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2022年高考数学一轮复习之平面解析几何
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2022年高考数学一轮复习之平面解析几何
一.选择题(共12小题)
1.(2021•全国Ⅲ卷模拟)已知直线l1:a2x+y﹣2=0与直线l2:x﹣(2a+3)y+1=0垂直,则a=( )
A.3 B.1或﹣3 C.﹣1 D.3或﹣1
2.(2021•海淀区校级模拟)已知点P与点(3,4)的距离不大于1,则点P到直线3x+4y+5=0的距离最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
3.(2021•北京)已知圆C:x2+y2=4,直线l:y=kx+m,若当k的值发生变化时,直线被圆C所截的弦长的最小值为2,则m的取值为( )
A.±2 B.± C.± D.±3
4.(2021•浙江)已知a,b∈R,ab>0,函数f(x)=ax2+b(x∈R).若f(s﹣t),f(s),f(s+t)成等比数列,则平面上点(s,t)的轨迹是( )
A.直线和圆 B.直线和椭圆
C.直线和双曲线 D.直线和抛物线
5.(2021•庐阳区校级模拟)已知圆和点M(5,t),若圆C上存在两点A,B使得∠AMB=60°,则实数t的取值范围是( )
A.[﹣1,6] B.[1,7] C.[0,8] D.[2,5]
6.(2021•宁江区校级三模)圆C1:(x﹣2)2+(y﹣4)2=9与圆C2:(x﹣5)2+y2=16的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.(2021•天津)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点与抛物线y2=2px(p>0)的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C,D两点,若|CD|=|AB|,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
8.(2021•新高考Ⅰ)已知F1,F2是椭圆C:+=1的两个焦点,点M在C上,则|MF1|•|MF2|的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
9.(2021•甲卷)已知F1,F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且∠F1PF2=60°,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
10.(2021•安徽一模)若直线y=kx与曲线(x﹣)2+(|y|﹣1)2=1有交点,则k的取值范围是( )
A.[﹣,] B.[﹣1,1] C.[﹣,] D.[﹣,]
11.(2021•全国模拟)设抛物线y2=4x的焦点为F,过点M(﹣1,0)的直线在第一象限交抛物线于A、B,使,则直线AB的斜率k=( )
A. B. C. D.
12.(2019•新余二模)如图,已知抛物线的方程为x2=2py(p>0),过点A(0,﹣1)作直线与抛物线相交于P,Q两点,点B的坐标为(0,1),连接BP,BQ,设QB,BP与x轴分别相交于M,N两点.如果QB的斜率与PB的斜率的乘积为﹣3,则∠MBN的大小等于( )
A. B. C. D.
二.填空题(共5小题)
13.(2021•酉阳县校级模拟)若正方形一条对角线所在直线的斜率为3,则该正方形的两条邻边所在直线的斜率分别为 , .
14.(2021•九龙坡区质检)已知圆C:x2+y2﹣2x﹣3=0,直线l:ax+y﹣2a﹣1=0(a为参数)截圆C的弦长为2,则a= .
15.(2021•辽宁模拟)已知圆C1:x2+y2﹣2x+4y+4=0,圆C2:x2+y2+x﹣y﹣m2=0(m≥0),若圆C2平分圆C1的圆周,则正数m的值为 .
16.(2021•上海)已知抛物线y2=2px(p>0),若第一象限的A,B在抛物线上,焦点为F,|AF|=2,|BF|=4,|AB|=3,求直线AB的斜率为 .
17.(2019•新课标Ⅲ)设F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为 .
三.解答题(共5小题)
18.(2020•江苏模拟)过直线y=﹣1上的动点A(a,﹣1)作抛物线y=x2的两切线AP,AQ,P,Q为切点.
(1)若切线AP,AQ的斜率分别为k1,k2,求证:k1•k2为定值.
(2)求证:直线PQ过定点.
19.(2019•江苏)如图,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路l,湖上有桥AB(AB是圆O的直径).规划在公路l上选两个点P,Q,并修建两段直线型道路PB,QA,规划要求:线段PB,QA上的所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.已知点A,B到直线l的距离分别为AC和BD(C,D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD=12(单位:百米).
(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;
(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;
(3)在规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米),求当d最小时,P、Q两点间的距离.
20.(2021•新高考Ⅱ)已知椭圆C的方程为+=1(a>b>0),右焦点为F(,0),且离心率为.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设M,N是椭圆C上的两点,直线MN与曲线x2+y2=b2(x>0)相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是|MN|=.
21.(2021•浙江)如图,已知F是抛物线y2=2px(p>0)的焦点,M是抛物线的准线与x轴的交点,且|MF|=2.
(Ⅰ)求抛物线的方程:
(Ⅱ)设过点F的直线交抛物线于A,B两点,若斜率为2的直线l与直线MA,MB,AB,x轴依次交于点P,Q,R,N,且满足|RN|2=|PN|•|QN|,求直线l在x轴上截距的取值范围.
22.(2021•新高考Ⅰ)在平面直角坐标系xOy中,已知点F1(﹣,0),F2(,0),点M满足|MF1|﹣|MF2|=2.记M的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)设点T在直线x=上,过T的两条直线分别交C于A,B两点和P,Q两点,且|TA|•|TB|=|TP|•|TQ|,求直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和.
2022年高考数学一轮复习之平面解析几何
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.(2021•全国Ⅲ卷模拟)已知直线l1:a2x+y﹣2=0与直线l2:x﹣(2a+3)y+1=0垂直,则a=( )
A.3 B.1或﹣3 C.﹣1 D.3或﹣1
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系.菁优网版权所有
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【分析】根据题意,由直线垂直的判断方法可得a2﹣(2a+3)=0,解可得a的值,即可得答案.
【解答】解:根据题意,直线l1:a2x+y﹣2=0与直线l2:x﹣(2a+3)y+1=0垂直,
则有a2﹣(2a+3)=0,
解可得:a=3或﹣1;
故选:D.
【点评】本题考查直线垂直的判断,涉及直线的一般式方程,属于基础题.
2.(2021•海淀区校级模拟)已知点P与点(3,4)的距离不大于1,则点P到直线3x+4y+5=0的距离最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【考点】点到直线的距离公式.菁优网版权所有
【专题】整体思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【分析】设P(x,y),则(x﹣3)2+(y﹣4)2≤1,即P在圆(x﹣3)2+(y﹣4)2=1内或在圆上,然后结合圆的性质及点到直线的距离公式可求.
