平面几何经典题型

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高中数学平面解析几何的常见题型及解答方法

高中数学平面解析几何的常见题型及解答方法

高中数学平面解析几何的常见题型及解答方法在高中数学学习中,平面解析几何是一个重要的内容,也是考试中的重点。

平面解析几何主要研究平面上的点、直线、圆等几何图形的性质和关系,通过坐标系和代数方法进行分析和解决问题。

下面我们将介绍一些常见的平面解析几何题型及解答方法,希望能给同学们提供一些帮助。

一、直线方程的求解直线方程的求解是平面解析几何中的基础内容。

常见的题型有已知直线上的两点,求直线方程;已知直线的斜率和一点,求直线方程等。

这里我们以已知直线上的两点,求直线方程为例进行说明。

例如,已知直线上的两点为A(2,3)和B(4,5),求直线方程。

解题思路:设直线的方程为y = kx + b,其中k为斜率,b为截距。

根据已知条件,我们可以列出方程组:3 = 2k + b5 = 4k + b解方程组,得到k和b的值,从而得到直线方程。

解题步骤:1.将方程组改写为矩阵形式:| 2 1 | | k | | 3 || 4 1 | | b | = | 5 |2.利用矩阵的逆运算,求出k和b的值。

3.将k和b的值代入直线方程y = kx + b,即可得到直线方程。

通过这个例子,我们可以看到求解直线方程的方法是通过已知条件列方程组,然后通过矩阵运算求解出未知数的值,最后将值代入直线方程得到结果。

二、直线与圆的位置关系直线与圆的位置关系是平面解析几何中的一个重要内容。

常见的题型有直线与圆的切线问题、直线与圆的交点问题等。

这里我们以直线与圆的切线问题为例进行说明。

例如,已知圆的方程为x^2 + y^2 = 4,直线的方程为y = 2x - 1,求直线与圆的切点坐标。

解题思路:首先,我们需要确定直线与圆是否有交点。

当直线与圆有交点时,我们可以通过求解方程组得到交点坐标。

当直线与圆没有交点时,我们需要判断直线与圆的位置关系,进而确定是否有切点。

解题步骤:1.将直线方程代入圆的方程,得到一个关于x的二次方程。

2.求解二次方程,得到x的值。

几何法求线线角,线面角,二面角的10类题型(学生版)

几何法求线线角,线面角,二面角的10类题型(学生版)

几何法求线线角、线面角、二面角常考题型题型一平行四边形平移法求线线角 4题型二中位线平移法求线线角 5题型三补形平移法求线线角 5题型四作垂线法求线面角 6题型五等体积法求线面角 7题型六定义法求二面角 7题型七三垂线法求二面角 8题型八垂面法求二面角 9题型九补棱法求二面角 10题型十射影面积法求二面角 11知识梳理一、线线角的定义与求解线线角主要是求异面直线所成角。

1、线线角的定义:①定义:设a,b是两条异面直线,经过空间任一点O作直线a ⎳a,b ⎳b,把a 与b 所成的锐角或直角叫做异面直线a,b所成的角(或夹角)②范围:0,π22、求异面直线所成角一般步骤:(1)平移:选择适当的点,线段的中点或端点,平移异面直线中的一条或两条成为相交直线.(2)证明:证明所作的角是异面直线所成的角.(3)寻找:在立体图形中,寻找或作出含有此角的三角形,并解之.(4)取舍:因为异面直线所成角θ的取值范围是0,π2,所以所作的角为钝角时,应取它的补角作为异面直线所成的角.3、可通过多种方法平移产生,主要有三种方法:①平行四边形平移法;②中位线平移法;③补形平移法(在已知图形中,补作一个相同的几何体,以便找到平行线).二、线面角的定义与求解1、线面角的定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,取值范围:[0°,90°]2、垂线法求线面角(也称直接法):(1)先确定斜线与平面,找到线面的交点B为斜足;找线在面外的一点A,过点A向平面α做垂线,确定垂足O;(2)连结斜足与垂足为斜线AB在面α上的投影;投影BO与斜线AB之间的夹角为线面角;(3)把投影BO与斜线AB归到一个三角形中进行求解(可能利用余弦定理或者直角三角形)。

