高考数学中的平面几何解析技巧

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高考数学平面解析几何的复习方法总结

高考数学平面解析几何的复习方法总结

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。

高考数学考点归纳之 解析几何计算处理技巧

高考数学考点归纳之 解析几何计算处理技巧

高考数学考点归纳之 解析几何计算处理技巧中学解析几何是将几何图形置于直角坐标系中,用方程的观点来研究曲线,体现了用代数的方法解决几何问题的优越性,但有时运算量过大,或需繁杂的讨论,这些都会影响解题的速度,甚至会中止解题的过程,达到“望题兴叹”的地步.特别是高考过程中,在规定的时间内,保质保量完成解题的任务,计算能力是一个重要的方面.为此,从以下几个方面探索减轻运算量的方法和技巧,合理简化解题过程,优化思维过程.考点一 回归定义,以逸待劳回归定义的实质是重新审视概念,并用相应的概念解决问题,是一种朴素而又重要的策略和思想方法.圆锥曲线的定义既是有关圆锥曲线问题的出发点,又是新知识、新思维的生长点.对于相关的圆锥曲线中的数学问题,若能根据已知条件,巧妙灵活应用定义,往往能达到化难为易、化繁为简、事半功倍的效果.[典例] 如图,F 1,F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1,C 2在第二、四象限的公共点.若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A.2B.3C.32D.62[解题观摩] 由已知,得F 1(-3,0),F 2(3,0), 设双曲线C 2的实半轴长为a , 由椭圆及双曲线的定义和已知, 可得⎩⎪⎨⎪⎧|AF 1|+|AF 2|=4,|AF 2|-|AF 1|=2a ,|AF 1|2+|AF 2|2=12,解得a 2=2,故a = 2.所以双曲线C 2的离心率e =32=62. [答案] D [关键点拨]本题巧妙运用椭圆和双曲线的定义建立|AF 1|,|AF 2|的等量关系,从而快速求出双曲线实半轴长a 的值,进而求出双曲线的离心率,大大降低了运算量.[对点训练]1.如图,设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,不经过焦点的直线上有三个不同的点A ,B ,C ,其中点A ,B 在抛物线上,点C 在y 轴上,则△BCF 与△ACF 的面积之比是( )A.|BF |-1|AF |-1 B.|BF |2-1|AF |2-1 C.|BF |+1|AF |+1D.|BF |2+1|AF |2+1 解析:选A 由题意可得S △BCF S △ACF =|BC ||AC |=x Bx A=|BF |-p2|AF |-p 2=|BF |-1|AF |-1.2.抛物线y 2=4mx (m >0)的焦点为F ,点P 为该抛物线上的动点,若点A (-m,0),则|PF ||P A |的最小值为________.解析:设点P 的坐标为(x P ,y P ),由抛物线的定义,知|PF |=x P +m ,又|P A |2=(x P +m )2+y 2P =(x P +m )2+4mx P,则⎝⎛⎭⎫|PF ||P A |2=(x P +m )2(x P +m )2+4mx P =11+4mx P (x P +m )2≥11+4mx P (2x P ·m )2=12(当且仅当x P =m 时取等号),所以|PF ||P A |≥22,所以|PF ||P A |的最小值为22.答案:22考点二 设而不求,金蝉脱壳设而不求是解析几何解题的基本手段,是比较特殊的一种思想方法,其实质是整体结构意义上的变式和整体思想的应用.设而不求的灵魂是通过科学的手段使运算量最大限度地减少,通过设出相应的参数,利用题设条件加以巧妙转化,以参数为过渡,设而不求.[典例] 已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交E 于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的标准方程为( )A.x 245+y 236=1 B.x 236+y 227=1 C.x 227+y 218=1 D.x 218+y 29=1 [解题观摩] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=2,y 1+y 2=-2,⎩⎨⎧x 21a 2+y 21b2=1,x 22a 2+y22b 2=1,①②①-②得(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2+(y 1+y 2)(y 1-y 2)b 2=0,所以k AB =y 1-y 2x 1-x 2=-b 2(x 1+x 2)a 2(y 1+y 2)=b 2a 2.又k AB =0+13-1=12,所以b 2a 2=12.又9=c 2=a 2-b 2, 解得b 2=9,a 2=18,所以椭圆E 的方程为x 218+y 29=1.[答案] D [关键点拨](1)本题设出A ,B 两点的坐标,却不求出A ,B 两点的坐标,巧妙地表达出直线AB 的斜率,通过将直线AB 的斜率“算两次”建立几何量之间的关系,从而快速解决问题.(2)在运用圆锥曲线问题中的设而不求方法技巧时,需要做到:①凡是不必直接计算就能更简洁地解决问题的,都尽可能实施“设而不求”;①“设而不求”不可避免地要设参、消参,而设参的原则是宜少不宜多.[对点训练]1.已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点,A ,B 分别为C 的左、右顶点.P 为C 上一点,且PF ⊥x 轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E ,若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为( )A.13B.12C.23D.34解析:选A 设OE 的中点为G ,由题意设直线l 的方程为y =k (x +a ), 分别令x =-c 与x =0得|FM |=k (a -c ),|OE |=ka , 由△OBG ∽△FBM ,得|OG ||FM |=|OB ||FB |,即12ka k (a -c )=a a +c, 整理得c a =13,所以椭圆C 的离心率e =13.2.过点M (1,1)作斜率为-12的直线与椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)相交于A ,B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎨⎧x 21a 2+y 21b 2=1,x 22a 2+y22b 2=1,∴(x 1-x 2)(x 1+x 2)a 2+(y 1-y 2)(y 1+y 2)b 2=0,∴y 1-y 2x 1-x 2=-b 2a 2·x 1+x 2y 1+y 2.∵y 1-y 2x 1-x 2=-12,x 1+x 2=2,y 1+y 2=2,∴-b 2a 2=-12,∴a 2=2b 2.又∵b 2=a 2-c 2,∴a 2=2(a 2-c 2),∴a 2=2c 2,∴c a =22.即椭圆C 的离心率e =22. 答案:22考点三 巧设参数,变换主元换元引参是一种重要的数学方法,特别是解析几何中的最值问题、不等式问题等,利用换元引参使一些关系能够相互联系起来,激活了解题的方法,往往能化难为易,达到事半功倍.常见的参数可以选择点的坐标、直线的斜率、直线的倾斜角等.在换元过程中,还要注意代换的等价性,防止扩大或缩小原来变量的取值范围或改变原题条件.[典例] 设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,点P 在椭圆上且异于A ,B 两点,O 为坐标原点.若|AP |=|OA |,证明直线OP 的斜率k 满足|k |> 3.[解题观摩] 法一:依题意,直线OP 的方程为y =kx ,设点P 的坐标为(x 0,y 0). 由条件得⎩⎪⎨⎪⎧y 0=kx 0,x 20a 2+y 20b 2=1, 消去y 0并整理,得x 20=a 2b 2k 2a 2+b2.①由|AP |=|OA |,A (-a,0)及y 0=kx 0,得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2,整理得(1+k 2)x 20+2ax 0=0. 而x 0≠0,于是x 0=-2a 1+k 2,代入①,整理得(1+k 2)2=4k 2⎝⎛⎭⎫a b 2+4. 又a >b >0,故(1+k 2)2>4k 2+4, 即k 2+1>4,因此k 2>3,所以|k |> 3. 法二:依题意,直线OP 的方程为y =kx , 可设点P 的坐标为(x 0,kx 0).由点P 在椭圆上,得x 20a 2+k 2x 20b2=1.因为a >b >0,kx 0≠0,所以x 20a 2+k 2x 20a 2<1,即(1+k 2)x 20<a 2.②由|AP |=|OA |及A (-a,0),得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2,整理得(1+k 2)x 20+2ax 0=0,于是x 0=-2a 1+k 2, 代入②,得(1+k 2)·4a 2(1+k 2)2<a 2,解得k 2>3,所以|k |> 3.法三:设P (a cos θ,b sin θ)(0≤θ<2π), 则线段OP 的中点Q 的坐标为⎝⎛⎭⎫a 2cos θ,b2sin θ. |AP |=|OA |⇔A Q ⊥OP ⇔k A Q ×k =-1. 又A (-a,0),所以k A Q =b sin θ2a +a cos θ,即b sin θ-ak A Q cos θ=2ak A Q . 从而可得|2ak A Q |≤ b 2+a 2k 2A Q <a1+k 2A Q ,解得|k A Q |<33,故|k |=1|k A Q |> 3. [关键点拨]求解本题利用椭圆的参数方程,可快速建立各点之间的联系,降低运算量. [对点训练]设直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,与圆C :(x -5)2+y 2=r 2(r >0)相切于点M ,且M 为线段AB 的中点,若这样的直线l 恰有4条,求r 的取值范围.