【解答】解:设P(x,y),则(x﹣3)2+(y﹣4)2≤1,
∴P在圆(x﹣3)2+(y﹣4)2=1内或在圆上,
则点P到直线3x+4y+5=0的距离最小值为﹣1=5.
故选:B.
【点评】本题主要考查了两点间的距离公式及点到直线的距离公式,属于基础题.
3.(2021•北京)已知圆C:x2+y2=4,直线l:y=kx+m,若当k的值发生变化时,直线被圆C所截的弦长的最小值为2,则m的取值为( )
A.±2 B.± C.± D.±3
【考点】直线与圆的位置关系.菁优网版权所有
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;逻辑推理.
【分析】将直线被圆C所截的弦长的最小值,转化为圆心到直线l的距离的最大值,结合点到直线的距离公式,得到等式关系,求解即可得到答案.
【解答】解:圆C:x2+y2=4,直线l:y=kx+m,
直线被圆C所截的弦长的最小值为2,设弦长为a,
则圆心C到直线l的距离d=,
当弦长取得最小值2时,则d有最大值,
又,因为k2≥0,则,
故d的最大值为,解得m=.
故选:C.
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系的应用,主要考查了直线被圆所截得的弦长问题,点到直线距离公式的运用,考查了逻辑推理能力与转化化归能力,属于中档题.
4.(2021•浙江)已知a,b∈R,ab>0,函数f(x)=ax2+b(x∈R).若f(s﹣t),f(s),f(s+t)成等比数列,则平面上点(s,t)的轨迹是( )
A.直线和圆 B.直线和椭圆
C.直线和双曲线 D.直线和抛物线
【考点】轨迹方程.菁优网版权所有
【专题】函数思想;定义法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑推理;数学运算.
【分析】利用等比中项的定义得到f(s)2=f(s﹣t)f(s+t),代入解析式中整理化简,可得t2(at2﹣2as2+2b)=0,分两种情况分别求解轨迹方程,由此判断轨迹即可.
【解答】解:函数f(x)=ax2+b,因为f(s﹣t),f(s),f(s+t)成等比数列,
则f2(s)=f(s﹣t)f(s+t),即(as2+b)2=[a(s﹣t)2+b][a(s+t)2+b],
即a2s4+2abs2+b2=a2[(s﹣t)2(s+t)2]+ab(s﹣t)2+ab(s+t)2+b2,
整理可得a2t4﹣2a2s2t2+2abt2=0,
因为a≠0,故at4﹣2as2t2+2bt2=0,即t2(at2﹣2as2+2b)=0,
所以t=0或at2﹣2as2+2b=0,
当t=0时,点(s,t)的轨迹是直线;
当at2﹣2as2+2b=0,即,因为ab>0,故点(s,t)的轨迹是双曲线.
综上所述,平面上点(s,t)的轨迹是直线或双曲线.
故选:C.
【点评】本题考查了等比中项的应用,动点轨迹方程的求解,要掌握常见的求解轨迹的方法:直接法、定义法、代入法、消参法、交轨法等等,属于中档题.
5.(2021•庐阳区校级模拟)已知圆和点M(5,t),若圆C上存在两点A,B使得∠AMB=60°,则实数t的取值范围是( )
A.[﹣1,6] B.[1,7] C.[0,8] D.[2,5]
【考点】直线与圆的位置关系.菁优网版权所有
【专题】方程思想;转化法;直线与圆;数学抽象;数学运算.
【分析】通过将圆与两条切线的夹角转化成直角三角形中的边角关系,结合两点间的距离公式求解.
【解答】解:当MA,MB是圆C的切线时,∠AMB取得最大值.
若圆C上存在两点A,B使得∠AMB=60°,则MA,MB是圆C的切线时,∠AMB≥60°,即∠AMC≥30°,且∠AMC<90°,
∴|MC|≤=,
即,
∴16+(t﹣4)2≤32,解得0≤t≤8,
即实数t的取值范围是[0,8].
故选:C.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,解题的关键是将问题转化为直线与圆相切,从而转化成直角三角形中的计算问题,是中档题.
6.(2021•宁江区校级三模)圆C1:(x﹣2)2+(y﹣4)2=9与圆C2:(x﹣5)2+y2=16的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点】两圆的公切线条数及方程的确定.菁优网版权所有
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【分析】根据题意,求出两个圆的圆心和半径,求出圆心距,分析可得两圆相交,由此分析可得答案.
【解答】解:根据题意,圆C1:(x﹣2)2+(y﹣4)2=9,其圆心为(2,4),半径R=3,
圆C2:(x﹣5)2+y2=16,其圆心为(5,0),半径r=4,
圆心距|C1C2|==5,则有r﹣R<|C1C2|<r+R,两圆相交,
则两圆有2条共切线;
故选:B.
【点评】本题考查圆与圆位置关系的判断,涉及两圆位置关系和共切线数目的关系,属于基础题.
7.(2021•天津)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点与抛物线y2=2px(p>0)的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C,D两点,若|CD|=|AB|,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
【考点】双曲线的性质.菁优网版权所有
【专题】整体思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑推理;数学运算.
【分析】由题意可得p,c的关系,再由双曲线及渐近线的对称性,将双曲线的方程和渐近线的方程与抛物线的准线联立求出|AB|,|CD|的一半的表达式,由题意可得a,c的关系,进而求出双曲线的离心率.
【解答】解由题意可得抛物线的准线方程为x=﹣,设AB,CD与x轴分别交于M,N,
由|CD|=|AB|,再由双曲线渐近线及抛物线的对称性可得|CN|=|AM|,
由题意可得:=c,即p=2c,
可得解得:|y|=,所以|AM|=,
可得:|y|=,所以|CN|=,
所以可得=•,可得c=b,
所以c2=2b2=2(c2﹣a2),
解得:c=a,所以双曲线的离心率e==,
故选:A.
【点评】本题考查双曲线的对称性及直线与双曲线的综合,属于中档题.
8.(2021•新高考Ⅰ)已知F1,F2是椭圆C:+=1的两个焦点,点M在C上,则|MF1|•|MF2|的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
【考点】基本不等式及其应用;椭圆的性质.菁优网版权所有
【专题】计算题;转化思想;综合法;不等式的解法及应用;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑推理;数学运算.
【分析】利用椭圆的定义,结合基本不等式,转化求解即可.
