位置关系。
点到直线的距离便是重要的参考量之一,在解析几何中处于重要位置起着不可替代的作用。
熟练掌握这个知识点有利于提高对今后所学有关曲线知识的理解深度。
5.圆的方程 圆的标准方程和一般方程中都有三个独立的参数, 因此, 要确定一个圆必须具备三个独立的条件,确定这三个参数的方法一般要用待定系数法。
由于圆是对称优美的图形, 具有丰富的几何性质, 因此, 充分利用圆的几何性质可以找 到更为简洁优美的解题方法。
直线与圆的位置关系问题在初中几何的学习中已经得出了结论, 现在就是要把这些几何 形式的结论转化为代数方程的形式。
但是, 在解决直线与圆的位置关系的问题的时候, 还要 充分考虑圆的几何性质, 以便使问题获得更快、更好的解决。
同样,在解决有关圆与圆的位 置关系的问题时,也遵循这个基本思想。
6. 空间直角坐标系 为了沟通空间图形与数的关系的研究,我们需要建立空间的点与有序数组之间的关系, 为此我们通过引进空间直角坐标系来实现。
用坐标来刻画空间中点的位置, 需要建立起较强 的空间观念和较强的抽象思维能力,这正是学习空间坐标系的重要目的之所在。
在学习和应用空间直角坐标系的过程中, 要注意与平面直角坐标系进行类比, 体会二者 之间的联系与区别。
这对于这两部分的学习和掌握都有着积极的作用。
7. 基本思想方法 (1)坐标法用代数的语言描述几何要素及其关系, 通过解决代数问 这种处理问题的方法叫做坐标法(又叫做解析法) 。
这通过这种方法, 可以把点与坐标, 曲线和方程联系起 来,实现空间形式与数量关系的结合和统2)数形结合的思想方法解析几何就是用代数方法研究几何问题的一门数学学科。
因此,解析几何本身就内在的 包含着把数量关系和几何图形结合起来的方法, 即数形结合的思想方法。
在解决解析几何问 题的过程中,一定要注意画好图形,通过图形使各个量之间的关系表达的更清晰、更形象、 更具体,使问题的解决更容易。
(3)函数与方程的思想 解析几何问题与函数方程有着密切的关系。
例如, 一次函数的图像都是直线, 一般的直 线方程(垂直于 x 轴或 y 轴的直线除外)都可以写成一次函数的形式。
另外, 在解决解析几何问题的过程中, 经常需要解二元二次方程组, 用到方程的根与系 数的关系。
解析几何的最值问题,经常可以通过研究函数的最值而获得解决。
( 4)分类讨论的思想方法 解析几何本身的学科特点——用代数方法解决几何问题——决定了解析几何的问题往 往具有一定的综合性和复杂性, 例如直线方程的一些常用的形式尽管比较好用, 但又不能表 示所有的直线, 而能表示所有直线的方程形式——一般式方程——又不太好用。
因此, 经常会涉及到直线斜率存在与否、直线与两坐标轴截距的正负、是否为 0 等的讨论。
几何问题可以转化为代数问题, 题达到等价地解决几何问题的目的。
种基本思想贯穿平面解析几何的始终,【典型例题】例 1. 如图所示,已知两条直线 l 1: x - 3y + 12= 0, l 2: 3x + y - 4= 0,过定点 P (- 1,2) 作一条直线 l ,分别与直线 l 1、l 2 交于 M 、 N 两点,若点 P 恰好是 MN 的中点,求直线 l 的 方程。
∴所求直线 l 的方程为x 2y 3 0。
解法三 求 M 、N 中的一点,运用“两点确定一条直线”求 l 的方程。
如图所示,解析: 解法设所求直线 l 的方程为y k(x 1) 2, y k(x 1) 2 由x 3y 12 0得交点 M 的横坐标为xM3k 6 1 3k , y k(x 1) 2由3x y 4 0得交点 N 的横坐标为2k 3 k ,∵点 P 恰好是 MN 的中点,3k 6 2 k 2 k ∴ 1 3k 3 k ,解得2。