3、公式法求线面角(也称等体积法):用等体积法,求出斜线P A在面外的一点P到面的距离,利用三角形的正弦公式进行求解。

公式为:sinθ=h,其中θ是斜线与平面所成的角,h是垂线段的长,l是斜线段的长。

高中解析几何典型题

高中解析几何典型题

高中解析几何典型题全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:一、直线和平面的关系题目题目1:设直线L经过平面α和β两个平面的交点A和B,问直线L在平面α和平面β之间的位置关系是怎样的?解析:直线L在平面α和平面β之间的位置关系有三种情况,分别是直线L既不垂直于平面α,也不垂直于平面β;直线L既垂直于平面α,也垂直于平面β;直线L既不垂直于平面α,但垂直于平面β。

具体位置可根据直线和平面的垂直关系来确定。

解析:点P在平面α和平面β之间的位置关系根据两个平面的相交线和点P所在位置的具体情况来确定。

如果直线L和点P的位置不同,点P在两个平面之间;如果直线L和点P的位置相同,点P在两个平面外部;如果直线L和点P的位置重合,点P在两个平面上。

题目3:已知平面α和平面β相交于直线m,直线n与直线m相交于点A,平面α和平面β的交线分别为l1和l2,求证:∠l1An=∠l2An。

解析:根据已知条件可得到∠l1An=∠mAn,∠l2An=∠mAn,即∠l1An=∠l2An。

解析:根据已知条件可得到∠A和∠B垂直于直线m,因此∠A和∠B所成的角度为90度。

通过以上的几个典型题目及其解析,我们不难看出解析几何题目的解题思路主要是根据已知条件,运用几何知识和性质来推导出结论。

在解析几何的学习过程中,学生应该注重培养逻辑思维能力和数学运算能力,多进行几何图形的分析和推理,提高解题的能力和速度。

在解析几何的学习过程中,还需要注意以下几点:1、熟练掌握基本几何知识和性质,包括直线、角、三角形、四边形等几何图形的性质和计算方法。

2、善于画图分析,对于解析几何题目一定要画出清晰准确的图形,以便更直观地理解题意和计算。

3、多练习典型题目,通过多做题目来积累经验,查漏补缺,加深对解析几何知识的理解。

4、注意总结归纳,将解析几何的各种题目和性质进行分类和总结,形成自己的知识体系。

高中解析几何是一个非常重要的学科,学生在学习过程中要认真对待,多加练习,提高理解能力和解题能力,从而取得更好的学习成绩。

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 (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.。

