解析几何大题的解题技巧
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147分学霸分享丨解析几何的解题方法数学学习有困难的同学,对解析几何有抵触情绪的同学,想要在拉分最明显的题型中拿到高分的同学。
具体经验解析几何是高中数学的重要部分,一般来说,解析几何会在选择填空中出现一到两题,并且会在必做大题中作为压轴题出现。
分值很大,重要性不言而喻,而且难度比较大,想要学好这方面的知识,不是很容易,因此,掌握一定的技巧与方法很重要。
针对高三学生,在学习解析几何的相关内容上,我有一些心得与体会,希望能与大家分享。
大家都知道高考数学卷中解析几何和导数是最不容易的两道大题,最近几年的数学卷趋向基础,只要细心多数同学可以拿到百分之七八十的分数,而想要在数学上力争顶尖的同学就要把握好这两道大题带来的机会。
然而相对于导数需要较强的技巧和想法来讲,解析几何更重要考察的是心里素质。
为什么这样说:第一因为解析几何的题型是有规律可循的,只要接触过类似的题型,拿到其他题的时候一定不会完全没有思路,但要想了解各个题型是需要不怕难题的勇气的。
第二是因为解析几何要求大量的计算,我高三学习解析几何的时候常常一道题写好几张草稿纸,要想完美的完成一道题需要静下心来,需要耐心。
第三是因为这个题型作为压轴题位于试卷的末尾,我在做高考卷的时候也习惯于先做选做题,再回来做导数和解析几何,在考试的最后,时间往往剩下的不多,这往往考察每个同学的定力,能不能不紧张,细心认真的做完自己所有会的步骤。
毋庸置疑,解析几何很花费时间,因此在复习的过程中不能“吝啬”,要肯花精力与时间,数学是对分析能力要求比较高的学科,复习时着重锻炼自己的分析能力,尽量选择整块的时间解决数学问题,否则思路被打断,效率会比较低。
解析几何作为高考的重点,考查项目不仅要求分析,还要求计算能力,大多数人都会觉得解析几何大题中的式子很长,就可能出现心烦意乱,懒得算下去的现象,但其实平时就是一个积累经验与树立信心的过程,越是在平日里认真地、一步步地算,才越有可能在考场上快速地,准确地算出结果。
高中数学学习中的解析几何解题技巧解析几何是数学中的一个重要分支,也是高中数学中的一项重要内容。
在学习解析几何时,很多学生常常会遇到解题困难的情况。
本文将介绍一些高中数学学习中解析几何解题的技巧,帮助学生更好地应对解析几何题目。
一、利用图形性质确定方程解析几何问题常常涉及到图形的方程,而方程又是解题的基础。
在解析几何问题中,我们可以通过观察图形的性质,来确定方程的形式。
例如,当求解过点A和B的直线方程时,我们可以根据直线的斜率来确定方程的形式。
如果我们已知直线经过点A(-3,5)和B(2,4),我们可以利用两点间的斜率公式来求解直线的斜率,即\[k = \frac{{y_2-y_1}}{{x_2-x_1}} = \frac{{4-5}}{{2-(-3)}} = -\frac{1}{5}\]然后可以通过直线的斜率和已知点的坐标,使用点斜式或者斜截式公式得到直线的方程。
二、利用向量运算简化计算在解析几何中,向量是一项重要的工具。
通过向量的加减和数乘等运算,可以简化计算过程。
例如,当求解两条直线的夹角时,我们可以利用向量的点积公式来求解。
设两条直线的方程分别为\[ax+by+c=0\]和\[px+qy+r=0\],则两条直线的夹角\(\theta\)满足:\[\cos{\theta}=\frac{{|ap+bq|}}{{\sqrt{{a^2+b^2}}\sqrt{{p^2+q^2}}}}\]通过向量的点积公式,我们可以利用方程的系数来求解直线的夹角,而无需对方程进行直接求解。
三、利用平移旋转变换简化题目解析几何中的平移、旋转等变换是解题过程中常常用到的工具。
通过适当的变换,可以将复杂的题目转化为简单的形式,便于求解。
例如,我们在求解直线与圆的位置关系时,可以通过平移变换将圆心移到坐标原点,从而简化题目。
设直线的方程为\(ax+by+c=0\),圆的方程为\((x-h)^2+(y-k)^2=r^2\),我们可以通过平移变换将圆的方程转化为\((x-a)^2+(y-b)^2=r^2\),其中\(a\)和\(b\)为圆心的坐标。
解析几何巧妙解题思路总结解析几何巧妙解题思路总结一.直线和圆的方程一.直线和圆的方程1.理解直线的斜率的概念,理解直线的斜率的概念,掌握过两点的直线的斜率公式,掌握过两点的直线的斜率公式,掌握过两点的直线的斜率公式,掌握直线方程的点斜式、掌握直线方程的点斜式、掌握直线方程的点斜式、两点式、两点式、一般式,并能根据条件熟练地求出直线方程.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.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..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..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..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. 二.圆锥曲线方程二.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..掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质. 2.掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质..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..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..了解圆锥曲线的初步应用. 【例题解析】 考点1.1.求参数的值求参数的值求参数的值求参数的值是高考题中的常见题型之一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其解法为从曲线的性质入手,,构造方程解之构造方程解之. . 例1.(2009年安徽卷)若抛物线22y px =的焦点与椭圆22162x y +=的右焦点重合,则p 的值为( )A .2-B .2C .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22162x y +=的右焦点为(2,0),所以抛物线222y px =的焦点为(2,0),则4p =,故选D. 考点2. 2. 求线段的长求线段的长求线段的长求线段的长也是高考题中的常见题型之一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其解法为从曲线的性质入手,,找出点的坐标找出点的坐标,,利用距离公式解之离公式解之. .例2.(2009年四川卷)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.32D.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 bì=-+Þ++-=Þ+=-í=+î,进而可求出AB 的中点11(,)22M b --+,又由11(,)22M b --+在直线0x y +=上可求出1b =,∴220x x +-=,由弦长公式可求出221114(2)32AB =+-´-=.故选C 例3.(2006年四川卷)如图,把椭圆2212516x y +=的长轴的长轴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,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. 解答过程:由椭圆2212516x y +=的方程知225, 5.a a =\=∴12345677277535.2aPF P F P F P F P F P F P F a ´++++++==´=´= 故填35. 考点3. 3. 曲线的离心率曲线的离心率曲线的离心率曲线的离心率是高考题中的热点题型之一曲线的离心率是高考题中的热点题型之一,,其解法为充分利用其解法为充分利用: : (1)(1)椭圆的离心率椭圆的离心率e =ac ∈(0,1) (e 越大则椭圆越扁越大则椭圆越扁); );(2) (2) 双曲线的离心率双曲线的离心率e =ac ∈(1, (1, +∞+∞+∞) (e ) (e 越大则双曲线开口越大越大则双曲线开口越大). ).结合有关知识来解题结合有关知识来解题. .例4.(2008年全国卷)文(年全国卷)文(44)理()理(44)已知双曲线的离心率为2,焦点是(4,0)-,(4,0),则双曲线方程为双曲线方程为A .221412x y -=B .221124x y -=C .221106x y -= D .221610x y -=考查意图:本题主要考查双曲线的标准方程和双曲线的离心率以及焦点等基本概念. 