解:当斜率不存在时,有两条,当斜率存在时,不妨设直线l 的方程为x =ty +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),代入抛物线y 2=4x 并整理得y 2-4ty -4m =0, 则有Δ=16t 2+16m >0,y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4m , 那么x 1+x 2=(ty 1+m )+(ty 2+m )=4t 2+2m , 可得线段AB 的中点M (2t 2+m,2t ), 而由题意可得直线AB 与直线MC 垂直, 即k MC ·k AB =-1,可得2t -02t 2+m -5·1t =-1,整理得m =3-2t 2(当t ≠0时),把m =3-2t 2代入Δ=16t 2+16m >0, 可得3-t 2>0,即0<t 2<3, 又由于圆心到直线的距离等于半径, 即d =|5-m |1+t 2=2+2t 21+t 2=21+t 2=r ,而由0<t 2<3可得2<r <4. 故r 的取值范围为(2,4).考点四 数形结合,偷梁换柱著名数学家华罗庚说过:“数与形本是两相倚,焉能分作两边飞.数缺形时少直观,形少数时难入微.”在圆锥曲线的一些问题中,许多对应的长度、数式等都具有一定的几何意义,挖掘题目中隐含的几何意义,采用数形结合的思想方法,可解决一些相应问题.[典例] 已知F 是双曲线C :x 2-y 28=1的右焦点,P 是C 的左支上一点,A (0,66).当△APF 周长最小时,该三角形的面积为________.[解题观摩] 设双曲线的左焦点为F 1,根据双曲线的定义可知|PF |=2a +|PF 1|, 则△APF 的周长为|P A |+|PF |+|AF |=|P A |+2a +|PF 1|+|AF |=|P A |+|PF 1|+|AF |+2a , 由于|AF |+2a 是定值,要使△APF 的周长最小, 则|P A |+|PF 1|最小,即P ,A ,F 1共线, 由于A (0,66),F 1(-3,0),则直线AF 1的方程为x -3+y 66=1,即x =y26-3,代入双曲线方程整理可得 y 2+66y -96=0,解得y =26或y =-86(舍去),所以点P 的纵坐标为26, 所以=12×6×66-12×6×26=12 6. [答案] 126 [关键点拨]要求①APF 的周长的最小值,其实就是转化为求解三角形三边长之和,根据已知条件与双曲线定义加以转化为已知边的长度问题与已知量的等价条件来分析,根据直线与双曲线的位置关系,通过数形结合确定点P 的位置,通过求解点P 的坐标进而利用三角形的面积公式来处理.[对点训练]1.椭圆x 25+y 24=1的左焦点为F ,直线x =m 与椭圆相交于点M ,N ,当△FMN 的周长最大时,△FMN 的面积是( )A.55B.655C.855D.455解析:选C 如图所示,设椭圆的右焦点为F ′,连接MF ′,NF ′.因为|MF |+|NF |+|MF ′|+|NF ′|≥|MF |+|NF |+|MN |,所以当直线x =m 过椭圆的右焦点时,△FMN 的周长最大.此时|MN |=2b 2a =855,又c =a 2-b 2=5-4=1,所以此时△FMN 的面积S =12×2×855=855.故选C.2.设P 为双曲线x 2-y 215=1右支上一点,M ,N 分别是圆C 1:(x +4)2+y 2=4和圆C 2:(x -4)2+y 2=1上的点,设|PM |-|PN |的最大值和最小值分别为m ,n ,则|m -n |=( )A .4 B.5 C .6D .7解析:选C 由题意得,圆C 1:(x +4)2+y 2=4的圆心为(-4,0),半径为r 1=2;圆C 2:(x -4)2+y 2=1的圆心为(4,0),半径为r 2=1.设双曲线x 2-y 215=1的左、右焦点分别为F 1(-4,0),F 2(4,0).如图所示,连接PF 1,PF 2,F 1M ,F 2N ,则|PF 1|-|PF 2|=2.又|PM |max =|PF 1|+r 1,|PN |min =|PF 2|-r 2,所以|PM |-|PN |的最大值m =|PF 1|-|PF 2|+r 1+r 2=5.又|PM |min =|PF 1|-r 1,|PN |max =|PF 2|+r 2,所以|PM |-|PN |的最小值n =|PF 1|-|PF 2|-r 1-r 2=-1,所以|m -n |=6.故选C.考点五 妙借向量,无中生有平面向量是衔接代数与几何的纽带,沟通“数”与“形”,融数、形于一体,是数形结合的典范,具有几何形式与代数形式的双重身份,是数学知识的一个交汇点和联系多项知识的媒介.妙借向量,可以有效提升圆锥曲线的解题方向与运算效率,达到良好效果.[典例] 如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b>0)的右焦点,直线y =b2与椭圆交于B ,C 两点,且∠BFC =90°,则该椭圆的离心率是________.[解题观摩] 把y =b 2代入椭圆x 2a 2+y 2b 2=1,可得x =±32a ,则B ⎝⎛⎭⎫-32a ,b 2,C ⎝⎛⎭⎫32a ,b 2, 而F (c,0), 则FB =⎝⎛⎭⎫-32a -c ,b 2,FC =⎝⎛⎭⎫32a -c ,b 2,又∠BFC =90°, 故有FB ·FC =⎝⎛⎭⎫-32a -c ,b 2·⎝⎛⎭⎫32a -c ,b 2=c 2-34a 2+14b 2=c 2-34a 2+14(a 2-c 2)=34c 2-12a 2=0,则有3c 2=2a 2,所以该椭圆的离心率e =c a =63.[答案]63[关键点拨]本题通过相关向量坐标的确定,结合∠BFC =90°,巧妙借助平面向量的坐标运算来转化圆锥曲线中的相关问题,从形入手转化为相应数的形式,简化运算.[对点训练] 设直线l 是圆O :x 2+y 2=2上动点P (x 0,y 0)(x 0y 0≠0)处的切线,l 与双曲线x 2-y 22=1交于不同的两点A ,B ,则∠AOB 为( )A .90° B.60° C .45°D .30°解析:选A ∵点P (x 0,y 0)(x 0y 0≠0)在圆O :x 2+y 2=2上,∴x 20+y 20=2,圆在点P (x 0,y 0)处的切线方程为x 0x +y 0y =2.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-y 22=1,x 0x +y 0y =2及x 20+y 20=2得(3x 20-4)x 2-4x 0x +8-2x 20=0.∵切线l 与双曲线交于不同的两点A ,B ,且0<x 20<2,∴3x 20-4≠0,且Δ=16x 20-4(3x 20-4)·(8-2x 20)>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4x 03x 20-4,x 1x 2=8-2x 203x 20-4.∵OA ·OB =x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+1y 20(2-x 0x 1)(2-x 0x 2)=x 1x 2+12-x 20[4-2x 0(x 1+x 2)+x 20x 1x 2]=8-2x 203x 20-4+12-x 20⎣⎢⎡⎦⎥⎤4-8x 203x 20-4+x 20(8-2x 20)3x 20-4=0,∴∠AOB =90°. 考点六 巧用“根与系数的关系”某些涉及线段长度关系的问题可以通过解方程、求坐标,用距离公式计算长度的方法来解;但也可以利用一元二次方程,使相关的点的同名坐标为方程的根,由根与系数的关系求出两根间的关系或有关线段长度间的关系.后者往往计算量小,解题过程简捷.[典例] 已知椭圆x 24+y 2=1的左顶点为A ,过A 作两条互相垂直的弦AM ,AN 交椭圆于M ,N 两点.(1)当直线AM 的斜率为1时,求点M 的坐标;(2)当直线AM 的斜率变化时,直线MN 是否过x 轴上的一定点?若过定点,请给出证明,并求出该定点;若不过定点,请说明理由.[解题观摩] (1)直线AM 的斜率为1时,直线AM 的方程为y =x +2,代入椭圆方程并化简得5x 2+16x +12=0.解得x 1=-2,x 2=-65,所以M ⎝⎛⎭⎫-65,45. (2)设直线AM 的斜率为k ,直线AM 的方程为y =k (x +2), 联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),x 24+y 2=1,化简得(1+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-4=0. 则x A +x M =-16k 21+4k 2,x M =-x A -16k 21+4k 2=2-16k 21+4k 2=2-8k 21+4k 2.同理,可得x N =2k 2-8k 2+4.由(1)知若存在定点,则此点必为P ⎝⎛⎭⎫-65,0. 证明如下:因为k MP =y M x M +65=k ⎝⎛⎭⎪⎫2-8k 21+4k 2+22-8k 21+4k 2+65=5k4-4k 2, 同理可得k PN =5k4-4k 2. 所以直线MN 过x 轴上的一定点P ⎝⎛⎭⎫-65,0. [关键点拨]本例在第(2)问中可应用根与系数的关系求出x M =2-8k 21+4k 2,这体现了整体思想.这是解决解析几何问题时常用的方法,简单易懂,通过设而不求,大大降低了运算量.[对点训练]已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且经过点P ⎝⎛⎭⎫1,32,左、右焦点分别为F 1,F 2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过F 1的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,若△AF 2B 的内切圆半径为327,求以F 2为圆心且与直线l 相切的圆的方程.解:(1)由c a =12,得a =2c ,所以a 2=4c 2,b 2=3c 2,将点P ⎝⎛⎭⎫1,32的坐标代入椭圆方程得c 2=1, 故所求椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)由(1)可知F 1(-1,0),设直线l 的方程为x =ty -1, 代入椭圆方程,整理得(4+3t 2)y 2-6ty -9=0, 显然判别式大于0恒成立,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),△AF 2B 的内切圆半径为r 0, 则有y 1+y 2=6t 4+3t 2,y 1y 2=-94+3t 2,r 0=327,=12r 0(|AF 1|+|BF 1|+|BF 2|+|AF 2|) =12r 0·4a =12×8×327=1227, 所以12t 2+14+3t 2=1227,解得t 2=1, 因为所求圆与直线l 相切,所以半径r =2t 2+1=2, 所以所求圆的方程为(x -1)2+y 2=2.