高中 平面解析几何 两条直线的位置关系 知识点+例题

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辅导讲义――两条直线的位置关系[巩固]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.题型二:两直线相交[例]求经过直线l1:3x+2y-1=0和l2:5x+2y+1=0的交点,且垂直于直线l3:3x-5y+6=0的直线l的方程.[巩固]如图,设一直线过点(-1,1),它被两平行直线l1:x+2y-1=0,l2:x+2y-3=0所截的线段的中点在直线l3:x-y-1=0上,求其方程.的交点坐标为(0,2),又点(2,3)关于y 轴的对称点为(-2,3),所以反射光线过点(-2,3)与(0,2),由两点式知A 正确. 3.若A (-3,-4),B (6,3)两点到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则a =_____________.解析 依题意,|-3a -4+1|a 2+1=|6a +3+1|a 2+1, 解得a =-79或a =-13.4.已知直线3x +4y -3=0与直线6x +my +14=0平行,则它们之间的距离是_________.解析 ∵63=m 4≠-143,∴m =8,直线6x +my +14=0.可化为3x +4y +7=0,两平行线之间的距离d =|-3-7|32+42=2.5.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_____________.解析 由题意知点P 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),则光线所经过的路程PMN 的长为|CD |=210.6.与直线l 1:3x +2y -6=0和直线l 2:6x +4y -3=0等距离的直线方程是______________.答案 12x +8y -15=0解析 l 2:6x +4y -3=0化为3x +2y -32=0,所以l 1与l 2平行,设与l 1,l 2等距离的直线l 的方程为3x +2y +c =0,则:|c +6|=|c +32|,解得c =-154,所以l 的方程为12x +8y -15=0.7.已知点A (-1,1),B (2,-2),若直线l :x +my +m =0与线段AB 相交(包含端点的情况),则实数m 的取值范围 是______________. 答案 ⎝⎛⎦⎤-∞,12∪[2,+∞) 所以直线恒过定点P (0,-1).∵点A (-1,1),B (2,-2),∴k P A =-2,k PB =-12,∵直线l :x +my +m =0与线段AB 相交(包含端点的情况), ∴-1m ≤-2或-1m ≥-12,∴m ≤12或m ≥2(经验证m =0也符合题意).∴实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,12∪[2,+∞). 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 345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,于是⎩⎪⎨⎪⎧3+n 2=2×7+m2-3,n -3m -7=-12,解析 圆心为O (1,0),由于P (2,2)在圆(x -1)2+y 2=5上,∴P 为切点,OP 与P 点处的切线垂直.∴k OP =2-02-1=2, 又点P 处的切线与直线ax -y +1=0垂直.∴a =k OP =2,选C.12.如图,已知直线l 1∥l 2,点A 是l 1,l 2之间的定点,点A 到l 1,l 2之间的距离分别为3和2,点B是l 2上的一动点,作AC ⊥AB ,且AC 与l 1交于点C ,则△ABC 的面积的最小值为________.答案 6解析 以A 为坐标原点,平行于l 1的直线为x 轴,建立如图所示的直角坐标系,设B (a ,-2),C (b,3).∵AC ⊥AB ,∴ab -6=0,ab =6,b =6a. Rt △ABC 的面积S =12a 2+4·b 2+9 =12a 2+4·36a 2+9=12 72+9a 2+144a 2 ≥1272+72=6.13.点P (2,1)到直线l :mx -y -3=0(m ∈R )的最大距离是________.答案 2 5解析 直线l 经过定点Q (0,-3),如图所示.由图知,当PQ ⊥l 时,点P (2,1)到直线l 的距离取得最大值|PQ |=(2-0)2+(1+3)2=25,所以点P (2,1)到直线l 的最大距离为2 5.14.(2013·四川)在平面直角坐标系内,到点A (1,2),B (1,5),C (3,6),D (7,-1)的距离之和最小的点的坐标是________.答案 (2,4)解析 设平面上任一点M ,因为|MA |+|MC |≥|AC |,当且仅当A ,M ,C 共线时取等号,同理|MB |+|MD |≥|BD |,当且仅当B ,M ,D 共线时取等号,连接AC ,BD 交于一点M ,若|MA |+|MC |+|MB |+|MD |最小,则点M 为所求.又k AC =6-23-1=2, ∴直线AC 的方程为y -2=2(x -1),即2x -y =0.①又k BD =5-(-1)1-7=-1, ∴直线BD 的方程为y -5=-(x -1),即x +y -6=0.②由①②得⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -y =0,x +y -6=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =4,∴M (2,。

小学平面几何常考题型总结(含解题套路)

小学平面几何常考题型总结(含解题套路)

小学平面几何常考题型总结(含解题套路)小学曾经学过的三角形、长方形、正方形、平行四边形、梯形、菱形、圆和扇形等图形,一般称为基本图形或规则图形。

规则图形的面积及周长都有相应的公式直接计算,家长应确保孩子对这些计算公式烂熟于心。

实际问题中,有些图形不是以基本图形的形状出现,而是由一些基本图形组合、拼凑成的,它们的面积及周长无法应用公式直接计算,一般我们称这样的图形为不规则图形。

那么,不规则图形的面积及周长怎样去计算呢?我们可以针对这些图形通过实施割补、剪拼等方法将它们转化为基本图形的和、差关系,问题就能解决了。

先看三道例题感受一下:例1:如右图,甲、乙两图形都是正方形,它们的边长分别是10厘米和12厘米.求阴影部分的面积。

一句话:阴影部分的面积等于甲、乙两个正方形面积之和减去三个“空白”三角形(△ABG、△BDE、△EFG)的面积之和。

例2:如右图,正方形ABCD的边长为6厘米,△ABE、△ADF与四边形AECF的面积彼此相等,求三角形AEF的面积.一句话:因为△ABE、△ADF与四边形AECF的面积彼此相等,都等于正方形ABCD面积的三分之一,也就是12厘米. 解:S△ABE=S△ADF=S四边形AECF=12在△ABE中,因为AB=6.所以BE=4,同理DF=4,因此CE=CF=2,∴△ECF的面积为2×2÷2=2。

所以S△AEF=S四边形AECF-S△ECF=12-2=10(平方厘米)。

例3:两块等腰直角三角形的三角板,直角边分别是10厘米和6厘米。

如右图那样重合.求重合部分(阴影部分)的面积。

一句话:阴影部分面积=S△ABG-S△BEF,S△ABG和S△BEF都是等腰三角形总结:对于不规则图形面积的计算问题一般将它转化为若干基本规则图形的组合,分析整体与部分的和、差关系,问题便得到解决。