解答过程:解答过程: 2,4,ce c a=== 所以22,12.a b \==故选(A). 小结: 对双曲线的标准方程和双曲线的离心率以及焦点等基本概念,要注意认真掌握.尤其对双曲线的焦点位置和双曲线标准方程中分母大小关系要认真体会. 例5.(2008年广东卷)已知双曲线9322=-y x ,则双曲线右支上的点P 到右焦点的距离与点P 到右准线的距离之比等于(到右准线的距离之比等于( )A. 2B.332 C. 2 D.4 考查意图: 本题主要考查双曲线的性质和离心率e =ac∈(1, +∞) 的有关知识的应用能力. 解答过程:依题意可知解答过程:依题意可知 3293,322=+=+==b a c a . 考点4.4.求最大求最大求最大((小)值求最大求最大((小)值, , 是高考题中的热点题型之一是高考题中的热点题型之一其解法为转化为二次函数问题或利用不等式求最大(小)值:特别是特别是,,一些题目还需要应用曲线的几何意义来解答一些题目还需要应用曲线的几何意义来解答. .例6.(2006年山东卷年山东卷))已知抛物线y 22=4x,=4x,过点过点P(4,0)P(4,0)的直线与抛物线相交于的直线与抛物线相交于A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)两点,则y 12+y 22的最小值是的最小值是 . 考查意图: 本题主要考查直线与抛物线的位置关系,以及利用不等式求最大(小)值的方法. 解:设过点P(4,0)的直线为()()224,8164,y k x k x x x =-\-+=()()122222222122284160,8414416232.k x k x k k y y x x k k \-++=+æö\+=+=´=+³ç÷èø 故填32. 考点5 5 圆锥曲线的基本概念和性质圆锥曲线的基本概念和性质圆锥曲线的基本概念和性质圆锥曲线第一定义中的限制条件、圆锥曲线第二定义的统一性,都是考试的重点内容,要能够熟练运用;常用的解题技巧要熟记于心. 例7.(2007年广东卷文)年广东卷文)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆心在第二象限、半径为22的圆C 与直线y=x 相切于坐标原点O.椭圆9222y ax +=1与圆C 的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为10. (1)求圆C 的方程;的方程;(2)试探究圆C 上是否存在异于原点的点Q ,使Q 到椭圆右焦点F 的距离等于线段OF 的长.若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由. [考查目的]本小题主要考查直线、椭圆等平面解析几何的基础知识,考查综合运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力.行推理运算的能力和解决问题的能力. [解答过程] (1) 设圆C 的圆心为的圆心为 (m, n) 则,222,m n n =-ìïí×=ïî 解得2,2.m n =-ìí=î所求的圆的方程为所求的圆的方程为 22(2)(2)8x y ++-= (2) 由已知可得由已知可得 210a = , 5a =. 椭圆的方程为椭圆的方程为 221259x y += , 右焦点为右焦点为 F( 4, 0) ; 假设存在Q 点()222cos ,222sin q q -++使QF OF =, ()()22222cos 4222sin 4q q-+-++=.整理得整理得 s i n 3c o s 22q q=+, 代入代入 22sin cos 1q q +=. 得:210cos 122cos 70q q ++= , 122812222cos 11010q -±-±==<-.因此不存在符合题意的Q 点. 例8.(2007年安徽卷理)年安徽卷理)如图,曲线G 的方程为)0(22³=y x y .以原点为圆心,以)0(>t t 为半径的圆分别与曲线G 和y 轴的轴的 正半轴相交于正半轴相交于 A 与点B. 直线直线 AB 与 x 轴相交于点C. (Ⅰ)求点(Ⅰ)求点 A 的横坐标的横坐标 a 与点与点 C 的横坐标c 的关系式;的关系式;(Ⅱ)设曲线G 上点D 的横坐标为2+a ,求证:直线CD 的斜率为定值. [考查目的]本小题综合考查平面解析几何知识,主要涉及平面直角坐标素中的 两点间距离公式、直线的方程与斜率、抛物线上的点与曲线方程的关系 ,考查运算能力与思维能力,综合分析问题的能力. [解答过程](I )由题意知,).2,(a a A 因为.2,||22t a a t OA =+=所以 由于.2,02a a t t +=>故有 (1)由点B (0,t ),C (c ,0)的坐标知,直线BC 的方程为.1=+t y c x又因点A 在直线BC 上,故有,12=+ta c a将(1)代入上式,得,1)2(2=++a a a ca 解得解得 )2(22+++=a a c . (II )因为))2(22(++a a D ,所以直线CD 的斜率为的斜率为1)2(2)2(2))2(22(2)2(22)2(2-=+-+=+++-++=-++=a a a a a a c a a k CD ,所以直线CD 的斜率为定值. 例9.已知椭圆2222x y E :1(a b 0)a b +=>>,AB 是它的一条弦,M(2,1)是弦AB 的中点,若以点M(2,1)为焦点,椭圆E 的右准线为相应准线的双曲线C 和直线AB 交于点N(4,1)-,若椭圆离心率e 和双曲线离心率1e 之间满足1ee 1=,求:,求: (1)椭圆E 的离心率;(2)双曲线C 的方程. 解答过程:(1)设A 、B 坐标分别为1122A(x ,y ),B(x ,y ),则221122x y 1a b+=,222222x y 1a b +=,二式相减得:,二式相减得: 21212AB 21212y y (x x )b k x x (y y )a -+==-=-+2MN 22b 1(1)k 1a 24---===--, 所以2222a 2b 2(a c )==-,22a 2c =, 则c2e a 2==;(2)椭圆E 的右准线为22a(2c)x 2c cc===,双曲线的离心率11e 2e==, 设P(x,y)是双曲线上任一点,则:是双曲线上任一点,则: 22(x 2)(y 1)|PM |2|x 2c ||x 2c |-+-==--,两端平方且将N(4,1)-代入得:c 1=或c 3=,当c 1=时,双曲线方程为:22(x 2)(y 1)0---=,不合题意,舍去;,不合题意,舍去;当c 3=时,双曲线方程为:22(x 10)(y 1)32---=,即为所求. 小结:(1)“点差法”是处理弦的中点与斜率问题的常用方法;“点差法”是处理弦的中点与斜率问题的常用方法; (2)求解圆锥曲线时,若有焦点、准线,则通常会用到第二定义. 考点6 利用向量求曲线方程和解决相关问题利用向量求曲线方程和解决相关问题利用向量给出题设条件,可以将复杂的题设简单化,便于理解和计算. 典型例题:典型例题:例10.(2008年山东卷)双曲线C 与椭圆22184x y +=有相同的焦点,直线y=x 3为C 的一条渐近线. (1)求双曲线C 的方程;的方程;(2)过点P(0,4)的直线l ,交双曲线C 于A,B 两点,交x 轴于Q 点(Q 点与C 的顶点不重合)当12PQ QA QB l l ==,且3821-=+l l 时,求Q 点的坐标. 考查意图: 本题考查利用直线、椭圆、双曲线和平面向量等知识综合解题的能力,以及运用数形结合思想,方程和转化的思想解决问题的能力. 解答过程:(Ⅰ)设双曲线方程为22221x y a b -=, 由椭圆22184x y +=,求得两焦点为(2,0),(2,0)-,\对于双曲线:2C c =,又3y x =为双曲线C 的一条渐近线的一条渐近线\3ba = 解得解得 221,3ab ==,\双曲线C 的方程为2213y x -=(Ⅱ)解法一:(Ⅱ)解法一:由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零. 设l 的方程:114,(,)y kx A x y =+,22(,)B x y ,则4(,0)Q k -. 1PQ QA l = ,11144(,4)(,)x y kkl \--=+. 111111114444()44x k k x k k y y l l l l ì=--ìï-=+ïï\Þííïï-==-îïî 11(,)A x y 在双曲线C 上,上,\2121111616()10k l l l +--=. \222211161632160.3k k l l l ++--=\2221116(16)32160.3k k l l -++-=同理有:2222216(16)32160.3k k l l -++-=若2160,k -=则直线l 过顶点,不合题意.2160,k \-¹12,l l \是二次方程22216(16)32160.3k x x k -++-=的两根. 122328163k l l \+==--,24k \=,此时0,2k D >\=±. \所求Q 的坐标为(2,0)±. 