平面解析几何(解析版)

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平面解析几何的基本概念

平面解析几何的基本概念

平面解析几何的基本概念在数学中,解析几何是研究几何图形的一个分支,它使用代数的方法来研究点、线、面等几何概念。

平面解析几何是解析几何的一个重要部分,它以平面为研究对象,通过坐标系和代数方法来描述和分析平面上的几何问题。

本文将介绍平面解析几何的基本概念,包括平面直角坐标系、点的坐标、向量的表示等内容。

一、平面直角坐标系平面直角坐标系是平面解析几何的基础,它由两条互相垂直的直线组成。

其中一条称为x轴,另一条称为y轴。

两条轴相交的点被定义为原点O,用作坐标的起点。

x轴和y轴上的单位长度相等,且方向分别沿着正向和负向。

平面直角坐标系可以用于确定平面上的点的位置和表示平面的几何图形。

二、点的坐标在平面直角坐标系中,每个点都可以用一对有序实数(x, y)来表示,其中x称为横坐标,y称为纵坐标。

横坐标表示点在x轴上的位置,纵坐标表示点在y轴上的位置。

例如,点A的坐标为(2, 3),表示A在x 轴上距离原点2个单位,在y轴上距离原点3个单位。

点的坐标可以用于计算点之间的距离、判断点是否在某个几何图形内部等问题。

三、向量的表示在平面解析几何中,向量用于表示有方向和大小的量。

向量由起点和终点组成,起点表示向量的位置,终点表示向量的方向和大小。

向量通常用有序实数对(x, y)来表示,其中x和y分别表示向量在x轴和y 轴上的分量。

例如,向量AB的表示为AB=(x2-x1, y2-y1),其中A和B分别是向量AB的起点和终点。

向量可以进行相加、减法和数量乘法等运算,用于计算向量之间的关系和解决几何问题。

四、直线的方程平面解析几何中,直线是一个重要的几何图形。

直线可以通过两点的坐标表示,也可以通过方程来表示。

一个直线的方程通常由两个实数系数a和b以及一个实数常量c组成,方程的一般形式为ax + by + c = 0。

其中,如果a和b不同时为零,则直线不平行于坐标轴;如果a为零而b不为零,则直线与x轴平行;如果b为零而a不为零,则直线与y轴平行。

平面解析几何 PPT课件

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高 是要考虑正切函数的单调性.

解 题
考 点
3.用截距式写方程时,应先判断截距是否为0,若
训 练
要 通
不确定,则需要分类讨论.
要 高


目 新课标(理科) 录
第一节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程



直线的倾斜角与斜率







打 牢
[例1] (1)(2012·岳阳模拟)经过两点A(4,2y+1),
训 练 要 高 效
目 新课标(理科) 录
第一节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程
基 础

几何条件
知称
方程
局限性
高 分 障


要 截 在x轴、y轴上

不包括_垂__直__于__坐__



距 的截距分别为a, __xa_+__by_=__1__ 标轴 和_过__原__点__

高 式 b(a,b≠0)
的直线


识 要
则直线l的方程为
()
碍 要
打 牢
A.3x+4y-14=0
B.3x-4y+14=0
破 除
C.4x+3y-14=0
D.4x-3y+14=0


频 考 点
解析:由y-5=-34(x+2),得3x+4y-14=0.
题 训 练
要 通
答案:A
要 高


目 新课标(理科) 录
第一节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程

频 考


_A_x_+__B__y+__C__=__0_

专题37平面解析几何解答题(第二部分)

专题37平面解析几何解答题(第二部分)

专题37平面解析几何解答题(第二部分)一、解答题1.已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |. (1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.2.已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点,线段AB 的中点为()()10M m m >,. (1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且0FP FA FB ++=u u u r u u u r u u u r r .证明:FA u u u r ,FP u u u r ,FB u u u r 成等差数列,并求该数列的公差.3.设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P满足NP u u u v u u u v .(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=u u u v u u u v .证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .4.已知椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,直线l :3y x =-+与椭圆E 有且只有一个公共点T .(Ⅰ)求椭圆E 的方程及点T 的坐标;(Ⅱ)设O 是坐标原点,直线l '平行于OT ,与椭圆E 交于不同的两点A 、B ,且与直线l 交于点P ,证明:存在常数λ,使得2||||||PT PA PB λ=⋅,并求λ的值.5.如图,椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,,F F 过2F 的直线交椭圆于,P Q 两点,且1PQ PF ⊥(1)若1222PF PF ==(2)若1,PF PQ =求椭圆的离心率.e6.已知椭圆:E 22221x y a b+=(0a b >>)的半焦距为c ,原点O 到经过两点(),0c ,()0,b 的直线的距离为12c . (Ⅰ)求椭圆E 的离心率;(Ⅱ)如图,AB 是圆:M ()()225212x y ++-=的一条直径,若椭圆E 经过A ,B 两点,求椭圆E 的方程.7.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>过点,且离心率e =.(1)求椭圆E 的方程;(2)设直:1()l x my m R =-∈交椭圆E 于,A B 两点,判断点9(,0)4G -与以线段AB 为直径的圆的位置关系,并说明理由.8.如图,椭圆E :2222+1(0)x y a b a b =>>,过点P (0,1)的动直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,当直线l 平行于x 轴时,直线l 被椭圆E 截得的线段长为(1)求椭圆E 的方程;(2)在平面直角坐标系xOy 中,是否存在与点P 不同的定点Q ,使得QA PA QB PB =恒成立?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.9.设椭圆E 的方程为()222210x y a b a b +=>>,点O 为坐标原点,点A 的坐标为 ()0a ,,点B 的坐标为()0b ,,点M 在线段AB 上,满足 2BM MA =,直线OM (Ⅰ)求E 的离心率e ; (Ⅱ)设点C 的坐标为()0b -,,N 为线段AC 的中点,点N 关于直线AB 的对称点的纵坐标为 72,求E 的方程.10.已知直线210x y -+=与抛物线2:2(0)C y px p =>交于,A B 两点,且||AB =(1)求p ;(2)设F 为C 的焦点,M ,N 为C 上两点,0FM FN ⋅=u u u u r u u u r ,求MFN △面积的最小值.11.已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,且F 与圆22:(4)1M x y ++=上点的距离的最小值为4.(1)求p ;(2)若点P 在M 上,,PA PB 是C 的两条切线,,A B 是切点,求PAB V 面积的最大值.12.已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点:(2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.13.已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线12,l l 分别交C 于A B ,两点,交C 的准线于P Q ,两点.(Ⅰ)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明//AR FQ ;(Ⅱ)若PQF ∆的面积是ABF ∆的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.14.设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点(),0D p ,过F 的直线交C 于M ,N 两点.当直线MD 垂直于x 轴时,3MF =.(1)求C 的方程;(2)设直线,MD ND 与C 的另一个交点分别为A ,B ,记直线,MN AB 的倾斜角分别为,αβ.当αβ-取得最大值时,求直线AB 的方程.15.在直角坐标系xoy 中,曲线C :y=24x 与直线(),0y kx a a =+>交与M,N 两点, (Ⅰ)当k =0时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有∠OPM =∠OPN ?说明理由. 16.抛物线C 的顶点为坐标原点O .焦点在x 轴上,直线l :1x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥.已知点()2,0M ,且M e 与l 相切.(1)求C ,M e 的方程;(2)设123,,A A A 是C 上的三个点,直线12A A ,13A A 均与M e 相切.判断直线23A A 与M e 的位置关系,并说明理由.17.已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程;(2)若3AP PB =u u u v u u u v ,求|AB |.18.设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.19.已知抛物线C :y 2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 于A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点()4,2P -,求直线l 与圆M 的方程.。

专题08 平面解析几何(解答题)

专题08  平面解析几何(解答题)