常用的基本方法一、相加法这种方法是将不规则图形分解转化成几个基本规则图形,分别计算它们的面积,然后相加求出整个图形的面积. 例如:求下图整个图形的面积一句话:半圆的面积+正方形的面积=总面积二、相减法这种方法是将所求的不规则图形的面积看成是若干个基本规则图形的面积之差.例如:下图,求阴影部分的面积。

平面解析几何直线部分基本题型的解题方法

平面解析几何直线部分基本题型的解题方法

般 要根 据 已知条 件 画出线 段 P尸, I2
问题 .

在 PP 所 在直 线 上 找 到分 点 P的位 置 , l 2
() 2 直线 A +曰 +C =0为一 般直 o 由,Y轴 , =。 = , 并确定 A的正负性 ,再 根据 P、P 2 l 、P 之 Y= ,Y=一 , { 线时 , b时 ,对 称点 的坐标 分别 为 P (o Iy,靴) , ① 直线 Ao+ o By+C =0与直线 Al+ x o 间 的长度关 系计算 出 A= 的值 ;如果 尸( Y,一 0 , 3 0 Y) 4一 0 Y ) 2一 o ) 尸 ( ,一 o ,P( , o , By+C =0 l 。 平行 时 ,则只需用两平行直线 知 道 三点 的横 坐标 或 者 纵 坐标 ,用 A= B( a ,Y) 6 0 b—y) 2 — 0 o,P( ,2 o. 距离公式即可求出要求直线 . Pz P y (o b- ) ,2 . 2一 2一 , 公式求出 A值即可. , … … … ’ ’。 ② 若直 线 +By+C :0与直 线 o o
上 ,且 lB1 c1 A =2B ,所 以点 B分 1
所成的 比 A = 。 =2 .
图 2
0所截得的线段 中点 P的坐标 为(

() 线 A 2 直 +曰 +C=0为 一 般 直 线 求 这 条 直 线 的方 程 . y
题型 2:关 于判断或证 明平 面内三点
拿 到题 就懵 了.这是 为什 么呢 ?我认 为 :

( ) 距离公式 .根据三 点坐标 分别 2用 计算每两 点之距 ,若最大 的距离等于另两 个 较小 距 离之 和则 这三 点共 线 ,否则 不
共 线.
y- =

初中平面几何经典题集锦

初中平面几何经典题集锦

平面几何是初中数学至关重要的部分,无论是平时学习还是中考,对学生来讲都是难点。

平面几何的不在于知识,几何知识常常是一句话,一个公式,所有同学都可以看懂;然而,几何题目却是千变万化的,特别是辅助线相关的题型,对很多同学来讲非常头痛。

当然,若能快速提升的话同学们也就不会心痛了,几何能力提升并不如代数那样简单,更不是多做题可以达到效果的,常常题目做了很多,但效果并不明显。

很多同学确实找不到方法,题目也做了,也非常努力了,但就是提升不了。

其实,最好的方法在于做经典题,经典题不仅包含了各类辅助线的题型,还包含了各种几何知识,如三角形全等,相似,正方形的性质,平行的性质,比例,共圆,射影定理等;同时常常这类题方法不唯一,通过对不同方法的思考,可以加深对几何知识的理解。