解法二:由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零存在且不等于零 设l 的方程,11224,(,),(,)y kx A x y B x y =+,则4(,0)Q k-. 1PQ QA l = , Q \分PA的比为1l . 由定比分点坐标公式得由定比分点坐标公式得1111111111144(1)14401x x k k y y l l l l l l l ìì-==-+ïï+ïï®íí+ïï=-=ïï+îî下同解法一下同解法一解法三:由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零存在且不等于零 设l 的方程:11224,(,),(,)y kx A x y B x y =+,则4(,0)Q k-. 12PQ QA QB l l == , 111222444(,4)(,)(,)x y x y kkkl l \--=+=+. 11224y y l l \-==, 114y l \=-,224y l =-,又1283l l +=-,121123y y \+=,即12123()2y y y y +=. 将4y kx =+代入2213y x -=得222(3)244830k y y k --+-=. 230k -¹ ,否则l 与渐近线平行. 212122224483,33k y y y y k k -\+==--. 222244833233k k k -\´=´--.2k \=±(2,0)Q \±. 解法四:由题意知直线l 得斜率k 存在且不等于零,设l 的方程:4y kx =+,1122(,),(,)A x y B x y ,则4(,0)Q k- 1PQ QA l = ,11144(,4)(,)x y kkl \--=+. \1114444k kx x kl -==-++.同理同理 1244kx l =-+. 1212448443kx kx l l +=--=-++. 即 2121225()80k x x k x x +++=. (*)又 22413y kx y x =+ìïí-=ïî消去y 得22(3)8190k x kx ---=. 当230k -=时,则直线l 与双曲线得渐近线平行,不合题意,230k -¹. 由韦达定理有:由韦达定理有: 12212283193k x x k x x k ì+=ïï-íï=-ï-î代入(*)式得)式得24,2k k ==±. \所求Q 点的坐标为(2,0)±. 例11.(2007年江西卷理)年江西卷理)设动点P 到点A(-l ,0)和B(1,0)的距离分别为d 1和d 2, ∠APB =2θ,且存在常数λ(0<λ<1=,使得d 1d 2 sin 2θ=λ. (1)证明:动点P 的轨迹C 为双曲线,并求出C 的方程;的方程;(2)过点B 作直线交双曲线C 的右支于M 、N 两点,试确定λ的范围, 使OM ·ON =0,其中点O 为坐标原点.为坐标原点.[考查目的]本小题主要考查直线、双曲线等平面解析几何的基础知识,考查综合 运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力.运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力.[解答过程]解法1:(1)在PAB △中,2AB =,即222121222cos2d d d d q =+-,2212124()4sin d d d d q =-+,即2121244sin 212d d d d q l -=-=-<(常数),点P 的轨迹C 是以A B ,为焦点,实轴长221a l =-的双曲线.的双曲线.方程为:2211x y l l-=-.(2)设11()M x y ,,22()N x y ,①当MN 垂直于x 轴时,MN 的方程为1x =,(11)M ,,(11)N -,在双曲线上.在双曲线上.即2111511012l l l l l -±-=Þ+-=Þ=-,因为01l <<,所以512l -=. ②当MN 不垂直于x 轴时,设MN 的方程为(1)y k x =-.由2211(1)x y y k x l lì-=ï-íï=-î得:2222(1)2(1)(1)()0k x k x k l l l l l éù--+---+=ëû, 由题意知:2(1)0k l l éù--¹ëû,所以21222(1)(1)k x x k l l l --+=--,2122(1)()(1)k x x k l l l l --+=--. 于是:22212122(1)(1)(1)k y y k x x kl l l =--=--.因为0=×ON OM ,且M N ,在双曲线右支上,所以在双曲线右支上,所以 2121222122212(1)0(1)5121011231001x x y y k x x k x x l l l l l l l l l l l l l ll -ì+=ì-ì=ï>-ïïï+-+>ÞÞÞ<<+--íííïïï>+->>îîï-î. 由①②知,51223l -<≤.解法2:(1)同解法1 (2)设11()M x y ,,22()N x y ,,MN 的中点为00()E x y ,. ①当121x x ==时,221101MB l l l l l=-=Þ+-=-,因为01l <<,所以512l -=; ②当12x x ¹时,002222212111111y x k y x y xMN ×-=Þïïîïïíì=--=--l l l l l l . 又001MN BE y k k x ==-.所以22000(1)y x x l l l -=-;由2MON p =∠得222002MN x y æö+=ç÷èø,由第二定义得2212()222MN e x x a æö+-éù=ç÷êúëûèø 22000111(1)211x x x l l ll æö=--=+--ç÷--èø. 所以2220(1)2(1)(1)y x x l l l l -=--+-.于是由22000222000(1),(1)2(1)(1),y x x y x x l l l l l l l ì-=-ïí-=--+-ïî得20(1).23x l l -=-因为01x >,所以2(1)123l l->-,又01l <<,C BA oy x解得:51223l -<<.由①②知51223l -<≤.考点7 利用向量处理圆锥曲线中的最值问题利用向量处理圆锥曲线中的最值问题利用向量的数量积构造出等式或函数关系,再利用函数求最值的方法求最值,要比只利用解析几何知识建立等量关系容易. 例12.设椭圆E 的中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,离心率为33,过点C(1,0)-的直线交椭圆E 于A 、B 两点,且CA2BC = ,求当AOB D 的面积达到最大值时直线和椭圆E 的方程. 解答过程:因为椭圆的离心率为33,故可设椭圆方程为222x 3y t(t 0)+=>,直线方程为my x 1=+,由222x 3y t my x 1ì+=í=+î得:22(2m 3)y 4my 2t 0+-+-=,设1122A(x ,y ),B(x ,y ), 则1224m y y 2m 3+=+…………① 又CA 2BC =,故1122(x 1,y )2(1x ,y )+=---,即12y 2y =-…………②由①②得:128m y 2m 3=+,224m y 2m 3-=+,则AOB 1221m S |y y |6||22m 3D =-=+=66322|m ||m |£+, 当23m 2=,即6m 2=±时,AOB D 面积取最大值,面积取最大值,此时2122222t32m y y 2m 3(2m 3)-==-++,即t 10=,所以,直线方程为6x y 102±+=,椭圆方程为222x 3y 10+=. 小结:利用向量的数量积构造等量关系要比利用圆锥曲线的性质构造等量关系容易. 例13.已知P A (x 5,y)=+,PB (x 5,y)=- ,且|P A||P B|6+= , 求|2x 3y 12|--的最大值和最小值. 解答过程:设P(x,y),A(5,0)-,B(5,0),因为|P A ||PB|6+=,且|AB|256=<,所以,动点P 的轨迹是以A 、B 为焦点,长轴长为6的椭圆,的椭圆,椭圆方程为22x y 194+=,令x 3cos ,y 2sin =q =q , 则|2x 3y 12|--=|62cos()12|4pq +-,当cos()14pq +=-时,|2x 3y 12|--取最大值1262+,当cos()14pq +=时,|2x 3y 12|--取最小值1262-. 