专题08 平面解析几何(解答题)1.【2019年高考全国Ⅰ卷文数】已知点A ,B 关于坐标原点O 对称,│AB │=4,⊙M 过点A ,B 且与直线x +2=0相切.(1)若A 在直线x +y =0上,求⊙M 的半径;(2)是否存在定点P ,使得当A 运动时,│MA │−│MP │为定值?并说明理由. 【答案】(1)M e 的半径=2r 或=6r ;(2)存在,理由见解析.【解析】(1)因为M e 过点,A B ,所以圆心M 在AB 的垂直平分线上.由已知A 在直线+=0x y 上,且,A B 关于坐标原点O 对称,所以M 在直线y x =上,故可设(, )M a a .因为M e 与直线x +2=0相切,所以M e 的半径为|2|r a =+.由已知得||=2AO ,又MO AO ⊥u u u u r u u u r,故可得2224(2)a a +=+,解得=0a 或=4a . 故M e 的半径=2r 或=6r .(2)存在定点(1,0)P ,使得||||MA MP -为定值. 理由如下:设(, )M x y ,由已知得M e 的半径为=|+2|,||=2r x AO .由于MO AO ⊥u u u u r u u u r ,故可得2224(2)x y x ++=+,化简得M 的轨迹方程为24y x =.因为曲线2:4C y x =是以点(1,0)P 为焦点,以直线1x =-为准线的抛物线,所以||=+1MP x . 因为||||=||=+2(+1)=1MA MP r MP x x ---,所以存在满足条件的定点P .【名师点睛】本题考查圆的方程的求解问题、圆锥曲线中的定点定值类问题.解决定点定值问题的关键是能够根据圆的性质得到动点所满足的轨迹方程,进而根据抛物线的定义得到定值,验证定值符合所有情况,使得问题得解.2.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】已知12,F F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两个焦点,P 为C 上一点,O 为坐标原点.(1)若2POF △为等边三角形,求C 的离心率;(2)如果存在点P ,使得12PF PF ⊥,且12F PF △的面积等于16,求b 的值和a 的取值范围.【答案】(1)31-;(2)4b =,a 的取值范围为[42,)+∞.【解析】(1)连结1PF ,由2POF △为等边三角形可知在12F PF △中,1290F PF ∠=︒,2PF c =,13PF c =,于是122(31)a PF PF c =+=+,故C 的离心率是31ce a==-. (2)由题意可知,满足条件的点(,)P x y 存在.当且仅当1||2162y c ⋅=,1y yx c x c⋅=-+-,22221x y a b +=,即||16c y =,① 222x y c +=,②22221x y a b+=,③ 由②③及222a b c =+得422b y c =,又由①知22216y c=,故4b =.由②③得()22222a x c b c=-,所以22c b ≥,从而2222232,a b c b =+≥=故42a ≥.当4b =,42a ≥时,存在满足条件的点P . 所以4b =,a 的取值范围为[42,)+∞.【名师点睛】本题主要考查求椭圆的离心率,以及椭圆中存在定点满足题中条件的问题,熟记椭圆的简单性质即可求解,考查计算能力,属于中档试题.3.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点; (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求该圆的方程. 【答案】(1)见解析;(2)22542x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭或22522x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭. 【解析】(1)设()111,,,2D t A x y ⎛⎫-⎪⎝⎭,则2112x y =.由于y'x =,所以切线DA 的斜率为1x ,故11112y x x t+=-.整理得112 2 +1=0. tx y -设()22,B x y ,同理可得222 2 +1=0tx y -. 故直线AB 的方程为2210tx y -+=. 所以直线AB 过定点1(0,)2.(2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+. 由2122y tx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx --=. 于是()21212122,121x x t y y t x x t +=+=++=+.设M 为线段AB 的中点,则21,2M t t ⎛⎫+⎪⎝⎭. 由于EM AB ⊥u u u u r u u u r ,而()2,2EM t t =-u u u u r ,AB u u u r 与向量(1, )t 平行,所以()220t t t +-=.解得t =0或1t =±.当t =0时,||EM u u u u r =2,所求圆的方程为22542x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭;当1t =±时,||2EM =u u u u r ,所求圆的方程为22522x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭.【名师点睛】此题第一问是圆锥曲线中的定点问题和第二问是求圆的方程,属于常规题型,按部就班地求解就可以,思路较为清晰,但计算量不小.4.【2019年高考北京卷文数】已知椭圆2222:1x y C a b+=的右焦点为(1,0),且经过点(0,1)A .(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为原点,直线:(1)l y kx t t =+≠±与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N ,若|OM |·|ON |=2,求证:直线l 经过定点.【答案】(1)2212x y +=;(2)见解析. 【解析】(1)由题意得,b 2=1,c =1. 所以a 2=b 2+c 2=2.所以椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), 则直线AP 的方程为1111y y x x -=+. 令y =0,得点M 的横坐标111M x x y =--. 又11y kx t =+,从而11||||1M x OM x kx t ==+-.同理,22||||1x ON kx t =+-.由22,12y kx t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(12)4220k x ktx t +++-=. 则122412kt x x k +=-+,21222212t x x k-=+. 所以1212||||||||11x x OM ON kx t kx t ⋅=⋅+-+-()12221212||(1)(1)x x k x x k t x x t =+-++-22222222212||224(1)()(1)1212t k t kt k k t t k k-+=-⋅+-⋅-+-++12||1t t+=-. 又||||2OM ON ⋅=,所以12||21tt+=-. 解得t =0,所以直线l 经过定点(0,0).【名师点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.5.【2019年高考天津卷文数】设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,左顶点为A ,上顶点为B .已知3||2||OA OB =(O 为原点).(1)求椭圆的离心率; (2)设经过点F 且斜率为34的直线l 与椭圆在x 轴上方的交点为P ,圆C 同时与x 轴和直线l 相切,圆心C 在直线x =4上,且OC AP ∥,求椭圆的方程.【答案】(1)12;(2)2211612x y +=.【解析】(1)设椭圆的半焦距为c ,由已知有32a b =,又由222a b c =+,消去b 得22232a a c ⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭,解得12c a =. 所以,椭圆的离心率为12. (2)由(1)知,2,3a c b c ==,故椭圆方程为2222143x y c c+=.由题意,(, 0)F c -,则直线l 的方程为3()4y x c =+, 点P 的坐标满足22221,433(),4x y c cy x c ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩消去y 并化简,得到2276130x cx c +-=,解得1213,7c x c x ==-. 代入到l 的方程,解得1239,214y c y c ==-.因为点P在x轴上方,所以3,2P c c ⎛⎫⎪⎝⎭.由圆心C在直线4x=上,可设(4, )C t.因为OC AP∥,且由(1)知( 2 , 0)A c-,故3242ctc c=+,解得2t=.因为圆C与x轴相切,所以圆的半径长为2,又由圆C与l相切,得23(4)242314c+-=⎛⎫+ ⎪⎝⎭,可得=2c.所以,椭圆的方程为2211612x y+=.【名师点睛】本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线方程、圆等基础知识.考查用代数方法研究圆锥曲线的性质.考查运算求解能力,以及用方程思想、数形结合思想解决问题的能力. 6.【2019年高考江苏卷】如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:22221(0)x ya ba b+=>>的焦点为F1(–1、0),F2(1,0).过F2作x轴的垂线l,在x轴的上方,l与圆F2:222(1)4x y a-+=交于点A,与椭圆C交于点D.连结AF1并延长交圆F2于点B,连结BF2交椭圆C于点E,连结DF1.已知DF1=52.(1)求椭圆C的标准方程;(2)求点E的坐标.【答案】(1)22143x y+=;(2)3(1,)2E--.【解析】(1)设椭圆C 的焦距为2c .因为F 1(−1,0),F 2(1,0),所以F 1F 2=2,c =1. 又因为DF 1=52,AF 2⊥x 轴, 所以DF 2=222211253()222DF F F -=-=, 因此2a =DF 1+DF 2=4,从而a =2. 由b 2=a 2−c 2,得b 2=3.因此,椭圆C 的标准方程为22143x y +=.(2)解法一:由(1)知,椭圆C :22143x y +=,a =2,因为AF 2⊥x 轴,所以点A 的横坐标为1. 将x =1代入圆F 2的方程(x −1) 2+y 2=16,解得y =±4. 因为点A 在x 轴上方,所以A (1,4). 又F 1(−1,0),所以直线AF 1:y =2x +2.由22()22116y x x y =+-+=⎧⎨⎩,得256110x x +-=, 解得1x =或115x =-. 将115x =-代入22y x =+,得 125y =-, 因此1112(,)55B --.又F 2(1,0),所以直线BF 2:3(1)4y x =-.由221433(1)4x y x y ⎧⎪⎪⎨⎪+=-⎩=⎪,得276130x x --=,解得1x =-或137x =. 又因为E 是线段BF 2与椭圆的交点,所以1x =-. 将1x =-代入3(1)4y x =-,得32y =-. 因此3(1,)2E --.解法二:由(1)知,椭圆C:221 43x y+=.如图,连结EF1.因为BF2=2a,EF1+EF2=2a,所以EF1=EB,从而∠BF1E=∠B.因为F2A=F2B,所以∠A=∠B,所以∠A=∠BF1E,从而EF1∥F2A.因为AF2⊥x轴,所以EF1⊥x轴.因为F1(−1,0),由221431xx y⎧⎪⎨+==-⎪⎩,得32y=±.又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以32y=-.因此3(1,)2E--.【名师点睛】本小题主要考查直线方程、圆的方程、椭圆方程、椭圆的几何性质、直线与圆及椭圆的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、分析问题能力和运算求解能力.7.【2019年高考浙江卷】如图,已知点(10)F,为抛物线22(0)y px p=>的焦点,过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线上,使得ABC△的重心G在x轴上,直线AC交x轴于点Q,且Q在点F 的右侧.记,AFG CQG △△的面积分别为12,S S . (1)求p 的值及抛物线的准线方程;(2)求12S S 的最小值及此时点G 的坐标.【答案】(1)p =2,准线方程为x =−1;(2)最小值为312+,此时G (2,0). 【解析】(1)由题意得12p=,即p =2. 所以,抛物线的准线方程为x =−1.(2)设()()(),,,,,A A B B c c A x y B x y C x y ,重心(),G G G x y .令2,0A y t t =≠,则2A x t =.由于直线AB 过F ,故直线AB 方程为2112t x y t-=+,代入24y x =,得()222140t y y t---=,故24B ty =-,即2B y t =-,所以212,B tt ⎛⎫- ⎪⎝⎭.又由于()()11,33G A B c G A B c x x x x y y y y =++=++及重心G 在x 轴上,故220c t y t-+=,得242211222,2,,03t t C t t G t t t ⎛⎫⎛⎫-+⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 所以,直线AC 方程为()222y t t x t-=-,得()21,0Q t-.由于Q 在焦点F 的右侧,故22t >.从而4224221244242222211|2|||322221222211|||1||2|23A ct t t FG y t S t t t t t S t t QG y t t t t-+-⋅⋅--====--+--⋅--⋅-.令22m t =-,则m >0,122113222134323424S m S m m m m m m=-=--=+++++⋅+…. 当3m =时,12S S 取得最小值312+,此时G (2,0). 【名师点睛】本题主要考查抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系等基础知识,同时考查运算求解能力和综合应用能力.8.【2018年高考全国Ⅰ文数】设抛物线22C y x =:,点()20A ,,()20B -,,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点.(1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN =∠∠. 【答案】(1)y =112x +或112y x =--;(2)见解析. 【解析】(1)当l 与x 轴垂直时,l 的方程为x =2,可得M 的坐标为(2,2)或(2,–2). 所以直线BM 的方程为y =112x +或112y x =--. (2)当l 与x 轴垂直时,AB 为MN 的垂直平分线,所以∠ABM =∠ABN .当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为(2)(0)y k x k =-≠,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1>0,x 2>0.由2(2)2y k x y x=-⎧⎨=⎩,得ky 2–2y –4k =0,可知y 1+y 2=2k ,y 1y 2=–4.直线BM ,BN 的斜率之和为1221121212122()22(2)(2)BM BN y y x y x y y y k k x x x x ++++=+=++++.① 将112y x k =+,222yx k=+及y 1+y 2,y 1y 2的表达式代入①式分子,可得121221121224()882()0y y k y y x y x y y y k k++-++++===.所以k BM +k BN =0,可知BM ,BN 的倾斜角互补,所以∠ABM =∠ABN . 综上,∠ABM =∠ABN .【名师点睛】本题主要考查抛物线的标准方程与几何性质、直线与抛物线的位置关系,考查考生的化归与转化能力、运算求解能力,考查的数学核心素养是直观想象与数学运算.在设直线的方程时,一定要注意所设方程的适用范围,如用点斜式时,要考虑到直线的斜率不存在的情况,以免解答不严密或漏解.(1)求出直线l 与抛物线的交点,利用两点式写出直线BM 的方程;(2)由(1)知,当直线l 与x 轴垂直时,结论显然成立,当直线l 与x 轴不垂直时,设出斜率k ,联立直线l 与C 的方程,求出M ,N 两点坐标之间的关系,再表示出BM 与BN 的斜率,得其和为0,从而说明BM 与BN 两条直线的斜率互为相反数,进而可知两角相等.9.【2018年高考全国Ⅱ卷文数】设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =. (1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.【答案】(1)y =x –1;(2)22(3)(2)16x y -+-=或22(11)(6)144x y -++=. 【解析】(1)由题意得F (1,0),l 的方程为y =k (x –1)(k >0). 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由2(1)4y k x y x=-⎧⎨=⎩得2222(24)0k x k x k -++=. 216160k ∆=+=,故212224k x x k++=. 所以212244(1)(1)k AB AF BF x x k+=+=+++=. 由题设知22448k k +=,解得k =–1(舍去),k =1. 因此l 的方程为y =x –1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为2(3)y x -=--,即5y x =-+.设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则00220005(1)(1)16.2y x y x x =-+⎧⎪⎨-++=+⎪⎩,解得0032x y =⎧⎨=⎩,或00116.x y =⎧⎨=-⎩, 因此所求圆的方程为22(3)(2)16x y -+-=或22(11)(6)144x y -++=.【名师点睛】本题主要考查抛物线与直线和圆的综合,考查考生的数形结合能力、运算求解能力,考查的数学核心素养是直观想象、数学运算.(1)利用点斜式写出直线l 的方程,代入抛物线方程,得到关于x 的一元二次方程,利用根与系数的关系以及抛物线的定义加以求解;(2)由题意写出线段AB 的垂直平分线所在直线的方程,设出圆心的坐标,由题意列出方程组,解得圆心的坐标,即可求解.10.【2018年高考全国Ⅲ卷文数】已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点.线段AB的中点为(1,)(0)M m m >. (1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP FA FB ++=0u u u r u u u r u u u r .证明:2||||||FP FA FB =+u u u r u u u r u u u r. 【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)设11()A x y ,,22()B x y ,,则2211143x y +=,2222143x y +=.两式相减,并由1212=y y k x x --得1212043x x y y k +++⋅=.由题设知1212x x +=,122y y m +=,于是34k m=-. 由题设得302m <<,故12k <-.(2)由题意得F (1,0).设33()P x y ,,则331122(1)(1)(1)(00)x y x y x y -+-+-=,,,,.由(1)及题设得3123()1x x x =-+=,312()20y y y m =-+=-<.又点P 在C 上,所以34m =,从而3(1)2P -,,3||=2FP u u u r . 于是222211111||(1)(1)3(1)242x x FA x y x =-+=-+-=-u u u r .同理2||=22x FB -u u u r .所以1214()32FA FB x x +=-+=u u u r u u u r .故2||=||+||FP FA FB u u u r u u u r u u u r .【名师点睛】本题主要考查椭圆的方程及简单几何性质、直线的斜率公式、直线与椭圆的位置关系、向量的坐标运算与向量的模等,考查运算求解能力、数形结合思想,考查的数学核心素养是数学抽象、数学运算.圆维曲线中与中点弦有关的问题常用点差法,建立弦所在直线的斜率与中点坐标间的关系,也可以通过联立直线方程与圆锥曲线方程,消元,根据根与系数的关系求解.11.【2018年高考北京卷文数】已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b +=>>的离心率为63,焦距为22.斜率为k 的直线l 与椭圆M 有两个不同的交点A ,B . (1)求椭圆M 的方程;(2)若1k =,求||AB 的最大值;(3)设(2,0)P -,直线P A 与椭圆M 的另一个交点为C ,直线PB 与椭圆M 的另一个交点为D .若C ,D 和点71(,)44Q -共线,求k .【答案】(1)2213x y +=;(2)6;(3)1. 【解析】(1)由题意得222c =,所以2c =,又63c e a ==,所以3a =, 所以2221b a c =-=,所以椭圆M 的标准方程为2213x y +=.(2)设直线AB 的方程为y x m =+,由2213y x m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 可得2246330x mx m ++-=, 则2223644(33)48120m m m ∆=-⨯-=->,即24m <,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则1232m x x +=-,212334m x x -=,则222212121264||1||1()42m AB k x x k x x x x ⨯-=+-=+⋅+-=,易得当20m =时,max ||6AB =,故||AB 的最大值为6. (3)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,33(,)C x y ,44(,)D x y ,则221133x y += ①,222233x y += ②,又(2,0)P -,所以可设1112PA y k k x ==+,直线PA 的方程为1(2)y k x =+, 由122(2)13y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 可得2222111(13)121230k x k x k +++-=, 则2113211213k x x k +=-+,即2131211213k x x k =--+, 又1112y k x =+,代入①式可得13171247x x x --=+,所以13147y y x =+, 所以1111712(,)4747x y C x x --++,同理可得2222712(,)4747x y D x x --++.故3371(,)44QC x y =+-u u u r ,4471(,)44QD x y =+-u u u r ,因为,,Q C D 三点共线,所以34437171()()()()04444x y x y +--+-=,将点,C D 的坐标代入化简可得12121y y x x -=-,即1k =. 【名师点睛】本题主要考查椭圆的方程及几何性质、直线与椭圆的位置关系,考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力,考查数形结合思想,考查的数学核心素养是直观想象、逻辑推理、数学运算.解决椭圆的方程问题,常用基本量法,同时注意椭圆的几何量的关系;弦长的计算,通常要将直线与椭圆方程联立,利用根与系数的关系求解.12.【2018年高考天津卷文数】设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点为A ,上顶点为B .已知椭圆的离心率为53,||13AB =. (1)求椭圆的方程;(2)设直线:(0)l y kx k =<与椭圆交于,P Q 两点,l 与直线AB 交于点M ,且点P ,M 均在第四象限.