[课时跟踪检测]1.在平面直角坐标系xOy 中,设直线y =-x +2与圆x 2+y 2=r 2(r >0)交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若圆上一点C 满足OC ―→=54OA ―→+34OB ―→,则r =( )A .210 B.10 C .25D.5解析:选B 已知OC ―→=54OA ―→+34OB ―→,两边平方化简得OA ―→·OB ―→=-35r 2,所以cos ∠AOB =-35,所以cos ∠AOB 2=55,又圆心O (0,0)到直线的距离为|2|2=2, 所以2r =55,解得r =10. 2.设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线y 2=2px (p >0)上任意一点,M 是线段PF 上的点,且|PM |=2|MF |,则直线OM 的斜率的最大值为( )A.33B.23C.22D .1解析:选C 如图所示,设P (x 0,y 0)(y 0>0), 则y 20=2px 0,即x 0=y 202p.设M (x ′,y ′),由PM ―→=2MF ―→,得⎩⎪⎨⎪⎧x ′-x 0=2⎝⎛⎭⎫p 2-x ′,y ′-y 0=2(0-y ′),化简可得⎩⎨⎧x ′=p +x 03,y ′=y3.∴直线OM 的斜率k =y 03p +x 03=y 0p +y 202p =2p2p 2y 0+y 0≤2p 22p 2=22(当且仅当y 0=2p 时取等号).故直线OM 的斜率的最大值为22. 3.(2019·惠州调研)设m ,n ∈R ,若直线l :mx +ny -1=0与x 轴相交于点A ,与y 轴相交于点B ,且直线l 与圆x 2+y 2=4相交所得的弦长为2,O 为坐标原点,则△AOB 面积的最小值为( )A .5 B.4 C .3D .2解析:选C 由直线与圆相交所得的弦长为2,得圆心到直线的距离d =1m 2+n 2=3,所以m 2+n 2=13≥2|mn |,当且仅当m =n 时等号成立.所以|mn |≤16,又A ⎝⎛⎭⎫1m ,0,B ⎝⎛⎭⎫0,1n ,所以△AOB 的面积S =12|mn |≥3,故△AOB 面积的最小值为3.4.(2019·兰州模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 为双曲线右支上一点,若|PF 1|2=8a |PF 2|,则双曲线C 的离心率的取值范围为( )A .(1,3] B.[3,+∞) C .(0,3)D .(0,3]解析:选A 根据双曲线的定义及点P 在双曲线的右支上,得|PF 1|-|PF 2|=2a ,设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m -n =2a ,m 2=8an ,∴m 2-4mn +4n 2=0,∴m =2n ,则n =2a ,m =4a ,依题得|F 1F 2|≤|PF 1|+|PF 2|,∴2c ≤4a +2a ,∴e =ca ≤3,又e >1,∴1<e ≤3,即双曲线C的离心率的取值范围为(1,3].5.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ,斜率为43的直线交抛物线于A ,B 两点,若AF ―→=λFB ―→(λ>1),则λ的值为( )A .5 B.4 C.43D.52解析:选B 根据题意设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由AF ―→=λFB ―→,得⎝⎛⎭⎫p 2-x 1,-y 1=λ⎝⎛⎭⎫x 2-p 2,y 2, 故-y 1=λy 2,即λ=-y 1y 2.设直线AB 的方程为y =43⎝⎛⎭⎫x -p 2, 联立直线与抛物线方程,消去x ,得y 2-32py -p 2=0.故y 1+y 2=32p ,y 1y 2=-p 2,则(y 1+y 2)2y 1y 2=y 1y 2+y 2y 1+2=-94,即-λ-1λ+2=-94.又λ>1,解得λ=4.6.已知椭圆C :x 24+y 2=1,过椭圆上一点A (0,1)作直线l 交椭圆于另一点B ,P 为线段AB 的中点,若直线AB ,OP 的斜率存在且不为零,则k AB k OP =________.解析:法一:(特殊值法)取B ⎝⎛⎭⎫1,32,则P ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2+34,则k AB =3-22,k OP =2+32, 故k AB ·k OP =3-22×2+32=-14. 法二:由题意,设直线l 的方程为y =kx +1, 联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 24+y 2=1,消去y 得,(1+4k 2)x 2+8kx =0, 得x B =-8k 1+4k 2,即B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 1+4k 2,1-4k 21+4k 2.则P ⎝⎛⎭⎪⎫-4k 1+4k 2,11+4k 2,∴k AB =k ,k OP =-14k ,∴k AB ·k OP =-14.法三:(点差法)设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),P (x 0,y 0),则⎩⎨⎧x 2A4+y 2A =1,x2B4+y 2B=1,两式相减得x 2A -x 2B 4+y 2A -y 2B =0, 化简得y A +y B x A +x B ·y A -y B x A -x B =-14,即y A -y B x A -x B ·y 0x 0=-14,∴k AB ·k OP =-14.答案:-147.已知AB 为圆x 2+y 2=1的一条直径,点P 为直线x -y +2=0上任意一点,则P A ―→·PB ―→的最小值为________.解析:由题意,设A (cos θ,sin θ),P (x ,x +2), 则B (-cos θ,-sin θ),∴P A ―→=(cos θ-x ,sin θ-x -2), PB ―→=(-cos θ-x ,-sin θ-x -2),∴P A ―→·PB ―→=(cos θ-x )(-cos θ-x )+(sin θ-x -2)·(-sin θ-x -2)=x 2+(x +2)2-cos 2θ-sin 2θ=2x 2+4x +3=2(x +1)2+1,当且仅当x =-1,即P (-1,1)时,P A ―→·PB ―→取最小值1. 答案:18.(2019·武汉调研)已知A ,B 分别为椭圆x 29+y 2b 2=1(0<b <3)的左、右顶点,P ,Q 是椭圆上关于x 轴对称的不同两点,设直线AP ,B Q 的斜率分别为m ,n ,若点A 到直线y =1-mn x 的距离为1,则该椭圆的离心率为________.解析:根据椭圆的标准方程x 29+y 2b2=1(0<b <3)知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,A (-3,0),B (3,0),设P (x 0,y 0),Q (x 0,-y 0),则x 209+y 20b 2=1,k AP =m =y 0x 0+3,k B Q =n =-y 0x 0-3,∴mn =-y 20x 20-9=b 29,∴1-mn =9-b 23,∴直线y =1-mn x =9-b 23x ,即9-b 2x -3y=0.又点A 到直线y =1-mn x 的距离为1,∴|-39-b 2|9-b 2+9=39-b 218-b 2=1,解得b2=638,∴c 2=a 2-b 2=98,∴e =c 2a 2=18=24. 答案:249.已知椭圆C :x 24+y 2=1的右顶点为A ,上顶点为B .设P 为第三象限内一点且在椭圆C 上,直线P A 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,求证:四边形ABNM 的面积为定值.解:由题意知,A (2,0),B (0,1),设P (x 0,y 0)(x 0<0,y 0<0),则x 20+4y 20=4,所以直线P A 的方程为y =y 0x 0-2(x -2),令x =0,得y M =-2y 0x 0-2,从而|BM |=1-y M =1+2y 0x 0-2,直线PB 的方程为y =y 0-1x 0x +1,令y =0,得x N =-x 0y 0-1,从而|AN |=2-x N =2+x 0y 0-1,所以四边形ABNM 的面积S =12|AN ||BM |=12⎝⎛⎭⎫2+x 0y 0-1⎝⎛⎭⎫1+2y 0x 0-2 =x 20+4y 20+4x 0y 0-4x 0-8y 0+42(x 0y 0-x 0-2y 0+2)=2x 0y 0-2x 0-4y 0+4x 0y 0-x 0-2y 0+2=2,从而四边形ABNM 的面积为定值.10.已知离心率为63的椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点为F ,过F 且与x 轴垂直的直线与椭圆交于A ,B 两点,|AB |=233. (1)求此椭圆的方程;(2)已知直线y =kx +2与椭圆交于C ,D 两点,若以线段CD 为直径的圆过点E (-1,0),求k 的值.解:(1)设焦距为2c ,∵e =c a =63,a 2=b 2+c 2,∴b a =33.由题意可知b 2a =33,∴b =1,a =3, ∴椭圆的方程为x 23+y 2=1.(2)将y =kx +2代入椭圆方程,得(1+3k 2)x 2+12kx +9=0, 又直线与椭圆有两个交点,所以Δ=(12k )2-36(1+3k 2)>0,解得k 2>1. 设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则x 1+x 2=-12k 1+3k 2,x 1x 2=91+3k 2. 若以CD 为直径的圆过E 点, 则EC ―→·ED ―→=0,即(x 1+1)(x 2+1)+y 1y 2=0,而y 1y 2=(kx 1+2)(kx 2+2)=k 2x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4, 所以(x 1+1)(x 2+1)+y 1y 2 =(k 2+1)x 1x 2+(2k +1)(x 1+x 2)+5 =9(k 2+1)1+3k 2-12k (2k +1)1+3k 2+5=0, 解得k =76,满足k 2>1,所以k =76.。