所以对经典题进行反复训练,对学生的能力会有较大的提升。

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初中几何证明题经典题(一)1、已知:如图,O 是半圆的圆心,C 、E 是圆上的两点,CD ⊥AB ,EF ⊥AB ,EG ⊥CO . 求证:CD =GF .(初二)2、已知:如图,P 是正方形ABCD 内点,∠PAD =∠PDA =150.求证:△PBC 是正三角形.(初二)3、如图,已知四边形ABCD 、A 1B 1C 1D 1都是正方形,A 2、B 2、C 2、D 2分别是AA 1、BB 1、CC 1、DD 1的中点.求证:四边形A 2B 2C 2D 2是正方形.(初二)4、已知:如图,在四边形ABCD 中,AD =BC ,M 、N 分别是AB 、CD 的中点,AD 、BC的延长线交MN 于E 、F .求证:∠DEN =∠F .A P C DB A F GC EBO D D 2 C 2B 2 A 2D 1 C 1 B 1C B DA A 1F经典题(二)1、已知:△ABC 中,H 为垂心(各边高线的交点),O(1)求证:AH =2OM ;(2)若∠BAC =600,求证:AH =AO .(初二)2、设MN 是圆O 外一直线,过O 作OA ⊥MN 于A ,自A 及D 、E ,直线EB 及CD 分别交MN 于P 、Q . 求证:AP =AQ .(初二)3、如果上题把直线MN 由圆外平移至圆内,则由此可得以下命题:设MN 是圆O 的弦,过MN 的中点A 任作两弦BC 、DE ,设CD 、EB 分别交MN于P 、Q .求证:AP =AQ .(初二)4、如图,分别以△ABC 的AC 和BC 为一边,在△ABC 的外侧作正方形ACDE 和正方形CBFG ,点P 是EF 的中点.求证:点P 到边AB 的距离等于AB 的一半.经典题(三)1、如图,四边形ABCD 为正方形,DE ∥AC ,AE =AC ,AE 与CD 相交于F .求证:CE =CF .(初二)2、如图,四边形ABCD 为正方形,DE ∥AC ,且CE =CA ,直线EC 交DA 延长线于F .求证:AE =AF .(初二)3、设P 是正方形ABCD 一边求证:PA =PF .(初二)4、如图,PC 切圆O 于C ,AC 为圆的直径,PEFB 、D .求证:AB =DC ,BC =AD .(初三)经典题(四)1、已知:△ABC 是正三角形,P 是三角形内一点,PA =3,PB =4,求:∠APB 的度数.(初二)2、设P 是平行四边形ABCD 内部的一点,且∠PBA =∠PDA . 求证:∠PAB =∠PCB .(初二)3、设ABCD 为圆内接凸四边形,求证:AB ·CD +AD ·BC=AC ·BD .(初三)4、平行四边形ABCD 中,设E 、F 分别是BC 、AB 上的一点,AE 与CF 相交于P ,且 AE =CF .求证:∠DPA =∠DPC .(初二)经典难题(五)1、 设P 是边长为1的正△ABC 内任一点,L =PA +PB +PC , 求证:≤L <2.2、已知:P 是边长为1的正方形ABCD 内的一点,求PA +PB +PC 的最小值.3、P 为正方形ABCD 内的一点,并且PA =a ,PB =2a ,PC =3a ,求正方形的边长.4、如图,△ABC 中,∠ABC =∠ACB =800,D 、E 分别是AB 、AC 上的点,∠DCA =300,∠EBA =200,求∠BED 的度数.经典题(一)1.如下图做GH⊥AB,连接EO。

由于GOFE四点共圆,所以∠GFH=∠OEG,即△GHF∽△OGE,可得EOGF=GOGH=COCD,又CO=EO,所以CD=GF得证。

2. 如下图做△DGC使与△ADP全等,可得△PDG为等边△,从而可得△DGC≌△APD≌△CGP,得出PC=AD=DC,和∠DCG=∠PCG=150 所以∠DCP=300 ,从而得出△PBC是正三角形3.如下图连接BC1和AB1分别找其中点F,E.连接C2F与A2E并延长相交于Q点,连接EB2并延长交C2Q于H点,连接FB2并延长交A2Q于G点,由A2E=12A1B1=12B1C1= FB2,EB2=12AB=12BC=F C1 ,又∠GFQ+∠Q=900和∠GE B2+∠Q=900,所以∠GE B2=∠GFQ又∠B2FC2=∠A2EB2,可得△B2FC2≌△A2EB2,所以A2B2=B2C2,又∠GFQ+∠HB2F=900和∠GFQ=∠EB2A2 ,从而可得∠A2B2 C2=900 ,同理可得其他边垂直且相等,从而得出四边形A2B2C2D2是正方形。

4.如下图连接AC并取其中点Q,连接QN和QM,所以可得∠QMF=∠F,∠QNM=∠DEN和∠QMN=∠QNM,从而得出∠DEN=∠F。

经典题(二)1.(1)延长AD到F连BF,做OG⊥AF,又∠F=∠ACB=∠BHD,可得BH=BF,从而可得HD=DF,又AH=GF+HG=GH+HD+DF+HG=2(GH+HD)=2OM(2)连接OB,OC,既得∠BOC=1200,从而可得∠BOM=600,所以可得OB=2OM=AH=AO,得证。