若BPM △的面积是BPQ △面积的2倍,求k 的值.【答案】(1)22194x y +=;(2)12-. 【解析】本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线方程等基础知识.考查用代数方法研究圆锥曲线的性质.考查运算求解能力,以及用方程思想解决问题的能力.满分14分.(1)设椭圆的焦距为2c ,由已知得2259c a =,又由222a b c =+,可得23a b =.由22||13AB a b =+=,从而3,2a b ==.所以,椭圆的方程为22194x y +=.(2)设点P 的坐标为11(,)x y ,点M 的坐标为22(,)x y ,由题意,210x x >>, 点Q 的坐标为11(,)x y --.由BPM △的面积是BPQ △面积的2倍,可得||=2||PM PQ ,从而21112[()]x x x x -=--,即215x x =. 易知直线AB 的方程为236x y +=,由方程组236,,x y y kx +=⎧⎨=⎩消去y ,可得2632x k =+.由方程组221,94,x y y kx ⎧+⎪=⎨⎪=⎩消去y ,可得12694x k =+. 由215x x =,可得2945(32)k k +=+,两边平方,整理得2182580k k ++=,解得89k =-,或12k =-.当89k =-时,290x =-<,不合题意,舍去;当12k =-时,212x =,1125x =,符合题意.所以,k 的值为12-.【名师点睛】高考解析几何解答题大多考查直线与圆锥曲线的位置关系,涉及轨迹方程问题、定值问题、最值问题、参数的取值或取值范围问题等,其中考查较多的圆锥曲线是椭圆与抛物线,解决此类问题要重视化归与转化思想及设而不求法的应用.13.【2018年高考江苏卷】如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 过点1(3,)2,焦点12(3,0),(3,0)F F -,圆O 的直径为12F F .(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标; ②直线l 与椭圆C 交于,A B 两点.若OAB △的面积为267,求直线l 的方程.【答案】(1)椭圆C的方程为2214xy+=,圆O的方程为223x y+=;(2)①(2,1);②532y x=-+.【解析】(1)因为椭圆C的焦点为12()3,0,(3,0)F F-,可设椭圆C的方程为22221(0)x ya ba b+=>>.又点1(3,)2在椭圆C上,所以2222311,43,a ba b⎧+=⎪⎨⎪-=⎩,解得224,1,ab⎧=⎪⎨=⎪⎩因此椭圆C的方程为2214xy+=.因为圆O的直径为12F F,所以其方程为223x y+=.(2)①设直线l与圆O相切于0000(),,(00)P x y x y>>,则22003x y+=,所以直线l的方程为000()xy x x yy=--+,即0003xy xy y=-+.由22001,43,xyxy xy y⎧+=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩消去y,得222200004243640()x y x x x y+-+-=.(*)因为直线l与椭圆C有且只有一个公共点,所以222222000000()()(24)(44364820)4x x y y y x∆=--+-=-=.因为00,0x y>,所以002,1x y==.因此点P的坐标为(2,1).②因为三角形OAB的面积为267,所以21267AB OP⋅=,从而427AB=.设1122,,()(),A x y B x y ,由(*)得2200022001,22448(2)2(4)x y x x x y ±-=+,所以2222121()()x B y y x A =-+-222000222200048(2)(1)(4)x y x y x y -=+⋅+.因为22003x y +=,所以22022016(2)32(1)49x AB x -==+,即42002451000x x -+=, 解得22005(202x x ==舍去),则2012y =, 因此P 的坐标为102(,)22. 综上,直线l 的方程为532y x =-+.【名师点睛】本题主要考查直线方程、圆的方程、圆的几何性质、椭圆方程、椭圆的几何性质、直线与圆及椭圆的位置关系等知识,考查分析问题能力和运算求解能力. (1)利用椭圆的几何性质求圆的方程和椭圆的方程. (2)①利用直线与圆、椭圆的位置关系建立方程求解; ②结合①,利用弦长公式、三角形的面积公式求解.14.【2018年高考浙江卷】如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线C :y 2=4x 上存在不同的两点A ,B 满足P A ,PB 的中点均在C 上.PMBAOyx(1)设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(2)若P 是半椭圆x 2+24y =1(x <0)上的动点,求△P AB 面积的取值范围.【答案】(1)见解析;(2)1510[62,]4. 【解析】本题主要考查椭圆、抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系等基础知识,同时考查运算求解能力和综合应用能力.满分15分. (1)设00(,)P x y ,2111(,)4A y y ,2221(,)4B y y . 因为PA ,PB 的中点在抛物线上,所以1y ,2y 为方程202014()422y x y y ++=⋅即22000280y y y x y -+-=的两个不同的实数根. 所以1202y y y +=. 因此,PM 垂直于y 轴. (2)由(1)可知120212002,8,y y y y y x y +=⎧⎪⎨=-⎪⎩ 所以2221200013||()384PM y y x y x =+-=-, 21200||22(4)y y y x -=-.因此,PAB △的面积3221200132||||(4)24PABS PM y y y x =⋅-=-△. 因为220001(0)4y x x +=<,所以2200004444[4,5]y x x x -=--+∈.因此,PAB △面积的取值范围是1510[62,]4. 【名师点睛】圆锥曲线问题是高考重点考查内容之一,也是难点之一.椭圆、抛物线是其中常考内容,需要熟练地掌握椭圆和拋物线的定义、基本性质、标准方程等,对于处理有关问题有很大的帮助.同时还要注意运算能力的培养和提高.15.【2017年高考全国Ⅰ卷文数】设A ,B 为曲线C :y =24x 上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程. 【答案】(1)1;(2)7y x =+.【解析】(1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则12x x ≠,2114x y =,2224x y =,x 1+x 2=4,于是直线AB 的斜率12121214y y x x k x x -+===-.(2)由24x y =,得2x y'=.设M (x 3,y 3),由题设知312x =,解得32x =,于是M (2,1). 设直线AB 的方程为y x m =+,故线段AB 的中点为N (2,2+m ),|MN |=|m +1|.将y x m =+代入24xy =得2440x x m --=.当16(1)0m ∆=+>,即1m >-时,1,2221x m =±+. 从而12||=2||42(1)AB x x m -=+.由题设知||2||AB MN =,即42(1)2(1)m m +=+,解得7m =. 所以直线AB 的方程为7y x =+.【名师点睛】本题主要考查直线与圆锥曲线的位置关系,主要利用根与系数的关系:因为直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用根与系数的关系及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用根与系数的关系直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用. (1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由两点斜率公式求AB 的斜率;(2)联立直线与抛物线方程,消y ,得12||=2||42(1)AB x x m -=+,解出m 即可.16.【2017年高考全国Ⅱ卷文数】设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =u u u ru u u u r.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=u u u r u u u r.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .【答案】(1)222x y +=;(2)见解析.【解析】(1)设P (x ,y ),M (00,x y ),则N (0,0x ),00(,),(0,)NP x x y NM y =-=u u u r u u u u r ,由2NP NM =u u u ru u u u r 得0022x x y y ==,. 因为M (00,x y )在C 上,所以22122x y +=.因此点P 的轨迹方程为222x y +=.(2)由题意知F (−1,0),设Q (−3,t ),P (m ,n ),则(3,),(1,),33OQ t PF m n OQ PF m tn =-=---⋅=+-u u u r u u u r u u u r u u u r, (,),(3,)OP m n PQ m t n ==---u u u r u u u r.由1OP PQ ⋅=u u u r u u u r得2231m m tn n --+-=,又由(1)知222m n +=,故330m tn +-=.所以0OQ PF ⋅=u u u r u u u r ,即OQ PF ⊥u u u r u u u r.又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .【名师点睛】定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒成立的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.(1)转移法求轨迹:设所求动点坐标及相应已知动点坐标,利用条件列两种坐标关系,最后代入已知动点轨迹方程,化简可得所求轨迹方程;(2)证明直线过定点问题,一般方法是以算代证:即证0OQ PF ⋅=u u u r u u u r,先设 P (m ,n ),则需证330m tn +-=,即根据条件1OP PQ ⋅=u u u r u u u r可得2231m m tn n --+-=,而222m n +=,代入即得330m tn +-=.17.【2017年高考全国Ⅲ卷文数】在直角坐标系xOy 中,曲线22y x mx =+-与x 轴交于A ,B 两点,点C的坐标为(0,1).当m 变化时,解答下列问题: (1)能否出现AC ⊥BC 的情况?说明理由;(2)证明过A ,B ,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值. 【答案】(1)不会,理由见解析;(2)见解析 【解析】(1)不能出现AC ⊥BC 的情况,理由如下:设1(,0)A x ,2(,0)B x ,则12x x ,满足220x mx +-=,所以122x x =-. 又C 的坐标为(0,1),故AC 的斜率与BC 的斜率之积为121112x x --⋅=-, 所以不能出现AC ⊥BC 的情况.(2)BC 的中点坐标为(2122x ,),可得BC 的中垂线方程为221()22x y x x -=-. 由(1)可得12x x m +=-,所以AB 的中垂线方程为2mx =-.联立22(21)22m x x y x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩,,又22220x mx +-=,可得212m x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,,所以过A 、B 、C 三点的圆的圆心坐标为(122m --,),半径292m r +=,故圆在y 轴上截得的弦长为22232m r -=(),即过A 、B 、C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值. 【名师点睛】解答本题时,设()()12,0,,0A x B x ,由AC ⊥BC 得1210x x +=,由根与系数的关系得122x x =-,矛盾,所以不存在;求出过A ,B ,C 三点的圆的圆心坐标和半径,即可得圆的方程,再利用垂径定理求弦长.直线与圆综合问题的常见类型及解题策略:(1)处理直线与圆的弦长问题时多用几何法,即弦长的一半、弦心距、半径构成直角三角形.代数方法:运用根与系数的关系及弦长公式:222121212||1||1()4AB k x x k x x x x =+-=++-; (2)圆的切线问题的处理要抓住圆心到直线的距离等于半径,从而建立关系解决问题. 18.【2017年高考北京卷文数】已知椭圆C 的两个顶点分别为A (−2,0),B (2,0),焦点在x 轴上,离心率为32. (1)求椭圆C 的方程;(2)点D 为x 轴上一点,过D 作x 轴的垂线交椭圆C 于不同的两点M ,N ,过D 作AM 的垂线交BN 于点E .求证:△BDE 与△BDN 的面积之比为4:5.【答案】(1)2214x y +=;(2)见解析.【解析】(1)设椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>.由题意得2,3,2a c a=⎧⎪⎨=⎪⎩解得3c =.所以2221b a c =-=.所以椭圆C 的方程为2214x y +=.(2)设(,)M m n ,则(,0),(,)D m N m n -. 由题设知2m ≠±,且0n ≠.直线AM 的斜率2AM n k m =+,故直线DE 的斜率2DE m k n+=-. 所以直线DE 的方程为2()m y x m n +=--. 直线BN 的方程为(2)2ny x m=--. 联立2(),(2),2m y x m n n y x m +⎧=--⎪⎪⎨⎪=-⎪-⎩解得点E 的纵坐标222(4)4E n m y m n -=--+. 由点M 在椭圆C 上,得2244m n -=.所以45E y n =-. 又12||||||||25BDE E S BD y BD n =⋅=⋅△,1||||2BDN S BD n =⋅△,所以BDE △与BDN △的面积之比为4:5.【名师点睛】本题对考生计算能力要求较高,重点考查了计算能力,以及转化与化归的能力,解答此类题目,主要利用,,,a b c e 的关系,确定椭圆方程是基础,本题易错点是对复杂式子的变形能力不足,导致错漏百出.本题能较好地考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力、分析问题与解决问题的能力等. (1)根据条件可知32,2c a a ==,以及222b a c =-,从而求得椭圆方程;(2)设(,)M m n ,则(,0),(,)D m N m n -,根据条件求直线DE 的方程,并且表示出直线BN 的方程,并求得两条直线的交点纵坐标,根据1212E BDE BDNN BD y S S BD y ⋅⋅=⋅⋅△△即可求出面积比值. 19.【2017年高考天津卷文数】已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为,()0F c -,右顶点为A ,点E的坐标为(0,)c ,EFA △的面积为22b .(1)求椭圆的离心率;(2)设点Q 在线段AE 上,3||2FQ c =,延长线段FQ 与椭圆交于点P ,点M ,N 在x 轴上,PM QN ∥,且直线PM 与直线QN 间的距离为c ,四边形PQNM 的面积为3c .(i )求直线FP 的斜率; (ii )求椭圆的方程.【答案】(1)12;(2)(ⅰ)34;(ⅱ)2211612x y +=.【解析】(1)设椭圆的离心率为e .由已知,可得21()22b c a c +=.又由222b a c =-,可得2220c ac a +-=,即2210e e +-=. 又因为01e <<,解得12e =. 所以,椭圆的离心率为12. (2)(ⅰ)依题意,设直线FP 的方程为(0)x my c m =->,则直线FP 的斜率为1m. 由(1)知2a c =,可得直线AE 的方程为12x yc c +=,即220x y c +-=, 与直线FP 的方程联立,可解得(22)3,22m c c x y m m -==++,即点Q 的坐标为(22)3(,)22m c cm m -++. 由已知|FQ |=32c ,有222(22)33[]()()222m c c c c m m -++=++,整理得2340m m -=,所以43m =, 故直线FP 的斜率为34.(ii )由2a c =,可得3b c =,故椭圆方程可以表示为2222143x y c c+=.由(i )得直线FP 的方程为3430x y c -+=,与椭圆方程联立22223430,1,43x y c x y c c -+=⎧⎪⎨+=⎪⎩ 消去y ,整理得2276130x cx c +-=,解得137cx =-(舍去),或x c =. 因此可得点3(,)2c P c ,进而可得2235|()()22|c c FP c c =++=, 所以53||||||22c cFP FQ Q c P -=-==. 由已知,线段PQ 的长即为PM 与QN 这两条平行直线间的距离, 故直线PM 和QN 都垂直于直线FP .因为QN FP ⊥,所以339||||tan 248c c QN FQ QFN =⋅∠=⨯=, 所以FQN △的面积为2127||||232c FQ QN =,同理FPM △的面积等于27532c ,由四边形PQNM 的面积为3c ,得22752733232c c c -=,整理得22c c =,又由0c >,得2c =.所以,椭圆的方程为2211612x y +=.【名师点睛】圆锥曲线问题在历年高考中都是较有难度的压轴题,本题对考生的计算能力要求较高,是一道难题,重点考查了运算求解能力以及转化与化归的能力.求解此类问题时,利用,,,a b c e 的关系,确定椭圆离心率是基础,通过联立直线方程与椭圆(圆锥曲线)的方程,根据根与系数的关系进行解题,但本题需求解交点坐标,在求解过程要善于发现四边形PQNM 中的几何关系,从而易求其面积,进而使问题获解.(1)先根据题意得出21()22b c a c +=,然后结合222b a c =-,即可求得离心率;(2)(ⅰ)首先设直线FP 的方程为x my c =-,再写出直线AE 的方程,两方程联立得到点Q 的坐标,根据32FQ c =求得m 的值,即得直线FP 的斜率;(ⅱ)将直线FP 的方程和椭圆方程联立,可得点P 的坐标,再求,FP FQ ,确定直线PM 和QN 都垂直于直线FP ,根据平面几何关系求面积,从而可求得c 的值,进而得椭圆的方程.20.【2017年高考山东卷文数】在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221x y a b +=(a >b >0)的离心率为22,椭圆C 截直线y =1所得线段的长度为22. (1)求椭圆C 的方程;(2)动直线l :y =kx +m (m ≠0)交椭圆C 于A ,B 两点,交y 轴于点M .点N 是M 关于O 的对称点,⊙N 的半径为|NO |.设D 为AB 的中点,DE ,DF 与⊙N 分别相切于点E ,F ,求∠EDF 的最小值.【答案】(1)22142x y +=;(2)EDF ∠的最小值为π3. 【解析】(1)由椭圆的离心率为22,得2222()a a b =-, 又当1y =时,2222a x a b =-,得2222a a b-=,所以224,2a b ==,因此椭圆方程为22142x y +=.(2)设1122(,),(,)A x y B x y ,联立方程2224y kx mx y =+⎧⎨+=⎩, 得222(21)4240k x kmx m +++-=, 由0∆>得2242m k <+.(*)且122421kmx x k +=+, 因此122221my y k +=+,所以222(,)2121km mD k k -++, 又(0,)N m -, 所以222222()()2121km m ND m k k =-++++ 整理得2242224(13)(21)m k k ND k ++=+ , 因为NF m =,所以2422222224(31)831(21)(21)ND k k k k k NF+++==+++.令283,3t k t =+≥, 故21214t k ++=, 所以2221616111(1)2NDt t NFt t=+=++++ . 令1y t t=+,所以211y t'=-. 当3t ≥时,0y '>,从而1y t t =+在[3,)+∞上单调递增,因此1103t t +≥,等号当且仅当3t =时成立,此时0k =,所以22134ND NF≤+=,由(*)得 22m -<< 且0m ≠.故12NF ND ≥, 设2EDF θ∠=, 则1sin 2NF ND θ=≥ , 所以θ的最小值为π6, 从而EDF ∠的最小值为π3,此时直线l 的斜率是0. 综上所述:当0k =,(2,0)(0,2)m ∈-U 时,EDF ∠取到最小值π3. 【名师点睛】圆锥曲线中的两类最值问题:①涉及距离、面积的最值以及与之相关的一些问题; ②求直线或圆锥曲线中几何元素的最值以及这些元素存在最值时确定与之有关的一些问题.常见解法:①几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来解决; ②代数法,若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可先建立起目标函数,再求这个函数的最值,最值常用基本不等式法、配方法及导数法求解. 解答本题时,(1)由22c a =得2a b =,由椭圆C 截直线y =1所得线段的长度为22,得2222a a b -=,求得椭圆的方程为22142x y +=;(2)由2224x y y kx m⎧+=⎨=+⎩,解得22(21)4k x kmx +++ 2240m -=,确定222(,)2121km m D k k -++,4222||3221m DN k k k =+++,结合22ND NF的单调性求EDF ∠的最小值.21.【2017年高考浙江卷】如图,已知抛物线2x y =,点A 11()24-,,39()24B ,,抛物线上的点13(,)()22P x y x -<<.过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .(1)求直线AP 斜率的取值范围; (2)求||||PA PQ ⋅的最大值. 【答案】(1)(1,1)-;(2)2716. 【解析】本题主要考查直线方程、直线与抛物线的位置关系等基础知识,同时考查解析几何的基本思想方法和运算求解能力.满分15分. (1)设直线AP 的斜率为k ,2114122x k x x -==-+, 因为1322x -<<,所以直线AP 斜率的取值范围是(1,1)-. (2)联立直线AP 与BQ 的方程110,24930,42kx y k x ky k ⎧-++=⎪⎪⎨⎪+--=⎪⎩ 解得点Q 的横坐标是22432(1)Q k k x k -++=+. 因为|P A |=211()2k x ++=21(1)k k ++, |PQ |=222(1)(1)1()1Q k k k x x k -++-=-+,所以3(1)(1)k k PA PQ ⋅--+=.令3()(1)(1)f k k k =--+,因为2()(42)(1)f k k k '=--+,所以 f (k )在区间1(1,)2-上单调递增,1(,1)2上单调递减, 因此当k =12时,||||PA PQ ⋅取得最大值2716. 【名师点睛】本题主要考查直线方程、直线与抛物线的位置关系等基础知识,同时考查解析几何的基本思想方法和运算求解能力.(1)由斜率公式可得AP 的斜率为12x -,再由1322x -<<,得直线AP 的斜率的取值范围;(2)联立直线AP 与BQ 的方程,得Q 的横坐标,进而通过表达||PA 与||PQ 的长度,利用函数3()(1)(1)f k k k =--+的单调性求解||||PA PQ ⋅的最大值.22.【2017年高考江苏卷】如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为12,两准线之间的距离为8.点P 在椭圆E 上,且位于第一象限,过点1F 作直线1PF 的垂线1l ,过点2F 作直线2PF 的垂线2l . (1)求椭圆E 的标准方程;(2)若直线1l ,2l 的交点Q 在椭圆E 上,求点P 的坐标.【答案】(1)22143x y +=;(2)4737(,)77.【解析】(1)设椭圆的半焦距为c .因为椭圆E 的离心率为12,两准线之间的距离为8,所以12c a =,228a c=,。