【解答】解:F1,F2是椭圆C:+=1的两个焦点,点M在C上,|MF1|+|MF2|=6,
所以|MF1|•|MF2|≤=9,当且仅当|MF1|=|MF2|=3时,取等号,
所以|MF1|•|MF2|的最大值为9.
故选:C.
【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,基本不等式的应用,是基础题.
9.(2021•甲卷)已知F1,F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且∠F1PF2=60°,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【考点】双曲线的性质.菁优网版权所有
【专题】计算题;方程思想;转化思想;圆锥曲线的定义、性质与方程;数学运算.
【分析】设出|PF1|=3m,|PF2|=m,由双曲线的定义可得m=a,再通过∠F1PF2=60°,由余弦定理列出方程,即可求解双曲线的离心率.
【解答】解:F1,F2为双曲线C的两个焦点,P是C上的一点,|PF1|=3|PF2|,
设|PF1|=3m,|PF2|=m,由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2m=2a,即m=a,
所以|PF1|=3a,|PF2|=a,因为∠F1PF2=60°,|F1F2|=2c,
所以4c2=9a2+a2﹣2×3a×a×cos60°,整理得4c2=7a2,
所以e==.
故选:A.
【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,考查方程思想、转化思想与运算求解能力,属于中档题.
10.(2021•安徽一模)若直线y=kx与曲线(x﹣)2+(|y|﹣1)2=1有交点,则k的取值范围是( )
A.[﹣,] B.[﹣1,1] C.[﹣,] D.[﹣,]
【考点】直线与圆锥曲线的综合.菁优网版权所有
【专题】方程思想;综合法;圆锥曲线中的最值与范围问题;数学运算.
【分析】先讨论y的范围,分别写出曲线方程,然后根据曲线方程可知曲线方程表示以M(,1)为圆心,半径为1的圆和以N()为圆心,半径为1的圆,然后根据直线与圆有公共点建立不等式关系即可求解.
【解答】解:当y≥0时,曲线方程为:(x﹣)2+(y﹣1)2=1,表示的是以M(,1)为圆心,半径为1的圆,
当y<0时,曲线方程为:(x﹣)2+(y+1)2=1,表示的是以N()为圆心,半径为1的圆,
所以圆心M,N分别到直线y=kx的距离为d,d,
因为直线y=kx与曲线有交点,只需直线与圆M或圆N有公共点即可,
则d1≤1或d2≤1,即或,
化简可得k或k,
解得0或﹣,
所以实数k的取值范围为[﹣],
故选:A.
【点评】本题考查了曲线方程以及直线与圆的位置关系的应用,考查了学生的分析问题的能力以及运算能力,属于中档题.
11.(2021•全国模拟)设抛物线y2=4x的焦点为F,过点M(﹣1,0)的直线在第一象限交抛物线于A、B,使,则直线AB的斜率k=( )
A. B. C. D.
【考点】直线与圆锥曲线的综合.菁优网版权所有
【专题】计算题;压轴题.
【分析】由题意可得直线AB的方程 y﹣0=k (x+1),k>0,代入抛物线y2=4x化简求得x1+x2 和x1•x2,进而得到y1+y2和y1•y2,由 ,解方程求得k的值.
【解答】解:抛物线y2=4x的焦点F(1,0),直线AB的方程 y﹣0=k (x+1),k>0.
代入抛物线y2=4x化简可得 k2x2+(2k2﹣4)x+k2=0,
∴x1+x2=,x1•x2=1.
∴y1+y2=k(x1+1)+k(x2+1)=+2k=,
y1•y2=k2(x1+x2+x1•x2+1)=4.
又 =(x1﹣1,y1)•(x2﹣1,y2)=x1•x2﹣(x1+x2)+1+y1•y2=8﹣,
∴k=,
故选:B.
【点评】本题考查直线和圆锥曲线的位置关系,两个向量的数量积公式的应用,得到 8﹣=0,是解题的难点和关键.
12.(2019•新余二模)如图,已知抛物线的方程为x2=2py(p>0),过点A(0,﹣1)作直线与抛物线相交于P,Q两点,点B的坐标为(0,1),连接BP,BQ,设QB,BP与x轴分别相交于M,N两点.如果QB的斜率与PB的斜率的乘积为﹣3,则∠MBN的大小等于( )
A. B. C. D.
【考点】直线的斜率;直线与圆锥曲线的综合.菁优网版权所有
【专题】综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】设直线PQ的方程为:y=kx﹣1,P(x1,y1),Q(x2,y2),联立直线PQ方程与抛物线方程消掉y得x的二次方程,根据韦达定理及斜率公式可求得kBP+kBQ=0,再由已知kBP•kBQ=﹣3可解得,,由此可知∠BNM与∠BMN的大小,由三角形内角和定理可得∠MBN.
【解答】解:设直线PQ的方程为:y=kx﹣1,P(x1,y1),Q(x2,y2),
由得x2﹣2pkx+2p=0,△>0,
则x1+x2=2pk,x1x2=2p,
,,
=
===0,即kBP+kBQ=0①
又kBP•kBQ=﹣3②,
联立①②解得,,
所以,,
故∠MBN=π﹣∠BNM﹣∠BMN=,
故选:D.
【点评】本题考查直线、抛物线方程及其位置关系等知识,解决本题的关键是通过计算发现直线BP、BQ斜率互为相反数.
二.填空题(共5小题)
13.(2021•酉阳县校级模拟)若正方形一条对角线所在直线的斜率为3,则该正方形的两条邻边所在直线的斜率分别为 , ﹣2 .
【考点】直线的斜率.菁优网版权所有
【专题】数形结合;定义法;直线与圆;数学运算.
【分析】根据题意建立平面直角坐标系,利用正方形的结构特征与两条直线所成的角的正切值,即可求出结果.
【解答】解:正方形OABC中,对角线OB所在直线的斜率为3,建立直角坐标系,如图所示:
设对角线OB所在直线的倾斜角为θ,则tanθ=3,
由正方形性质可知,直线OA的倾斜角为θ﹣45°,直线OB的倾斜角为θ+45°,
所以,
.
故答案为:;﹣2.
【点评】本题考查了直线的倾斜角与斜率的计算问题,是基础题.
14.(2021•九龙坡区质检)已知圆C:x2+y2﹣2x﹣3=0,直线l:ax+y﹣2a﹣1=0(a为参数)截圆C的弦长为2,则a= 1 .
