高考数学复习解析几何的题型及方法
高考数学:解析几何常考题型及解题方法汇总(含详解),

相信很多同学都知道,解析几何其实并不难,解题思路也相对简单,但是它却折磨着大多数的考生们!
为什么?因为它的计算量实在是太大了,想找个简单快捷的方法去做都是很不容易的一件事。
在高考数学中,解析几何属于必考题,而且其所占的分值和函数也相差不大,都是在3 0分左右,但是它并没有像函数压轴题一样,让人看了就想放弃。
但是只要找对方法,你会发现其实解析几何也没有想象中的那么折磨人,而且出乎意料的简单。
今天,学长就为同学们整理了高考数学中解析几何的热点常考题和解题方法的汇总,希望同学们好好把握,在高考中取得一个更好的成绩!
需要电子打印版的同学可以私信发送,解析几何,就可以打印出来了!用起来超方便!!!。
2023年新高考数学大一轮复习专题六解析几何第6讲圆锥曲线的定点问题(含答案)

新高考数学大一轮复习专题:第6讲 定点问题 母题 已知椭圆C :x 24+y 2=1,点P (0,1),设直线l 不经过P 点且与C 相交于A ,B 两点,若直线PA 与直线PB 的斜率的和为-1,求证:l 过定点.思路分析❶l 斜率k 存在时写出l 的方程↓❷联立l ,C 的方程,设而不求↓❸计算k PA ,k PB 并代入k PA +k PB =-1↓❹分析直线方程,找出定点证明 设直线PA 与直线PB 的斜率分别为k 1,k 2.如果l 与x 轴垂直,设l :x =t ,由题设知t ≠0,且|t |<2,可得A ,B 的坐标分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,4-t 22,⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,-4-t 22, 则k 1+k 2=4-t 2-22t -4-t 2+22t=-1,得t =2,不符合题设. 从而可设l :y =kx +m (m ≠1).将y =kx +m 代入x 24+y 2=1得(4k 2+1)x 2+8kmx +4m 2-4=0. 由题设可知Δ=16(4k 2-m 2+1)>0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-8km 4k 2+1,x 1x 2=4m 2-44k 2+1. 而k 1+k 2=y 1-1x 1+y 2-1x 2 =kx 1+m -1x 1+kx 2+m -1x 2 =2kx 1x 2+m -1x 1+x 2x 1x 2.由题设k 1+k 2=-1,故(2k +1)x 1x 2+(m -1)(x 1+x 2)=0,即(2k +1)·4m 2-44k 2+1+(m -1)·-8km 4k 2+1=0, 解得k =-m +12. 当且仅当m >-1时,Δ>0,于是l :y =-m +12x +m , 即y +1=-m +12(x -2),所以l 过定点(2,-1).[子题1] 已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,O 是坐标原点.若点E (-2,0),直线l 不与坐标轴垂直,且∠AEO =∠BEO ,求证:直线l 过定点. 证明 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意可设直线l 的方程为x =ny +b (n ≠0),由⎩⎪⎨⎪⎧ x =ny +b ,y 2=4x ,得y 2-4ny -4b =0, 则y 1+y 2=4n ,y 1y 2=-4b .由∠AEO =∠BEO ,得k EA =-k EB ,即y 1x 1+2=-y 2x 2+2, 整理得y 1x 2+2y 1+x 1y 2+2y 2=0,即y 1(ny 2+b )+2y 1+(ny 1+b )y 2+2y 2=0,整理得2ny 1y 2+(b +2)(y 1+y 2)=0,即-8bn +4(b +2)n =0,得b =2,故直线l 的方程为x =ny +2(n ≠0),所以直线l 过定点(2,0).[子题2] (2020·湖南四校联考)已知抛物线C :y 2=4x 与过点(2,0)的直线l 交于M ,N 两点,若MP →=12MN →,PQ ⊥y 轴,垂足为Q ,求证:以PQ 为直径的圆过定点. 证明 由题意可知,直线l 的斜率不为0,设其方程为x =my +2(m ∈R ),将x =my +2代入y 2=4x ,消去x 可得y 2-4my -8=0,显然Δ=16m 2+32>0,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-8,因为MP →=12MN →,所以P 是线段MN 的中点, 设P (x P ,y P ),则x P =x 1+x 22=m y 1+y 2+42=2m 2+2, y P =y 1+y 22=2m ,所以P (2m 2+2,2m ),又PQ ⊥y 轴,垂足为Q ,所以Q (0,2m ),设以PQ 为直径的圆经过点A (x 0,y 0),则AP →=(2m 2+2-x 0,2m -y 0),AQ →=(-x 0,2m -y 0),所以AP →·AQ →=0,即-x 0(2m 2+2-x 0)+(2m -y 0)2=0,化简可得(4-2x 0)m 2-4y 0m +x 20+y 20-2x 0=0,①令⎩⎪⎨⎪⎧ 4-2x 0=0,4y 0=0,x 20+y 20-2x 0=0,可得⎩⎪⎨⎪⎧ x 0=2,y 0=0,所以当x 0=2,y 0=0时,对任意的m ∈R ,①式恒成立,所以以PQ 为直径的圆过定点,该定点的坐标为(2,0).规律方法 动线过定点问题的两大类型及解法(1)动直线l 过定点问题,解法:设动直线方程(斜率存在)为y =kx +t ,由题设条件将t 用k 表示为t =mk ,得y =k (x +m ),故动直线过定点(-m,0).(2)动曲线C 过定点问题,解法:引入参变量建立曲线C 的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点. 跟踪演练1.(2020·北京东城区模拟)已知椭圆C :x 26+y 22=1的右焦点为F ,直线l :y =kx +m (k ≠0)过点F ,且与椭圆C 交于P ,Q 两点,如果点P 关于x 轴的对称点为P ′,求证:直线P ′Q 过x 轴上的定点.证明 ∵c =6-2=2,∴F (2,0),直线l :y =kx +m (k ≠0)过点F ,∴m =-2k ,∴l :y =k (x -2).由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+3y 2=6,y =k x -2,得(3k 2+1)x 2-12k 2x +12k 2-6=0. 依题意Δ>0,设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=12k 23k 2+1,x 1x 2=12k 2-63k 2+1. ∵点P 关于x 轴的对称点为P ′,则P ′(x 1,-y 1).∴直线P ′Q 的方程可以设为y +y 1=y 2+y 1x 2-x 1(x -x 1),令y =0,x =x 2y 1-x 1y 1y 1+y 2+x 1=x 2y 1+x 1y 2y 1+y 2 =kx 2x 1-2+kx 1x 2-2k x 1+x 2-4=2x 1x 2-2x 1+x 2x 1+x 2-4=2×12k 2-63k 2+1-2×12k 23k 2+112k 23k 2+1-4=3. ∴直线P ′Q 过x 轴上的定点(3,0).2.已知P (0,2)是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点,C 的离心率e =33. (1)求椭圆的方程;(2)过点P 的两条直线l 1,l 2分别与C 相交于不同于点P 的A ,B 两点,若l 1与l 2的斜率之和为-4,则直线AB 是否经过定点?若是,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.