专题08 平面解析几何(解答题)三年(2017-2019)高考真题数学(理)分项汇编 (原卷版)

专题08 平面解析几何(解答题)三年(2017-2019)高考真题数学(理)分项汇编 (原卷版)

专题08平面解析几何(解答题)1.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程;(2)若3AP PB,求|AB |.2.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】已知点A (−2,0),B (2,0),动点M (x ,y )满足直线AM 与BM 的斜率之积为−12.记M 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C 于P ,Q 两点,点P 在第一象限,PE ⊥x 轴,垂足为E ,连结QE 并延长交C 于点G .(i )证明:PQG △是直角三角形;(ii )求PQG △面积的最大值.3.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】已知曲线C:y=22x,D为直线y=12 上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点:(2)若以E(0,52)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.4.【2019年高考北京卷理数】已知抛物线C:x2=−2py经过点(2,−1).(1)求抛物线C的方程及其准线方程;(2)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=−1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.5.【2019年高考天津卷理数】设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,上顶点为B .已知椭圆的短轴长为4,离心率为5.(1)求椭圆的方程;(2)设点P 在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点M 为直线PB 与x 轴的交点,点N 在y 轴的负半轴上.若||||ON OF =(O 为原点),且OP MN ⊥,求直线PB 的斜率.6.【2019年高考江苏卷】如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的焦点为F 1(–1、0),F 2(1,0).过F 2作x 轴的垂线l ,在x 轴的上方,l 与圆F 2:222(1)4x y a -+=交于点A ,与椭圆C 交于点D .连结AF 1并延长交圆F 2于点B ,连结BF 2交椭圆C 于点E ,连结DF 1.已知DF 1=52.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)求点E 的坐标.7.【2019年高考浙江卷】如图,已知点(10)F ,为抛物线22(0)y px p =>的焦点,过点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,点C 在抛物线上,使得ABC △的重心G 在x 轴上,直线AC 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧.记,AFG CQG △△的面积分别为12,S S .(1)求p 的值及抛物线的准线方程;(2)求12S S 的最小值及此时点G的坐标.8.【2017年高考全国III 卷理数】已知抛物线C :y 2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 于A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点()4,2P -,求直线l 与圆M 的方程.9.【2017年高考江苏卷】如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x yE a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为12,两准线之间的距离为8.点P 在椭圆E 上,且位于第一象限,过点1F 作直线1PF 的垂线1l ,过点2F 作直线2PF 的垂线2l .(1)求椭圆E 的标准方程;(2)若直线1l ,2l 的交点Q 在椭圆E 上,求点P 的坐标.(注:椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的准线方程:2a x c=±)10.【2017年高考浙江卷】如图,已知抛物线2x y =,点A 11()24,-,39()24,B ,抛物线上的点13(,)(22P x y x -<<.过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .(1)求直线AP 斜率的取值范围;(2)求||||PA PQ ⋅的最大值.11.【2018年高考全国Ⅱ卷理数】设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.12.【2018年高考北京卷理数】已知抛物线C :2y =2px 经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(1)求直线l 的斜率的取值范围;(2)设O 为原点,QM QO λ= ,QN QO μ= ,求证:11λμ+为定值.13.【2018年高考全国Ⅰ卷理数】设椭圆22:12x C y +=的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,A B 两点,点M 的坐标为(2,0).(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程;(2)设O 为坐标原点,证明:OMA OMB ∠=∠.14.【2018年高考全国Ⅲ卷理数】已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点,线段AB 的中点为()()10M m m >,.(1)证明:12k <-;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP FA FB ++=0.证明:FA ,FP ,FB 成等差数列,并求该数列的公差.15.【2018年高考江苏卷】如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 过点1)2,焦点12(F F ,圆O 的直径为12F F .(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标;②直线l 与椭圆C 交于,A B 两点.若OAB △的面积为267,求直线l 的方程.16.【2018年高考浙江卷】如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线C :y 2=4x 上存在不同的两点A ,B 满足PA ,PB 的中点均在C 上.(1)设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(2)若P 是半椭圆x 2+24y =1(x <0)上的动点,求△PAB 面积的取值范围.17.【2018年高考天津卷理数】设椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左焦点为F ,上顶点为B .已知椭圆的离心率为3,点A 的坐标为(,0)b ,且FB AB ⋅=.(1)求椭圆的方程;(2)设直线l :(0)y kx k =>与椭圆在第一象限的交点为P ,且l 与直线AB 交于点Q .若sin 4AQ AOQ PQ=∠(O 为原点),求k 的值.18.【2017年高考全国I 理数】已知椭圆C :22221()0x y a ba b +=>>,四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3(–1,2),P 4(1,2)中恰有三点在椭圆C 上.(1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为–1,证明:l 过定点.19.【2017年高考全国II 理数】设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .20.【2017年高考北京卷理数】已知抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1).过点(0,12)作直线l 与抛物线C 交于不同的两点M ,N ,过点M 作x 轴的垂线分别与直线OP ,ON 交于点A ,B ,其中O 为原点.(1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程;(2)求证:A 为线段BM 的中点.1121.【2017年高考天津卷理数】设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,离心率为12.已知A 是抛物线22(0)y px p =>的焦点,F 到抛物线的准线l 的距离为12.(1)求椭圆的方程和抛物线的方程;(2)设l 上两点P ,Q 关于x 轴对称,直线AP 与椭圆相交于点B (B 异于点A ),直线BQ 与x 轴相交于点D .若APD △的面积为2,求直线AP 的方程.22.【2017年高考山东卷理数】在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的离心率为2,焦距为2.(1)求椭圆E 的方程;(2)如图,动直线13:2l y k x =-交椭圆E 于A ,B 两点,C 是椭圆E 上一点,直线OC 的斜率为2k ,且124k k =,M 是线段OC 延长线上一点,且|:||2:3MC AB =,M 的半径为MC ,,OS OT 是M 的两条切线,切点分别为,S T ,求SOT ∠的最大值,并求取得最大值时直线l 的斜率.。