∴所求直线 l 的方程为x 2y 3 0。
y解法二 以 x 确定斜率 k ,如图所示,设M( 1 x ,2 y),则 N( 1 x ,2 y)( 1 x) 3(2 y) 12 0 3( 1 x) (2 y) 4 0 x 3 y 5 03 x y 5 0 ,∴ 2 x4 y 0 kyx1 2,设M(x,y),N( 2 x,4 y)∴x 3y 12 0∴3( 2 x) (4 y) 4 0x 3y 12 0即3x y 6 0x3解得y 3,即M(-3,3)kMN3 2kMN∴直线MN 的斜率为3 1∴所求直线l 的方程为x 2y 3 0。
点评:解法一、解法二都是求斜率k,显然解法二中引入中点坐标的增量△x、△ y,建立关于△ x,△ y,k 的三个方程构成的方程组,消去△ x、△ y,很快就求出了k,△ x、△ y 在此扮演了参数的角色,可以看成是解法三的演变。
不同的解题方法就是对同一个题目的不同角度的理解,通过对同一个题目的多种解法的研究,不仅有利于提高解题能力,也有利于提高对数学问题和数学概念、思想的理解深度。
从而提高数学素质。
例2. 圆与y 轴相切,圆心在直线x-3y=0上,且直线y=x截圆所得弦长为 2 7,求此圆的方程。
解析:因圆与y 轴相切,且圆心在直线x 3y 0上,故设2 2 2圆方程为(x 3b)2 (y b) 2 9b2又因为直线y x截圆得弦长为2 7(|3b b|)2( 7)29b2则有2解得b=± 1。
故所求圆方程为2 2 2 2(x 3)2 (y 1)2 9或(x 3)2 (y 1)2 9。
点评:在解决求圆的方程这类问题时,应当注意以下几点: (1)确定圆方程首先明确标准方程还是一般方程。
(2)根据几何关系(如本例的相切、弦长等)建立方程求得 a , b , r 或D , E , F。
(3)待定系数法的应用,解答中要尽量减少未知量的数。
22例3. 已知圆C:(x 1) (y 2) 25,直线l:(2m 1)x (m 1)y 7m 4=0 m R )。
(1)证明:无论m 取什么实数,直线l 与圆C 恒交于两点;(2)求直线l 被圆C 截得的弦长最小时的方程。
解析:(1)直线l 的方程化为:(x y 4) m(2x y 7) 0。
因此,直线l 过两条直线x y 4 0和2x y 7 0的交点,联立这两条直线的方程中解得交点为A(3,1),即直线l 恒过定点A(3,1)。
又因|AC|2(3 1)2(1 2)2 5 25,故点A(3,1)在圆C的内部,直线l与圆C恒交于两点;1 k AC(2)圆心为C(1,2),当直线l 被圆C 截得的弦长最小时,有l⊥AC ,由 2 可得k1 2,因此直线l 的方程为y 1 2(x 3),即2x y 5 0。
点评:本题(1)的常规解法是联立直线与圆的方程,证明方程组一定有解,或证明圆心到直线的距离小于圆的半径;(2)的常规解法是联立方程运用弦长公式讨论何时取得最小值。
这些做法的过程都非常复杂。
因此,在解直线与圆的位置关系的问题时一定要充分利用圆的几何性质,以便尽快找到简洁的解法,使问题的解决事半功倍。
例4. 自点A (-3,3 )发出的光线l 射到x 轴上,被x 轴反射,其反射光线所在直线与圆x2+y2-4x-4y +7=0 相切,求光线l 所在直线的方程。
2 2 2 2解析:圆x y 4x 4y 7 0的方程可化为(x 2)(y 2) 1,由光学原理可知,圆关于x轴的对称圆必与l 相切,22对称圆方程为(x 2)(y 2) 1设l 的斜率为k(k 必然存在)。