解 (1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ b =2,c a =33,a 2=b 2+c 2,解得a =6,b =2,c =2,∴椭圆的方程为x 26+y 24=1. (2)当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y =kx +t (t ≠2),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +t ,x 26+y 24=1,消去y 并整理, 可得(3k 2+2)x 2+6ktx +3t 2-12=0,∴Δ=36(kt )2-4×(3k 2+2)(3t 2-12)>0,即24(6k 2-t 2+4)>0,则x 1+x 2=-6kt 3k 2+2,x 1x 2=3t 2-123k 2+2, 由l 1与l 2的斜率之和为-4,可得y 1-2x 1+y 2-2x 2=-4, 又y 1=kx 1+t ,y 2=kx 2+t ,∴y 1-2x 1+y 2-2x 2=kx 1+t -2x 1+kx 2+t -2x 2=2k +t -2x 1+x 2x 1x 2=2k +t -2·-6kt 3k 2+23t 2-123k 2+2=-4, ∵t ≠2,化简可得t =-k -2,∴y =kx -k -2=k (x -1)-2,∴直线AB 经过定点(1,-2).当直线AB 的斜率不存在时,设直线AB 的方程为x =m ,A (m ,y 1),B (m ,y 2),∴y 1-2m +y 2-2m =y 1+y 2-4m=-4, 又点A ,B 均在椭圆上,∴A ,B 关于x 轴对称,∴y 1+y 2=0,∴m =1,故直线AB 的方程为x =1,也过点(1,-2),综上直线AB 经过定点,定点为(1,-2).专题强化练1.已知椭圆C :x 22+y 2=1,设直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,D (0,-1),若直线AD 与直线BD 的斜率之积为16.证明:直线l 恒过定点. 证明 ①当直线l 斜率不存在时,设l :x =m ,A (m ,y A ),B (m ,-y A ),因为点A (m ,y A )在椭圆x 22+y 2=1上, 所以m 22+y 2A =1,即y 2A =1-m 22, 所以k AD ·k BD =y A +1m ·-y A +1m =1-y 2A m 2=m 22m 2=12≠16,不满足题意. ②当直线l 斜率存在时,设l :y =kx +b (b ≠-1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +b ,x 2+2y 2-2=0,整理得 (1+2k 2)x 2+4kbx +2b 2-2=0,依题意得,Δ>0,所以x 1+x 2=-4kb 1+2k 2,x 1x 2=2b 2-21+2k 2,则k AD ·k BD =y 1+1x 1·y 2+1x 2 =kx 1+b kx 2+b +[k x 2+x 1+2b ]+1x 1x 2 =k 2x 1x 2+kb +k x 1+x 2+b 2+2b +1x 1x 2. 将x 1+x 2=-4kb 1+2k 2,x 1x 2=2b 2-21+2k2, 代入上式化简得,k AD ·k BD =y 1+1x 1·y 2+1x 2=b +122b +1b -1=16,即b +1b -1=13,解得b =-2.所以直线l 恒过定点(0,-2).2.已知点H 为抛物线C :x 2=4y 的准线上任一点,过H 作抛物线C 的两条切线HA ,HB ,切点为A ,B ,证明直线AB 过定点,并求△HAB 面积的最小值.解 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),H (t ,-1),由C :x 2=4y ,即y =14x 2,得y ′=12x , 所以抛物线C :x 2=4y 在点A (x 1,y 1)处的切线HA 的方程为y -y 1=x 12(x -x 1),即y =x 12x -12x 21+y 1,因为y 1=14x 21,所以y =x 12x -y 1, 因为H (t ,-1)在切线HA 上,所以-1=x 12t -y 1,① 同理-1=x 22t -y 2,② 综合①②得,点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)的坐标满足方程-1=x 2t -y ,即直线AB 恒过抛物线的焦点F (0,1), 当t =0时,此时H (0,-1),可知HF ⊥AB ,|HF |=2,|AB |=4,S △HAB =12×2×4=4, 当t ≠0时,此时直线HF 的斜率为-2t,得HF ⊥AB , 于是S △HAB =12×|HF |×|AB |, 而|HF |=t -02+-1-12=t 2+4,把直线y =t 2x +1代入C :x 2=4y 中,消去x 得 y 2-(2+t 2)y +1=0,|AB |=y 1+y 2+2=t 2+4, 即S △HAB =12(t 2+4)t 2+4=()322142t +>4,综上所述,当t =0时,S △HAB 最小,且最小值为4.。
高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9 (2)

高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9.11 圆锥曲线中定点与定值问题题型一 定点问题例1 已知定圆A :(x +3)2+y 2=16,动圆M 过点B (3,0),且和圆A 相切.(1)求动圆圆心M 的轨迹E 的方程;(2)设不垂直于x 轴的直线l 与轨迹E 交于不同的两点P ,Q ,点N (4,0).若P ,Q ,N 三点不共线,且∠ONP =∠ONQ .证明:动直线PQ 经过定点.(1)解 圆A 的圆心为A (-3,0),半径r 1=4.设动圆M 的半径为r 2,依题意有r 2=|MB |.由|AB |=23,可知点B 在圆A 内,从而圆M 内切于圆A ,故|MA |=r 1-r 2,即|MA |+|MB |=4>2 3.所以动点M 的轨迹E 是以A ,B 为焦点,长轴长为4的椭圆,其方程为x 24+y 2=1. (2)证明 设直线l 的方程为y =kx +b (k ≠0),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b ,x 2+4y 2=4, 消去y 得,(1+4k 2)x 2+8kbx +4b 2-4=0,Δ=16(4k 2-b 2+1)>0,设P (x 1,kx 1+b ),Q (x 2,kx 2+b ),则x 1+x 2=-8kb 1+4k 2,x 1x 2=4b 2-41+4k 2, 于是k PN +k QN =kx 1+b x 1-4+kx 2+b x 2-4=2kx 1x 2-4k -bx 1+x 2-8b x 1-4x 2-4, 由∠ONP =∠ONQ 知k PN +k QN =0.即2kx 1x 2-(4k -b )(x 1+x 2)-8b =2k ·4b 2-41+4k 2-(4k -b )-8kb 1+4k 2-8b =8kb 2-8k 1+4k 2+32k 2b -8kb 21+4k 2-8b =0, 得b =-k ,Δ=16(3k 2+1)>0.故动直线l 的方程为y =kx -k ,过定点(1,0).教师备选在平面直角坐标系中,已知动点M (x ,y )(y ≥0)到定点F (0,1)的距离比到x 轴的距离大1.(1)求动点M 的轨迹C 的方程;(2)过点N (4,4)作斜率为k 1,k 2的直线分别交曲线C 于不同于N 的A ,B 两点,且1k 1+1k 2=1.证明:直线AB 恒过定点.(1)解 由题意可知x 2+y -12=y +1,化简可得曲线C :x 2=4y .(2)证明 由题意可知,N (4,4)是曲线C :x 2=4y 上的点,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则l NA :y =k 1(x -4)+4,l NB :y =k 2(x -4)+4,联立直线NA 的方程与抛物线C 的方程,⎩⎪⎨⎪⎧ y =k 1x -4+4,x 2=4y⇒x 2-4k 1x +16(k 1-1)=0,解得x 1=4(k 1-1),①同理可得x 2=4(k 2-1),②而l AB :y -x 214=x 1+x 24(x -x 1),③又1k 1+1k 2=1,④ 由①②③④整理可得l AB :y =(k 1+k 2-2)x -4,故直线AB 恒过定点(0,-4).思维升华 求解直线或曲线过定点问题的基本思路(1)把直线或曲线方程中的变量x ,y 当作常数看待,把方程一端化为零,既然是过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于x ,y 的方程组,这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.(2)由直线方程确定其过定点时,若得到了直线方程的点斜式y -y 0=k (x -x 0),则直线必过定点(x 0,y 0);若得到了直线方程的斜截式y =kx +m ,则直线必过定点(0,m ).