平面解析几何

平面解析几何

平面解析几何简介平面解析几何是数学中的一个分支,研究的是在平面上进行几何运算和分析的方法。

通过坐标系和代数方法,可以描述和计算平面上的点、直线和曲线等几何对象之间的关系。

平面解析几何在多个学科领域中具有重要的应用,例如物理学、工程学和计算机图形学等。

坐标系在平面解析几何中,首先需要建立一个坐标系用来描述平面上的点。

常见的坐标系有笛卡尔坐标系和极坐标系。

笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系是平面上最常用的坐标系。

它由两条相互垂直的坐标轴组成,通常表示为x轴和y轴。

平面上的每个点都可以通过一个有序的数对(x, y)来表示,其中x表示点在x 轴上的投影,y表示点在y轴上的投影。

极坐标系极坐标系是另一种常用的坐标系。

它使用角度和距离来描述平面上的点。

一个点P在极坐标系中可以表示为(r, θ),其中r是点P到原点的距离,θ是点P与x轴之间的角度。

点和向量在平面解析几何中,点和向量是最基本的概念。

点点是表示平面上一个位置的对象。

在坐标系中,每个点都有一个唯一的坐标表示。

点的坐标可以通过坐标轴上的值来确定,例如A(2,3)表示在笛卡尔坐标系中的点A的横坐标为2,纵坐标为3。

向量向量表示由起点和终点确定的有向线段。

向量可以用箭头来表示,箭头的方向表示向量的方向,箭头的长度表示向量的大小。

在平面解析几何中,向量可以用坐标来表示。

例如,向量AB可以表示为(3,4),表示从点A到点B的移动方向和大小。

直线和曲线在平面解析几何中,直线和曲线是研究的重点对象。

直线直线是由无限多个点组成的,所有这些点都满足某种特定的条件。

在平面解析几何中,直线可以通过两点之间的连线来确定。

在笛卡尔坐标系中,直线可以用方程y = mx + b来表示,其中m是直线的斜率,b是直线在y轴上的截距。

曲线曲线是由有限或无限多个点组成的,并且没有直线的特点。

在平面解析几何中,曲线可以通过方程来表示。

常见的曲线方程有圆的方程、椭圆的方程和抛物线的方程等。

平面解析几何的应用平面解析几何在多个学科领域中具有广泛的应用。

第八章 平面解析几何

第八章 平面解析几何

第八章平面解析几何第一节直线的倾斜角、斜率与直线的方程[备考领航]课程标准解读关联考点核心素养1.在平面直角坐标系中,结合具体图形,探索确定直线位置的几何要素.2.理解直线的倾斜角和斜率的概念,经历用代数方法刻画直线斜率的过程,掌握过两点的直线斜率的计算公式.3.根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式)体会斜截式与一次函数的关系1.直线的倾斜角与斜率.2.直线的方程.3.直线方程的综合应用1.数学运算.2.直观想象[重点准·逐点清]重点一直线的倾斜角与斜率1.倾斜角的定义[提醒]直线的倾斜角α的取值范围是[0,π).2.直线的斜率条件公式直线的倾斜角θ,且θ≠90°k=tan_θ直线过点A(x1,y1),B(x2,y2)且x1≠x2k=y1-y2 x1-x2[提醒] 如果y 2=y 1且x 2≠x 1,则直线与x 轴平行或重合,斜率等于0;如果y 2≠y 1且x 2=x 1,则直线与x 轴垂直,倾斜角等于90°,斜率不存在.[逐点清]1.(多选)关于直线的倾斜角和斜率,下列说法正确的是( ) A .任一直线都有倾斜角,都存在斜率 B .倾斜角为135°的直线的斜率为-1C .若一条直线的倾斜角为α,则它的斜率为k =tan αD .直线斜率的取值范围是(-∞,+∞)解析:选BD 任一直线都有倾斜角,但不都存在斜率;倾斜角为135°的直线的斜率为-1;若一条直线的倾斜角为α且不为直角,则它的斜率为k =tan α;直线斜率的取值范围是(-∞,+∞).故选B 、D.2.(必修2第89页A 组4题改编)若过点M (-2,m ),N (m,4)的直线的斜率等于1,则m 的值为( )A .1B .4C .1或3D .1或4解析:选A 由题意得m -4-2-m =1,解得m =1.3.(易错题)直线x +3y +1=0的倾斜角是( ) A .π6B .π3C .2π3D .5π6解析:选D 由直线的方程得直线的斜率为k =-33,设直线的倾斜角为α,则tan α=-33,又α∈[0,π),所以α=5π6.故选D. 重点二 直线方程的五种形式[提醒] 求直线方程时要注意判断直线的斜率是否存在.每条直线都有倾斜角,但不一定每条直线都存在斜率.[逐点清]4.(必修2第95页3题改编)已知直线l 经过点P (-2,5),且斜率为-34,则直线l 的方程为( )A .3x +4y -14=0B .3x -4y +14=0C .4x +3y -14=0D .4x -3y +14=0解析:选A 由y -5=-34(x +2),得3x +4y -14=0.5.(必修2第96页例4改编)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解析:选C 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=0.6.(易错题)经过点P (4,1)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为__________________. 解析:设直线l 在x 轴,y 轴上的截距均为a ,若a =0,即l 过点(0,0)和(4,1),所以l 的方程为y =14x ,即x -4y =0.若a ≠0,设l 的方程为x a +y a =1,因为l 过点(4,1),所以4a +1a =1,所以a =5,所以l 的方程为x +y -5=0.综上可知,所求直线的方程为x -4y =0或x +y -5=0.答案:x -4y =0或x +y -5=0[记结论·提速度][记结论]1.直线的倾斜角α和斜率k 之间的对应关系α 0 0<α<π2π2 π2<α<π kk >0不存在k <0牢记口诀:遇到斜率要谨记,存在与否要讨论”. 2.特殊直线的方程(1)直线过点P 1(x 1,y 1),垂直于x 轴的方程为x =x 1; (2)直线过点P 1(x 1,y 1),垂直于y 轴的方程为y =y 1; (3)y 轴的方程为x =0; (4)x 轴的方程为y =0. [提速度]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 解析:选B 由直线方程可得该直线的斜率为-1a 2+1,又-1≤-1a 2+1<0,所以倾斜角的取值范围是⎣⎡⎭⎫3π4,π. 2.若经过点A (1-t,1+t )和点B (3,2t )的直线l 的倾斜角α为0,则直线l 的方程为________.解析:因直线的倾斜角为0,则1+t =2t ,∴t =1,∴直线l 的方程为y =2. 答案:y =2直线的倾斜角与斜率][例1] (1)直线2x cos α-y -3=0⎝⎛⎭⎫α∈⎣⎡⎦⎤π6,π3的倾斜角的取值范围是( ) A .⎣⎡⎦⎤π6,π3 B .⎣⎡⎦⎤π4,π3 C .⎣⎡⎦⎤π4,π2D .⎣⎡⎦⎤π4,2π3(2)直线l 过点P (1,0),且与以A (2,1),B (0,3)为端点的线段有公共点,则直线l 斜率的取值范围为________.[解析] (1)直线2x cos α-y -3=0的斜率k =2cos α, 因为α∈⎣⎡⎦⎤π6,π3,所以12≤cos α≤32, 因此k =2·cos α∈[1, 3 ].设直线的倾斜角为θ,则有tan θ∈[1, 3 ]. 又θ∈[0,π),所以θ∈⎣⎡⎦⎤π4,π3, 即倾斜角的取值范围是⎣⎡⎦⎤π4,π3.(2)如图,设PA 与PB 的倾斜角分别为α,β,直线PA 的斜率是k AP=1,直线PB 的斜率是k BP =-3,当直线l 由PA 变化到与y 轴平行的位置PC 时,它的倾斜角由α增至90°,斜率的取值范围为[1,+∞).当直线l 由PC 变化到PB 的位置时,它的倾斜角由90°增至β,斜率的变化范围是(-∞,- 3 ].故直线l 斜率的取值范围是(-∞,- 3 ]∪[1,+∞). [答案] (1)B (2)(-∞,- 3 ]∪[1,+∞)[对点变式]1.(变条件)若本例(1)的条件变为“直线x sin α+y +2=0”的倾斜角的取值范围为____________.解析:设直线的倾斜角为θ,则有tan θ=-sin α.因为sin α∈[-1,1],所以-1≤tan θ≤1,又θ∈[0,π),所以0≤θ≤π4或3π4≤θ<π.答案:⎣⎡⎦⎤0,π4∪⎣⎡⎭⎫3π4,π 2.(变条件)若将本例(2)中“P (1,0)改为P (-1,0)”,其他条件不变,则直线l 斜率的取值范围为________.解析:设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为y =k (x +1),即kx -y +k =0. ∵A ,B 两点在直线l 的两侧或其中一点在直线l 上, ∴(2k -1+k )(-3+k )≤0,即(3k -1)(k -3)≤0,解得13≤k ≤ 3.即直线l 的斜率的取值范围是⎣⎡⎦⎤13,3. 答案:⎣⎡⎦⎤13,3[解题技法]1.求倾斜角的取值范围的一般步骤 (1)求出斜率k =tan α的取值范围;(2)利用三角函数的单调性,借助图象,确定倾斜角α的取值范围. 2.斜率的求法(1)定义法:若已知直线的倾斜角α或α的某种三角函数值,一般根据k =tan α求斜率; (2)公式法:若已知直线上两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),一般根据斜率公式k =y 2-y 1x 2-x 1(x 1≠x 2)求斜率.[跟踪训练]1.若点A (4,3),B (5,a ),C (6,5)三点共线,则a 的值为________.解析:因为k AC =5-36-4=1,k AB =a -35-4=a -3.由于A ,B ,C 三点共线,所以a -3=1,即a =4.答案:42.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________.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.答案:[-3,0)∪⎣⎡⎭⎫33,1直线的方程[师生共研过关][例2] (1)若直线经过点A (-5,2),且在x 轴上的截距等于在y 轴上的截距的2倍,则该直线的方程为____________;(2)在△ABC 中,已知A (5,-2),B (7,3),且AC 的中点M 在y 轴上,BC 的中点N 在x 轴上,则直线MN 的方程为________________.[解析] (1)①当横截距、纵截距均为零时,设所求的直线方程为y =kx ,将(-5,2)代入y =kx 中,得k =-25,此时,直线方程为y =-25x ,即2x +5y =0.②当横截距、纵截距都不为零时, 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,此时,直线方程为x +2y +1=0.综上所述,所求直线方程为x +2y +1=0或2x +5y =0.(2)设C (x 0,y 0),则M ⎝ ⎛⎭⎪⎫5+x 02,y 0-22,N ⎝ ⎛⎭⎪⎫7+x 02,y 0+32.因为点M 在y 轴上,所以5+x 02=0,所以x 0=-5.因为点N 在x 轴上,所以y 0+32=0,所以y 0=-3,即C (-5,-3), 所以M ⎝⎛⎭⎫0,-52,N (1,0), 所以直线MN 的方程为x 1+y-52=1,即5x -2y -5=0.[答案] (1)x +2y +1=0或2x +5y =0 (2)5x -2y -5=0[解题技法]1.求解直线方程的2种方法待定系数法①设所求直线方程的某种形式; ②由条件建立所求参数的方程(组); ③解这个方程(组)求出参数; ④把参数的值代入所设直线方程(1)应用“点斜式”和“斜截式”方程时,要注意讨论斜率是否存在; (2)应用“截距式”方程时要注意讨论直线是否过原点,截距是否为0; (3)应用一般式Ax +By +C =0确定直线的斜率时注意讨论B 是否为0.[跟踪训练]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=0D .x -y =0解析:选B 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 ,所以其所在的直线方程为x -y +2=0.2.直线过点(-4,0),倾斜角的正弦值为1010的直线方程为________________. 解析:由题意知,直线的斜率存在,设倾斜角为α,则sin α=1010(α∈[0,π)),从而cos α=±31010,则k =tan α=±13.故所求直线的方程为y =±13(x +4),即x ±3y +4=0.答案:x ±3y +4=03.经过点B (3,4),且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形的直线方程为________. 解析: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. 答案:x -y +1=0或x +y -7=0直线方程的综合应用[师生共研过关][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] 法一:设直线l 的方程为y -1=k (x -2),则可得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k -1k ,0,B (0,1-2k ).∵与x 轴、y 轴正半轴分别交于A ,B 两点, ∴⎩⎨⎧2k -1k >0,1-2k >0⇒k <0.于是S △AOB =12·|OA |·|OB |=12·2k -1k ·(1-2k )=12⎝⎛⎭⎫4-1k -4k ≥12⎣⎡⎦⎤4+2 ⎝⎛⎭⎫-1k ·(-4k )=4.当且仅当-1k =-4k ,即k =-12时,△AOB 面积有最小值为4,此时,直线l 的方程为y-1=-12(x -2),即x +2y -4=0.法二:设所求直线l 的方程为x a +y b =1(a >0,b >0),则2a +1b =1. 又∵2a +1b ≥22ab ⇒12ab ≥4,当且仅当2a =1b =12,即a =4,b =2时,△AOB 面积S =12ab 有最小值为4.此时,直线l 的方程是x 4+y2=1.[对点变式](变设问)本例条件不变,当|MA |·|MB |取得最小值时,求直线l 的方程.解:由例3知A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k -1k ,0,B (0,1-2k )(k <0).∴|MA |·|MB |= 1k 2+1·4+4k 2 =21+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.[解题技法]与直线方程有关问题的3大类型及解题策略(1)求解与直线方程有关的最值问题.先设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值;(2)求直线方程.弄清确定直线的两个条件,由直线方程的几种特殊形式直接写出方程; (3)求参数值或范围.注意点在直线上,则点的坐标适合直线的方程,再结合函数的性质或基本不等式求解.[跟踪训练]1.当k >0时,两直线kx -y =0,2x +ky -2=0与x 轴围成的三角形面积的最大值为________.解析:直线2x +ky -2=0与x 轴交于点(1,0).由⎩⎪⎨⎪⎧kx -y =0,2x +ky -2=0,解得y =2k k 2+2,所以两直线kx -y =0,2x +ky -2=0与x 轴围成的三角形的面积为12×1×2k k 2+2=1k +2k ,又k +2k ≥2k ·2k =22(当且仅当k =2时取等号),故三角形面积的最大值为24. 答案:242.已知直线x +2y =2分别与x 轴、y 轴相交于A ,B 两点,若动点P (a ,b )在线段AB 上,则ab 的最大值为________.解析:由题得A (2,0),B (0,1),由动点P (a ,b )在线段AB 上.可知0≤b ≤1,且a +2b =2,从而a =2-2b ,故ab =(2-2b )b =-2b 2+2b =-2⎝⎛⎭⎫b -122+12. 由于0≤b ≤1,故当b =12时,ab 取得最大值12.答案:12[课时过关检测]A 级——基础达标1.已知点A (1,3),B (-1,33),则直线AB 的倾斜角是( ) A .60°B .30°C .120°D .150°解析:选C 设直线AB 的倾斜角为α.