高考数学如何迅速解决复杂的平面几何题

高考数学如何迅速解决复杂的平面几何题

高考数学如何迅速解决复杂的平面几何题高考数学是每年千千万万学生都面临的一场大考,其中,平面几何题一直是考生们普遍认为难以迅速解决的题型之一。

然而,通过掌握一些解题技巧和方法,我们可以在有限的时间内迅速解决复杂的平面几何题。

本文将介绍几个常用的解题思路,帮助考生提高应试能力。

一、画图是关键在解决复杂的平面几何题时,画图是关键的一步。

通过将题目中的条件和要求转化为几何图形,我们可以更直观地理解问题,也能更清晰地分析和推理。

同时,合理地选择坐标系或者其他辅助线段,可以大大简化解题过程,提高效率。

二、利用相似三角形和比例关系相似三角形和比例关系是解决平面几何题常用的重要手段。

在解题过程中,我们可以根据图形的相似性质,建立相应的比例关系,从而求解所需要的长度或者角度。

此外,利用相似三角形的性质,可以方便地推导出两条线段之间的关系,进而解决问题。

三、运用角平分线和垂直平分线的性质角平分线和垂直平分线也是解决复杂平面几何题的有效工具之一。

对于一些涉及到角度或者直线垂直性质的问题,我们可以尝试通过画角平分线或者垂直平分线来构造一些等腰三角形或者直角三角形,从而简化求解过程。

此外,利用垂直平分线的性质,可以将原来的复杂问题转化为一些较简单的几何关系,进而轻松解决。

四、使用面积、相似比和比例关系面积、相似比和比例关系也是解决复杂平面几何题的重要工具。

在解题过程中,我们可以根据图形的性质,运用面积的计算公式求解各个部分的面积,并根据面积的相等或者比例关系来推导出所需要的结果。

同时,通过相似比和比例关系的运算,我们可以求解未知线段的长度或者角度,帮助我们迅速解决复杂的平面几何题。

五、多做题,总结经验在备考高考数学时,平面几何题是需要大量练习和总结经验的题型之一。

通过多做题,我们可以不断积累解题的经验,熟练掌握各种解题思路和方法。

同时,遇到难题时,我们可以总结经验,归纳解题的要点和技巧,并将其运用到实际考试中,从而更好地解决复杂的平面几何题。

高考专题:解析几何常规题型及方法

高考专题:解析几何常规题型及方法

高考专题:解析几何常规题型及方法一、高考风向分析:高考解析几何试题一般共有3--4题(1--2个选择题, 0--1个填空题, 1个解答题), 共计20多分, 考察的知识点约为20个左右,其命题一般紧扣课本, 突出重点, 全面考察。

选择题和填空题考察直线, 圆, 圆锥曲线中的根底知识,大多概念性较强,小巧灵活,思维多于计算;而解答题重点考察圆锥曲线中的重要知识点及其综合运用,重在考察直线与圆锥曲线的位置关系、轨迹方程,以向量为载体,立意新颖,要求学生综合运用所学代数、三角、几何的知识分析问题,解决问题。

二、本章节处理方法建议:纵观历年全国各省市文、理高考试卷,普遍有一个规律:占解几分值接近一半的填空、选择题难度不大,中等及偏上的学生能将对应分数收入囊中;而占解几分值一 半偏上的解答题得分很不理想,其原因主要表达在以下几个方面:〔1〕解析几何是代数与几何的完美结合,解析几何的问题可以涉及函数、方程、不等式、三角、几何、数列、向 量等知识,形成了轨迹、最值、对称、围、参系数等多种问题,因而成为高中数学综合 能力要求最高的容之一〔2〕解析几何的计算量相对偏大〔3〕在大家的"拿可拿之分〞 的理念下,大题的前三道成了兵家必争之地,而排放位置比拟为难的第21题或22题〔有 时20题〕就成了很多人遗忘的角落,加之时间的限制,此题留白的现象比拟普遍。