跟踪训练1 (2022·邯郸质检)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为23,且过点⎝⎛⎭⎫3,12. (1)求椭圆方程;(2)设直线l :y =kx +m (k ≠0)交椭圆C 于A ,B 两点,且线段AB 的中点M 在直线x =12上,求证:线段AB 的中垂线恒过定点N .(1)解 椭圆过点⎝⎛⎭⎫3,12,即3a 2+14b2=1, 又2c =23,得a 2=b 2+3,所以a 2=4,b 2=1,即椭圆方程为x 24+y 2=1. (2)证明 由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y =kx +m ,得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0,Δ=16(4k 2-m 2+1)>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-8km 1+4k 2,设AB 的中点M 为(x 0,y 0),得x 0=-4km 1+4k 2=12, 即1+4k 2=-8km ,所以y 0=kx 0+m =12k -1+4k 28k =-18k. 所以AB 的中垂线方程为y +18k =-1k ⎝⎛⎭⎫x -12, 即y =-1k ⎝⎛⎭⎫x -38, 故AB 的中垂线恒过点N ⎝⎛⎭⎫38,0.题型二 定值问题例2 (2022·江西赣抚吉名校联考)已知抛物线E :y 2=2px (p >0)上的动点M 到直线x =-1的距离比到抛物线E 的焦点F 的距离大12. (1)求抛物线E 的标准方程;(2)设点Q 是直线x =-1(y ≠0)上的任意一点,过点P (1,0)的直线l 与抛物线E 交于A ,B 两点,记直线AQ ,BQ ,PQ 的斜率分别为k AQ ,k BQ ,k PQ ,证明:k AQ +k BQ k PQ为定值. (1)解 由题意可知抛物线E 的准线方程为x =-12, 所以-p 2=-12,即p =1, 故抛物线E 的标准方程为y 2=2x .(2)证明 设Q (-1,y 0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为直线l 的斜率显然不为0,故可设直线l 的方程为x =ty +1.联立⎩⎪⎨⎪⎧x =ty +1,y 2=2x ,消去x ,得y 2-2ty -2=0.Δ=4t 2+8>0,所以y 1+y 2=2t ,y 1y 2=-2,k PQ =-y 02. 又k AQ +k BQ =y 1-y 0x 1+1+y 2-y 0x 2+1 =y 1-y 0x 2+1+y 2-y 0x 1+1x 1+1x 2+1=y 1-y 0ty 2+2+y 2-y 0ty 1+2ty 1+2ty 2+2=2ty 1y 2+2-ty 0y 1+y 2-4y 0t 2y 1y 2+2t y 1+y 2+4 =2t ·-2+2-ty 0·2t -4y 0t 2·-2+2t ·2t +4=-y 0t 2+2t 2+2=-y 0. 所以k AQ +k BQ k PQ =-y 0-y 02=2(定值). 教师备选(2022·邯郸模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 1的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交y 轴于点M ,若|F 1F 2|=2,△ABF 2的周长为8.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)MA →=λF 1A —→,MB →=μF 1B —→,试分析λ+μ是否为定值,若是,求出这个定值,否则,说明理由.解 (1)因为△ABF 2的周长为8,所以4a =8,解得a =2,由|F 1F 2|=2,得2a 2-b 2=24-b 2=2,所以b 2=3,因此椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)由题意可得直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =k (x +1),由⎩⎪⎨⎪⎧ y =k x +1,x 24+y 23=1, 整理得(3+4k 2)x 2+8k 2x +4k 2-12=0,显然Δ>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则⎩⎪⎨⎪⎧ x 1+x 2=-8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2.设M (0,k ),又F 1(-1,0),所以MA →=(x 1,y 1-k ),F 1A —→=(x 1+1,y 1),则λ=x 1x 1+1. 同理可得MB →=(x 2,y 2-k ),F 1B —→=(x 2+1,y 2),则μ=x 2x 2+1. 所以λ+μ=x 1x 1+1+x 2x 2+1=x 1x 2+1+x 2x 1+1x 1+1x 2+1=2x 1x 2+x 1+x 2x 1x 2+x 1+x 2+1=2×4k 2-123+4k 2-8k 23+4k 24k 2-123+4k 2-8k 23+4k 2+1=8k 2-24-8k 24k 2-12-8k 2+3+4k 2=-24-9=83, 所以λ+μ为定值83. 思维升华 圆锥曲线中的定值问题的常见类型及解题策略(1)求代数式为定值.依题设条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式、化简即可得出定值.(2)求点到直线的距离为定值.利用点到直线的距离公式得出距离的解析式,再利用题设条件化简、变形求得.(3)求某线段长度为定值.利用长度公式求得解析式,再依据条件对解析式进行化简、变形即可求得.跟踪训练2 在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,AB 为椭圆的一条弦,直线y =kx (k >0)经过弦AB 的中点M ,与椭圆C 交于P ,Q 两点,设直线AB的斜率为k 1,点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫1,32. (1)求椭圆C 的方程;(2)求证:k 1k 为定值.(1)解 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ 1a 2+94b 2=1,c a =12,a 2=b 2+c 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =3,c =1,故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1. (2)证明 设M (x 0,y 0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由于A ,B 为椭圆C 上的点, 所以x 214+y 213=1,x 224+y 223=1, 两式相减得x 1+x 2x 1-x 24=-y 1+y 2y 1-y 23, 所以k 1=y 1-y 2x 1-x 2=-3x 1+x 24y 1+y 2=-3x 04y 0. 又k =y 0x 0, 故k 1k =-34,为定值. 课时精练1.(2022·运城模拟)已知P (1,2)在抛物线C :y 2=2px 上.(1)求抛物线C 的方程;(2)A ,B 是抛物线C 上的两个动点,如果直线P A 的斜率与直线PB 的斜率之和为2,证明:直线AB 过定点.(1)解 将P 点坐标代入抛物线方程y 2=2px ,得4=2p ,即p =2,所以抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)证明 设AB :x =my +t ,将AB 的方程与y 2=4x 联立得y 2-4my -4t =0,Δ>0⇒16m 2+16t >0⇒m 2+t >0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4t ,k P A =y 1-2x 1-1=y 1-2y 214-1=4y 1+2, 同理k PB =4y 2+2,由题意知4y 1+2+4y 2+2=2, 即4(y 1+y 2+4)=2(y 1y 2+2y 1+2y 2+4),解得y 1y 2=4,故-4t =4,即t =-1,故直线AB :x =my -1恒过定点(-1,0).2.