∵A (1,3),B (-1,33),∴k AB =33-3-1-1=-3,∴tan α=-3,∵α∈[0°,180°),∴α=120°.故选C .2.在同一平面直角坐标系中,直线l 1:ax +y +b =0和直线l 2:bx +y +a =0有可能是( )解析:选B 由题意l 1:y =-ax -b ,l 2:y =-bx -a ,当a >0,b >0时,-a <0,-b <0.选项B 符合.3.已知直线l 的斜率为3,在y 轴上的截距为另一条直线x -2y -4=0的斜率的倒数,则直线l 的方程为( )A .y =3x +2B .y =3x -2C .y =3x +12D .y =-3x +2解析:选A 直线x -2y -4=0的斜率为12,∴直线l 在y 轴上的截距为2.∴直线l 的方程为y =3x +2.4.如果AC <0,且BC <0,那么直线Ax +By +C =0不通过( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选C 由题意知,A ,B 同号,所以直线Ax +By +C =0的斜率k =-AB <0,在y 轴上的截距为-CB >0,所以直线不通过第三象限.5.(多选)下列说法正确的是( )A .截距相等的直线都可以用方程x a +ya =1表示B .方程x +my -2=0(m ∈R )能表示平行y 轴的直线C .经过点P (1,1),倾斜角为θ的直线方程为y -1=tan θ·(x -1)D .经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)的直线方程为(y 2-y 1)·(x -x 1)-(x 2-x 1)(y -y 1)=0 解析:选BD 对于A ,若直线过原点,横纵截距都为零,则不能用方程x a +ya =1表示,所以A 不正确;对于B ,当m =0时,平行于y 轴的直线方程形式为x =2,所以B 正确;对于C ,若直线的倾斜角为90°,则该直线的斜率不存在,不能用y -1=tan θ(x -1)表示,所以C 不正确;对于D ,设点P (x ,y )是经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)的直线上的任意一点,根据P 1P 2―→∥P 1P ―→可得(y 2-y 1)(x -x 1)-(x 2-x 1)(y -y 1)=0,所以D 正确.故选B 、D.6.(多选)若直线过点A (1,2),且在两坐标轴上截距的绝对值相等,则直线l 方程可能为( )A .x -y +1=0B .x +y -3=0C .2x -y =0D .x -y -1=0解析:选ABC 当直线经过原点时,斜率为k =2-01-0=2,所求的直线方程为y =2x ,即2x -y =0;当直线不过原点时,设所求的直线方程为x ±y =k ,把点A (1,2)代入可得1-2=k 或1+2=k ,求得k =-1或k =3,故所求的直线方程为x -y +1=0或x +y -3=0;综上知,所求的直线方程为2x -y =0或x -y +1=0或x +y -3=0.故选A 、B 、C .7.(2021·全国统一考试模拟演练)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________,________.解析:如图,设正方形的对角线的倾斜角为α,则tan α=2, 则正方形的两个邻边的倾斜角分别为α+π4,α-π4,所以tan ⎝⎛⎭⎫α+π4 =tan α+tanπ41-tan π4·tan α=2+11-2=-3,tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=tan α-tanπ41+tan α·tanπ4=2-11+2=13, 所以正方形的两条邻边所在直线的斜率分别为-3,13.答案:-3138.直线l 过原点且平分平行四边形ABCD 的面积,若平行四边形的两个顶点为B (1,4),D (5,0),则直线l 的方程为____________.解析:因为直线l 平分平行四边形ABCD 的面积,所以直线l 过平行四边形对角线BD 的中点(3,2),又直线l 过原点,所以直线l 的方程为y =23x .答案:y =23x9.设点A (-1,0),B (1,0),直线2x +y -b =0与线段AB 相交,则b 的取值范围是________.解析:b 为直线y =-2x +b 在y 轴上的截距,如图,当直线y =-2x +b 过点A (-1,0)和点B (1,0)时,b 分别取得最小值和最大值.所以b 的取值范围是[-2,2].答案:[-2,2]10.若直线ax +by =ab (a >0,b >0)过点(1,1),则该直线在x 轴,y 轴上的截距之和的最小值为________.解析:∵直线ax +by =ab (a >0,b >0)过点(1,1), ∴a +b =ab ,即1a +1b =1, ∴a +b =(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b =2+b a +ab ≥2+2b a ·a b =4,当且仅当a =b =2时上式等号成立.∴直线在x 轴,y 轴上的截距之和的最小值为4. 答案:411.已知直线l 与两坐标轴围成的三角形的面积为3,分别求满足下列条件的直线l 的方程:(1)过定点A (-3,4); (2)斜率为16.解:(1)由题意知,直线l 存在斜率.设直线l 的方程为y =k (x +3)+4,它在x 轴,y 轴上的截距分别是-4k -3,3k +4,由已知,得(3k +4)⎝⎛⎭⎫4k +3=±6,解得k 1=-23或k 2=-83. 故直线l 的方程为2x +3y -6=0或8x +3y +12=0.(2)设直线l 在y 轴上的截距为b ,则直线l 的方程为y =16x +b ,它在x 轴上的截距是-6b ,由已知,得|-6b ·b |=6,∴b =±1.∴直线l 的方程为x -6y +6=0或x -6y -6=0.12.已知直线l 1:ax -2y =2a -4,l 2:2x +a 2y =2a 2+4,当0<a <2时,直线l 1,l 2与两坐标轴围成一个四边形,当四边形的面积最小时,求实数a 的值.解:由题意知直线l 1,l 2恒过定点P (2,2),直线l 1在y 轴上的截距为2-a ,直线l 2在x 轴上的截距为a 2+2,所以四边形的面积S =12×2×(2-a )+12×2×(a 2+2)=a 2-a +4=⎝⎛⎭⎫a -122+154,当a =12时,四边形的面积最小.B 级——综合应用13.(多选)已知直线x sin α+y cos α+1=0(α∈R ),则下列选项正确的是( ) A .直线的倾斜角是π-αB .无论α如何变化,直线不过原点C .无论α如何变化,直线总和一个定圆相切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解析:选BCD 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 正确;由点到直线的距离公式得原点到直线的距离为1,所以直线总和单位圆相切,C 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.故选B 、C 、D.14.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,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.已知△ABC 的顶点A (2,0),B (0,4),AC =BC ,则△ABC 的欧拉线方程为____________.解析:由题意,线段AB 的中点为M (1,2),k AB =-2,所以线段AB 的垂直平分线为y -2=12(x -1),即x -2y +3=0,因为AC =BC ,所以△ABC 的外心、重心、垂心都位于线段AB 的垂直平分线上, 因此△ABC 的欧拉线方程为x -2y +3=0. 答案:x -2y +3=015.已知实数x ,y 满足y =x 2-2x +2(-1≤x ≤1),求y +3x +2的最值. 解:如图,作出y =x 2-2x +2(-1≤x ≤1)的图象(曲线段AB ),则y +3x +2表示定点P (-2,-3)和曲线段AB 上任一点(x ,y )的连线的斜率k ,连接PA ,PB ,则k PA ≤k ≤k PB .易得A (1,1),B (-1,5),所以k PA =1-(-3)1-(-2)=43,k PB =5-(-3)-1-(-2)=8,所以43≤k ≤8,故y +3x +2的最大值是8,最小值是43.C 级——迁移创新16.已知曲线T :F (x ,y )=0,对坐标平面上任意一点P (x ,y ),定义F [P ]=F (x ,y ),若两点P ,Q 满足F [P ]·F [Q ]>0,称点P ,Q 在曲线T 同侧;F [P ]·F [Q ]<0,称点P ,Q 在曲线T 两侧.(1)直线过l 原点,线段AB 上所有点都在直线l 同侧,其中A (-1,1),B (2,3),求直线l 的斜率的取值范围;(2)已知曲线F (x ,y )=(3x +4y -5)4-x 2-y 2=0,O 为坐标原点,求点集S ={P |F [P ]·F [O ]>0}的面积.解:(1)由题意,显然直线l 斜率存在,设方程为y =kx ,则F (x ,y )=kx -y =0, 因为A (-1,1),B (2,3),线段AB 上所有点都在直线l 同侧, 则F [A ]·F [B ]=(-k -1)(2k -3)>0, 解得-1<k <32.(2)因为F [O ]<0,所以F [P ]=(3x +4y -5)·4-x 2-y 2<0, 故⎩⎪⎨⎪⎧3x +4y -5<0,x 2+y 2<4,点集S 为圆x 2+y 2=4在直线3x +4y -5=0下方内部,如图所示,设直线与圆的交点为A ,B ,则O 到AB 的距离为1, 故∠AOB =2π3,因此,所求面积为S=12·4π3·22+12·32·22=8π3+ 3.第二节两直线的位置关系[备考领航]课程标准解读关联考点核心素养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条直线的交点坐标.3.探索并掌握平面上两点间的距离、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.2.两条直线的交点与距离问题.3.对称问题1.直观想象.2.数学运算[重点准·逐点清]重点一两条直线的位置关系1.两条直线平行与垂直条件两直线位置关系斜率的关系两条不重合的直线l1,l2,斜率分别为k1,k2平行k1=k2k1与k2都不存在垂直k1k2=-1k1与k2一个为零、另一个不存在[提醒]在判断两条直线的位置关系时,容易忽视斜率是否存在,若两条直线斜率存在,则可根据条件进行判断,若斜率不存在,则要单独考虑.2.两条直线的交点[逐点清]1.(必修2第103页例2改编)两条直线l 1:2x +y -1=0和l 2:x -2y +4=0的交点为( ) A .⎝⎛⎭⎫25,95 B .⎝⎛⎭⎫-25,95 C .⎝⎛⎭⎫25,-95 D .⎝⎛⎭⎫-25,-95 解析:选B 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -1=0,x -2y +4=0,得⎩⎨⎧x =-25,y =95,所以两直线的交点为⎝⎛⎭⎫-25,95. 2.(必修2第109页A 组3题改编)若直线mx -3y -2=0与直线(2-m )x -3y +5=0互相平行,则实数m 的值为( )A .2B .-1C .1D .0解析:选C 两直线平行,其系数满足关系式-3m =-3(2-m ),解得m =1.3.(易错题)若直线l 1:ax -(a +1)y +1=0与直线l 2:2x -ay -1=0垂直,则实数a =( ) A .3 B .0 C .-3D .0或-3解析:选D ∵直线l 1与直线l 2垂直,∴2a +a (a +1)=0,整理得a 2+3a =0,解得a =0或a =-3.故选D.重点二 三种距离类型 条件距离公式两点间的距离点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点到直线的距离点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[提醒]在运用两平行直线间的距离公式时,易忽视两方程中的x,y的系数分别相等这一条件,从而盲目套用公式导致出错.[逐点清]4.(必修2第110页B组2题改编)已知点(a,2)(a>0)到直线l:x-y+3=0的距离为1,则a=________.|a-2+3|=1,解析:由题意得,12+(-1)2∴|a+1|=2,∵a>0,∴a=2-1.答案:2-15.(易错题)已知直线3x+4y-3=0与直线6x+8y+14=0平行,则它们之间的距离是________.|-3-7|=解析:直线6x+8y+14=0可化为3x+4y+7=0,两平行线之间的距离d=32+42 2.答案:2[记结论·提速度][记结论]1.两个充要条件(1)直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0垂直的充要条件是A1A2+B1B2=0;(2)直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0平行或重合的充要条件是A1B2-A2B1=0.2.直线系方程(1)与直线Ax+By+C=0平行的直线系方程是Ax+By+m=0(m∈R且m≠C);(2)与直线Ax+By+C=0垂直的直线系方程是Bx-Ay+n=0(n∈R);(3)过直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R),但不包括l2.3.四类常用的对称关系(1)点(x ,y )关于点(a ,b )的对称点为(2a -x,2b -y );(2)点(x ,y )关于直线x =a 的对称点为(2a -x ,y ),关于直线y =b 的对称点为(x,2b -y ); (3)点(x ,y )关于直线y =x 的对称点为(y ,x ),关于直线y =-x 的对称点为(-y ,-x ); (4)点(x ,y )关于直线x +y =k 的对称点为(k -y ,k -x ),关于直线x -y =k 的对称点为(k +y ,x -k ).[提速度]1.直线(2m -1)x +my +1=0和直线mx +3y +3=0垂直,则实数m 的值为( ) A .1 B .0 C .2D .-1或0解析:选D 由两直线垂直可得m (2m -1)+3m =0,解得m =0或-1.故选D. 2.与直线3x +4y +1=0平行且过点(1,2)的直线l 的方程为________________. 解析:由题意,可设所求直线方程为3x +4y +c =0(c ≠1), 又因为直线l 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. 答案:3x +4y -11=03.点P (2,5)关于x +y =1的对称点的坐标为________.解析:点P (2,5)关于x +y =1的对称点的坐标为(1-5,1-2)即(-4,-1). 答案:(-4,-1)两条直线的位置关系][例1] (1)设不同直线l 1:2x -my -1=0,l 2:(m -1)x -y +1=0,则“m =2”是“l 1∥l 2”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(2)已知直线l 1:2ax +(a +1)y +1=0,l 2:(a +1)x +(a -1)y =0,若l 1⊥l 2,则a =( ) A .2或12B .13或-1C .13D .-1(3)经过两条直线2x +3y +1=0和x -3y +4=0的交点,并且垂直于直线3x +4y -7=0的直线方程为________.[解析] (1)当m =2时,易知两直线平行,即充分性成立. 当l 1∥l 2时,显然m ≠0,从而有2m=m -1,解得m =2或m =-1,但当m =-1时,两直线重合,不符合要求,故必要性成立,故选C .(2)因为直线l 1:2ax +(a +1)y +1=0,l 2:(a +1)x +(a -1)y =0,l 1⊥l 2,所以2a (a +1)+(a +1)(a -1)=0,解得a =13或a =-1.故选B.(3)法一:由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y +1=0,x -3y +4=0,解得⎩⎨⎧x =-53,y =79,即交点为⎝⎛⎭⎫-53,79, 因为所求直线与直线3x +4y -7=0垂直, 所以所求直线的斜率为k =43.