专题1.6 解析几何(讲)-(理)二轮复习讲练测
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2019年高三二轮复习讲练测之讲案【新课标版理科数学】
专题六解析几何
考向一直线与圆
【高考改编☆回顾基础】
1.【直线方程、点到直线的距离及直线与圆的位置关系】【2018
年北京文理改编】在平面直角坐标系中,记d为点P(cosθ,sinθ)到直线的距离,当θ,m变化时,d的最大值为________.
【答案】3
【解析】
P为单位圆上一点,而直线过点A(2,0),所以d的最大值为OA+1=2+1=3.
2.【点到直线的距离、弦长问题】【2018年全国卷Ⅲ文理改编】直线分别与轴,轴交于,两点,点在圆上,则面积的取值范围是________.
【答案】
3.【直线与圆,圆与圆的位置关系】【2016·山东卷改编】已知圆M:x2+y2-2ay=0(a>0)截直线x+y=0所得线段的长度是22,则圆M与圆N:(x-1)2+(y-1)2=1的位置关系是________.
【答案】相交
【解析】由垂径定理得
a
2
2+(2)2=a2,解得a2=4,∴圆M:x2+(y-2)2=4,∴圆M与圆N的圆心距d=(0-1)2+(2-1)2= 2.∵2-1<2<2+1,∴两圆相交.
4.【椭圆的几何性质、直线与圆的位置关系】【2017课标3,改编】已知椭圆C:
22
22
1
x y
a b
+=,(a>b>0)
的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线相切,则C的离心率为 .
【答案】
6 3
【解析】
故填6
.
【命题预测☆看准方向】
从近五年的高考试题来看,高考的重点是求圆的方程、求与圆有关的轨迹方程、直线与圆的位置关系、弦长问题、切线问题、圆与圆的位置关系,圆与圆锥曲线的交汇问题是高考的热点,经常以选择题、解答题的形式出现.另外,从高考试题看,涉及直线、圆的问题有与圆锥曲线等综合命题趋势.复习中应注意围绕圆的方程、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系等,其中经常考查的是圆与圆位置关系中的动点轨迹,直线与圆的位置关系中的弦长问题、切线问题、参数的取值范围等.
【典例分析☆提升能力】
【例1】【江苏省无锡市2019届高三上期末】在平面直角坐标系xOy中,已知点A(m,0),B(m+4,0),若
圆C:上存在点P,使得∠APB=45°,则实数m的取值范围是___.
【答案】
【解析】
设的外接圆为圆,由于,
由正弦定理可知,圆的半径满足,
所以圆的半径长为,
易知
,且圆心在线段
的垂直平分线上,可求得点的坐标为
或
,由于点在圆上,也在圆上,则圆与圆有公共点.
①若的坐标为
,则圆的方程为
,
此时由于圆与圆有公共点,则,即,
化简得
,解得
;
②若点M 的坐标为,则圆的方程为
,
此时由于圆与圆有公共点,则,
即
,化简得
,
解得.
综上所述,实数的取值范围是
,故答案为
.
【趁热打铁】【2018届江苏省兴化市楚水实验学校、黄桥中学、口岸中学三校高三12月联考】经过点()2,0且圆心是直线2x =与直线4x y +=的交点的圆的标准方程为__________.
【答案】
【解析】直线2x =与直线4x y +=的交点为()2,2 即圆心为()2,2,因为圆经过点()2,0所以半径为2,故圆的标准方程为
故答案为
【例2】【四川省绵阳市2019届1月诊断】已知点P 是椭圆C :
上的一个动点,点Q 是圆E :
上的一个动点,则|PQ |的最大值是___
【答案】
【解析】
由圆E :x 2
+(y ﹣4)2
=3可得圆心为E (0,4),又点Q 在圆E 上, ∴|PQ |≤|EP |+|EQ |=|EP |+
(当且仅当直线PQ 过点E 时取等号).
设P (x 1,y 1)是椭圆C 上的任意一点, 则
,即
9
.
∴|EP |2
9
.
∵
,∴当y 1=﹣时,|EP |2
取得最大值27,即|PQ |
=
.
∴|PQ |的最大值为.
故答案为
.
【趁热打铁】(1)已知圆C 的方程为x 2+y 2
+8x +15=0,若直线y =kx -2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的取值范围为________________.
(2)已知圆C :x 2
+y 2
-ax +2y -a +4=0关于直线l 1:ax +3y -5=0对称,过点P(3,-2)的直线l 2与圆C 交于A ,B 两点,则弦长|AB|的最小值为________________. 【答案】(1)-4
3
≤k≤0 (2)2 3.
【解析】(1)-43≤k≤0 (2)2 3 [解析] (1)将圆C 的方程整理为标准方程得(x +4)2+y 2
=1,
∴圆心C(-4,0),半径r =1.
∵直线y =kx -2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点, ∴圆心(-4,0)到直线y =kx -2的距离d =|-4k -2|
k 2
+1≤2, 解得-4
3
≤k≤0.
(2)圆C :x 2+y 2
-ax +2y -a +4=0,其圆心C 为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,-1,半径r =12a 2+4a -12.
∵圆C 关于直线l 1:ax +3y -5=0对称,∴a
2
2-3-5=0,
解得a =±4.
当a =-4时,半径小于0,不合题意,舍去. ∴a =4,则圆心C 为(2,-1),半径r = 5.
由|PC|=2<5,可知点P在圆内,则当弦长|A B|最小时,直线l2与PC所在直线垂直.
此时圆心C到直线l2的距离d=|PC|=2,
弦长|AB|=2r2-d2=23,
即所求最小值为2 3.
【方法总结☆全面提升】
1.要注意几种直线方程的局限性,点斜式、斜截式方程要求直线不能与x轴垂直,两点式方程要求直线不能与坐标轴垂直,而截距式方程不能表示过原点的直线,也不能表示垂直于坐标轴的直线.
2.求解与两条直线平行或垂直有关的问题时,主要是利用两条直线平行或垂直的充要条件,即若斜率存在时,“斜率相等”或“互为负倒数”;若出现斜率不存在的情况,可考虑用数形结合的方法去研究.
3.求圆的方程一般有两类方法:
(1)几何法,通过圆的性质、直线与圆、圆与圆的位置关系,求得圆的基本量和方程;
(2)代数法,即用待定系数法先设出圆的方程,再由条件求得各系数.
4.直线与圆的位置关系: (1)代数法.将圆的方程和直线的方程联立起来组成方程组,利用判别式Δ来讨论位置关系:Δ>0⇔相交;Δ=0⇔相切;Δ<0⇔相离;
(2)几何法.把圆心到直线的距离d和半径r的大小加以比较:d<r⇔相交;d=r⇔相切;d>r⇔相离.
优先选用几何法.
2.注意分类讨论:当用点斜式表示直线方程时,应分直线的斜率存在和不存在两种情况求解,易出现忽略斜率不存在的情况,导致扣分,如本题第(2)问中首先要求出斜率不存在时的情况.
3.写全得分关键:在解析几何类解答题中,直线方程与圆锥曲线方程联立后得到的一元二次方程,根据一元二次方程得到的两根之和与两根之积,弦长,目标函数,……等一些关键式子和结果都是得分点,在解答时一定要写清楚.。