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为23,且其左顶点到右焦点的距离为5. (1)求椭圆的方程;(2)设点M ,N 在椭圆上,以线段MN 为直径的圆过原点O ,试问是否存在定点P ,使得P 到直线MN 的距离为定值?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.解 (1)由题设可知⎩⎪⎨⎪⎧c a =23,a +c =5,解得a =3,c =2,b 2=a 2-c 2=5,所以椭圆的方程为x 29+y 25=1. (2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),①若直线MN 与x 轴垂直,由对称性可知|x 1|=|y 1|,将点M (x 1,y 1)代入椭圆方程,解得|x 1|=37014, 原点到该直线的距离d =37014; ②若直线MN 不与x 轴垂直,设直线MN 的方程为y =kx +m ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 29+y 25=1,消去y 得(9k 2+5)x 2+18kmx +9m 2-45=0,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧ x 1x 2=9m 2-459k 2+5,x 1+x 2=-18km 9k 2+5,由题意知,OM →·ON →=0,即x 1x 2+(kx 1+m )(kx 2+m )=0, 得(k 2+1)9m 2-459k 2+5+km ⎝⎛⎭⎫-18km 9k 2+5+m 2=0, 整理得45k 2+45=14m 2,则原点到该直线的距离d =|m |k 2+1=4514=37014, 故存在定点P (0,0),使得P 到直线MN 的距离为定值.3.已知双曲线C 的渐近线方程为y =±3x ,右焦点F (c ,0)到渐近线的距离为 3.(1)求双曲线C 的方程;(2)过F 作斜率为k 的直线l 交双曲线于A ,B 两点,线段AB 的中垂线交x 轴于D ,求证:|AB ||FD |为定值.(1)解 设双曲线方程为3x 2-y 2=λ(λ>0),由题意知c =2,所以λ3+λ=4⇒λ=3, 所以双曲线C 的方程为x 2-y 23=1. (2)证明 设直线l 的方程为y =k (x -2)(k ≠0)代入x 2-y 23=1, 整理得(3-k 2)x 2+4k 2x -4k 2-3=0,Δ=36(k 2+1)>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),所以x 1+x 2=-4k 23-k 2,x 1x 2=-4k 2-33-k 2, 由弦长公式得|AB |=1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2=6k 2+1|3-k 2|, 设AB 的中点P (x 0,y 0),则x 0=x 1+x 22=-2k 23-k 2, 代入l 得y 0=-6k 3-k 2, AB 的垂直平分线方程为y =-1k ⎝⎛⎭⎫x +2k 23-k 2-6k 3-k 2,令y =0得x D =-8k 23-k 2, 即|FD |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-8k 23-k 2-2=61+k 2|3-k 2|, 所以|AB ||FD |=1为定值. 当k =0时,|AB |=2,|FD |=2,|AB ||FD |=1, 综上所述,|AB ||FD |为定值.4.(2022·河南九师联盟模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2,长轴长为4.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点F 1不与x 轴重合的直线l 与椭圆C 相交于E ,D 两点,试问在x 轴上是否存在一个点M ,使得直线ME ,MD 的斜率之积恒为定值?若存在,求出该定值及点M 的坐标;若不存在,请说明理由.解 (1)因为焦距为2,长轴长为4,即2c =2,2a =4,解得c =1,a =2,所以b 2=a 2-c 2=3,所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1. (2)由(1)知F 1(-1,0),设点E (x 1,y 1),D (x 2,y 2),M (m ,0),因为直线l 不与x 轴重合,所以设直线l 的方程为x =ny -1,联立⎩⎪⎨⎪⎧x =ny -1,x 24+y 23=1, 得(3n 2+4)y 2-6ny -9=0,所以Δ=(-6n )2+36(3n 2+4)>0,所以y 1+y 2=6n 3n 2+4,y 1y 2=-93n 2+4, 又x 1x 2=(ny 1-1)(ny 2-1)=n 2y 1y 2-n (y 1+y 2)+1=-9n 23n 2+4-6n 23n 2+4+1 =-12n 2-43n 2+4, x 1+x 2=n (y 1+y 2)-2=6n 23n 2+4-2 =-83n 2+4. 直线ME ,MD 的斜率分别为k ME =y 1x 1-m,k MD =y 2x 2-m , 所以k ME ·k MD =y 1x 1-m ·y 2x 2-m=y 1y 2x 1-m x 2-m=y 1y 2x 1x 2-m x 1+x 2+m 2=-93n 2+4-12n 2-43n 2+4-m ⎝ ⎛⎭⎪⎫-83n 2+4+m 2 =-9-12n 2+4+8m +3m 2n 2+4m 2=-93m 2-12n 2+4m +12, 要使直线ME ,MD 的斜率之积恒为定值,3m 2-12=0,解得m =±2,当m =2时,存在点M (2,0),使得k ME ·k MD =-93m 2-12n 2+4m +12=-936=-14, 当m =-2时,存在点M (-2,0),使得k ME ·k MD =-93m 2-12n 2+4m +12=-94, 综上,在x 轴上存在点M ,使得ME ,MD 的斜率之积恒为定值,当点M 的坐标为(2,0)时,直线ME ,MD 的斜率之积为定值-14, 当点M 的坐标为(-2,0)时,直线ME ,MD 的斜率之积为定值-94.。
高考解析几何题

高考解析几何题高考解析几何题的解题技巧与方法解析几何作为高中数学的重要组成部分,在高考数学试题中占有不可忽视的地位。
它主要研究图形的几何性质与代数表达式之间的联系,通过坐标系将几何问题转化为代数问题进行求解。
本文将从几个方面探讨高考解析几何题的解题技巧与方法,帮助考生在面对这类题目时能够更加得心应手。
一、掌握基本概念和公式解析几何的基本概念包括点、线、面的位置关系,以及圆、椭圆、双曲线、抛物线等圆锥曲线的性质。
熟练掌握这些概念及其相关公式是解题的基础。
例如,直线的方程有一般式、点斜式、两点式等,每种形式都有其适用的场合。
圆的标准方程、椭圆的焦点性质等,都需要考生牢记于心。
二、培养图形的直观感知能力解析几何题目往往需要考生能够在脑海中构建出题目所描述的图形,并能够对图形进行操作和变换。
因此,培养良好的图形直观感知能力对于解题至关重要。
考生可以通过多做练习题、观察生活中的几何图形等方式来提高这方面的能力。
三、运用代数方法解决问题解析几何的特点就是将几何问题转化为代数问题。
因此,考生需要掌握如何通过代数运算来求解几何问题。
例如,通过联立方程组求交点,利用向量方法求解角度和距离,或者运用坐标变换简化问题等。
这些方法都需要考生在解题时灵活运用。
四、注意解题步骤的条理性在高考中,解析几何题目往往步骤较多,需要考生条理清晰地进行解题。
首先,要仔细审题,弄清楚题目的要求和所给条件;其次,要合理规划解题步骤,避免在解题过程中出现混乱;最后,要仔细检查,确保每一步的计算都是正确的。
五、总结常见题型和解题模板高考解析几何题目虽然千变万化,但总有规律可循。
考生可以通过总结历年高考题,找出常见的题型和解题模板。
例如,直线与圆的位置关系、动点轨迹问题、最值问题等,都有其特定的解题思路和方法。
掌握这些模板,可以帮助考生在面对新题目时能够迅速找到解题的切入点。
六、提高解题速度和准确性高考是一场与时间赛跑的考试,提高解题速度和准确性是提高分数的关键。
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》§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!