小结:利用椭圆的参数方程,可以将复杂的代数运算化为简单的三角运算. 考点8 利用向量处理圆锥曲线中的取值范围问题利用向量处理圆锥曲线中的取值范围问题解析几何中求变量的范围,一般情况下最终都转化成方程是否有解或转化成求函数的值域问题. 例14.(2006年福建卷)年福建卷) 已知椭圆2212x y +=的左焦点为F , O 为坐标原点. (I )求过点O 、F ,并且与椭圆的左准线l 相切的圆的方程;相切的圆的方程; (II )设过点F 且不与坐标轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,两点, 线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点G ,求点G 横坐标的取值范围. 考查意图:本小题主要考查直线、圆、椭圆和不等式等基本知识,考本小题主要考查直线、圆、椭圆和不等式等基本知识,考 查平面解析几何的基本方法,考查运算能力和综合解题能力. 解答过程:(I )222,1,1,(1,0),: 2.a b c F l x ==\=-=-圆过点O 、F , \圆心M 在直线12x =-上. 设1(,),2M t -则圆半径13()(2).22r =---=由,OM r =得2213(),22t -+=解得 2.t =±\所求圆的方程为2219()(2).24x y ++±=(II )设直线AB 的方程为(1)(0),y k x k =+¹代入221,2x y +=整理得2222(12)4220.k x k x k +++-=直线AB 过椭圆的左焦点F ,\方程有两个不等实根. ylG ABF OF EP DBA Oy x记1122(,),(,),A x y B x y AB 中点00(,),N x y 则21224,21k x x k +=-+AB \的垂直平分线NG 的方程为001().y y x x k-=--令0,y =得222002222211.21212124210,0,2G G k k k x x ky k k k k k x =+=-+=-=-+++++¹\-<<\点G 横坐标的取值范围为1(,0).2- 例15.已知双曲线C :2222x y 1(a 0,b 0)a b-=>>,B 是右顶点,F 是右焦点,点A 在x 轴正半轴上,且满足|OA|,|OB|,|OF| 成等比数列,过F 作双曲线C 在第一、三象限的渐近线的垂线l ,垂足为P ,(1)求证:PA OP PA FP ×=×;(2)若l 与双曲线C 的左、右两支分别相交于点D,E ,求双曲线C 的离心率e 的取值范围. 解答过程:(1)因|OA |,|OB|,|OF| 成等比数列,故22|OB |a|OA |c |OF|== ,即2a A(,0)c , 直线l :ay (x c)b=--,由2a y (x c)a ab b P(,)bc c y xa ì=--ïïÞíï=ïî, 故:22ab a ab b ab PA (0,),OP (,),FP (,)c c c c c =-==-,则:222a b PA OP PA FP c×=-=×,即PA OP PA FP ×=× ;(或P A (OP FP)P A (PF PO)P A OF 0×-=×-=×=,即PA OP PA FP ×=× ) (2)由44422222222222222ay (x c)a a a c (b )x 2cx (a b )0b b b b b x a y a b ì=--ïÞ-+-+=íï-=î,由4222212422a c (a b )b x x 0a b b -+=<-得:4422222b a b c a a e 2e 2.>Þ=->Þ>Þ>(或由DFDO k k >Þa bb a->-Þ2222222222b c a a e 2e 2=->Þ>Þ>)小结:向量的数量积在构造等量关系中的作用举足轻重,向量的数量积在构造等量关系中的作用举足轻重,而要运用数量积,而要运用数量积,必须先恰当地求出各个点的坐标. 例16.已知a (x,0)= ,b (1,y)=,(a 3b)(a 3b)+^- ,(1)求点P(x,y)的轨迹C 的方程;的方程;(2)若直线y kx m(m 0)=+¹与曲线C 交于A 、B 两点,D(0,1)-,且|AD ||BD |=, 试求m 的取值范围. 解答过程:(1)a 3b +=(x,0)3(13(1,,y)(x 3,3y)+=+,a 3b -=(x,0)3(13(1,,y)(x 3,3y)-=--, 因(a 3b)(a 3b)+^- ,故(a 3b)(a 3b)0+×-=,即22(x 3,3y)(x 3,3y)x 3y 30+×--=--=,故P 点的轨迹方程为22x y 13-=. (2)由22y kx mx 3y 3=+ìí-=î得:222(13k )x 6kmx 3m 30----=, 设1122A(x ,y ),B(x ,y ),A 、B 的中点为00M(x ,y )则22222(6km)4(13k )(3m 3)12(m 13k )0D =----=+->,1226km x x 13k +=-,1202x x 3km x 213k +==-,002my kx m 13k=+=-, 即A 、B 的中点为223km m(,)13k 13k --, 则线段AB 的垂直平分线为:22m 13kmy ()(x )13k k 13k -=----, 将D(0,1)-的坐标代入,化简得:24m 3k 1=-,PQCBA xy O则由222m 13k 04m 3k 1ì+->ïí=-ïî得:2m 4m 0->,解之得m 0<或m 4>,又24m 3k 11=->-,所以1m 4>-, 故m 的取值范围是1(,0)(4,)4-+¥ . 小结:求变量的范围,要注意式子的隐含条件,否则会产生增根现象. 考点9 利用向量处理圆锥曲线中的存在性问题利用向量处理圆锥曲线中的存在性问题存在性问题,其一般解法是先假设命题存在,用待定系数法设出所求的曲线方程或点的坐标,再根据合理的推理,若能推出题设中的系数,则存在性成立,否则,不成立. 例17.已知A,B,C 是长轴长为4的椭圆上的三点,点A 是长轴的一个顶点,BC 过椭圆的中心O ,且AC BC 0×= ,|BC|2|AC|=, (1)求椭圆的方程;)求椭圆的方程;(2)如果椭圆上的两点P ,Q 使PCQ Ð的平分线垂直于OA ,是否总存在实数λ,使得PQ λAB =?请说明理由;请说明理由;解答过程:(1)以O 为原点,OA 所在直线为x 轴建立轴建立 平面直角坐标系,则A(2,0),设椭圆方程为222x y14b+=,不妨设C 在x 轴上方,轴上方,由椭圆的对称性,|BC|2|AC|2|OC||AC||OC|==Þ= ,又AC BC 0×=AC OC Þ^,即ΔOCA 为等腰直角三角形,为等腰直角三角形,由A(2,0)得:C(1,1),代入椭圆方程得:24b 3=, 即,椭圆方程为22x 3y 144+=; (2)假设总存在实数λ,使得PQ λAB =,即AB //PQ ,由C(1,1)得B(1,1)--,则AB 0(1)1k 2(1)3--==--,若设CP :y k(x 1)1=-+,则CQ :y k(x 1)1=--+,由22222x 3y 1(13k )x 6k(k 1)x 3k 6k 1044y k(x 1)1ì+=ïÞ+--+--=íï=-+î, 由C(1,1)得x 1=是方程222(13k )x 6k(k 1)x 3k 6k 10+--+--=的一个根,的一个根,由韦达定理得:2P P 23k 6k 1x x 113k --=×=+,以k -代k 得2Q 23k 6k 1x 13k+-=+, 故P Q P Q PQ P Q P Q yy k(x x )2k 1k x x x x 3-+-===--,故AB //PQ , 即总存在实数λ,使得PQ λAB =. 评注:此题考察了坐标系的建立、待定系数法、椭圆的对称性、向量的垂直、向量的共线及探索性问题的处理方法等,是一道很好的综合题. 考点10 利用向量处理直线与圆锥曲线的关系问题利用向量处理直线与圆锥曲线的关系问题直线和圆锥曲线的关系问题,直线和圆锥曲线的关系问题,一般情况下,一般情况下,是把直线的方程和曲线的方程组成方程组,是把直线的方程和曲线的方程组成方程组,进一进一步来判断方程组的解的情况,但要注意判别式的使用和题设中变量的范围. 例18.设G 、M 分别是ABC D 的重心和外心,A(0,a)-,B(0,a)(a 0)>,且GM AB =l ,(1)求点C 的轨迹方程;的轨迹方程;(2)是否存在直线m ,使m 过点(a,0)并且与点C 的轨迹交于P 、Q 两点,且OPOQ 0×= 若存在,求出直线m 的方程;若不存在,请说明理由. 