鉴于解几的特点,建议在复习中做好以下几个方面.1.由于高考中解几容弹性很 大。

有容易题,有中难题。

因此在复习中基调为狠抓根底。

不能因为高考中的解几解答题 较难,就拼命地去搞难题,套新题,这样往往得不偿失;端正心态:不指望将所有的题攻 下,将时间用在稳固根底、对付"跳一跳便可够得到〞的常规题上,这样复习,高考时就 能保证首先将选择、填空题拿下,然后对于大题的第一个小问争取得分,第二小题能拿几 分算几分。

三、高考核心考点1、准确理解根本概念〔如直线的倾斜角、斜率、距离、截距等〕2、熟练掌握根本公式〔如两点间距离公式、点到直线的距离公式、斜率公式、定比分点的坐标公式、到角公式、夹角公式等〕3、熟练掌握求直线方程的方法〔如根据条件灵活选用各种形式、讨论斜率存在和不存在的各种情况、截距是否为0等等〕4、在解决直线与圆的位置关系问题中,要善于运用圆的几何性质以减少运算5、了解线性规划的意义及简单应用6、熟悉圆锥曲线中根本量的计算7、掌握与圆锥曲线有关的轨迹方程的求解方法〔如:定义法、直接法、相关点法、参数法、交轨法、几何法、待定系数法等〕8、掌握直线与圆锥曲线的位置关系的常见判定方法,能应用直线与圆锥曲线的位置关系解决一些常见问题四、常规题型及解题的技巧方法A:常规题型方面〔1〕中点弦问题具有斜率的弦中点问题,常用设而不求法〔点差法〕:设曲线上两点为(,)x y 11,(,)x y 22,代入方程,然后两方程相减,再应用中点关系及斜率公式,消去四个参数。