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.。
高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9
高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9.1 直线的方程考试要求 1.理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.2.根据确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式).知识梳理 1.直线的倾斜角(1)定义:当直线l 与x 轴相交时,我们以x 轴为基准,x 轴正向与直线l 向上的方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角.(2)范围:直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°. 2.直线的斜率(1)定义:把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k 表示,即k =tan_α(α≠90°). (2)过两点的直线的斜率公式如果直线经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2),其斜率k =y 2-y 1x 2-x 1.3.直线方程的五种形式名称 方程 适用范围 点斜式 y -y 0=k (x -x 0) 不含直线x =x 0 斜截式 y =kx +b不含垂直于x 轴的直线 两点式y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1(x 1≠x 2,y 1≠y 2) 不含直线x =x 1 和直线y =y 1截距式 x a +y b=1 不含垂直于坐标轴和过原点的直线一般式Ax+By+C=0(A2+B2≠0)平面直角坐标系内的直线都适用常用结论直线的斜率k与倾斜角α之间的关系α0°0°<α<90°90°90°<α<180°k 0k>0不存在k<0牢记口诀:1.“斜率变化分两段,90°是分界线;遇到斜率要谨记,存在与否要讨论”.2.“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正,可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.应注意过原点的特殊情况是否满足题意.3.直线Ax+By+C=0(A2+B2≠0)的一个法向量v=(A,B),一个方向向量a=(-B,A).思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)根据直线的倾斜角的大小不能确定直线的位置.(√)(2)若一条直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为tan α.(×)(3)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等.(×)(4)截距可以为负值.(√)教材改编题1.若过点M(-2,m),N(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为()A.1 B.4C.1或3 D.1或4答案 A解析 由题意得m -4-2-m=1,解得m =1.2.倾斜角为135°,在y 轴上的截距为-1的直线方程是( ) A .x -y +1=0 B .x -y -1=0 C .x +y -1=0 D .x +y +1=0答案 D解析 直线的斜率为k =tan 135°=-1,所以直线方程为y =-x -1,即x +y +1=0. 3.过点P (2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为________________. 答案 3x -2y =0或x +y -5=0解析 当截距为0时,直线方程为3x -2y =0; 当截距不为0时, 设直线方程为x a +ya =1,则2a +3a =1,解得a =5. 所以直线方程为x +y -5=0.题型一 直线的倾斜角与斜率例1 (1)直线2x cos α-y -3=0⎝⎛⎭⎫α∈⎣⎡⎦⎤π6,π3的倾斜角的变化范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤π6,π3 B.⎣⎡⎦⎤π4,π3 C.⎣⎡⎦⎤π4,π2 D.⎣⎡⎦⎤π4,2π3答案 B解析 直线2x cos α-y -3=0的斜率k =2cos α. 由于α∈⎣⎡⎦⎤π6,π3,所以12≤cos α≤32,因此k =2cos α∈[1,3].设直线的倾斜角为θ,则有tan θ∈[1,3]. 由于θ∈[0,π), 所以θ∈⎣⎡⎦⎤π4,π3,即倾斜角的变化范围是⎣⎡⎦⎤π4,π3.(2)过函数f (x )=13x 3-x 2的图象上一个动点作函数图象的切线,则切线倾斜角的取值范围为( ) A.⎣⎡⎦⎤0,3π4 B.⎣⎡⎭⎫0,π2∪⎣⎡⎭⎫3π4,π C.⎣⎡⎭⎫3π4,π D.⎣⎡⎦⎤π2,3π4答案 B解析 设切线的倾斜角为α,则α∈[0,π), ∵f ′(x )=x 2-2x =(x -1)2-1≥-1, ∴切线的斜率k =tan α≥-1, 则α∈⎣⎡⎭⎫0,π2∪⎣⎡⎭⎫3π4,π. 教师备选1.(2022·安阳模拟)已知点A (1,3),B (-2,-1).若直线l :y =k (x -2)+1与线段AB 相交,则k 的取值范围是( ) A .k ≥12B .k ≤-2C .k ≥12或k ≤-2D .-2≤k ≤12答案 D解析 直线l :y =k (x -2)+1经过定点P (2,1),∵k P A =3-11-2=-2,k PB =-1-1-2-2=12, 又直线l :y =k (x -2)+1与线段AB 相交, ∴-2≤k ≤12.2.若直线l 的斜率为k ,倾斜角为α,且α∈⎣⎡⎭⎫π6,π4∪⎣⎡⎭⎫2π3,π,则k 的取值范围是________. 答案 [-3,0)∪⎣⎡⎭⎫33,1解析 当α∈⎣⎡⎭⎫π6,π4时,k =tan α∈⎣⎡⎭⎫33,1; 当α∈⎣⎡⎭⎫2π3,π时,k =tan α∈[-3,0). 综上得k ∈[-3,0)∪⎣⎡⎭⎫33,1.思维升华 直线倾斜角的范围是[0,π),而这个区间不是正切函数的单调区间,因此根据斜率求倾斜角的范围时,要分⎣⎡⎭⎫0,π2与⎝⎛⎭⎫π2,π两种情况讨论. 跟踪训练1 (1)直线x +(a 2+1)y +1=0的倾斜角的取值范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤0,π4 B.⎣⎡⎭⎫3π4,π C.⎣⎡⎦⎤0,π4∪⎝⎛⎭⎫π2,π D.⎣⎡⎭⎫π4,π2∪⎣⎡⎭⎫3π4,π答案 B解析 依题意,直线的斜率k =-1a 2+1∈[-1,0),因此其倾斜角的取值范围是⎣⎡⎭⎫3π4,π. (2)若正方形一条对角线所在直线的斜率为2,则该正方形的两条邻边所在直线的斜率分别为______,______. 答案 13-3解析 如图,在正方形OABC 中,对角线OB 所在直线的斜率为2,建立如图所示的平面直角坐标系.设对角线OB 所在直线的倾斜角为θ,则tan θ=2,由正方形的性质可知,直线OA 的倾斜角为θ-45°,直线OC 的倾斜角为θ+45°,故k OA =tan(θ-45°)=tan θ-tan 45°1+tan θtan 45°=2-11+2=13, k OC =tan(θ+45°)=tan θ+tan 45°1-tan θtan 45°=2+11-2=-3. 题型二 求直线的方程例2 求满足下列条件的直线方程:(1)经过点A (-5,2),且在x 轴上的截距等于在y 轴上截距的2倍; (2)经过点B (3,4),且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形. 解 (1)当直线不过原点时, 设所求直线方程为x 2a +ya=1,将(-5,2)代入所设方程,解得a =-12,所以直线方程为x +2y +1=0; 当直线过原点时,设直线方程为y =kx , 则-5k =2,解得k =-25,所以直线方程为y =-25x ,即2x +5y =0.