【考点】直线与圆相交的性质;直线与圆的位置关系.菁优网版权所有
【专题】方程思想;转化法;直线与圆;数学运算.
【分析】由圆的方程求得圆心坐标与半径,再由弦长可得圆心到直线的距离,进一步由点到直线的距离公式列式求解.
【解答】解:由x2+y2﹣2x﹣3=0,得(x﹣1)2+y2=4,
则圆心坐标为C(1,0),半径r=2.
又直线l截圆C所得弦长为2,可得圆心到直线l的距离d=,
∴,解得a=1.
故答案为:1.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查点到直线的距离公式的应用,训练了利用垂径定理求弦长,是基础题.
15.(2021•辽宁模拟)已知圆C1:x2+y2﹣2x+4y+4=0,圆C2:x2+y2+x﹣y﹣m2=0(m≥0),若圆C2平分圆C1的圆周,则正数m的值为 3 .
【考点】圆方程的综合应用.菁优网版权所有
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【分析】根据题意,联立两个圆的方程可得两圆的公共弦所在的直线,分析可得圆C1的圆心在公共弦上,由此可得关于m的方程,解可得m的值,即可得答案.
【解答】解:根据题意,圆C1:x2+y2﹣2x+4y+4=0,圆C2:x2+y2+x﹣y﹣m2=0(m≥0),
联立可得:3x﹣5y﹣m2﹣4=0,即两圆的公共弦所在的直线为3x﹣5y﹣m2﹣4=0,
圆C1:x2+y2﹣2x+4y+4=0,即(x﹣1)2+(y+2)2=1,其圆心为(1,﹣2),
若圆C2平分圆C1的圆周,则圆心在(1,﹣2)直线3x﹣5y﹣m2﹣4=0上,即3+10﹣m2﹣4=0,
解可得m=3,
故答案为:3.
【点评】本题考查圆与圆的位置关系,涉及圆的一般方程和标准方程,属于基础题.
16.(2021•上海)已知抛物线y2=2px(p>0),若第一象限的A,B在抛物线上,焦点为F,|AF|=2,|BF|=4,|AB|=3,求直线AB的斜率为 .
【考点】抛物线的性质.菁优网版权所有
【专题】计算题;数形结合;定义法;圆锥曲线的定义、性质与方程;直观想象;数学运算.
【分析】将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,根据已知条件结合斜率的定义,求出直线AB的斜率即可.
【解答】解:如图所示,设抛物线的准线为l,作AC⊥l于点C,BD⊥l于点D,AE⊥BD于点E,
由抛物线的定义,可得AC=AF=2,BD=BF=4,
∴,
∴直线AB的斜率.
故答案为:.
【点评】本题主要考查直线斜率的定义与计算,抛物线的定义等知识,属于基础题.
17.(2019•新课标Ⅲ)设F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为 (3,) .
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【专题】方程思想;分析法;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】设M(m,n),m,n>0,求得椭圆的a,b,c,e,由于M为C上一点且在第一象限,可得|MF1|>|MF2|,
△MF1F2为等腰三角形,可能|MF1|=2c或|MF2|=2c,运用椭圆的焦半径公式,可得所求点的坐标.
【解答】解:设M(m,n),m,n>0,椭圆C:+=1的a=6,b=2,c=4,
e==,
由于M为C上一点且在第一象限,可得|MF1|>|MF2|,
△MF1F2为等腰三角形,可能|MF1|=2c或|MF2|=2c,
即有6+m=8,即m=3,n=;
6﹣m=8,即m=﹣3<0,舍去.
可得M(3,).
故答案为:(3,).
【点评】本题考查椭圆的方程和性质,考查分类讨论思想方法,以及椭圆焦半径公式的运用,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
三.解答题(共5小题)
18.(2020•江苏模拟)过直线y=﹣1上的动点A(a,﹣1)作抛物线y=x2的两切线AP,AQ,P,Q为切点.
(1)若切线AP,AQ的斜率分别为k1,k2,求证:k1•k2为定值.
(2)求证:直线PQ过定点.
【考点】直线的斜率;恒过定点的直线.菁优网版权所有
【专题】证明题;压轴题.
【分析】(1)设过A作抛物线y=x2的切线的斜率为k,用选定系数法给出切线的方程,与抛物线方程联立消元得到关于x的一元二次方程,此一元二次方程仅有一根,故其判别式为0,得到关于k的一元二次方程,k1,k2必为其二根,由根系关系可求得两根之积为定值,即k1•k2为定值
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),用其坐标表示出两个切线的方程,因为A点是两切线的交点将其坐标代入两切线方程,观察发现P(x1,y1),Q(x2,y2)的坐标都适合方程2ax﹣y+1=0上,因为两点确定一条直线,故可得过这两点的直线方程必为2ax﹣y+1=0,该线过定点(0,1)故证得.
【解答】解:(1)设过A作抛物线y=x2的切线的斜率为k,
则切线的方程为y+1=k(x﹣a),
与方程y=x2联立,消去y,得x2﹣kx+ak+1=0.
因为直线与抛物线相切,所以△=k2﹣4(ak+1)=0,
即k2﹣4ak﹣4=0.由题意知,此方程两根为k1,k2,
∴k1k2=﹣4(定值).(5分)
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),由y=x2,得y′=2x.
所以在P点处的切线斜率为:,
因此,切线方程为:y﹣y1=2x1(x﹣x1).
由y1=x12,化简可得,2x1x﹣y﹣y1=0.
同理,得在点Q处的切线方程为2x2x﹣y﹣y2=0.
因为两切线的交点为A(a,﹣1),故2x1a﹣y1+1=0,2x2a﹣y2+1=0.
∴P,Q两点在直线2ax﹣y+1=0上,即直线PQ的方程为:2ax﹣y+1=0.
当x=0时,y=1,所以直线PQ经过定点(0,1).(10分)
【点评】本题考查转化的技巧,(I)将两斜率之积为定值的问题转化 成了两根之积来求,(II)中将求两动点的连线过定点的问题 转化成了求直线系过定点的问题,转化巧妙,有艺术性.
19.(2019•江苏)如图,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路l,湖上有桥AB(AB是圆O的直径).规划在公路l上选两个点P,Q,并修建两段直线型道路PB,QA,规划要求:线段PB,QA上的所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.已知点A,B到直线l的距离分别为AC和BD(C,D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD=12(单位:百米).
(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;
(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;
(3)在规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米),求当d最小时,P、Q两点间的距离.