2024年高考数学总复习第九章《平面解析几何》两条直线的位置关系

2024年高考数学总复习第九章《平面解析几何》两条直线的位置关系

2024年高考数学总复习第九章《平面解析几何》§9.2两条直线的位置关系最新考纲1.能根据斜率判定两条直线平行或垂直.2.能用解方程组的方法求两直线的交点坐标.3.探索并掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.1.两条直线的位置关系(1)两条直线平行与垂直①两条直线平行:(ⅰ)对于两条不重合的直线l 1,l 2,若其斜率分别为k 1,k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2.(ⅱ)当直线l 1,l 2不重合且斜率都不存在时,l 1∥l 2.②两条直线垂直:(ⅰ)如果两条直线l 1,l 2的斜率存在,设为k 1,k 2,则有l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1.(ⅱ)当其中一条直线的斜率不存在,而另一条的斜率为0时,l 1⊥l 2.(2)两条直线的交点直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则l 1与l 2的交点坐标就是方程组1x +B 1y +C 1=0,2x +B 2y +C 2=0的解.2.几种距离(1)两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)之间的距离|P 1P 2|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2.(2)点P 0(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.(3)两条平行线Ax +By +C 1=0与Ax +By +C 2=0(其中C 1≠C 2)间的距离d =|C 1-C 2|A 2+B2.概念方法微思考1.若两条直线l 1与l 2垂直,则它们的斜率有什么关系?提示当两条直线l 1与l 2的斜率都存在时,12l l k k ⋅=-1;当两条直线中一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在时,l 1与l 2也垂直.2.应用点到直线的距离公式和两平行线间的距离公式时应注意什么?提示(1)将方程化为最简的一般形式.(2)利用两平行线之间的距离公式时,应使两平行线方程中x ,y 的系数分别对应相等.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)当直线l 1和l 2斜率都存在时,一定有k 1=k 2⇒l 1∥l 2.(×)(2)已知直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0(A 1,B 1,C 1,A 2,B 2,C 2为常数),若直线l 1⊥l 2,则A 1A 2+B 1B 2=0.(√)(3)点P (x 0,y 0)到直线y =kx +b 的距离为|kx 0+b |1+k2.(×)(4)直线外一点与直线上一点的距离的最小值就是点到直线的距离.(√)(5)若点A ,B 关于直线l :y =kx +b (k ≠0)对称,则直线AB 的斜率等于-1k ,且线段AB 的中点在直线l 上.(√)题组二教材改编2.已知点(a,2)(a >0)到直线l :x -y +3=0的距离为1,则a 等于()A.2B .2-2 C.2-1D.2+1答案C 解析由题意得|a -2+3|1+1=1.解得a =-1+2或a =-1- 2.∵a >0,∴a =-1+ 2.3.已知P (-2,m ),Q (m,4),且直线PQ 垂直于直线x +y +1=0,则m =________.答案1解析由题意知m -4-2-m=1,所以m -4=-2-m ,所以m =1.4.若三条直线y =2x ,x +y =3,mx +2y +5=0相交于同一点,则m 的值为________.答案-9解析=2x ,+y =3,=1,=2.所以点(1,2)满足方程mx +2y +5=0,即m ×1+2×2+5=0,所以m =-9.题组三易错自纠5.直线2x +(m +1)y +4=0与直线mx +3y -2=0平行,则m 等于()A .2B .-3C .2或-3D .-2或-3答案C解析直线2x +(m +1)y +4=0与直线mx +3y -2=0平行,则有2m =m +13≠4-2m =2或-3.故选C.6.直线2x +2y +1=0,x +y +2=0之间的距离是______.答案324解析先将2x +2y +1=0化为x +y +12=0,则两平行线间的距离为d =|2-12|2=324.7.若直线(3a +2)x +(1-4a )y +8=0与(5a -2)x +(a +4)y -7=0垂直,则a =________.答案0或1解析由两直线垂直的充要条件,得(3a +2)(5a -2)+(1-4a )(a +4)=0,解得a =0或a =1.题型一两条直线的平行与垂直例1已知直线l 1:ax +2y +6=0和直线l 2:x +(a -1)y +a 2-1=0.(1)试判断l 1与l 2是否平行;(2)当l 1⊥l 2时,求a 的值.解(1)方法一当a =1时,l 1:x +2y +6=0,l 2:x =0,l 1不平行于l 2;当a =0时,l 1:y =-3,l 2:x -y -1=0,l 1不平行于l 2;当a ≠1且a ≠0时,两直线可化为l 1:y =-a2x -3,l 2:y =11-ax -(a +1),l 1∥l 2-a2=11-a ,3≠-(a +1),解得a =-1,综上可知,当a=-1时,l1∥l2,a≠-1时,l1与l2不平行.方法二由A1B2-A2B1=0,得a(a-1)-1×2=0,由A1C2-A2C1≠0,得a(a2-1)-1×6≠0,∴l1∥l2(a-1)-1×2=0,(a2-1)-1×6≠0,2-a-2=0,(a2-1)≠6,可得a=-1,故当a=-1时,l1∥l2.a≠-1时,l1与l2不平行.(2)方法一当a=1时,l1:x+2y+6=0,l2:x=0,l1与l2不垂直,故a=1不成立;当a=0时,l1:y=-3,l2:x-y-1=0,l1不垂直于l2,故a=0不成立;当a≠1且a≠0时,l1:y=-a2x-3,l2:y=11-ax-(a+1),·11-a=-1,得a=23.方法二由A1A2+B1B2=0,得a+2(a-1)=0,可得a=23.思维升华(1)当直线方程中存在字母参数时,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也要考虑到斜率不存在的特殊情况.同时还要注意x,y的系数不能同时为零这一隐含条件.(2)在判断两直线平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论.跟踪训练1(1)(2018·潍坊模拟)直线l1:(3+m)x+4y=5-3m,l2:2x+(5+m)y=8,则“m=-1或m=-7”是“l1∥l2”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案B解析由题意,当直线l1∥l2时,满足3+m2=45+m≠5-3m8,解得m=-7,所以“m=-1或m=-7”是“l1∥l2”的必要不充分条件,故选B.(2)(2018·青岛模拟)已知两条直线l1:ax-by+4=0和l2:(a-1)x+y+b=0,求满足下列条件的a,b的值.①l1⊥l2,且直线l1过点(-3,-1);②l 1∥l 2,且坐标原点到这两条直线的距离相等.解①∵l 1⊥l 2,∴a (a -1)-b =0,又∵直线l 1过点(-3,-1),∴-3a +b +4=0.故a =2,b =2.②∵直线l 2的斜率存在,l 1∥l 2,∴直线l 1的斜率存在.∴k 1=k 2,即ab=1-a .又∵坐标原点到这两条直线的距离相等,∴l 1,l 2在y 轴上的截距互为相反数,即4b=b .故a =2,b =-2或a =23,b =2.题型二两直线的交点与距离问题1.(2018·西宁调研)若直线l 与两直线y =1,x -y -7=0分别交于M ,N 两点,且MN 的中点是P (1,-1),则直线l 的斜率是()A .-23 B.23C .-32D.32答案A解析由题意,设直线l 的方程为y =k (x -1)-1,分别与y =1,x -y -7=0联立解得1,又因为MN 的中点是P (1,-1),所以由中点坐标公式得k =-23.2.若P ,Q 分别为直线3x +4y -12=0与6x +8y +5=0上任意一点,则|PQ |的最小值为()A.95B.185C.2910D.295答案C解析因为36=48≠-125,所以两直线平行,将直线3x +4y -12=0化为6x +8y -24=0,由题意可知|PQ |的最小值为这两条平行直线间的距离,即|-24-5|62+82=2910,所以|PQ |的最小值为2910.3.已知直线y =kx +2k +1与直线y =-12x +2的交点位于第一象限,则实数k 的取值范围是________.答案-16,解析方法一=kx +2k +1,=-12x +2,=2-4k 2k +1,=6k +12k +1.(若2k +1=0,即k =-12,则两直线平行)∴又∵交点位于第一象限,,,解得-16<k <12.方法二如图,已知直线y =-12x +2与x 轴、y 轴分别交于点A (4,0),B (0,2).而直线方程y =kx +2k +1可变形为y -1=k (x +2),表示这是一条过定点P (-2,1),斜率为k 的动直线.∵两直线的交点在第一象限,∴两直线的交点必在线段AB 上(不包括端点),∴动直线的斜率k 需满足k P A <k <k PB .∵k P A =-16,k PB =12.∴-16<k <12.4.已知A (4,-3),B (2,-1)和直线l :4x +3y -2=0,若在坐标平面内存在一点P ,使|PA |=|PB |,且点P 到直线l 的距离为2,则P点坐标为________________.答案(1,-4)解析设点P 的坐标为(a ,b ).∵A (4,-3),B (2,-1),∴线段AB 的中点M 的坐标为(3,-2).而AB 的斜率k AB =-3+14-2=-1,∴线段AB 的垂直平分线方程为y +2=x -3,即x -y -5=0.∵点P (a ,b )在直线x -y -5=0上,∴a -b -5=0.①又点P (a ,b )到直线l :4x +3y -2=0的距离为2,∴|4a +3b -2|42+32=2,即4a +3b -2=±10,②由①②a =1,b =-4a =277,b =-87.∴所求点P 的坐标为(1,-4)277,-87思维升华(1)求过两直线交点的直线方程的方法先求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程.(2)利用距离公式应注意:①点P (x 0,y 0)到直线x =a 的距离d =|x 0-a |,到直线y =b 的距离d =|y 0-b |;②两平行线间的距离公式要把两直线方程中x ,y 的系数化为相等.题型三对称问题命题点1点关于点中心对称例2过点P (0,1)作直线l ,使它被直线l 1:2x +y -8=0和l 2:x -3y +10=0截得的线段被点P 平分,则直线l 的方程为________________.答案x +4y -4=0解析设l 1与l 的交点为A (a,8-2a ),则由题意知,点A 关于点P 的对称点B (-a,2a -6)在l 2上,代入l 2的方程得-a -3(2a -6)+10=0,解得a =4,即点A (4,0)在直线l 上,所以直线l 的方程为x +4y -4=0.命题点2点关于直线对称例3如图,已知A (4,0),B(0,4),从点P (2,0)射出的光线经直线AB 反射后再射到直线OB 上,最后经直线OB 反射后又回到P 点,则光线所经过的路程是()A .33B .6C .210D .25答案C解析直线AB 的方程为x +y =4,点P (2,0)关于直线AB 的对称点为D (4,2),关于y 轴的对称点为C (-2,0),则光线经过的路程为|CD |=62+22=210.命题点3直线关于直线的对称问题例4直线2x -y +3=0关于直线x -y +2=0对称的直线方程是______________.答案x -2y +3=0解析设所求直线上任意一点P (x ,y ),则P 关于x -y +2=0的对称点为P ′(x 0,y 0),-y +y 02+2=0,(y -y 0),0=y -2,0=x +2,由点P ′(x 0,y 0)在直线2x -y +3=0上,∴2(y -2)-(x +2)+3=0,即x -2y +3=0.思维升华解决对称问题的方法(1)中心对称①点P (x ,y )关于Q (a ,b )的对称点P ′(x ′,y ′)′=2a -x ,′=2b -y .