故所求直线方程为2x +5y =0或x +2y +1=0. (2)由题意可知,所求直线的斜率为±1. 又过点(3,4),由点斜式得y -4=±(x -3).所求直线的方程为 x -y +1=0或x +y -7=0.教师备选1.已知A (-1,1),B (3,1),C (1,3),则△ABC 的边BC 上的高所在的直线方程为( ) A .x +y =0 B .x -y +2=0 C .x +y +2=0 D .x -y =0答案 B解析 因为B (3,1),C (1,3),所以k BC =3-11-3=-1,故BC 边上的高所在直线的斜率k =1,又高线经过点A (-1,1),所以其所在的直线方程为x -y +2=0.2.已知点M 是直线l :2x -y -4=0与x 轴的交点,将直线l 绕点M 按逆时针方向旋转45°,得到的直线方程是( ) A .x +y -3=0 B .x -3y -2=0 C .3x -y +6=0 D .3x +y -6=0 答案 D解析 设直线l 的倾斜角为α,则tan α=k =2,直线l 绕点M 按逆时针方向旋转45°,所得直线的斜率k ′=tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=2+11-2×1=-3, 又点M (2,0),所以y =-3(x -2),即3x +y -6=0. 思维升华 求直线方程的两种方法(1)直接法:由题意确定出直线方程的适当形式.(2)待定系数法:先由直线满足的条件设出直线方程,方程中含有待定的系数,再由题设条件求出待定系数.跟踪训练2 (1)已知△ABC 的三个顶点坐标为A (1,2),B (3,6),C (5,2),M 为AB 的中点,N 为AC 的中点,则中位线MN 所在直线的方程为( )A .2x +y -12=0B .2x -y -12=0C .2x +y -8=0D .2x -y +8=0答案 C解析 由题知M (2,4),N (3,2),中位线MN 所在直线的方程为y -42-4=x -23-2,整理得2x +y -8=0.(2)过点(2,1)且在x 轴上截距与在y 轴上截距之和为6的直线方程为______________. 答案 x +y -3=0或x +2y -4=0 解析 由题意可设直线方程为x a +yb =1.则⎩⎪⎨⎪⎧a +b =6,2a +1b=1,解得a =b =3或a =4,b =2.故所求直线方程为x +y -3=0或x +2y -4=0.题型三 直线方程的综合应用例3 已知直线l 过点M (2,1),且分别与x 轴的正半轴、y 轴的正半轴交于A ,B 两点,O 为原点,当△AOB 面积最小时,求直线l 的方程. 解 方法一 设直线l 的方程为y -1=k (x -2)(k <0), 则A ⎝⎛⎭⎫2-1k ,0,B (0,1-2k ), S △AOB =12(1-2k )·⎝⎛⎭⎫2-1k =12⎣⎡⎦⎤4+-4k +⎝⎛⎭⎫-1k ≥12×(4+4)=4, 当且仅当-4k =-1k ,即k =-12时,等号成立.故直线l 的方程为y -1=-12(x -2),即x +2y -4=0.方法二 设直线l :x a +yb =1,且a >0,b >0,因为直线l 过点M (2,1), 所以2a +1b =1,则1=2a +1b≥22ab,故ab ≥8, 故S △AOB 的最小值为12×ab =12×8=4,当且仅当2a =1b =12时取等号,此时a =4,b =2,故直线l 的方程为x 4+y2=1,即x +2y -4=0.延伸探究 1.在本例条件下,当|OA |+|OB |取最小值时,求直线l 的方程. 解 由本例方法二知,2a +1b=1,a >0,b >0,所以|OA |+|OB |=a +b =(a +b )·⎝⎛⎭⎫2a +1b =3+a b +2ba≥3+22,当且仅当a =2+2,b =1+2时等号成立,所以当|OA |+|OB |取最小值时,直线l 的方程为x +2y =2+ 2.2.本例中,当|MA |·|MB |取得最小值时,求直线l 的方程. 解 方法一 由本例方法一知A ⎝⎛⎭⎫2k -1k ,0,B (0,1-2k )(k <0).所以|MA |·|MB |=1k 2+1·4+4k 2 =2×1+k 2|k |=2⎣⎡⎦⎤-k +1-k ≥4.当且仅当-k =-1k ,即k =-1时取等号.此时直线l 的方程为x +y -3=0.方法二 由本例方法二知A (a ,0),B (0,b ),a >0,b >0,2a +1b =1.所以|MA |·|MB |=|MA →|·|MB →| =-MA →·MB →=-(a -2,-1)·(-2,b -1) =2(a -2)+b -1=2a +b -5 =(2a +b )⎝⎛⎭⎫2a +1b -5 =2⎝⎛⎭⎫b a +a b ≥4,当且仅当a =b =3时取等号,此时直线l 的方程为x +y -3=0. 教师备选如图所示,为了绿化城市,拟在矩形区域ABCD 内建一个矩形草坪,但△EF A 内部为文物保护区,不能占用,经测量AB =100 m ,BC =80 m ,AE =30 m ,AF =20 m ,应如何设计才能使草坪面积最大?解 如图所示,以A 为坐标原点建立平面直角坐标系,则E (30,0),F (0,20),∴直线EF 的方程为x 30+y20=1.易知当矩形草坪的两邻边在BC ,CD 上,且一个顶点在线段EF 上时,可使草坪面积最大,在线段EF 上取点P (m ,n ),作PQ ⊥BC 于点Q ,PR ⊥CD 于点R , 设矩形PQCR 的面积为S , 则S =|PQ |·|PR |=(100-m )(80-n ), 又m 30+n20=1(0≤m ≤30), ∴n =20-23m ,∴S =(100-m )⎝⎛⎭⎫80-20+23m =-23(m -5)2+18 0503(0≤m ≤30),∴当m =5时,S 有最大值,此时|EP ||PF |=5,∴当矩形草坪的两邻边在BC ,CD 上,一个顶点P 在线段EF 上,且|EP |=5|PF |时,草坪面积最大.思维升华 直线方程综合问题的两大类型及解法(1)与函数相结合的问题:解决这类问题,一般是利用直线方程中x ,y 的关系,将问题转化为关于x (或y )的函数,借助函数的性质解决.(2)与方程、不等式相结合的问题:一般是利用方程、不等式的有关知识来解决. 跟踪训练3 已知直线l :kx -y +1+2k =0(k ∈R ). (1)证明:直线l 过定点;(2)若直线不经过第四象限,求k 的取值范围;(3)若直线l 交x 轴负半轴于A ,交y 轴正半轴于B ,△AOB 的面积为S (O 为坐标原点),求S 的最小值并求此时直线l 的方程. (1)证明 直线l 的方程可化为 k (x +2)+(1-y )=0,令⎩⎪⎨⎪⎧ x +2=0,1-y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =1.∴无论k 取何值,直线l 总经过定点(-2,1). (2)解 由方程知,当k ≠0时直线在x 轴上的截距为-1+2kk,在y 轴上的截距为1+2k ,要使直线不经过第四象限,则必须有⎩⎪⎨⎪⎧-1+2k k <-2,1+2k >1, 解得k >0;当k =0时,直线为y =1,符合题意,故k 的取值范围是[0,+∞). (3)解 由题意可知k ≠0,再由l 的方程, 得A ⎝⎛⎭⎫-1+2k k ,0,B (0,1+2k ).依题意得⎩⎪⎨⎪⎧-1+2k k <0,1+2k >0, 解得k >0.∵S =12·|OA |·|OB |=12·⎪⎪⎪⎪1+2k k ·|1+2k |=12·1+2k 2k=12⎝⎛⎭⎫4k +1k +4 ≥12×(2×2+4)=4, “=”成立的条件是k >0且4k =1k ,即k =12,∴S min =4,此时直线l 的方程为x -2y +4=0.课时精练1.已知直线l 过点(-2,1),且倾斜角是π2,则直线l 的方程是( )A .x +y +1=0B .y =-12xC .x +2=0D .y -1=0答案 C解析 由于直线l 过点(-2,1),且倾斜角是π2,则直线l 的方程为x =-2,即x +2=0.2.