【考点】直线和圆的方程的应用.菁优网版权所有
【专题】方程思想;分析法;直线与圆.
【分析】(1)设BD与圆O交于M,连接AM,以C为坐标原点,l为x轴,建立直角坐标系,则A(0,﹣6),B(﹣8,﹣12),D(﹣8,0)
设点P(x1,0),PB⊥AB,运用两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,求得P的坐标,可得所求值;
(2)当QA⊥AB时,QA上的所有点到原点O的距离不小于圆的半径,设此时Q(x2,0),运用两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,求得Q的坐标,即可得到结论;
(3)设P(a,0),Q(b,0),则a≤﹣17,b≥﹣,结合条件,可得b的最小值,由两点的距离公式,计算可得PQ.
【解答】解:设BD与圆O交于M,连接AM,
AB为圆O的直径,可得AM⊥BM,
即有DM=AC=6,BM=6,AM=8,
以C为坐标原点,l为x轴,建立直角坐标系,则A(0,﹣6),B(﹣8,﹣12),D(﹣8,0)
(1)设点P(x1,0),PB⊥AB,
则kBP•kAB=﹣1,
即•=﹣1,
解得x1=﹣17,所以P(﹣17,0),PB==15;
(2)当QA⊥AB时,QA上的所有点到原点O的距离不小于圆的半径,设此时Q(x2,0),
则kQA•kAB=﹣1,即•=﹣1,解得x2=﹣,Q(﹣,0),
由﹣17<﹣8<﹣,在此范围内,不能满足PB,QA上所有点到O的距离不小于圆的半径,
所以P,Q中不能有点选在D点;
(3)设P(a,0),Q(b,0),由(1)(2)可得a≤﹣17,b≥﹣,
由两点的距离公式可得PB2=(a+8)2+144≥225,当且仅当a=﹣17时,d=|PB|取得最小值15,
又QA2=b2+36≥225,则b≥3,当d最小时,a=﹣17,b=3,PQ=17+3.
【点评】本题考查直线和圆的位置关系,考查直线的斜率和两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,以及两点的距离公式,分析问题和解决问题的能力,考查运算能力,属于中档题.
20.(2021•新高考Ⅱ)已知椭圆C的方程为+=1(a>b>0),右焦点为F(,0),且离心率为.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设M,N是椭圆C上的两点,直线MN与曲线x2+y2=b2(x>0)相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是|MN|=.
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【专题】方程思想;设而不求法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑推理;数学运算.
【分析】(Ⅰ)利用离心率以及焦点的坐标,求出a和c的值,结合a2=b2+c2,即可求出b的值,从而得到椭圆的标准方程;
(Ⅱ)先证明充分性,设直线MN的方程,利用圆心到直线的距离公式求出m的值,联立直线与椭圆的方程,求出|MN|即可;再证明必要性,设直线MN的方程,由圆心到直线的距离公式求出m和t的关系,联立直线与椭圆的方程,求出|MN|,得到方程,求出m和t的值,从而得到直线MN必过点F,即可证明必要性.
【解答】(Ⅰ)解:由题意可得,椭圆的离心率=,又,
所以a=,则b2=a2﹣c2=1,
故椭圆的标准方程为;
(Ⅱ)证明:先证明必要性,
若M,N,F三点共线时,设直线MN的方程为x=my+,
则圆心O(0,0)到直线MN的距离为,解得m2=1,
联立方程组,可得,
即,
所以;
所以必要性成立;
下面证明充分性,
当|MN|=时,设直线MN的方程为x=ty+m,
此时圆心O(0,0)到直线MN的距离,则m2﹣t2=1,
联立方程组,可得(t2+3)y2+2tmy+m2﹣3=0,
则△=4t2m2﹣4(t2+3)(m2﹣3)=12(t2﹣m2+3)=24,
因为,
所以t2=1,m2=2,
因为直线MN与曲线x2+y2=b2(x>0)相切,
所以m>0,则,
则直线MN的方程为恒过焦点F(),
故M,N,F三点共线,
所以充分性得证.
综上所述,M,N,F三点共线的充要条件是|MN|=.
【点评】本题考查了椭圆标准方程的求解、直线与椭圆位置关系的应用,在解决直线与圆锥曲线位置关系的问题时,一般会联立直线与圆锥曲线的方程,利用韦达定理和“设而不求”的方法进行研究,属于中档题.
21.(2021•浙江)如图,已知F是抛物线y2=2px(p>0)的焦点,M是抛物线的准线与x轴的交点,且|MF|=2.
(Ⅰ)求抛物线的方程:
(Ⅱ)设过点F的直线交抛物线于A,B两点,若斜率为2的直线l与直线MA,MB,AB,x轴依次交于点P,Q,R,N,且满足|RN|2=|PN|•|QN|,求直线l在x轴上截距的取值范围.
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【专题】数形结合;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;数学运算.
【分析】(Ⅰ)根据题意求得p,进而求得抛物线方程;
(Ⅱ)设直线AB:y=k(x﹣1),与抛物线方程联立,利用韦达定理求得两根之和及两根之积,设直线AM及直线BM方程,将它们分别与直线l方程y=2(x﹣t)联立,可得点R及点Q的横坐标,再根据题意,可得,化简将含t的式子用k表示,进而得到关于t的不等式,解出即可.
【解答】解:(Ⅰ)依题意,p=2,故抛物线的方程为y2=4x;
(Ⅱ)由题意得,直线AB的斜率存在且不为零,设直线AB:y=k(x﹣1),
将直线AB方程代入抛物线方程可得,k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0,
则由韦达定理有,,则yAyB=﹣4,
设直线AM:y=k1(x+1),其中,设直线BM:y=k2(x+1),其中,
则===,
,
设直线l:y=2(x﹣t),
联立,可得,则,
联立,可得,则,
同理可得,,
又|RN|2=|PN|•|QN|,
∴,即,
∴=(t≠1),
∴4(t2+2t+1)≥3(t2﹣2t+1),即t2+14t+1≥0,解得或(t≠1);
当直线AB的斜率不存在时,则直线AB:x=1,A(1,2),B(1,﹣2),M(﹣1,0),
∴直线MA的方程为y=x+1,直线MB的方程为y=﹣x﹣1,
设直线l:y=2(x﹣t),则P(1+2t,2+2t),,R(1,2﹣2t),N(t,0),
又|RN|2=|PN|•|QN|,故,
解得t满足.