由点斜式得所求直线方程为y -79=43⎝⎛⎭⎫x +53, 即4x -3y +9=0.法二:由垂直关系可设所求直线方程为4x -3y +m =0,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y +1=0,x -3y +4=0,可解得交点为⎝⎛⎭⎫-53,79,代入4x -3y +m =0得m =9, 故所求直线方程为4x -3y +9=0.法三:由题意可设所求直线的方程为(2x +3y +1)+λ(x -3y +4)=0, 即(2+λ)x +(3-3λ)y +1+4λ=0,① 又因为所求直线与直线3x +4y -7=0垂直, 所以3(2+λ)+4(3-3λ)=0,所以λ=2,代入①式得所求直线方程为4x -3y +9=0.[答案](1)C(2)B(3)4x-3y+9=0[解题技法]1.两直线平行、垂直的判断方法若已知两直线的斜率存在:(1)两直线平行⇔两直线的斜率相等且在坐标轴上的截距不等;(2)两直线垂直⇔两直线的斜率之积等于-1.2.解决两直线平行与垂直的参数问题要“前思后想”[跟踪训练]1.已知直线4x+my-6=0与直线5x-2y+n=0垂直,垂足为(t,1),则n的值为() A.7B.9C.11 D.-7解析:选A由直线4x+my-6=0与直线5x-2y+n=0垂直得,20-2m=0,m=10.直线4x+10y-6=0过点(t,1),所以4t+10-6=0,t=-1.点(-1,1)又在直线5x-2y+n=0上,所以-5-2+n=0,n=7.2.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.(1)l1⊥l2,且l1过点(-3,-1);(2)l1∥l2,且坐标原点到这两条直线的距离相等.解:(1)由已知可得l2的斜率存在,且k2=1-a.若k2=0,则1-a=0,a=1.∵l1⊥l2,直线l1的斜率k1必不存在,即b=0.又∵l1过点(-3,-1),∴-3a+4=0,即a=43(矛盾),∴此种情况不存在,∴k2≠0,即k1,k2都存在且不为0.∵k 2=1-a ,k 1=ab ,l 1⊥l 2,∴k 1k 2=-1,即ab (1-a )=-1.①又∵l 1过点(-3,-1),∴-3a +b +4=0.② 由①②联立,解得a =2,b =2. (2)∵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 .③又∵坐标原点到这两条直线的距离相等,且l 1∥l 2, ∴l 1,l 2在y 轴上的截距互为相反数,即4b =b .④联立③④,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-2或⎩⎪⎨⎪⎧a =23,b =2.∴a =2,b =-2或a =23,b =2.两条直线的交点与距离问题][例2] (1)(2020·全国卷Ⅲ)点(0,-1)到直线y =k (x +1)距离的最大值为( ) A .1 B . 2 C . 3D .2(2)若两平行直线l 1:x -2y +m =0(m >0)与l 2:2x +ny -6=0之间的距离是 5,则m +n =( )A .0B .1C .-2D .-1[解析] (1)法一:由点到直线的距离公式知点(0,-1)到直线y =k (x +1)的距离d =|k ·0+(-1)·(-1)+k |k 2+1=|k +1|k 2+1=k 2+2k +1k 2+1=1+2kk 2+1.当k =0时,d =1;当k ≠0时,d =1+2kk 2+1= 1+2k +1k,要使d 最大,需k >0且k +1k 最小,∴当k =1时,d max =2,故选B.法二:记点A (0,-1),直线y =k (x +1)恒过点B (-1,0),当AB 垂直于直线y =k (x +1)时,点A (0,-1)到直线y =k (x +1)的距离最大,且最大值为|AB |=2,故选B.(2)因为l 1,l 2平行,所以1×n =2×(-2),1×(-6)≠2×m ,解得n =-4,m ≠-3,所以直线l 2:x -2y -3=0.又l 1,l 2之间的距离是 5,所以|m +3|1+4=5,解得m =2或m=-8(舍去),所以m +n =-2,故选C .[答案] (1)B (2)C[解题技法]1.点到直线的距离的求法可直接利用点到直线的距离公式来求,但要注意此时直线方程必须为一般式. 2.两平行线间的距离的求法(1)利用“转化法”将两条平行线间的距离转化为一条直线上任意一点到另一条直线的距离;(2)利用两平行线间的距离公式.[跟踪训练]1.(2021·河南安阳模拟)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________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧ y =2x ,x +y =3得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =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. 答案:-92.(2021·福州模拟)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________.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.答案:2910对称问题[师生共研过关][例3] 已知直线l :2x -3y +1=0,点A (-1,-2). (1)求点A 关于直线l 的对称点A ′的坐标;(2)求直线m :3x -2y -6=0关于直线l 的对称直线m ′的方程. [解] (1)设A ′(x ,y ),再由已知得 ⎩⎪⎨⎪⎧y +2x +1×23=-1,2×x -12-3×y -22+1=0,解得⎩⎨⎧x =-3313,y =413,所以A ′⎝⎛⎭⎫-3313,413. (2)在直线m 上取一点,如M (2,0),则M (2,0)关于直线l 的对称点M ′必在m ′上.设对称点为M ′(a ,b ),则⎩⎪⎨⎪⎧2×a +22-3×b +02+1=0,b -0a -2×23=-1,解得M ′⎝⎛⎭⎫613,3013.设m 与l 的交点为N ,则由⎩⎪⎨⎪⎧2x -3y +1=0,3x -2y -6=0,得N (4,3).又因为m ′经过点N (4,3),所以由两点式得直线m ′方程为9x -46y +102=0.[对点变式](变设问)在本例条件下,则直线l 关于点A (-1,-2)对称的直线l ′的方程为_________. 解析:法一:在l :2x -3y +1=0上任取两点, 如M (1,1),N (4,3),则M ,N 关于点A 的对称点M ′,N ′均在直线l ′上. 易知M ′(-3,-5),N ′(-6,-7), 由两点式可得 l ′的方程为2x -3y -9=0.法二:设P (x ,y )为l ′上任意一点, 则P (x ,y )关于点A (-1,-2)的对称点为 P ′(-2-x ,-4-y ),∵P ′在直线l 上,∴2(-2-x )-3(-4-y )+1=0, 即2x -3y -9=0. 答案:2x -3y -9=0[解题技法][跟踪训练]1.直线x -2y +1=0关于x =1对称的直线方程是( ) A .x +2y -1=0 B .2x +y -1=0 C .2x +y -3=0D .x +2y -3=0解析:选D 由已知,直线x -2y +1=0与x =1的交点坐标为(1,1),又直线x -2y +1=0上的点(-1,0)关于直线x =1对称的点为(3,0),由直线方程两点式得y -01-0=x -31-3,即x+2y -3=0.2.若点(a ,b )关于直线y =2x 的对称点在x 轴上,则a ,b 满足的条件为( ) A .4a +3b =0 B .3a +4b =0 C .2a +3b =0D .3a +2b =0解析:选A设点(a ,b )关于直线y =2x 的对称点为(t,0),则有⎩⎪⎨⎪⎧b -0a -t ×2=-1,b +02=2×a +t 2,解得4a +3b =0.3.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______________.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 ′,所以⎩⎪⎨⎪⎧b -4a -(-3)·1=-1,-3+a 2-b +42+3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0.即M ′(1,0).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. 答案:6x -y -6=0 [课时过关检测]A 级——基础达标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 .不能确定解析:选C 直线2x +y +m =0的斜率k 1=-2,直线x +2y +n =0的斜率为k 2=-12,则k 1≠k 2,且k 1k 2≠-1,所以两直线相交但不垂直.2.(2021·山东淄博模拟)已知直线l 的倾斜角为3π4,直线l 1经过点A (3,2)和B (a ,-1),且直线l 与l 1平行,则实数a 的值为( )A .0B .1C .6D .0或6解析:选C 由直线l 的倾斜角为3π4得l 的斜率为-1,因为直线l 与l 1平行,所以l 1的斜率为-1. 又直线l 1经过点A (3,2)和B (a ,-1),所以l 1的斜率为33-a ,故33-a=-1,解得a =6.3.点P 在直线3x +y -5=0上,且点P 到直线x -y -1=0的距离为2,则点P 的坐标为( )A .(1,2)B .(2,1)C .(1,2)或(2,-1)D .(2,1)或(-1,2)解析:选C 设P (x,5-3x ),则d =|x -5+3x -1|12+(-1)2=2,解得x =1或x =2,故P (1,2)或(2,-1).4.如果平面直角坐标系内的两点A (a -1,a +1),B (a ,a )关于直线l 对称,那么直线l 的方程为( )A .x -y +1=0B .x +y +1=0C .x -y -1=0D .x +y -1=0解析:选A 因为直线AB 的斜率为a +1-aa -1-a =-1,所以直线l 的斜率为1.设直线l 的方程为y =x +b ,由题意知直线l 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2a -12,2a +12,所以2a +12=2a -12+b ,解得b =1,所以直线l 的方程为y =x +1,即x -y +1=0.故选A .5.(多选)已知三条直线l 1:2x -3y +1=0,l 2:4x +3y +5=0,l 3:mx -y -1=0不能构成三角形,则m 的值可以为( )A .23B .-43C .-23D .43解析:选ABC 当m =23时,直线l 1与l 3平行,故三条直线构不成三角形.当m =-43时,直线l 2与l 3平行,故三条直线构不成三角形.当m =-23时,l 1,l 2,l 3交于同一点⎝⎛⎭⎫-1,-13,故三条直线也构不成三角形.当m =43时,三条直线两两相交,且不过同一点,故三条直线能构成三角形.6.(多选)(2021·南京市高三模拟)如图,平面中两条直线l 1和l 2相交于点O ,对于平面上任意一点M ,若p ,q 分别是M 到直线l 1和l 2的距离,则称有序非负实数对(p ,q )是点M 的“距离坐标”.则下列四个选项中正确的是( )A .若p =q =0,则“距离坐标”为(0,0)的点有且仅有1个B .若pq =0,且p +q ≠0,则“距离坐标”为(p ,q )的点有且仅有2个C .若pq ≠0,则“距离坐标”为(p ,q )的点有且仅有4个D .若p =q ,则点M 在一条过点O 的直线上解析:选ABC 若p =q =0,则“距离坐标”为(0,0)的点是两条直线的交点O ,因此有且仅有1个,故A 正确;若pq =0,且p +q ≠0,则“距离坐标”为(0,q )或(p,0)的点有且仅有2个,故B正确;若pq ≠0,则“距离坐标”为(p ,q )的点有且仅有4个,如图,故C 正确;若p =q ,则点M 的轨迹是两条过O 点的直线,分别为交角的平分线所在直线,故D 不正确.故选A 、B 、C .7.已知直线l 1:ax +y -1=0,直线l 2:x -y -3=0,若直线l 1的倾斜角为π4,则a =______;若l 1⊥l 2,则a =______;若l 1∥l 2,则两平行直线间的距离为________.解析:若直线l 1的倾斜角为π4,则-a =k =tan π4=1,故a =-1;若l 1⊥l 2,则a ×1+1×(-1)=0,故a =1;若l 1∥l 2,则a =-1,l 1:x -y +1=0,两平行直线间的距离d =|1-(-3)|2=2 2.答案:-1 1 2 28.已知点A (5,2a -1),B (a +1,a -4),若|AB |取得最小值,则实数a 的值是________. 解析:|AB |=(5-a -1)2+(2a -1-a +4)2=2a 2-2a +25=2⎝⎛⎭⎫a -122+492, 所以当a =12时,|AB |取得最小值.答案:129.已知0<k <4,直线l 1:kx -2y -2k +8=0和直线l 2:2x +k 2y -4k 2-4=0与坐标轴围成一个四边形,则使这个四边形面积最小的k 的值为________.解析:直线l 1,l 2恒过点P (2,4),直线l 1在y 轴上的截距为4-k ,直线l 2在x 轴上的截距为2k 2+2,因为0<k <4, 所以4-k >0,2k 2+2>0,所以四边形的面积S =12×2×(4-k )+12×4×(2k 2+2)=4k 2-k +8,故当k =18时,面积最小. 答案:1810.已知点P 1(2,3),P 2(-4,5)和A (-1,2),则过点A 且与点P 1,P 2距离相等的直线方程为________.解析:当直线与点P 1,P 2的连线所在的直线平行时,由直线P 1P 2的斜率k =3-52+4=-13,得所求直线的方程为y -2=-13(x +1),即x +3y -5=0.当直线过线段P 1P 2的中点时,因为线段P 1P 2的中点坐标为(-1,4),所以直线方程为x =-1.综上所述,所求直线方程为x +3y -5=0或x =-1.答案:x +3y -5=0或x =-111.已知两直线l 1:mx +8y +n =0和l 2:2x +my -1=0,试确定m ,n 的值,使 (1)l 1与l 2相交于点P (m ,-1); (2)l 1∥l 2;(3)l 1⊥l 2,且l 1在y 轴上的截距为-1.解:(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧m 2-8+n =0,2m -m -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =7.即m =1,n =7时,l 1与l 2相交于点P (m ,-1).(2)∵l 1∥l 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧m 2-16=0,-m -2n ≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =4,n ≠-2或⎩⎨⎧m =-4,n ≠2.即m =4,n ≠-2或m =-4,n ≠2时,l 1∥l 2. (3)当且仅当2m +8m =0, 即m =0时,l 1⊥l 2. 又-n8=-1,∴n =8.即m =0,n =8时,l 1⊥l 2,且l 1在y 轴上的截距为-1.12.正方形的中心为点C (-1,0),一条边所在的直线方程是x +3y -5=0,求其他三边所在直线的方程.解:点C 到直线x +3y -5=0的距离 d =|-1-5|1+9=3105.设与x +3y -5=0平行的一边所在直线的方程是x +3y +m =0(m ≠-5), 则点C 到直线x +3y +m =0的距离d =|-1+m |1+9=3105,解得m =-5(舍去)或m =7,所以与x +3y -5=0平行的边所在直线的方程是x +3y +7=0. 设与x +3y -5=0垂直的边所在直线的方程是3x -y +n =0, 则点C 到直线3x -y +n =0的距离 d =|-3+n |9+1=3105,解得n =-3或n =9,所以与x +3y -5=0垂直的两边所在直线的方程分别是3x -y -3=0和3x -y +9=0.B 级——综合应用。