(2022·清远模拟)倾斜角为120°且在y 轴上的截距为-2的直线方程为( ) A .y =-3x +2 B .y =-3x -2 C .y =3x +2 D .y =3x -2答案 B解析 斜率为tan 120°=-3,利用斜截式直接写出方程,即y =-3x -2. 3.直线l 经过点(1,-2),且在两坐标轴上的截距相等,则直线l 的方程为( ) A .x -y -1=0或x -2y =0 B .x +y +1=0或x +2y =0 C .x -y +1=0或2x -y =0 D .x +y +1=0或2x +y =0 答案 D解析 若直线l 过原点, 设直线l 的方程为y =kx , 则k =-2,此时直线l 的方程为y =-2x , 即2x +y =0; 若直线l 不过原点, 设直线l 的方程为x a +ya =1,则1a -2a =1,解得a =-1, 此时直线l 的方程为x +y +1=0.综上所述,直线l的方程为x+y+1=0或2x+y=0.4.若直线y=ax+c经过第一、二、三象限,则有()A.a>0,c>0 B.a>0,c<0C.a<0,c>0 D.a<0,c<0答案 A解析因为直线y=ax+c经过第一、二、三象限,所以直线的斜率a>0,在y轴上的截距c>0. 5.(2022·衡水模拟)1949年公布的《国旗制法说明》中就五星的位置规定:大五角星有一个角尖正向上方,四颗小五角星均各有一个角尖正对大五角星的中心点.有人发现,第三颗小星的姿态与大星相近.为便于研究,如图,以大星的中心点为原点,建立直角坐标系,OO1,OO2,OO3,OO4分别是大星中心点与四颗小星中心点的连接线,α≈16°,则第三颗小星的一条边AB所在直线的倾斜角约为()A.0°B.1°C.2°D.3°答案 C解析∵O,O3都为五角星的中心点,∴OO3平分第三颗小星的一个角,又五角星的内角为36°,可知∠BAO3=18°,过O3作x轴的平行线O3E,如图,则∠OO 3E =α≈16°,∴直线AB 的倾斜角为18°-16°=2°.6.直线l 经过点A (1,2),在x 轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是( ) A .-1<k <15B .k >1或k <12C .k >1或k <15D .k >12或k <-1答案 D解析 设直线的斜率为k ,则直线方程为y -2=k (x -1),直线在x 轴上的截距为1-2k ,令-3<1-2k<3,解不等式可得k >12或k <-1.7.直线x -2y +b =0与两坐标轴所围成的三角形的面积不大于1,那么b 的取值范围是( ) A .[-2,2]B .(-∞,-2]∪[2,+∞)C .[-2,0)∪(0,2]D .(-∞,+∞) 答案 C解析 令x =0,得y =b 2,令y =0,得x =-b , 所以所求三角形的面积为12⎪⎪⎪⎪b 2|-b |=14b 2,且b ≠0,14b 2≤1, 所以b 2≤4,所以b 的取值范围是[-2,0)∪(0,2].8.若直线ax +by =ab (a >0,b >0)过点(1,1),则该直线在x 轴与y 轴上的截距之和的最小值为( )A .1B .2C .3D .4 答案 D解析 因为直线ax +by =ab (a >0,b >0), 当x =0时,y =a ,当y =0时,x =b ,所以该直线在x 轴与y 轴上的截距分别为b ,a , 又直线ax +by =ab (a >0,b >0)过点(1,1), 所以a +b =ab ,即1a +1b =1,所以a +b =(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b =2+b a +a b ≥2+2b a ·ab=4, 当且仅当a =b =2时等号成立.所以直线在x 轴与y 轴上的截距之和的最小值为4.9.过点M (-3,5)且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程为________________. 答案 5x +3y =0或x -y +8=0解析 ①当直线过原点时,直线方程为y =-53x ,即5x +3y =0;②当直线不过原点时,设直线方程为x a +y-a =1,即x -y =a ,代入点(-3,5),得a =-8,即直线方程为x -y +8=0.综上,直线方程为5x +3y =0或x -y +8=0.10.直线l 过(-1,-1),(2,5)两点,点(1 011,b )在l 上,则b 的值为________. 答案 2 023解析 直线l 的方程为y --15--1=x --12--1,即y +16=x +13,即y =2x +1. 令x =1 011,得y =2 023, ∴b =2 023.11.设直线l 的方程为2x +(k -3)y -2k +6=0(k ≠3),若直线l 的斜率为-1,则k =________;若直线l 在x 轴、y 轴上的截距之和等于0,则k =______. 答案 5 1解析 因为直线l 的斜率存在,所以直线l 的方程可化为y =-2k -3x +2,由题意得-2k -3=-1,解得k =5.直线l 的方程可化为x k -3+y2=1,由题意得k -3+2=0,解得k =1.12.已知点M 是直线l :y =3x +3与x 轴的交点,将直线l 绕点M 旋转30°,则所得到的直线l ′的方程为________________________. 答案 x =-3或y =33(x +3) 解析 在y =3x +3中,令y =0,得x =-3,即M (-3,0).因为直线l 的斜率为3,所以其倾斜角为60°.若直线l 绕点M 逆时针旋转30°,则得到的直线l ′的倾斜角为90°,此时直线l ′的斜率不存在,故其方程为x =-3;若直线l 绕点M 顺时针旋转30°,则得到的直线l ′的倾斜角为30°,此时直线l ′的斜率为tan 30°=33,故其方程为y =33(x +3).13.直线(1-a 2)x +y +1=0的倾斜角的取值范围是( ) A.⎣⎡⎭⎫π4,π2 B.⎣⎡⎭⎫0,3π4 C.⎣⎡⎭⎫0,π2∪⎣⎡⎭⎫3π4,πD.⎣⎡⎦⎤0,π4∪⎝⎛⎦⎤π2,3π4 答案 C解析 直线的斜率k =-(1-a 2)=a 2-1, ∵a 2≥0,∴k =a 2-1≥-1. 倾斜角和斜率的关系如图所示,∴该直线倾斜角的取值范围为⎣⎡⎭⎫0,π2∪⎣⎡⎭⎫3π4,π. 14.已知直线2x -my +1-3m =0,当m 变动时,直线恒过定点( ) A.⎝⎛⎭⎫-12,3 B.⎝⎛⎭⎫12,3 C.⎝⎛⎭⎫12,-3 D.⎝⎛⎭⎫-12,-3 答案 D解析 直线方程可化为2x +1-m (y +3)=0,令⎩⎪⎨⎪⎧2x +1=0,y +3=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-12,y =-3,∴直线恒过定点⎝⎛⎭⎫-12,-3.15.已知直线x sin α+y cos α+1=0(α∈R ),则下列命题正确的是( ) A .直线的倾斜角是π-αB .无论α如何变化,直线始终过原点C .直线的斜率一定存在D .当直线和两坐标轴都相交时,它和坐标轴围成的三角形的面积不小于1 答案 D解析 根据直线倾斜角的范围为[0,π),而π-α∈R ,所以A 不正确;当x =y =0时,x sin α+y cos α+1=1≠0,所以直线必不过原点,B 不正确;当α=π2时,直线斜率不存在,C 不正确;当直线和两坐标轴都相交时,它和坐标轴围成的三角形的面积为S =12⎪⎪⎪⎪1-sin α·⎪⎪⎪⎪1-cos α=1|sin 2α|≥1,所以D 正确. 16.若ab >0,且A (a ,0),B (0,b ),C (-2,-2)三点共线,则ab 的最小值为________. 答案 16解析 根据A (a ,0),B (0,b )确定直线的方程为x a +yb =1,又因为C (-2,-2)在该直线上, 故-2a +-2b=1, 所以-2(a +b )=ab . 又因为ab >0,故a <0,b <0.根据基本不等式ab =-2(a +b )≥4ab ,从而ab ≤0(舍去)或ab ≥4,故ab ≥16,当且仅当a =b =-4时取等号,即ab 的最小值为16.。
高考解析几何大题题型归纳
高考解析几何大题题型归纳高考解析几何大题题型归纳一、三角形的性质与判定在高中数学中,三角形是一个重要的图形。