∴直线l在x轴上截距的取值范围为.
【点评】本题考查抛物线方程的求法,考查直线与抛物线的位置关系,考查运算求解能力,属于难题.
22.(2021•新高考Ⅰ)在平面直角坐标系xOy中,已知点F1(﹣,0),F2(,0),点M满足|MF1|﹣|MF2|=2.记M的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)设点T在直线x=上,过T的两条直线分别交C于A,B两点和P,Q两点,且|TA|•|TB|=|TP|•|TQ|,求直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和.
【考点】直线与双曲线的综合.菁优网版权所有
【专题】方程思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;数学运算.
【分析】(1)M的轨迹C是双曲线的右支,根据题意建立关于a,b,c的方程组,解出即可求得C的方程;
(2)(法一)设出直线AB的参数方程,与双曲线方程联立,由参数的几何意义可求得|TA|•|TB|,同理求得|TP|•|TQ|,再根据|TA|•|TB|=|TP|•|TQ|,即可得出答案.
(法二)设直线AB方程,将其与CD的方程联立,求出两根之和及两根之积,再表示出|AT|及|BT|,同理设出直线PQ的方程,表示出|PT|及|QT|,根据|TA|•|TB|=|TP|•|TQ|,代入化简后可得出结论.
【解答】解:(1)由双曲线的定义可知,M的轨迹C是双曲线的右支,设C的方程为,
根据题意,解得,
∴C的方程为;
(2)(法一)设,直线AB的参数方程为,
将其代入C的方程并整理可得,(16cos2θ﹣sin2θ)t2+(16cosθ﹣2msinθ)t﹣(m2+12)=0,
由参数的几何意义可知,|TA|=t1,|TB|=t2,则,
设直线PQ的参数方程为,|TP|=λ1,|TQ|=λ2,同理可得,,
依题意,,则cos2θ=cos2β,
又θ≠β,故cosθ=﹣cosβ,则cosθ+cosβ=0,即直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和为0.
(法二)设,直线AB的方程为,A(x1,y1),B(x2,y2),设,
将直线AB方程代入C的方程化简并整理可得,,
由韦达定理有,,
又由可得,
同理可得,
∴=,
设直线PQ的方程为,设,
同理可得,
又|AT||BT|=|PT||QT|,则,化简可得,
又k1≠k2,则k1=﹣k2,即k1+k2=0,即直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和为0.
【点评】本题考查双曲线的定义及其标准方程,考查直线与双曲线的位置关系,考查直线参数方程的运用,考查运算求解能力,属于中档题.
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1.基本不等式及其应用
【概述】
基本不等式主要应用于求某些函数的最值及证明不等式.其可表述为:两个正实数的几何平均数小于或等于它们的算术平均数.公式为:≥(a≥0,b≥0),变形为ab≤()2或者a+b≥2.常常用于求最值和值域.
【实例解析】
例1:下列结论中,错用基本不等式做依据的是.
A:a,b均为负数,则. B:. C:. D:.
解:根据均值不等式解题必须满足三个基本条件:“一正,二定、三相等”可知A、B、D均满足条件.
对于C选项中sinx≠±2,
不满足“相等”的条件,
再者sinx可以取到负值.
故选:C.
A选项告诉我们正数的要求是整个式子为正数,而不是式子当中的某一个组成元素;B分子其实可以写成x2+1+1,然后除以分母就可换成基本不等式.这个例题告诉我们对于一个式子也是可以用基本不等式的,而且求最值也很方便.
例2:利用基本不等式求的最值?当0<x<1时,如何求的最大值.
解:当x=0时,y=0,
当x≠0时,=,
用基本不等式
若x>0时,0<y≤,
若x<0时,﹣≤y<0,
综上得,可以得出﹣≤y≤,
∴的最值是﹣与.
这是基本不等式在函数中的应用,他的解题思路是首先判断元素是否大于0,没有明确表示的话就需要讨论;然后把他化成基本不等式的形式,也就是化成两个元素(函数)相加,而他们的特点是相乘后为常数;最后套用基本不等式定理直接求的结果.
【基本不等式的应用】
1、求最值
例1:求下列函数的值域.
2、利用基本不等式证明不等式
3、基本不等式与恒成立问题
4、均值定理在比较大小中的应用
【解题方法点拨】
技巧一:凑项
点评:本题需要调整项的符号,又要配凑项的系数,使其积为定值.
技巧二:凑系数
例2:当0<x<4时,求y=x(8﹣2x)的最大值.
解析:由0<x<4知,8﹣2x>0,利用基本不等式求最值,必须和为定值或积为定值,此题为两个式子积的形式,但其和不是定值.注意到2x+(8﹣2x)=8为定值,故只需将y=x(8﹣2x)凑上一个系数即可.
y=x(8﹣2x)=[2x•(8﹣2x)]≤()2=8
当2x=8﹣2x,即x=2时取等号,当x=2时,y=x(8﹣x2)的最大值为8.
评注:本题无法直接运用基本不等式求解,但凑系数后可得到和为定值,从而可利用基本不等式求最大值.
技巧三:分离
例3:求y=的值域.
解:本题看似无法运用基本不等式,不妨将分子配方凑出含有(x+1)的项,再将其分离.
y===(x+1)++5,
当x>﹣1,即x+1>0时,y≥2+5=9(当且仅当x=1时取“=”号)
技巧四:换元
对于上面例3,可先换元,令t=x+1,化简原式在分离求最值.
技巧五:结合函数f(x)=x+的单调性.
技巧六:整体代换
点评:多次连用最值定理求最值时,要注意取等号的条件的一致性,否则就会出错.
技巧七:取平方
点评:本题将解析式两边平方构造出“和为定值”,为利用基本不等式创造了条件.
总之,我们利用基本不等式求最值时,一定要注意“一正二定三相等”,同时还要注意一些变形技巧,积极创造条件利用基本不等式.
2.直线的斜率
【考点归纳】
1.定义:当直线倾斜角α≠时,其倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率.用小写字母k表示,即k=tanα.
2.斜率的求法
(1)定义:k=tanα(α≠)
(2)斜率公式:k=.
3.斜率与倾斜角的区别和联系
(1)区别:①每条直线都有倾斜角,范围是[0,π),但并不是每条直线都有斜率.
②倾斜角是从几何的角度刻画直线的方向,而斜率是从代数的角度刻画直线的方向.