3.作OF ⊥CD ,OG ⊥BE ,连接OP ,OA ,OF ,AF ,OG ,AG ,OQ 。

由于22AD AC CD FD FD AB AE BE BG BG====, 由此可得△ADF ≌△ABG ,从而可得∠AFC=∠AGE 。

又因为PFOA 与QGOA 四点共圆,可得∠AFC=∠AOP 和∠AGE=∠AOQ , ∠AOP=∠AOQ ,从而可得AP=AQ 。

4.过E,C,F 点分别作AB 所在直线的高EG ,CI ,FH 。

可得PQ=2EG FH+。

由△EGA ≌△AIC ,可得EG=AI ,由△BFH ≌△CBI ,可得FH=BI 。

从而可得PQ=2AI BI += 2AB,从而得证。

经典题(三)1.顺时针旋转△ADE,到△ABG,连接CG.由于∠ABG=∠ADE=900+450=1350从而可得B,G,D在一条直线上,可得△AGB≌△CGB。

推出AE=AG=AC=GC,可得△AGC为等边三角形。

∠AGB=300,既得∠EAC=300,从而可得∠A EC=750。

又∠EFC=∠DFA=450+300=750.可证:CE=CF。

2.连接BD作CH⊥DE,可得四边形CGDH是正方形。

由AC=CE=2GC=2CH,可得∠CEH=300,所以∠CAE=∠CEA=∠AED=150,又∠FAE=900+450+150=1500,从而可知道∠F=150,从而得出AE=AF。

3.作FG⊥CD,FE⊥BE,可以得出GFEC为正方形。

令AB=Y ,BP=X ,CE=Z ,可得PC=Y-X 。

tan∠BAP=tan∠EPF=XY=ZY X Z-+,可得YZ=XY-X2+XZ,即Z(Y-X)=X(Y-X) ,既得X=Z ,得出△ABP≌△PEF ,得到PA=PF ,得证。

经典难题(四)1.顺时针旋转△ABP 600,连接PQ ,则△PBQ是正三角形。

可得△PQC是直角三角形。

所以∠APB=1500。

2.作过P点平行于AD的直线,并选一点E,使AE∥DC,BE∥PC.可以得出∠ABP=∠ADP=∠AEP,可得:AEBP共圆(一边所对两角相等)。

可得∠BAP=∠BEP=∠BCP,得证。

3.在BD取一点E,使∠BCE=∠ACD,既得△BEC∽△ADC,可得:BE BC =ADAC,即AD•BC=BE•AC,①又∠ACB=∠DCE,可得△ABC∽△DEC,既得AB AC =DEDC,即AB•CD=DE•AC,②由①+②可得: AB•CD+AD•BC=AC(BE+DE)= AC·BD ,得证。

4.过D 作AQ ⊥AE ,AG ⊥CF ,由ADE S =2ABCDS =DFC S ,可得:2A E P Q =2AE PQ,由AE=FC 。

可得DQ=DG ,可得∠DPA =∠DPC (角平分线逆定理)。

经典题(五)1.(1)顺时针旋转△BPC 600 ,可得△PBE 为等边三角形。

既得PA+PB+PC=AP++PE+EF 要使最小只要AP ,PE ,EF 在一条直线上, 即如下图:可得最小L=;(2)过P 点作BC 的平行线交AB,AC 与点D ,F 。

由于∠APD>∠ATP=∠ADP ,推出AD>AP ① 又BP+DP>BP ② 和PF+FC >PC ③ 又DF=AF ④由①②③④可得:最大L< 2 ; 由(1)和(2)既得:≤L <2 。

2.顺时针旋转△BPC 600,可得△PBE为等边三角形。

既得PA+PB+PC=AP+PE+EF要使最小只要AP,PE,EF在一条直线上,即如下图:可得最小PA+PB+PC=AF。

既得= == = 1)2= 。

3.顺时针旋转△ABP 900,可得如下图:既得正方形边长L = a= a。

4.在AB上找一点F,使∠BCF=600,连接EF,DG,既得△BGC为等边三角形,可得∠DCF=100 , ∠FCE=200 ,推出△ABE≌△ACF ,得到BE=CF ,FG=GE 。

推出:△FGE为等边三角形,可得∠AFE=800,既得:∠DFG=400①又BD=BC=BG ,既得∠BGD=800,既得∠DGF=400②推得:DF=DG ,得到:△DFE≌△DGE ,从而推得:∠FED=∠BED=300。

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