学生在高考中常常会遇到与三角形性质与判定相关的大题。
在这一题型中,常见的题目包括用三角形的边长、角度或者特殊性质来判断三角形的形状、大小或者其他性质。
二、直线与线段的相交问题直线和线段是解析几何题目中常见的图形。
学生在高考中常常会遇到关于直线和线段相交问题的大题。
在这一题型中,学生需要根据已知条件求解未知的角度、线段长度或者其他相关问题。
三、圆的性质与判定圆是解析几何题目中一个重要的图形。
学生在高考中经常会遇到与圆的性质与判定相关的大题。
在这一题型中,学生需要利用已知条件来判断圆的位置,或者通过已知条件求解未知物品与圆的关系。
四、平行线与垂直线的判定平行线与垂线也是高考解析几何题目中常见的考点。
在这一题型中,学生需要利用已知条件来判定两条线是否平行或者垂直,或者根据已知条件求解未知的线段长度或者角度。
五、多边形的性质与判定在解析几何题中,多边形也是一个重要的图形。
学生在高考中常常会遇到与多边形的性质与判定相关的大题。
在这一题型中,学生需要利用已知条件来判断多边形的形状、大小或者其他性质,或者求解未知的角度或者线段长度。
六、空间几何问题空间几何问题在高考中也是一个重要的考点。
在这一题型中,学生需要利用已知条件来求解空间中的角度、线段长度或者其他相关问题。
这类题目常常需要学生运用立体几何知识和空间想像力来进行推理和求解。
七、向量的应用在解析几何题目中,向量是一个重要的工具。
学生在高考中常常会遇到与向量的应用相关的大题。
在这一题型中,学生需要利用向量的性质来求解角度、线段长度或者其他相关问题。
总结:解析几何题目涉及到的题型很多,常见的包括三角形的性质与判定、直线与线段相交问题、圆的性质与判定、平行线与垂直线的判定、多边形的性质与判定、空间几何问题以及向量的应用等。
针对这些题型,学生在备考中应该重点复习相关知识,并且多进行一些练习题,以加深对题型的理解和应用能力。
2024高考数学解析几何知识点总结与题型分析
2024高考数学解析几何知识点总结与题型分析随着时间的推移,我们离2024年的高考越来越近。
数学作为高考的一门重要科目,解析几何是其中的一个重点内容。
为了帮助同学们更好地复习解析几何,并在高考中取得好成绩,本文将对2024高考数学解析几何的知识点进行总结与题型分析。
1. 直线与平面1.1 直线的方程直线的一般方程为Ax + By + C = 0,其中A、B、C为常数。
根据直线的特点,我们可以将其方程转化为其他形式,如点斜式、两点式、截距式等,以便于解题。
1.2 平面的方程平面的一般方程为Ax + By + Cz + D = 0,其中A、B、C、D为常数。
类似于直线的情况,根据平面的性质,我们可以将其方程转化为点法式、截距式等形式。
2. 空间几何体2.1 球球是解析几何中的一个重要概念。
其方程为(x-a)^2 + (y-b)^2 + (z-c)^2 = r^2,其中(a, b, c)为球心坐标,r为半径长度。
2.2 圆锥曲线圆锥曲线包括圆、椭圆、双曲线和抛物线。
通过对几何体的方程进行适当的变化,可以得到不同类型的圆锥曲线方程。
掌握其特点和方程形式,对于解析几何的学习非常重要。
3. 空间几何关系3.1 直线与直线的位置关系直线与直线的位置关系包括相交、平行、重合等情况。
根据两条直线的方程,我们可以通过求解方程组或直线的斜率等方式,判断它们之间的空间位置关系。
3.2 直线与平面的位置关系直线与平面的位置关系包括相交、平行、重合等情况。
根据直线的方程和平面的方程,我们可以通过代入求解或者检验点的方法,判断它们之间的位置关系。
4. 解析几何的常见题型4.1 直线与平面的交点求解给定直线和平面的方程,我们需要求解它们的交点。
通过将直线方程代入平面方程中,可以得到关于未知变量的方程组,进而求解出交点的具体坐标。
4.2 距离计算在解析几何中,我们常常需要计算点、直线或平面之间的距离。
对于给定的两点,我们可以利用距离公式进行计算;对于直线和平面,我们可以利用点到直线/平面的距离公式进行计算。
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2019高考数学复习解析几何的题型及方法作者:佚名
知识整合
高考中解析几何试题一般共有4题(2个选择题,1个填空题,1个解答题),共计30分左右,考查的知识点约为20个左右。
其命题一般紧扣课本,突出重点,全面考查。
选择题和填空题考查直线、圆、圆锥曲线、参数方程和极坐标系中的基础知识。
解答题重点考查圆锥曲线中的重要知识点,通过知识的重组与链接,使知识形成网络,着重考查直线与圆锥曲线的位置关系,求解有时还要用到平几的基本知识和向量的基本方法,这一点值得强化。
1。
能正确导出由一点和斜率确定的直线的点斜式方程;从直线的点斜式方程出发推导出直线方程的其他形式,斜截式、两点式、截距式;能根据已知条件,熟练地选择恰当的方程形式写出直线的方程,熟练地进行直线方程的不同形式之间的转化,能利用直线的方程来研究与直线有关的问题了。
观察内容的选择,我本着先静后动,由近及远的原则,有目的、有计划的先安排与幼儿生活接近的,能理解的观察内容。
随机观察也是不可少的,是相当有趣的,如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等,孩子一边观察,一边提问,兴趣很浓。
我提供的观察对象,注意形象逼真,色彩鲜明,大小适中,引导幼儿多角度多层面地进行观察,保证每个幼儿看得到,看得清。
看得清才能说得正确。
在观察过程中指导。
我注意帮助幼儿学习正确的观察方法,即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观
察,观察与说话相结合,在观察中积累词汇,理解词汇,如一次我抓住时机,引导幼儿观察雷雨,雷雨前天空急剧变化,乌云密布,我问幼儿乌云是什么样子的,有的孩子说:乌云像大海的波浪。
有的孩子说“乌云跑得飞快。
”我加以肯定说“这是乌云滚滚。
”当幼儿看到闪电时,我告诉他“这叫电光闪闪。
”接着幼儿听到雷声惊叫起来,我抓住时机说:“这就是雷声隆隆。
”一会儿下起了大雨,我问:“雨下得怎样?”幼儿说大极了,我就舀一盆水往下一倒,作比较观察,让幼儿掌握“倾盆大雨”这个词。
雨后,我又带幼儿观察晴朗的天空,朗诵自编的一首儿歌:“蓝天高,白云飘,鸟儿飞,树儿摇,太阳公公咪咪笑。
”这样抓住特征见景生情,幼儿不仅印象深刻,对雷雨前后气象变化的词语学得快,记得牢,而且会应用。
我还在观察的基础上,引导幼儿联想,让他们与以往学的词语、生活经验联系起来,在发展想象力中发展语言。
如啄木鸟的嘴是长长的,尖尖的,硬硬的,像医生用的手术刀―样,给大树开刀治病。
通过联想,幼儿能够生动形象地描述观察对象。
2。
能正确画出二元一次不等式(组)表示的平面区域,知道线性规划的意义,知道线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念,能正确地利用图解法解决线性规划问题,并用之解决简单的实际问题,了解线性规划方法在数学方面的应用;会用线性规划方法解决一些实际问题。
这个工作可让学生分组负责收集整理,登在小黑板上,每周一换。
要求学生抽空抄录并且阅读成诵。
其目的在于扩大学生的知识面,引导学生关注社会,热爱生活,所以内容要尽量广泛一些,可以分为人生、价
值、理想、学习、成长、责任、友谊、爱心、探索、环保等多方面。
如此下去,除假期外,一年便可以积累40多则材料。
如果学生的脑海里有了众多的鲜活生动的材料,写起文章来还用乱翻参考书吗?
3.理解曲线的方程、方程的曲线的意义,了解解析几何的基本思想,掌握求曲线的方程的方法。
唐宋或更早之前,针对“经学”“律学”“算学”和“书学”各科目,其相应传授者称为“博士”,这与当今“博士”含义已经相去甚远。
而对那些特别讲授“武事”或讲解“经籍”者,又称“讲师”。
“教授”和“助教”均原为学官称谓。
前者始于宋,乃“宗学”“律学”“医学”“武学”等科目的讲授者;而后者则于西晋武帝时代即已设立了,主要协助国子、博士培养生徒。
“助教”在古代不仅要作入流的学问,其教书育人的职责也十分明晰。
唐代国子学、太学等所设之“助教”一席,也是当朝打眼的学官。
至明清两代,只设国子监(国子学)一科的“助教”,其身价不谓显赫,也称得上朝廷要员。
至此,无论是“博士”“讲师”,还是“教授”“助教”,其今日教师应具有的基本概念都具有了。