(2)联系:
①当α≠时,k=tanα;当α=时,斜率不存在;
②根据正切函数k=tanα的单调性:当α∈[0,)时,k>0且随α的增大而增大,当α∈(,π)时,k<0且随α的增大而增大.
【命题方向】
直线的斜率常结合直线的倾斜角进行考查.直线倾斜角和斜率是解析几何的重要概念之一,是刻画直线倾斜程度的几何要素与代数表示,也是用坐标法研究直线性质的基础.在高考中多以选择填空形式出现,是高考考查的热点问题.
常见题型:
(1)已知倾斜角范围求斜率的范围;
(2)已知斜率求倾斜角的问题.
(3)斜率在数形结合中的应用.
3.直线的一般式方程与直线的垂直关系
【知识点的知识】
1、两条直线平行与垂直的判定
对于两条不重合的直线l1、l2,其斜率分别为k1、k2,有:
(1)l1∥l2⇔k1=k2;(2)l1∥l2⇔k1•k2=﹣1.
2、直线的一般式方程:
(1)一般式:Ax+By+C=0,注意A、B不同时为0.直线一般式方程Ax+By+C=0(B≠0)化为斜截式方程y=﹣x﹣,表示斜率为﹣,y轴上截距为﹣的直线.
(2)与直线l:Ax+By+C=0平行的直线,可设所求方程为Ax+By+C1=0;与直线Ax+By+C=0垂直的直线,可设所求方程为Bx﹣Ay+C1=0.
(3)已知直线l1,l2的方程分别是:l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0),则两条直线的位置关系可以如下判别:
①l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0;
②l1∥l2⇔A1B2﹣A2B1=0,A1C2﹣A2B1≠0;
③l1与l2重合⇔A1B2﹣A2B1=0,A1C2﹣A2B1=0;
④l1与l2相交⇔A1B2﹣A2B1≠0.
如果A2B2C2≠0时,则l1∥l2⇔;l1与l2重合⇔;l1与l2相交⇔.
4.恒过定点的直线
【概念】
如果一条直线经过某一定点,那么这条直线就是过该定点的直线.这里面可以看出,过一个定点的直线是不唯一的,事实上是由无数条直线组成.
【直线表达式】
假如有一定点A的坐标为(m,n),那么过该定点的直线的表达式为y=k(x﹣m)+n或者是x=m.
【例题解析】
例:方程kx+y﹣3=0所确定的直线必经过的定点坐标是
解:方程kx+y﹣3=0所确定的直线必经过的定点坐标满足,解得,故定点坐标为(0,3),
故答案为 (0,3).
这是个典型的考查本知识点的例题,所用的方法其实就是待定系数法,也可以说就是套公式,正如前面所言,过A点的坐标的直线可以写成y=k(x﹣m)+n,这里的m=0,n=3,所以必过(0,3)点.
【考点解析】
从上面的例题可以看出,这是一个比较简单的考点,所以请大家都要掌握,知道为什么就过定点,过定点的直线怎么求.
5.点到直线的距离公式
【知识点的知识】
从直线外一点到这直线的垂线段的长度叫做点到直线的距离.而这条垂线段的距离是任何点到直线中最短的距离.设直线方程为Ax+By+C=0,直线外某点的坐标为(X0,Y0)那么这点到这直线的距离就为:d=.
【例题解析】
例:过点P(1,1)引直线使A(2,3),B(4,5)到直线的距离相等,求这条直线方程.
解:当直线平行于直线AB时,或过AB的中点时满足题意,
当直线平行于直线AB时,所求直线的斜率为k==1,
故直线方程为y﹣1=(x﹣1),即x﹣y=0;
当直线过AB的中点(3,4)时,斜率为k==,
故直线方程为y﹣1=(x﹣1),即3x﹣2y﹣1=0;
故答案为:x﹣y=0或3x﹣2y﹣1=0.
这个题考查了点到直线的概念,虽然没有用到距离公式,但很有参考价值.他告诉我们两点,第一直线上的点到平行直线的距离相等;第二,直线过某两点的中点时,这两点到直线的距离相等,可以用三角形全等来证明.除此之外,本例题还考察了直线表达式的求法,是一个好题.
【考点分析】
正如例题所表达的一样,先要了解这个考点的概念和意义,再者要牢记距离公式,在解析几何中可能会涉及到点到直线的距离.
6.轨迹方程
【知识点的认识】
1.曲线的方程和方程的曲线
在平面内建立直角坐标系以后,坐标平面内的动点都可以用有序实数对(x,y)表示,这就是动点的坐标.当点按某种规律运动形成曲线时,动点坐标(x,y)中的变量x、y存在着某种制约关系,这种制约关系反映到代数中,就是含有变量x、y的方程.
一般地,在直角坐标系中,如果某曲线C(看做适合某种条件的点的集合或轨迹)上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:
(1)曲线上点的坐标都是这个方程的解;
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.
那么这个方程就叫做曲线的方程,这条曲线就叫做方程的曲线.
2.求曲线方程的一般步骤(直接法)
(1)建系设点:建立适当的直角坐标系,用(x,y)表示曲线上任一点M的坐标;
(2)列式:写出适合条件p的点M的集合{M|p(M)};
(3)代入:用坐标表示出条件p(M),列出方程f(x,y)=0;
(4)化简:化方程f(x,y)=0为最简形式;
(5)证明:证明以化简后的方程的解为坐标的点都是在曲线上的点
【常用解法】
(1)直接法:根据题目条件,直译为关于动点的几何关系,再利用解析几何有关公式(如两点间的距离公式、点到直线的距离公式、夹角公式等)进行整理、化简.这种求轨迹方程的过程不需要特殊的技巧.
(2)定义法:若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义(如椭圆、双曲线、抛物线、圆等),可用定义直接探求.关键是条件的转化,即转化为某一基本轨迹的定义条件.
(3)相关点法:用所求动点P的坐标(x,y)表示已知动点M的坐标(x0,y0),即得到x0=f(x,y),y0=g(x,y),再将x0,y0代入M满足的条件F(x0,y0)=0中,即得所求.一般地,定比分点问题、对称问题可用相关点法求解,相关点法的一般步骤是:设点→转换→代入→化简.
(4)待定系数法
(5)参数法
(6)交轨法.