②直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决.(2)轴对称①点A (a ,b )关于直线Ax +By +C =0(B ≠0)的对称点A ′(m ,n ),则有1,B ·b +n 2+C =0.②直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决.跟踪训练2已知直线l :3x -y +3=0,求:(1)点P (4,5)关于l 的对称点;(2)直线x -y -2=0关于直线l 对称的直线方程;(3)直线l 关于(1,2)的对称直线.解(1)设P (x ,y )关于直线l :3x -y +3=0的对称点为P ′(x ′,y ′),∵k PP ′·k l =-1,即y ′-yx ′-x×3=-1.①又PP ′的中点在直线3x -y +3=0上,∴3×x ′+x 2-y ′+y 2+3=0.②由①②′=-4x +3y -95,③′=3x +4y +35.④把x =4,y =5代入③④得x ′=-2,y ′=7,∴点P (4,5)关于直线l 的对称点P ′的坐标为(-2,7).(2)用③④分别代换x -y -2=0中的x ,y ,得关于l 对称的直线方程为-4x +3y -95-3x +4y +35-2=0,化简得7x +y +22=0.(3)在直线l :3x -y +3=0上取点M (0,3),关于(1,2)的对称点M ′(x ′,y ′),∴x ′+02=1,x ′=2,y ′+32=2,y ′=1,∴M ′(2,1).l 关于(1,2)的对称直线平行于l ,∴k =3,∴对称直线方程为y -1=3×(x -2),即3x -y -5=0.妙用直线系求直线方程在求解直线方程的题目中,可采用设直线系方程的方式简化运算,常见的直线系有平行直线系,垂直直线系和过直线交点的直线系.一、平行直线系例1求与直线3x +4y +1=0平行且过点(1,2)的直线l 的方程.解由题意,设所求直线方程为3x +4y +c =0(c ≠1),又因为直线过点(1,2),所以3×1+4×2+c =0,解得c =-11.因此,所求直线方程为3x +4y -11=0.二、垂直直线系例2求经过A (2,1),且与直线2x +y -10=0垂直的直线l 的方程.解因为所求直线与直线2x +y -10=0垂直,所以设该直线方程为x -2y +C =0,又直线过点A (2,1),所以有2-2×1+C =0,解得C =0,即所求直线方程为x -2y =0.三、过直线交点的直线系例3求经过两直线l 1:x -2y +4=0和l 2:x +y -2=0的交点P ,且与直线l 3:3x -4y +5=0垂直的直线l 的方程.解方法一-2y +4=0,+y -2=0,得P (0,2).∵l 3的斜率为34,且l ⊥l 3,∴直线l 的斜率为-43,由斜截式可知l 的方程为y =-43x +2,即4x +3y -6=0.方法二设直线l 的方程为x -2y +4+λ(x +y -2)=0,即(1+λ)x +(λ-2)y +4-2λ=0.又∵l ⊥l 3,∴3×(1+λ)+(-4)×(λ-2)=0,解得λ=11.∴直线l 的方程为4x +3y -6=0.1.直线2x +y +m =0和x +2y +n =0的位置关系是()A .平行B .垂直C .相交但不垂直D .不能确定答案C解析直线2x +y +m =0的斜率k 1=-2,直线x +2y +n =0的斜率k 2=-12,则k 1≠k 2,且k 1k 2≠-1.故选C.2.已知直线l 1:x +my +7=0和l 2:(m -2)x +3y +2m =0互相平行,则实数m 等于()A .-1或3B .-1C .-3D .1或-3答案A解析当m =0时,显然不符合题意;当m ≠0时,由题意得,m -21=3m ≠2m7,解得m =-1或m =3,故选A.3.已知过点A (-2,m )和B (m,4)的直线为l 1,直线2x +y -1=0为l 2,直线x +ny +1=0为l 3.若l 1∥l 2,l 2⊥l 3,则实数m +n 的值为()A .-10B .-2C .0D .8答案A解析因为l 1∥l 2,所以k AB =4-mm +2=-2.解得m =-8.又因为l 2⊥l 3,所以-1n ×(-2)=-1,解得n =-2,所以m +n =-10.4.过点M (-3,2),且与直线x +2y -9=0平行的直线方程是()A .2x -y +8=0B .x -2y +7=0C .x +2y +4=0D .x +2y -1=0答案D 解析方法一因为直线x +2y -9=0的斜率为-12,所以与直线x +2y -9=0平行的直线的斜率为-12,又所求直线过M (-3,2),所以所求直线的点斜式方程为y -2=-12(x +3),化为一般式得x +2y -1=0.故选D.方法二由题意,设所求直线方程为x +2y +c =0,将M (-3,2)代入,解得c =-1,所以所求直线为x +2y -1=0.故选D.5.若直线l 1:x +ay +6=0与l 2:(a -2)x +3y +2a =0平行,则l 1与l 2之间的距离为()A.423B .42 C.823D .22答案C解析∵l 1∥l 2,∴a ≠2且a ≠0,∴1a -2=a 3≠62a,解得a =-1,∴l 1与l 2的方程分别为l 1:x -y +6=0,l 2:x -y +23=0,∴l 1与l 2的距离d =|6-23|2=823.6.已知直线l1:y=2x+3,直线l2与l1关于直线y=-x对称,则直线l2的斜率为()A.1 2B.-12C.2D.-2答案A解析直线y=2x+3与y=-x的交点为A(-1,1),而直线y=2x+3上的点(0,3)关于y=-x的对称点为B(-3,0),而A,B两点都在l2上,所以kl2=1-0-1-(-3)=12.7.已知直线l1:ax+y-6=0与l2:x+(a-2)y+a-1=0相交于点P,若l1⊥l2,则a=________,此时点P的坐标为________.答案1(3,3)解析∵直线l1:ax+y-6=0与l2:x+(a-2)y+a-1=0相交于点P,且l1⊥l2,∴a×1+1×(a-2)=0,即a=1+y-6=0,-y=0,易得x=3,y=3,∴P(3,3).8.将一张坐标纸折叠一次,使得点(0,2)与点(4,0)重合,点(7,3)与点(m,n)重合,则m+n=________.答案34 5解析由题意可知,纸的折痕应是点(0,2)与点(4,0)连线的中垂线,即直线y=2x-3,它也是点(7,3)与点(m,n)连线的中垂线,2×7+m2-3,=-12,=35,=315,故m+n=34 5 .9.直线l1:y=2x+3关于直线l:y=x+1对称的直线l2的方程为______________.答案x-2y=0解析=2x+3,=x+1,解得直线l1与l的交点坐标为(-2,-1),所以可设直线l2的方程为y+1=k(x+2),即kx-y+2k-1=0.在直线l上任取一点(1,2),由题设知点(1,2)到直线l1,l2的距离相等,由点到直线的距离公式得|k -2+2k -1|k 2+1=|2-2+3|22+1,解得k =12(k =2舍去),所以直线l 2的方程为x -2y =0.10.已知入射光线经过点M (-3,4),被直线l :x -y +3=0反射,反射光线经过点N (2,6),则反射光线所在直线的方程为______________.答案6x -y -6=0解析设点M (-3,4)关于直线l :x -y +3=0的对称点为M ′(a ,b ),则反射光线所在直线过点M ′,=-1,-b +42+3=0,解得a =1,b =0.又反射光线经过点N (2,6),所以所求直线的方程为y -06-0=x -12-1,即6x -y -6=0.11.已知方程(2+λ)x -(1+λ)y -2(3+2λ)=0与点P (-2,2).(1)证明:对任意的实数λ,该方程都表示直线,且这些直线都经过同一定点,并求出这一定点的坐标;(2)证明:该方程表示的直线与点P 的距离d 小于42.(1)解显然2+λ与-(1+λ)不可能同时为零,故对任意的实数λ,该方程都表示直线.∵方程可变形为2x -y -6+λ(x -y -4)=0,x -y -6=0,-y -4=0,=2,=-2,故直线经过的定点为M (2,-2).(2)证明过P 作直线的垂线段PQ ,由垂线段小于斜线段知|PQ |≤|PM |,当且仅当Q 与M 重合时,|PQ |=|PM |,此时对应的直线方程是y +2=x -2,即x -y -4=0.但直线系方程唯独不能表示直线x -y -4=0,∴M 与Q 不可能重合,而|PM |=42,∴|PQ |<42,故所证成立.12.已知三条直线:l 1:2x -y +a =0(a >0);l 2:-4x +2y +1=0;l 3:x +y -1=0,且l 1与l 2间的距离是7510.(1)求a 的值;(2)能否找到一点P ,使P 同时满足下列三个条件:①点P 在第一象限;②点P 到l 1的距离是点P 到l 2的距离的12;③点P 到l 1的距离与点P 到l 3的距离之比是2∶5.若能,求点P 的坐标;若不能,说明理由.解(1)直线l 2:2x -y -12=0,所以两条平行线l 1与l 2间的距离为d =7510,所以|a +12|5=7510,即|a +12|=72,又a >0,解得a =3.(2)假设存在点P ,设点P (x 0,y 0).若P 点满足条件②,则P 点在与l 1,l 2平行的直线l ′:2x -y +c =0上,且|c -3|5=12|c +12|5,即c =132或116,所以2x 0-y 0+132=0或2x 0-y 0+116=0;若P 点满足条件③,由点到直线的距离公式,有|2x 0-y 0+3|5=25|x 0+y 0-1|2,即|2x 0-y 0+3|=|x 0+y 0-1|,所以x 0-2y 0+4=0或3x 0+2=0;由于点P 在第一象限,所以3x 0+2=0不可能.联立方程2x 0-y 0+132=0和x 0-2y 0+4=0,0=-3,0=12,(舍去)联立方程2x 0-y 0+116=0和x 0-2y 0+4=0,=19,0=3718.所以存在点P 13.已知直线y =2x 是△ABC 中∠C 的平分线所在的直线,若点A ,B 的坐标分别是(-4,2),(3,1),则点C的坐标为()A.(-2,4)B.(-2,-4) C.(2,4)D.(2,-4)答案C解析设A(-4,2)关于直线y=2x的对称点为(x,y),则2=-1,2×-4+x2,解得=4,=-2,∴BC所在直线方程为y-1=-2-14-3(x-3),即3x+y-10=0.同理可得点B(3,1)关于直线y=2x的对称点为(-1,3),∴AC所在直线方程为y-2=3-2-1-(-4)(x+4),即x-3y+10=0.x+y-10=0,-3y+10=0,=2,=4,则C(2,4).故选C.14.若三条直线y=2x,x+y=3,mx+ny+5=0相交于同一点,则点(m,n)到原点的距离的最小值为()A.5B.6C.23D.25答案A解析=2x,+y=3,解得x=1,y=2.把(1,2)代入mx+ny+5=0可得,m+2n+5=0.∴m=-5-2n.∴点(m,n)到原点的距离d=m2+n2=(5+2n)2+n2=5(n+2)2+5≥5,当n=-2,m=-1时取等号.∴点(m,n)到原点的距离的最小值为 5.15.数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知△ABC的顶点A (1,0),B (0,2),且AC =BC ,则△ABC 的欧拉线的方程为()A .4x +2y +3=0B .2x -4y +3=0C .x -2y +3=0D .2x -y +3=0答案B解析因为AC =BC ,所以欧拉线为AB 的中垂线,又A (1,0),B (0,2),故AB k AB =-2,故AB 的中垂线方程为y -1即2x -4y +3=0.16.在平面直角坐标系xOy 中,将直线l 沿x 轴正方向平移3个单位长度,沿y 轴正方向平移5个单位长度,得到直线l 1.再将直线l 1沿x 轴正方向平移1个单位长度,沿y 轴负方向平移2个单位长度,又与直线l 重合.若直线l 与直线l 1关于点(2,4)对称,求直线l 的方程.解由题意知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =kx +b ,将直线l 沿x 轴正方向平移3个单位长度,沿y 轴正方向平移5个单位长度,得到直线l 1:y =k (x -3)+5+b ,将直线l 1沿x 轴正方向平移1个单位长度,沿y 轴负方向平移2个单位长度,则平移后的直线方程为y =k (x -3-1)+b +5-2,即y =kx +3-4k +b ,∴b =3-4k +b ,解得k =34,∴直线l 的方程为y =34x +b ,直线l 1为y =34x +114+b ,取直线l 上的一点,b P 关于点(2,4)-m ,8-b ∴8-b -3m 4=34(4-m )+b +114,解得b =98.∴直线l 的方程是y =34x +98,即6x -8y +9=0.。