解答过程:(1)设C(x,y),则x yG(,)33, 因为GM AB =l ,所以GM //AB ,则xM(,0)3,由M 为ABC D 的外心,则|MA ||MC |=,即2222x x ()a (x)y 33+=-+,整理得:2222x y 1(x 0)3a a+=¹;(2)假设直线m 存在,设方程为y k(x a)=-,由2222y k(x a)x y 1(x 0)3aa =-ìïí+=¹ïî得:22222(13k )x 6k ax 3a (k 1)0+++-=,设1122P(x ,y ),Q(x ,y ),则21226k a x x 13k +=+,221223a (k 1)x x 13k -=+,22212121212y y k (x a )(x a )k [x x a (x x )a ]=--=-++=2222k a 13k-+, 由OP OQ 0×=得:1212x x y y 0+=,即2222223a (k 1)2k a13k 13k --+=++,解之得k 3=±,又点(a,0)在椭圆的内部,直线m 过点(a,0),故存在直线m ,其方程为y 3(x a)=±-. 小结:(1)解答存在性的探索问题,一般思路是先假设命题存在,再推出合理或不合理的结果,然后做出正确的判断;然后做出正确的判断;(2)直线和圆锥曲线的关系问题,一般最终都转化成直线的方程和圆锥曲线的方程所组成的方程组的求解问题. 专题训练与高考预测专题训练与高考预测一、选择题一、选择题1.如果双曲线经过点(6,3),且它的两条渐近线方程是1y x 3=±,那么双曲线方程是(),那么双曲线方程是()A .22x y 1369-= B .22x y 1819-= C .22x y 19-= D .22x y 1183-= 2.已知椭圆2222x y 13m 5n +=和双曲线2222x y 12m 3n-=有公共的焦点,那么双曲线的的渐近线方程为(为( ) A.15x y 2=± B. 15y x2=± C. 3x y 4=± D. 3y x 4=± 3.已知12F ,F 为椭圆2222x y 1(a b 0)a b+=>>的焦点,M 为椭圆上一点,1MF 垂直于x 轴,轴, 且12FMF 60Ð=°,则椭圆的离心率为(,则椭圆的离心率为( ) A.12 B.22 C.33 D.324.二次曲线22x y 14m+=,当m [2,1]Î--时,该曲线的离心率e 的取值范围是(的取值范围是( )A.23[,]22B. 35[,]22C.56[,]22D. 36[,]225.直线m 的方程为y kx 1=-,双曲线C 的方程为22x y 1-=,若直线m 与双曲线C 的右支相交于不重合的两点,则实数k 的取值范围是(的取值范围是( )A.(2,2)-B.(1,2)C.[2,2)-D.[1[1,,2)6.已知圆的方程为22x y 4+=,若抛物线过点A(1,0)-,B(1,0),且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点的轨迹方程为(抛物线的焦点的轨迹方程为( ) A. 22xy1(y0)34+=¹B. 22x y 1(y 0)43+=¹ C. 22x y 1(x 0)34-=¹ D. 22x y 1(x 0)43-=¹二、填空题二、填空题7.已知P 是以1F 、2F 为焦点的椭圆)0(12222>>=+b a by ax 上一点,若021=×PF PF 21tan 21=ÐF PF ,则椭圆的离心率为,则椭圆的离心率为 ______________ . 8.已知椭圆x 2+2y 2=12,A 是x 轴正方向上的一定点,轴正方向上的一定点,若过点若过点A ,斜率为1的直线被椭圆截得的弦长为3134,点A 的坐标是______________ . 9.P 是椭圆22x y 143+=上的点,12F ,F 是椭圆的左右焦点,设12|PF ||PF |k ×=,则k 的最大值与最小值之差是______________ . 10.给出下列命题:.给出下列命题:①圆22(x 2)(y 1)1++-=关于点M(1,2)-对称的圆的方程是22(x 3)(y 3)1++-=;F 2F 1A 2A 1PNM oy x FQoyx②双曲线22x y 1169-=右支上一点P 到左准线的距离为18,那么该点到右焦点的距离为292;③顶点在原点,对称轴是坐标轴,且经过点(4,3)--的抛物线方程只能是29y x 4=-;④P 、Q 是椭圆22x 4y 16+=上的两个动点,O 为原点,直线OP ,OQ 的斜率之积为14-,则22|OP ||OQ|+等于定值20 . 把你认为正确的命题的序号填在横线上_________________ . 三、解答题三、解答题 11.已知两点A(2,0),B(2,0)-,动点P 在y 轴上的射影为Q ,2PA PB 2PQ ×=, (1)求动点P 的轨迹E 的方程;的方程;(2)设直线m 过点A ,斜率为k ,当0k 1<<时,曲线E 的上支上有且仅有一点C 到直线m 的距离为2,试求k 的值及此时点C 的坐标. 12.如图,1F (3,0)-,2F (3,0)是双曲线C 的两焦点,直线4x 3=是双曲线C 的右准线,12A ,A是双曲线C 的两个顶点,点P 是双曲线C 右支上异于2A 的一动点,直线1A P 、2A P 交双曲线C 的右准线分别于M,N 两点,两点, (1)求双曲线C 的方程;的方程;(2)求证:12FM F N × 是定值. 13.已知OFQ D 的面积为S ,且OFFQ 1×= ,建立如图所示坐标系,,建立如图所示坐标系, (1)若1S 2=,|OF|2= ,求直线FQ 的方程;的方程;(2)设|OF|c(c 2)=³,3S c 4=,若以O 为中心,F 为焦点的椭圆过点Q ,求当|OQ |取得最小值时的椭圆方程. 14.已知点H(3,0)-,点P 在y 轴上,点Q 在x 轴的正半轴上,点M 在直线PQ 上,且满足HP PM 0×= ,3PM MQ 2=-,BAMQ E T HP o yx(1)当点P 在y 轴上移动时,求点M 的轨迹C ;(2)过点T(1,0)-作直线m 与轨迹C 交于A 、B 两点,若在x 轴上存在一点0E(x ,0),使得ABE D 为等边三角形,求0x 的值. 15.已知椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的长、短轴端点分别为A 、B ,从此椭圆上一点M 向x 轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点1F ,向量AB 与OM 是共线向量.是共线向量. (1)求椭圆的离心率e ;(2)设Q 是椭圆上任意一点,是椭圆上任意一点, 1F 、2F 分别是左、右焦点,求∠21QF F 的取值范围;的取值范围;16.已知两点M (-1,0),N (1,0)且点P 使NPNM PN PM MN MP ×××,,成公差小于零的等差数列,数列, (Ⅰ)点P 的轨迹是什么曲线?的轨迹是什么曲线? (Ⅱ)若点P 坐标为),(00y x ,q 为PN PM 与的夹角,求tan θ.参考答案参考答案一. 1.C .提示,设双曲线方程为提示,设双曲线方程为11(x y)(x y)33+-=l ,将点(6,3)代入求出l 即可. 2.D .因为双曲线的焦点在因为双曲线的焦点在x 轴上,故椭圆焦点为22(3m 5n ,0)-,双曲线焦点为22(2m 3n ,0)+,由22223m 5n 2m 3n -=+得|m |22|n |=,所以,双曲线的渐近线为6|n |3y x 2|m |4=±=± . 3.C .设1|MF |d =,则2|MF |2d =,12|FF |3d =,11212|FF |c 2c 3d3e a2a|MF ||MF |d 2d 3=====++ . 4.C .曲线为双曲线,且曲线为双曲线,且512>,故选C ;或用2a 4=,2b m =-来计算. 5.B .将两方程组成方程组,利用判别式及根与系数的关系建立不等式组将两方程组成方程组,利用判别式及根与系数的关系建立不等式组. 6.B .数形结合,利用梯形中位线和椭圆的定义数形结合,利用梯形中位线和椭圆的定义. 二.7.解:设c 为为椭圆半焦距,∵021=×PF PF ,∴21PF PF ^ . 又21tan 21=ÐF PF ∴ïïïîïïïíì==+=+212)2(122122221PF PF a PF PF c PF PF解得:255()93,cc e aa === . 选D . 8. 解:设A (x 0,0)(x 0>0),则直线l 的方程为y=x-x 0,设直线l 与椭圆相交于P (x 1,y 1),Q (x 2、y 2),由,由 y=x-x 0 可得3x 2-4x 0x+2x 02-12=0, x 22+2y 22=12 34021x x x =+,31222021-=×x x x ,则,则 2020221221212363234889164)(||x x xx x x x x x -=--=-+=-.∴||13144212x x x -×+=,即202363223144x -××=. ∴x 02=4,又x 0>0,∴x 0=2,∴A (2,0).9.1;22212k |PF ||PF |(a ex)(a ex)a e x =×=+-=- . 