7.直线与圆相交的性质
【知识点的知识】
直线与圆的关系分为相交、相切、相离.判断的方法就是看圆心到直线的距离和圆半径谁大谁小:
①当圆心到直线的距离小于半径时,直线与圆相交;
②当圆心到直线的距离等于半径时,直线与圆相切;
③当圆心到直线的距离大于半径时,直线与圆相离.
【例题解析】
例:写出直线y=x+m与圆x2+y2=1相交的一个必要不充分条件:
解:直线x﹣y+m=0若与圆x2+y2=1相交,
则圆心(0,0)到直线的距离d<1,
即d=,
∴|m|,
即,
∴满足的必要不充分条件均可.
故答案为:满足的必要不充分条件均可.
这是一道符合高考命题习惯的例题,对于简单的知识点,高考一般都是把几个知识点结合在一起,这也要求大家知识一定要全面,切不可投机取巧.本题首先根据直线与圆的关系求出满足要求的m的值;然后在考查了考试对逻辑关系的掌握程度,不失为一道好题.
【考点解析】
本知识点内容比较简单,在初中的时候就已经学习过,所以大家要熟练掌握,特别是点到直线的距离怎么求,如何判断直线与圆相切.
8.直线与圆的位置关系
【知识点的认识】
1.直线与圆的位置关系
2.判断直线与圆的位置关系的方法
直线Ax+By+C=0与圆(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0)的位置关系的判断方法:
(1)几何方法:利用圆心到直线的d和半径r的关系判断.
圆心到直线的距离d=
①相交:d<r
②相切:d=r
③相离:d>r
(2)代数方法:联立直线与圆的方程,转化为一元二次方程,用判别式△判断.
由消元,得到一元二次方程的判别式△
①相交:△>0
②相切:△=0
③相离:△<0.
9.两圆的公切线条数及方程的确定
【概念】
之前谈到过圆外一点可以做两条圆的相切,那么当有两个圆的时候,他们的公切线有几条呢?这里面不得不考虑两个圆的位置关系.①当两圆相离时,公切线有四条;②当两圆外切时,公切线有三条;③当两圆内切时,公切线仅有一条;④当两圆的关系为内含时,没有公切线.
【考点解析】
初中知识,在高考中较少涉及,求切线的方法无外乎先设出切线方程,然后根据切线的性质求出切线的参数即可.
10.直线和圆的方程的应用
【知识点的知识】
1、直线方程的形式:
2、圆的方程:
(1)圆的标准方程:
(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0),其中圆心C(a,b),半径为r.
特别地,当圆心为坐标原点时,半径为r的圆的方程为:x2+y2=r2.
其中,圆心(a,b)是圆的定位条件,半径r是圆的定形条件.
(2)圆的一般方程:
x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0)
其中圆心(﹣,﹣),半径r=.
11.圆方程的综合应用
【知识点的知识】
圆的方程:
(1)圆的标准方程:
(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0),其中圆心C(a,b),半径为r.
特别地,当圆心为坐标原点时,半径为r的圆的方程为:x2+y2=r2.
其中,圆心(a,b)是圆的定位条件,半径r是圆的定形条件.
(2)圆的一般方程:
x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0)
其中圆心(﹣,﹣),半径r=.
12.椭圆的性质
【知识点的认识】
1.椭圆的范围
2.椭圆的对称性
3.椭圆的顶点
顶点:椭圆与对称轴的交点叫做椭圆的顶点.
顶点坐标(如上图):A1(﹣a,0),A2(a,0),B1(0,﹣b),B2(0,b)
其中,线段A1A2,B1B2分别为椭圆的长轴和短轴,它们的长分别等于2a和2b,a和b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长.
4.椭圆的离心率
①离心率:椭圆的焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率,用e表示,即:e=,且0<e<1.
②离心率的意义:刻画椭圆的扁平程度,如下面两个椭圆的扁平程度不一样:
e越大越接近1,椭圆越扁平,相反,e越小越接近0,椭圆越圆.当且仅当a=b时,c=0,椭圆变为圆,方程为x2+y2=a2.
5.椭圆中的关系:a2=b2+c2.
13.抛物线的性质
【知识点的知识】
抛物线的简单性质:
14.双曲线的性质
【知识点的知识】
双曲线的标准方程及几何性质
标准方程
(a>0,b>0)
(a>0,b>0)
图形
性
质
焦点
F1(﹣c,0),F2( c,0)
F1(0,﹣c),F2(0,c)
焦距
|F1F2|=2c
|F1F2|=2c
范围
|x|≥a,y∈R
|y|≥a,x∈R
对称
关于x轴,y轴和原点对称
顶点
(﹣a,0).(a,0)
(0,﹣a)(0,a)
轴
实轴长2a,虚轴长2b
离心率
e=(e>1)
准线
x=±
y=±
渐近线
±=0
±=0
15.直线与圆锥曲线的综合
【概述】
直线与圆锥曲线的综合问题是高考的必考点,比方说求封闭面积,求距离,求他们的关系等等,常用的方法就是联立方程求出交点的横坐标或者纵坐标的关系,通过这两个关系的变形去求解.
【实例解析】
例:已知圆锥曲线C上任意一点到两定点F1(﹣1,0)、F2(1,0)的距离之和为常数,曲线C的离心率.
(1)求圆锥曲线C的方程;
(2)设经过点F2的任意一条直线与圆锥曲线C相交于A、B,试证明在x轴上存在一个定点P,使的值是常数.
解:(1)依题意,设曲线C的方程为(a>b>0),
∴c=1,
∵,
∴a=2,
∴,
所求方程为.
(2)当直线AB不与x轴垂直时,设其方程为y=k(x﹣1),
由,
得(3+4k2)x2﹣8k2x+4(k2﹣3)=0,
从而,,
设P(t,0),则
=
当,
解得
此时对∀k∈R,;
当AB⊥x轴时,直线AB的方程为x=1,
xA=xB=1,,
对,,
即存在x轴上的点,使的值为常数.
这是一道符合高考命题思维的题型,一般命题思路都是第一问叫你求曲线的表达式;第二问在求证某种特殊的关系,像本题求证是个常数这是高考中非常喜欢考的一种形式.我们看看解答思路,第一问就是求a、b、c中的两个值即可;第二问先是联立方程,然后把我们要证的这个关系转化为根与系数的关系,这也是常用的方法.
【考点分析】
必考题,也是难题,希望大家多总结,尽量去总结一下各种题型和方法,在考试的时候,如果运算量大可以适当的放到最后做.
16.直线与双曲线的综合
v.
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