高考数学解析几何9种题型的解题技巧!

高考数学解析几何9种题型的解题技巧!

解析几何命题趋向:
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,属容易题,对称问题常以填空题出现
3.考查圆锥曲线的基础知识和基本方法的题多以填空题的形式出现,有时会出现有一定灵活性和综合性较强的题,如求轨迹,与向量结合,与求最值结合,属中档题。

考点透视
一.直线和圆的方程
1.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.
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.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.。

高考数学平面解析几何的复习方法总结

高考数学平面解析几何的复习方法总结

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。

高考数学几何题解析

高考数学几何题解析

高考数学几何题解析数学是高考中最重要的科目之一,而数学几何部分更是学生们的难点之一。

通过对高考数学几何题的解析,可以帮助学生更好地理解和掌握相关知识,提高解题能力。

一、平面几何1. 直线与线段的关系:在平面几何中,直线和线段是最基本的几何对象。

直线是无限延伸的,而线段是有限的部分。

在解题时,需要根据具体的题目要求来确定是直线还是线段。

2. 相交定理:两条直线相交于一点,则该点在两条直线的垂直平分线上。

这个定理在平面几何中经常用于解题,特别是在证明题中。

3. 平行定理:两条直线如果分别与第三条直线相交,并且在同一侧,那么这两条直线是平行的。

通过平行定理,可以推导出很多与平行直线有关的性质。

4. 三角形的性质:三角形是平面几何中的重要图形。

在解题时,需要熟练掌握三角形的性质,如内角和为180度、等腰三角形的底角相等等。

5. 相似三角形:相似三角形是指两个三角形的对应角相等,对应边成比例。

相似三角形的重要性在于可以推导出很多几何问题,如比例尺、海伦公式等。

二、立体几何1. 平行四边形的性质:平行四边形是指有两对边分别平行的四边形。

在解题时,可以利用平行四边形的性质来推导出其他几何问题,如正方形的性质、矩形的性质等。

2. 立体图形的投影:在解题时,经常会涉及到立体图形的投影。

通过图形的投影,可以确定图形的形状和大小。

3. 空间几何体的计算:在解题时,会遇到各种空间几何体的计算问题,如球的体积、圆柱体的体积等。

熟练运用相关公式和计算方法可以快速解决这类问题。

4. 空间几何体的位置关系:在解题时,会经常涉及到空间几何体的位置关系,如点与平面的关系、直线与平面的关系等。

需要灵活运用相关定理和公式来推导和计算。

三、解题技巧1. 要认真分析问题,理清解题思路。

在解题前,先认真阅读题目,理解问题的要求和条件。

可以在纸上绘制图形,帮助理清解题思路。

2. 熟练掌握相关定理和公式。

在解题时,需要熟练掌握相关的几何定理和公式,这样才能快速地推导和计算。

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高考数学中的平面几何解析技巧在高考数学中,平面几何是必考的一部分,而解析几何作为一种数学工具,可以在平面几何的研究中发挥重要的作用。

掌握解析几何的技巧,能够让我们在解决平面几何问题时更加轻松、准确。

本文将从解析坐标系、直线、圆等方面介绍高考数学中的平面几何解析技巧。

一、解析坐标系
解析坐标系是解析几何的基础。

在平面直角坐标系中,我们可以通过选取一个原点和两个互相垂直的坐标轴,将平面上的任意点与一组有序实数对应起来。

坐标系使我们可以把平面上的点表示成有序实数对,从而使得我们可以通过代数方式来研究几何问题。

在解决平面几何问题时,我们可以首先确定合适的解析坐标系,然后写出点的坐标形式,建立方程进行分析。

例如,当我们求两点之间的距离时,我们可以使用勾股定理或者距离公式,将点的坐标带入,进行计算。

二、直线的解析方程
在平面几何中,直线是较为基础的图形之一。

解析几何的直线
由解析方程描述。

直线的解析方程有两种形式:一般式和截距式。

对于一般式方程$Ax+By+C=0$,A、B、C为实数,可以看作
是直线的标准形式。

对于截距式$y=kx+b$,k、b为实数,可以强
化我们对于直线的理解。

在使用直线方程求解平面几何问题时,
我们可以根据问题所给的条件,选择合适的方程形式,运用代数
方法解决问题。

三、圆的解析方程
圆是几何形体中常见的图形之一。

解析几何的圆通过解析方程
描述。

圆的解析方程有两种形式:标准方程和一般式方程。

对于标准方程$(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$,a、b为圆心的坐标,r为
圆的半径,可以帮助我们准确地确定圆心和半径等圆的特征。


于一般式方程$Ax^2+Ay^2+Bx+Cy+D=0$,A、B、C、D为实数,可以看作是圆的标准形式。

在使用圆的解析方程求解平面几何问
题时,我们可以根据问题所给的条件,选择合适的方程形式进行
建立,运用代数方法解决问题。

四、解析几何的实际应用
解析几何作为一种数学工具,在实际生活中也发挥了重要的作用。

例如,在建筑设计中,我们需要精确地计算出墙体之间的角
度和距离;在机械制造中,我们需要精确地计算出零件之间的位
置关系;在地图绘制中,我们需要精确地计算出地图上各个城镇
的位置。

解析几何给我们提供了一种简单而准确地描述几何问题
的方法,使得我们可以通过代数方法来解决实际问题。

总之,掌握解析几何的技巧,能够帮助我们在高考数学中取得
较好的成绩。

同时,解析几何作为一种数学工具,在实际生活中
也发挥着重要的作用。

希望大家在学习解析几何时,能够善于应
用其技巧和方法,为实现自己的目标和梦想奠定坚实的数学基础。

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