10.②④. 三. 11.解(1)设动点P 的坐标为(x,y),则点Q(0,y),PQ (x,0)=-,P A (2x,y)=-- ,PB (2x,y)=---,22P A PB x 2y ×=-+ ,因为2PA PB 2PQ ×= ,所以222x 2y 2x -+=,即动点P 的轨迹方程为:22y x 2-=; (2)设直线m :y k(x 2)(0k 1)=-<<,依题意,点C 在与直线m 平行,且与m 之间的距离为2的直线上,的直线上, 设此直线为1m :y kx b =+,由2|2k b |2k 1+=+,即2b 22kb 2+=,……①把y kx b =+代入22y x 2-=,整理得:222(k 1)x 2kbx (b 2)0-++-=,则22224k b 4(k 1)(b 2)0D =---=,即22b 2k 2+=,…………②由①②得:25k 5=,10b 5=,此时,由方程组222510y x C(22,10)55y x 2ì=+ïÞíï-=î . 12.解:(1)依题意得:c 3=,2a4c 3=,所以a 2=,2b 5=,所求双曲线C 的方程为22x y145-=;(2)设00P(x ,y ),11M(x ,y ),22N(x ,y ),则1A (2,0)-,2A (2,0),100A P (x 2,y )=+ ,200A P (x 2,y )=- ,1110A M (,y )3= ,222A N (,y )3=- , 因为1A P 与1A M 共线,故01010(x 2)y y 3+=,01010y y 3(x 2)=+,同理:0202y y 3(x 2)=--, 则1113F M (,y )3= ,225F N (,y )3=-, 所以12FM F N ×=1265y y 9-+=202020y 6599(x 4)---=20205(x 4)206541099(x 4)-´--=-- . 13.解:(1)因为|OF|2= ,则F(2,0),OF (2,0)=,设00Q(x ,y ),则00FQ (x 2,y )=- ,0OF FQ 2(x 2)1×=-= ,解得05x 2=,由0011S |OF ||y ||y |22=×== ,得01y 2=±,故51Q(,)22±,所以,PQ 所在直线方程为y x 2=-或y x 2=-+;(2)设00Q(x ,y ),因为|OF|c(c 2)=³,则00FQ (x c,y )=- ,)))设椭圆方程为22x y a b +=222594a4b í+=ïî所以,椭圆方程为x y106+=MQ 2-)2-Q(,0)3)(x,)22-22(k 2)k -,2(,)k k-2(x )k k k-=--2k=+2E(k+的距离等于3|2221212(x x )(y y )=-+-=22241k 1k k -×+,所以,422231k 21k k |k |-=+,解得:3k 2=±,011x 3= . 15.解:(1)∵a b y c x c F M M 21,),0,(=-=-则,∴acb k OM 2-= . ∵AB OM a b k AB与,-=是共线向量,∴a bac b -=-2,∴b=c,故22=e . (2)设1122121212,,,2,2,FQ r F Q r F QF r r a F F c q ==Ð=\+==22222221212122121212124()24cos 11022()2r r c r r r r c a a r r r r r r r r q +-+--===-³-=+ 当且仅当21r r =时,cos θ=0,∴θ]2,0[pÎ . 16.解:(Ⅰ)记P (x,y ),由M (-1,0)N (1,0)得)得(1,),PM MP x y =-=--- ),1(y x NP PN ---=-=, )0,2(=-=NM MN . 所以所以 )1(2x MN MP +=× . 122-+=×y x PN PM , )1(2x NP NM -=× . 于是,于是, NP NM PN PM MN MP ×××,,是公差小于零的等差数列等价于是公差小于零的等差数列等价于îîïíì<+---++=-+0)1(2)1(2)]1(2)1(2[21122x x x x y x 即 îíì>=+0322x y x . 所以,点P 的轨迹是以原点为圆心,3为半径的右半圆. (Ⅱ)点P 的坐标为),(00y x 。
初中解析几何题型及解题方法解析几何是初中数学中的一个重要部分,主要涉及直线、圆、抛物线、双曲线等图形的性质和特点。
以下是一些常见的初中解析几何题型及解题方法:1. 求直线的方程题型描述:给定直线上两点或一点及斜率,要求求出直线的方程。
解题方法:+ 两点式:$\frac{y - y_1}{y_2 - y_1} = \frac{x - x_1}{x_2 - x_1}$+ 点斜式:$y - y_1 = m(x - x_1)$2. 求圆的方程题型描述:给定圆上的三点或两点及半径,要求求出圆的方程。
解题方法:$(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2$,其中 $(h, k)$ 是圆心,$r$ 是半径。
3. 直线与圆的位置关系题型描述:给定直线和圆的方程,要求判断直线与圆的位置关系(相交、相切、相离)。
解题方法:计算圆心到直线的距离,与半径比较。
4. 求抛物线的方程题型描述:给定抛物线上的两点或一点及焦点,要求求出抛物线的方程。
解题方法:标准方程为 $y = ax^2 + bx + c$。
如果知道焦点和准线,则可以求出 $a$ 和 $b$ 的值。
5. 求最值问题题型描述:在给定的图形中,求某一点的坐标或某条线段的长度,使得该值最大或最小。
解题方法:使用配方法、顶点式、导数等方法求最值。
6. 实际应用题题型描述:给定生活中的实际问题,如最短路径、最大面积等,要求用解析几何知识求解。
解题方法:建立数学模型,转化为几何问题,然后使用解析几何的知识求解。
在解决解析几何问题时,除了掌握上述方法外,还需要培养自己的空间想象能力和逻辑推理能力。
同时,多做练习题也是提高解题能力的有效途径。
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陕西???胡? 波???从近几年全国各省市新课标高考试题来看,解析几何主要考查直线与圆、直线与圆锥曲线的基本知识等,在选择题、填空题、解答题中都有出现,一般试卷出现3小题1大题.综合类试题多涉及函数、导数、方程、不等式、平面向量、平面几何等知识,所考查的知识点较多,试题难度中等偏上.试题往往会出现计算量较大的情况,怎样在解题中巧妙地降低计算量、减少运算错误是我们广大考生在学习中要体会和感悟的.下面通过一些典型例题的解析,说明解析几何中的解题技巧,以供读者参考学习.1.活用定义?返璞归真????圆锥曲线的定义是圆锥曲线的本质属性.许多性质和结论都是在其定义的基础上展开的,在分析求解时若考虑回归定义,可以使许多问题化繁为简2.活用平几? 峰回路转???解决解析几何问题时,往往需要求解涉及含多个参数的两个以上方程组成的方程组,运算较为复杂,这对于运算能力稍差的同学,很难准确迅速求解.若能联想题目所涉及图形的几何性质,并利用相关性质来解决问题,常常可以峰回路转,达到巧妙解题的效果??【点评】本题重点考查运算能力,这对考生提出了较高的要求.通过对比上述通法与巧法,读者很容易看出:运用平面图形的有关几何性质来解决一些解析几何问题,可以有效地避免复杂的代数运算,达到简捷解题的目的.3.巧设坐标?水到渠成【点评】本题如果按常规设点Q(x,y),必将得到一个二元二次方程组,这将加大计算量,使问题复杂化.4.数形结合? 一目了然】??…5.引进参数? 柳暗花明??…6.设而不求? 欲擒故纵??…7.整体代换? 绝处逢生???…8.引入向量? 轻车熟路??…???更多有关解析几何的解题技巧详见《试题调研》第2辑—三角函数、平面向量、解析几何。
本辑定会让你识得了三角、解得了几何、破得了向量,真正做到好题先体验,笑在百花前!。
解析几何大题及答案解析几何是数学中的一个重要分支,研究的是空间图形的性质和变换。
在高中数学中,解析几何是一个关键的考点,也是学生容易遇到的难点之一。
本文将解析几何中的几个大题进行解析,并给出详细的答案。
一、平面直角坐标系与向量1. 设平面上一直线的方程为3x-y+4=0,求该直线的斜率及与坐标轴的交点坐标。
答案:首先将直线的方程转化为斜截式的形式,即y=3x+4。
由此可得该直线的斜率为3。
与x轴的交点坐标可通过令y=0,解得x=-4/3;与y轴的交点坐标可通过令x=0,解得y=4。
因此,该直线与x轴的交点坐标为(-4/3,0),与y轴的交点坐标为(0,4)。
2. 已知平面内的向量a=(4,3),求向量2a的模和方向角。
答案:向量2a=(2*4,2*3)=(8,6)。
模可以通过向量的标准模公式计算:|2a|=√((8)^2+(6)^2)=√100=10。