专题四平面解析几何(大5答案)

专题四平面解析几何(大5答案)

专题四 平面解析几何(解答题5)1.【解析】(1)由题意可知直线AM 的方程为:13(2)2y x -=-,即24-=-x y . 当y =0时,解得4x =-,所以a =4, 椭圆()2222:10x yC a b a b+=>>过点M (2,3),可得249116b +=,解得b 2=12. 所以C 的方程:2211612x y +=.(2)设与直线AM 平行的直线方程为:2x y m -=,如图所示,当直线与椭圆相切时,与AM 距离比较远的直线与椭圆的切点为N ,此时△AMN 的面积取得最大值.联立直线方程2x y m -=与椭圆方程2211612x y +=,可得:()2232448m y y ++=,化简可得:2216123480y my m ++-=,所以()221444163480m m ∆=-⨯-=,即m 2=64,解得m =±8, 与AM 距离比较远的直线方程:28x y -=, 直线AM 方程为:24-=-x y ,点N 到直线AM 的距离即两平行线之间的距离, 利用平行线之间的距离公式可得:12514d ==+, 由两点之间距离公式可得22||(24)335AM =++=. 所以△AMN 的面积的最大值:112535182⨯⨯=. 2.【解析】(1)由题设得1222y y x x ⋅=-+-,化简得221(||2)42x y x +=≠,所以C 为中心在坐标原点,焦点在x 轴上的椭圆,不含左右顶点.(2)(i )设直线PQ 的斜率为k ,则其方程为(0)y kx k =>.由22142y kxx y =⎧⎪⎨+=⎪⎩得212x k =±+. 记212u k=+,则(,),(,),(,0)P u uk Q u uk E u --.于是直线QG 的斜率为2k ,方程为()2ky x u =-. 由22(),2142k y x u x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得22222(2)280k x uk x k u +-+-=.① 设(,)G G G x y ,则u -和G x 是方程①的解,故22(32)2G u k x k +=+,由此得322G uky k=+. 从而直线PG 的斜率为322212(32)2uk uk k u k kuk -+=-+-+.所以PQ PG ⊥,即PQG △是直角三角形.(ii )由(i )得2||21PQ u k =+,2221||2uk k PG k+=+,所以△PQG 的面积222218()18(1)||12(12)(2)12()k k k k S PQ PG k k k k++===++++‖. 设t =k +1k,则由k >0得t ≥2,当且仅当k =1时取等号. 因为2812t S t =+在[2,+∞)单调递减,所以当t =2,即k =1时,S 取得最大值,最大值为169.因此,△PQG 面积的最大值为169. 3.【解析】(Ⅰ)由116p =得2C 的焦点坐标是1(,0)32.(Ⅱ)由题意可设直线:(0,0)l x my t m t =+≠≠,点00(,)A x y .将直线l 的方程代入椭圆221:12xC y +=得222(2)220m y mty t +++-=, 所以点M 的纵坐标22M mty m =-+.将直线l 的方程代入抛物线22:2C y px =得2220y pmy pt --=,所以02M y y pt =-,解得202(2)p m y m+=,因此22022(2)p m x m +=.由220012x y +=得2421224()2()160m m p m m =+++≥,所以当mt =时,p. 4.【解析】(1)连结1PF ,由2POF △为等边三角形可知在12F PF △中,1290F PF ∠=︒,2PF c =,1PF =,于是1221)a PF PF c =+=,故C的离心率是1ce a==.(2)由题意可知,满足条件的点(,)P x y 存在.当且仅当1||2162y c ⋅=,1y yx c x c⋅=-+-,22221x y a b +=,即||16c y =,① 222x y c +=,②22221x y a b+=,③ 由②③及222a b c =+得422b y c =,又由①知22216y c=,故4b =.由②③得()22222a x c b c=-,所以22c b ≥,从而2222232,a b c b =+≥=故a ≥.当4b =,a ≥P . 所以4b =,a的取值范围为)+∞.5.【解析】本题主要考查椭圆、抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系等基础知识,同时考查运算求解能力和综合应用能力.满分15分. (1)设00(,)P x y ,2111(,)4A y y ,2221(,)4B y y . 因为PA ,PB 的中点在抛物线上,所以1y ,2y 为方程202014()422y x y y ++=⋅即22000280y y y x y -+-=的两个不同的实数根. 所以1202y y y +=. 因此,PM 垂直于y 轴.(2)由(1)可知120212002,8,y y y y y x y +=⎧⎪⎨=-⎪⎩ 所以2221200013||()384PM y y x y x =+-=-,12||y y -=因此,PAB △的面积32212001||||(4)24PABS PM y y y x =⋅-=-△. 因为220001(0)4y x x +=<,所以2200004444[4,5]y x x x -=--+∈.因此,PAB △面积的取值范围是.。

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专题05 平面解析几何 1.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知椭圆C的焦点为121,01,0FF(),(),过F2的直线与C交于A,B两点.若22||2||AFFB,1||||ABBF,则C的方程为

A.2212xy B.22132xy

C.22143xy D.22154xy

【答案】B 【解析】法一:如图,由已知可设2FBn,则212,3AFnBFABn, 由椭圆的定义有121224,22aBFBFnAFaAFn.

在1AFB△中,由余弦定理推论得22214991cos2233nnnFABnn. 在12AFF△中,由余弦定理得2214422243nnnn,解得32n. 2222423,3,312,anabac所求椭圆方程为22132xy,故选B.

法二:由已知可设2FBn,则212,3AFnBFABn, 由椭圆的定义有121224,22aBFBFnAFaAFn.

在12AFF△和12BFF△中,由余弦定理得2221222144222cos4422cos9nnAFFnnnBFFn, 又2121,AFFBFF互补,2121coscos0AFFBFF,两式消去2121coscosAFFBFF,,得223611nn,解得32n.2222423,3,312,anabac所求椭圆方

程为22132xy,故选B. 【名师点睛】本题考查椭圆标准方程及其简单性质,考查数形结合思想、转化与化归的能力,很好地落实了直观想象、逻辑推理等数学素养.

2.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆2231xypp的一个焦点,则p= A.2 B.3 C.4 D.8 【答案】D

【解析】因为抛物线22(0)ypxp的焦点(,0)2p是椭圆2231xypp的一个焦点,所以23()2ppp,解得8p,故选D. 【名师点睛】本题主要考查抛物线与椭圆的几何性质,渗透逻辑推理、运算能力素养.解答时,利用抛物线与椭圆有共同的焦点即可列出关于p的方程,从而解出p,或者利用检验排除的方法,如2p时,抛物线焦点为(1,0),椭圆焦点为(±2,0),排除A,同样可排除B,C,从而得到选D.

3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】设F为双曲线C:22221(0,0)xyabab的右焦点,O为坐标原点,以

OF为直径的圆与圆222xya交于P,Q两点.若PQOF,则C的离心率为

A.2 B.3 C.2 D.5 【答案】A 【解析】设PQ与x轴交于点A,由对称性可知PQx轴, 又||PQOFcQ,||,2cPAPA为以OF为直径的圆的半径,

∴||2cOA,,22ccP, 又P点在圆222xya上,22244cca,即22222,22ccaea. 2e,故选A.

【名师点睛】本题为圆锥曲线离心率的求解,难度适中,审题时注意半径还是直径,优先考虑几何法,避免代数法从头至尾运算繁琐,准确率大大降低,双曲线离心率问题是圆锥曲线中的重点问题,需强化练习,才能在解决此类问题时事半功倍,信手拈来.解答本题时,准确画图,由图形对称性得出P点坐标,代入圆的方程得到c与a的关系,可求双曲线的离心率.

4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】双曲线C:2242xy=1的右焦点为F,点P在C的一条渐近线上,O为

坐标原点,若=POPF,则△PFO的面积为 A.324 B.322 C.22 D.32 【答案】A

【解析】由222,2,6,abcab6,2PPOPFxQ,

又P在C的一条渐近线上,不妨设为在byxa上,则263222PPbyxa, 1133262224PFOPSOFy△,故选A.

【名师点睛】本题考查以双曲线为载体的三角形面积的求法,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取公式法,利用数形结合、转化与化归和方程思想解题.忽视圆锥曲线方程和两点间的距离公式的联系导致求解不畅,采取列方程组的方式解出三角形的高,便可求三角形面积.

5.【2019年高考北京卷理数】已知椭圆2222 1xyab(a>b>0)的离心率为12,则 A.a2=2b2 B.3a2=4b2 C.a=2b D.3a=4b 【答案】B 【解析】椭圆的离心率2221,2cecaba,化简得2234ab, 故选B. 【名师点睛】本题考查椭圆的标准方程与几何性质,属于容易题,注重基础知识、基本运算能力的考查.由题意利用离心率的定义和,,abc的关系可得满足题意的等式. 6.【2019年高考北京卷理数】数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C:221||xyxy就

是其中之一(如图).给出下列三个结论:

①曲线C恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点); ②曲线C上任意一点到原点的距离都不超过2; ③曲线C所围成的“心形”区域的面积小于3. 其中,所有正确结论的序号是 A.① B.② C.①② D.①②③ 【答案】C

【解析】由221xyxy得,221yxyx,2222||3341,10,2443xxxyx厔, 所以x可取的整数有0,−1,1,从而曲线22:1Cxyxy恰好经过(0,1),(0,−1),(1,0),(1,1), (−1,0),(−1,1),共6个整点,结论①正确. 由221xyxy得,222212xyxy„,解得222xy,所以曲线C上任意一点到原点的距离都不超过2

. 结论②正确.

如图所示,易知0,1,1,0,1,1,,0,1ABCD, 四边形ABCD的面积13111122ABCDS四边形,很明显“心形”区域的面积大于2ABCDS四边形,即“心形”区域的面积大于3,说法③错误.

故选C. 【名师点睛】本题考查曲线与方程、曲线的几何性质,基本不等式及其应用,属于难题,注重基础知识、基本运算能力及分析问题、解决问题的能力考查,渗透“美育思想”.将所给方程进行等价变形确定x的范围可得整点坐标和个数,结合均值不等式可得曲线上的点到坐标原点距离的最值和范围,利用图形的对称性和整点的坐标可确定图形面积的范围.

7.【2019年高考天津卷理数】已知抛物线24yx的焦点为F,准线为l,若l与双曲线22221(0,0)xyabab的两条渐近线分别交于点A和点B,且||4||ABOF(O为原点),则双曲

线的离心率为 A.2 B.3 C.2 D.5 【答案】D 【解析】抛物线24yx的准线l的方程为1x, 双曲线的渐近线方程为byxa, 则有(1,),(1,)bbABaa, ∴2bABa,24ba,2ba,

∴225cabeaa.

故选D. 【名师点睛】本题考查抛物线和双曲线的性质以及离心率的求解,解题关键是求出AB的长度.解答时,只需把4ABOF用,,abc表示出来,即可根据双曲线离心率的定义求得离心率. 8.【2019年高考浙江卷】渐近线方程为x±y=0的双曲线的离心率是

A.22 B.1 C.2 D.2 【答案】C 【解析】因为双曲线的渐近线方程为0xy,所以ab,则222caba,所以双曲线的离心率2cea.故故C.

【名师点睛】本题根据双曲线的渐近线方程可求得ab,进一步可得离心率,属于容易题,注重了双曲线基础知识、基本计算能力的考查.理解概念,准确计算,是解答此类问题的基本要求.部分考生易出现理解性错误. 9.【2019年高考浙江卷】已知圆C的圆心坐标是(0,)m,半径长是r.若直线230xy与圆C相切于点(2,1)A,则m=___________,r=___________. 【答案】2,5

【解析】由题意可知11:1(2)22ACkACyx,把(0,)m代入直线AC的方程得2m,此时||415rAC.

【名师点睛】本题主要考查圆的方程、直线与圆的位置关系.首先通过确定直线AC的斜率,进一步得到其方程,将(0,)m代入后求得m,计算得解.解答直线与圆的位置关系问题,往往要借助于数与形的结合,特别是要注意应用圆的几何性质.

10.【2019年高考浙江卷】已知椭圆22195xy的左焦点为F,点P在椭圆上且在x轴的上方,若线段PF

的中点在以原点O为圆心,OF为半径的圆上,则直线PF的斜率是___________. 【答案】15 【解析】方法1:如图,设F1为椭圆右焦点.由题意可知||=|2OFOM|=c=,

由中位线定理可得12||4PFOM,设(,)Pxy,可得22(2)16xy,

与方程22195xy联立,可解得321,22xx(舍),

又点P在椭圆上且在x轴的上方,求得315,22P,所以1521512PFk.

方法2:(焦半径公式应用)由题意可知|2OF|=|OM|=c=, 由中位线定理可得12||4PFOM,即342ppaexx,

从而可求得315,22P,所以1521512PFk.

【名师点睛】本题主要考查椭圆的标准方程、椭圆的几何性质、圆的方程与性质的应用,利用数形结合

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