方向角可以通过向量的方向角公式计算:tanθ=y/x=6/8=3/4,所以θ=arctan(3/4)。
因此,向量2a的模为10,方向角为arctan(3/4)。
二、直线的方程与位置关系1. 设直线L1过点A(1,3)且与直线L2:2x+3y-7=0相交于点B,求线段AB的中点坐标。
答案:首先求直线L1的方程,由过点A(1,3),设斜率为k,则直线L1的方程为y-3=k(x-1)。
将直线L2的方程与直线L1的方程联立,可求出点B的坐标。
解方程组得到B的坐标为(-1,3)。
线段AB的中点坐标可以通过两点坐标的平均值计算:((1+(-1))/2,(3+3)/2)=(0,3)。
因此,线段AB的中点坐标为(0,3)。
2. 设直线L1:x+2y-3=0与直线L2:2x-y-1=0相交于点A,直线L1与直线L3:2x+3y-4=0平行,求直线L3的方程。
答案:由直线L1与直线L2的方程可解得直线L1与直线L2的交点A的坐标为(1,1)。
由直线L1与直线L3平行可得其斜率相等,即2=3k,解得k=2/3。
高考解析几何题型归纳总结随着高考的逼近,几何题成为了考生备考中不可忽视的一部分。
几何题在高考中占据了相当大的比重,解析几何题更是考生普遍认为难度较高的题型之一。
为了帮助考生更好地备考解析几何题,本文将对高考解析几何题型进行归纳总结,从而帮助考生更好地应对高考几何题。
1. 二维几何题目二维几何题目主要涉及平面图形的性质、面积、周长以及平行线、垂直线的性质等。
在解答二维几何题目时,考生应注意以下几个方面:(1) 论证步骤的完整性:解答二维几何题目时,应充分体现论证的完整性,即从已知条件出发,一步一步进行推导,最终得出结论。
(2) 图形的准确画法:在画图时应确保图形的准确性,边长、角度等应与给定条件一致,以避免答案误差。
(3) 重点关注特殊性质:几何题中常涉及到平行线、垂直线以及等边等特殊性质,考生应注意识别和运用这些特殊性质来解答题目。
2. 三角形相关题目三角形相关的题目主要涉及三角形的面积、周长、角度等性质。
在解答三角形题目时,考生应注意以下几个方面:(1) 利用相似三角形性质:在解答三角形的题目时,经常会用到相似三角形的性质。
考生应注意观察题目中是否存在相似三角形,以便能够灵活地运用相似三角形性质来解题。
(2) 角度关系的应用:三角形中的角度关系常常是解题的关键,考生应深入理解角的概念,并能够巧妙利用角度关系解答题目。
(3) 三角形的分类:根据不同的三角形分类,可以利用其特定性质解答题目。
例如,等边三角形具有所有边相等的性质,而等腰三角形具有两边相等的性质。
考生应注意灵活运用不同种类三角形的性质。
3. 圆相关题目圆相关的题目主要涉及圆的性质、弧长、面积等。
在解答圆相关题目时,考生应注意以下几个方面:(1) 圆的性质的应用:圆的性质是解答圆相关题目的基础,考生应深刻理解圆的定义、圆心角、弧长等基本概念,并能够合理运用这些性质。
(2) 弧长和扇形面积的计算:在解答涉及弧长和扇形面积的题目时,考生应熟记相应的计算公式,并注意计算过程中的单位换算。
解析几何的解题思路、方法与策略高三数学复习的目的. 一方面是回顾已学过的数学知识. 进一步巩固基础知识. 另一方面. 随着学生学习能力的不断提高. 学生不会仅仅满足于对数学知识的简单重复. 而是有对所学知识进一步理解的需求. 如数学知识蕴涵的思想方法、 数学知识之间本质联系等等. 所以高三数学复习既要“温故” . 更要“知新” . 既能引起学生的兴趣. 启发学生的思维. 又能促使学生不断提出问题. 有新的发现和创造. 进而培养学生问题研究的能力.以“圆锥曲线与方程”内容为主的解题思想思路、方法与策略是高中平面解析几何的核心内容. 也是高考考查的重点.每年的高考卷中.一般有两道选择或填空题以及一道解答题. 主要考查圆锥曲线的标准方程及其几何性质等基础知识、基本技能及基本方法的灵活运用. 而解答题注重对数学思想方法和数学能力的考查.重视对圆锥曲线定义的应用. 求轨迹及直线与圆锥曲线的位置关系的考查.解析几何在高考数学中占有十分重要的地位.是高考的重点、热点和难点.通过以圆锥曲线为主要载体.与平面向量、导数、数列、不等式、平面几何等知识进行综合.结合数学思想方法.并与高等数学基础知识融为一体.考查学生的数学思维能力及创新能力.其设问形式新颖、有趣、综合性很强.基于解析几何在高考中重要地位.这一板块知识一直以来都是学生在高三复习中一块“难啃的骨头” .所以研究解析几何的解题思路.方法与策略.重视一题多解.一题多变.多题一解这样三位一体的拓展型变式教学.是老师和同学们在高三复习一起攻坚的主题之一.本文尝试以笔者在实际高三复习教学中.在教辅教参和各类考试中遇到的几道题目来谈谈解析几何解题思路和方法策略.一、一道直线方程与面积最值问题的求解和变式例1 已知直线l 过点(2,1)M - .若直线l 交x 轴负半轴于A.交y 轴正半轴于B.O 为坐标原点.(1)设AOB ∆的面积为S .求S 的最小值并求此时直线l 的方程;(2)求OA OB +最小值; (3)求M MA B ⋅最小值.解:方法一:∵直线l 交x 轴负半轴.y 轴正半轴.设直线l 的方程为(2)1(0)y k x k =++>.∴)(0,12kk A -- )12,0(+k B . (1)∴422122)12(2≥++=+=kk k k S , ∴当1)22=k (时.即412=k .即 21=k 时取等号.∴此时直线l 的方程为221+=x y .(2)3223211221+≥++=+++=+k k k k OB OA .当且仅当22k =时取等号; (3)4212)1)(11(24411222222≥++=++=+⋅+=⋅k k k k k k MB MA . 当且仅当1k =时取等号;方法二:设直线截距式为)0,0(1><=+b a b y a x .∵过点(2,1)M -.∴112=+-ba (1)∵abb a -≥+-=22121. ∴822≥-⇒≥-ab ab .∴42121≥-==∆ab b a S AOB ; (2)322)2(3))(12(+≥+-=+-+-=+-=+=+ba ab b a b a b a b a OB OA ; (3)5)12)(2(52)1()2(2-+-+-=-+-=-++-=⋅-=⋅ba b a b a b a MB MA MB MA 422≥-+-=ab b a . (3)方法三: θsin 1=MA .θcos 2=MB . ∴42sin 4cos sin 2≥==⋅θθθMB MA .当且仅当12sin =θ时最小.∴4πθ=.变式1:原题条件不变.(1)求△AOB 的重心轨迹;(2)求△AOB 的周长l 最小值.解:(1)设重心坐标为(,)x y .且(,0)A a .(0,)B b .则3a x =.3b y =.又∵112=+-ba .∴13132=+-y x . ∴2332312332)23(3123+-=+-+=+=x x x x x y .该重心的轨迹为双曲线一部分; (2)令直线AB 倾斜角为θ.则20πθ<<.又(2,1)M -.过M 分别作x 轴和y 轴的垂线.垂足为,E F , 则θsin 1=MA . θcos 2=MB .θtan 1=AE .θtan 2=BF ∴)20(tan 2tan 1cos 2sin 13πθθθθθ<<++++=l 2sin 2cos )2cos 2(sin22cos 2sin 22cos 23cos )sin 1(2sin cos 132222θθθθθθθθθθθ-+++=++++=)420(12cot )2cot 1(22cot 3πθθθθ<<-+++=. 令12cot-=θt . 则t>0. ∴周长10)2(213≥++++=t t t l ∴32cot 212cot =⇒=-θθ。
目录解析几何大题的解题技巧(只包括椭圆和抛物线) 一、 设点或直线 .......................... 二、 转化条件 ............................ 求弦长 ....................... 求面积 ....................... 分式取值判断 ................. 点差法的使用 ................ (1) (2) (3) (4) 四、 能力要求 ............................ 五、 补充知识 ........................... 关于直线 ........................... 关于椭圆: .........................例题 ................................ 错误!未定义书签。
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解析几何大题的解题技巧(只包括椭圆和抛物线)条分割线 一、设点或直线 做题一般都需要设点的坐标或直线方程, 交点一般可以设为 其中点或直线的设法有很多种。
等。
对于椭圆9¥斗上的唯一的动点,还可以设为 直线与曲线的两个 卜=5呵。
在抛物 皿上的点,也可以设为 悝川。
◎还要注意的是,很多点的坐标都是设而不求的。
对于 如果过定点氏 讨并且不与y 轴平行,可以设点斜式丄卫 制,如果不与x 轴平行, 可十-伽-wM |(m 是倾斜角的余切,即斜率的倒数,下同)。
如果只是过定点而且需要 可以设参数方程I 一列1 +伽5占=■ 一条直线, 可以设求与长度或面积有关的式子, 可以设参数方程|』-厲5曲2 -枷-“”⑷丄其中a 是直线的倾斜角。
一般题目中涉及到唯一动直线时才可以设直线的参数方程。
如果直线不过定点, 干脆在设直线时 直接设为y=kx+m 或x=my+n 。
(注意:y=kx+m 不表示平行于 y 轴的直线,x=my+n 不表示平行于 x " 细卜…町I 的表达式中不含 x 的二次项,所以直线设为b - 4,i iag -如I 轴的直线)由于抛物线岬 或x=my+n 联立起来更方便。
二、转化条件 有的时候题目给的条件是不能直接用或直接用起来不方便的, 这时候就需要将这些条件转化 一下。
对于一道题来说这是至关重要的一步,如果转化得巧,可以极大地降低运算量。
了一些转化工具所能转化的条件。
向量4行、锐角或点在圆外(向量积大于 圆上、钝角或点在圆内(向量积小于 0),平行四边形斜率:平行(斜率差为 0)、 0)、积为-1 )、对称(两直线关于坐标轴对称则斜率和为0,关于y=±x 对称则斜率积为下面列岀 直角或点在 垂直(斜率 1(使用斜率转化一定不要忘了单独讨论斜率不存在的情况!)几何:相似三角形(依据相似列比例式)、等腰直角三角形(构造全等)有的题目可能不需要转化直接带入条件解题即可,有的题目给的条件可能有多种转化方式,这时候最好先别急着做题,多想几种转化方法,估计一下哪种方法更简单,三思而后行。
三、代数运算转化完条件只需要算数了。
很多题目都要将直线与圆锥曲线联立以便使用一元二次方程的韦达定理,但要注意并不是所有题目都需要联立。
(1)求弦长解析几何中有的题目可能需要算弦长,可以用弦长公式心厂飞E十切'= V +忱〜拗3」,设参数方程时,弦长公式可以简化为(2)求面积解析几何中有时要求面积,如果0是坐标原点,椭圆上两点A、B坐标分别为"sm和E T|A B与x 轴交于D,则卜i二韧的二扣八I : 1" E(d是点0到AB的距离;第三个公式教材没有,解耍用的话需耍把下面的推导过程抄一下,理解一下。
在A .ABC中,"SAB-(心,旳〉,就=%卫)S AABC = |AB||AC|sinZBAC-^ JiABplACp - |ABp lACI^cos^ZBACWj丽21X^2 _ (屈.码疋 + yf)X +y孑}一(心*2 +儿%)2 + —2勺孔班y?弓仪】咒! _込班1如果考试允许使用课外知识的话,直接写1 _, _, 1就可以了。
(3)分式取值判断解析几何题目的运算中可能需要求分式的取值范围, 所以我这里也总结一下常见的六种类型分式取值范围的求法。
,其中f(x)的次数为m g(x)的次数为n。
转化时可以用例4中提到的除法或者換元法,求解时可能用到均值不警式. 例題!求卜面两个分式的取值范围(1)6*+33X+43(X>_2)(2)6£+6心(X刃)3X+6 2x^+3x*l⑴原式也+ 7+*;处+ 2)+血⑵原式=3 - ■■■-设3x-^l=t2X2+3X +1原式二3 - 777^=3 -寺疵-盍22t2+5t+2+ 3^—+ 33—1 X = -t——3 3(4)点差法的使用在椭圆的题目中还有一种方法叫点差法,虽然适用范围不大,但是能用点差法做的题目用点差发真的会比常规方法简单不少。
这类题目一般都会涉及到弦的中点,做题时一定不要忘了点差法的存在。
设椭圆上两个点的坐标,将两点在椭圆上的方程相减,整理即可得到这两点的中点的横纵坐标与这两点连线的斜率的关系式,或者说得到两点联线斜率与中点与原点连线的斜率积。
因为点差法得到的是斜率关系,所以将点差法与转化斜率关系一起使用效果更佳。
(当然前提是这道题得能用斜率转化),我单找了一些点差法的例题,希望能对点差法有更深的理解例一设椭圆C~+^ = 1,过点(10Q)作直线丨与椭圆C交于A.B两点,线段AB的中点M在直线y^x-1 ±,求I的方程“设刚(龙0必),A(切y)所以B(2zo =切2沟一y)于是有16xf + 25yf -400 = 0 和16(2^0 -Xi)2 + 25(2yo -订_ 400 "将两式相减,整理可聲辭卸、三点共线,所以有於=為’代入上式,消去些2整理可得25昭=—16垢+ 160m。
因为M在直尤1 一疋0 线v=x-l上,所以有沟=心—1,代入上式,消去旳,解出心=春或5,因而M(春菩)或⑸4)(在椭圆外,舍去)。
L经过点M和(10R),可以写出1的方程,为4x-45y-40=0,例二在平面直角坐标M xOy 中,已知椭圆C :- + ¥=i,过原点的直4 3线交椭圆C 于N 两点,过M 作工轴的垂线交X 轴于A,线段AM 中点为逹接延长NB 交椭圆C 于点Pe (I)求证PM 、 PN 的斜率之积为定值(ID 求证PM 丄MM⑴设P(myo), Mgy) 于是N(-g —y) 如甌尬艸-力^ 气廻=严警半.M 两点在椭圆C 上.所以 斗1』(_工0) O1 -叼)仗1 +帀]3君+ 4片一 12 = 0, 3坊+ 4垢一 12 = 0,两式相减,整理得 ::-籍:蔦即kpMkpN = f CO C 仇如,畑=kcN = 知1-( 一卯 例三圆W :令+ 二1上的 三个点,0是坐标原点.(I)当点B 是W 的右顶点,且四边形 OABC 为菱形时,求此菱形的面积(II)当点B 不是W 的右顶点 时,判断四边形0ABC 是否可能为菱形,并说明理宙…(I)当点B 是W 的右顶点,此时A(1,乎),B ,(2,0). C(L-y). 菱形面积为(II)设P 、M 两点在椭 圆C 上e 所以好+ 4y 孑-4 = 0,坯+4y 孑-4 = 0,两式相 减’整理得EFAZ) — &宀)罟一0)-焜g-jH -1. AC 与OB 不垂直,所以四边形OABC 不可能为菱形.・抛物线也有点差法,用抛物线的点差法可以得到抛物线上两点的连线斜率与这两点中点纵坐标的 乘积是焦准距,但是用的不多。
,(如 瓷T-所決逬詣与⑴所求结果相乘可得到 k 陋N 上PN =—1,即 PM1 丄 MN C *■(2013北京理19)已知Ar C 是椭三、能力要求做解析几何的题目,首先对人的耐心与信心是一种考验。
的式子要化简,这时候,只要你方向没错, 坚持算下去肯定能看到最终的结果。
准确率也是很重要的,在真正考试的时候肯定不像平时做题的时候能容你慢慢做题, 一定的做题速度,在做题的时候运算准确也是必须要保证的,因为一旦算错数,篑。
使自己的这些能力得到培养必然少不了平时的训练。
四、补充知识这一部分主要说一些对做题有帮助的公式、定理、推论等内容关于直线:1、将直线的两点式整理后,可以得到这个方程(肌一也2-(巧-吃山亠』曲-£汕I 。
如果需要写过 bzl )和巧..曲两点的直线方程,直接代 入这个式子就可以得到,没必要由直线的两点式或点斜式重新化简。
至于这两点连线是否与 轴垂直,是否与 y 轴垂直都没有关系。
2、直线一般式 Ax+By+C=0所表示的直线和向量垂直;过定点 山•心的直线的一般式可 以由ku -呻40巾-蛛2 0化简得到。
一句这两条推论可以直接写岀两点的垂直平分线的方程。
3、可能有的老师没仔细讲直线的参数方程,所以在这里补充一点直线的参数方程的东西, 希望对解题有帮助若直线1过点、心切%)并且和向量百-(m, n )^ff,设1上一点P 匕y )x 很捋丽"亦有午设亍=亍=「于是有C=?o + nr 这便 是直线的参数方程(在推号过程申S 求mnHO,但对mnN )的愴况也适用),如果淸足ni2 + = 1且nMO,这是就有in=eo£ \ n=sin ci ( a 是直线1的便 斜角).a 钱的参数方程也就可以写成驚的形式・在下面的讨 论都是针对这种情况而言的*直线参数方程中的t 是有卖际竟文的.WM 为坐掾原点,涪1向上的方向为正方向,t 就是P 点的坐标°若S 将直线的参敖方程化为直线的一般式,可以根据since (x-Xo )- cos G (y - Yo ) 0.将它括号打开即可口PS :用直线的参数方程设抛物线的焦点弦并与抛物线联立, 根号!在做题过程中可能遇到会一大长串 另外运算速度和 因此需要有 就很可能功亏一可以解岀两焦点坐标, 而且没有_ 站於 如朮I 肿• H—曲2=已心纸—H 如(其中a 是直线的倾斜角,k 是I 的斜率)。
5、根据椭圆的第二定义,椭圆上的点到焦点的距离与到同一侧的准线的距离之商等于椭圆的离在椭0吕+中,焦点F (G O ),设椭0上一点P (蛰yJ,P 至収=竺的a* b*c距离为d —2CXQ 十 匸2 + tP 一2冥評 J 冷对—2CX 2 + /五、例题上面给岀的几个内容大都是教材中没有的,但这不代表这些东西在考场上不能用。