2018高考数学(文)(全国通用版)大一轮复习检测第八篇 平面解析几何第1节 直线与方程 Word版含解析
2018高考数学文全国大一轮复习课件:第八篇 平面解析
.
解析:设点 P(x,y),则|PA|= |PB|=
x 1 y2 ,
2
x 4
2
y2 ,因为|PA|=
1 |PB|, 2
所以两边平方得(x-1)2+y2= 化简得 x +y =4.
答案:x2+y2=4
2 2
1 [(x-4)2+y2], 4
5.下面结论正确的是 ①确定圆的几何要素是圆心与半径.
解得 D=-4,E=-2,F=-5. 所以所求圆的方程为 x2+y2-4x-2y-5=0. 化为标准方程为(x-2) +(y-1) =10.
答案:(2)(x-2)2+(y-1)2=10
2 2
反思归纳
(1)求圆的方程,一般采用待定系数法.
①若已知条件与圆的圆心和半径有关,可设圆的标准方程.
②若已知条件没有明确给出圆的圆心和半径,可选择设圆的一般方程. (2)在求圆的方程时,常用到圆的以下几个性质:
3.圆的一般方程如何化为标准方程? 提示:配方法.
知识梳理
1.圆的定义与方程
(1)圆的定义
在平面内,到 定点 的距离等于 定长的点 的轨迹叫做圆. (2)圆的方程
标准 方程 一般 方程
(x-a)2+(y-b)2=r2
圆心 (a,b) ,半径 r
D E , 2 2
x +y +Dx+Ey+F=0 (D2+E2-4F>0)
2 2 ⑥若点 M(x0,y0)在圆 x +y +Dx+Ey+F=0 外,则 x 02 + y 02 +Dx0+Ey0+F>0. 2 2 2 2
2018届高考数学理科全国通用一轮总复习课件:第八章 平面解析几何 8.1 精品
.
64 3
【解析】当α∈[ , ) 时,k=tanα∈[ 3 ,1);
64
3
当α∈ [2 , )时,k=tanα∈[ 3,0).
3
综上k∈[ 3,0) [ 3 ,1).
3
答案:[ 3,0) [ 3 ,1)
3
【加固训练】
1.直线xsin2-ycos2=0的倾斜角的大小是 ( )
A. 1
B. 2
且斜率为 3 .则直线l的方程为 ( )
4
A.3x+4y-14=0
B.3x-4y+14=0
C.4x+3y-14=0
D.4x-3y+14=0
【解析】选A.由点斜式得y-5=- 3 (x+2),即3x+4y-14=0.
4
感悟考题 试一试 3.(2016·淄博模拟)已知ab>0,bc>0,则直线ax+by=c通 过( ) A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限 C.第一、三、四象限 D.第二、三、四象限
4
4
4
【解析】选C.当a=0时,两直线的斜率都不存在,
它们的方程分别是x=1,x=-1,显然两直线是平行的.
当a≠0时,两直线的斜率都存在,故它们的斜率相等,
由 2a 1 a解得1a, =
1 2a 1
1, 4
综上,a=0或 1 .
4
考向一 直线的倾斜角与斜率
【典例1】(1)(2016·菏泽模拟)直线2xcosα-y-3=0
名 称 已知条件
方程
适用范围
点斜式
斜率k与点 (x1,y1)
_y_-_y_1_=_k_(_x_-_x_1)_ 不含直线x=x1
斜率k与直线 斜截式 在y轴上的截
2018高考一轮数学(课件)第8章 平面解析几何
22(2),9 分(理) 22,14 分(文)
21(2),8 分(理) 22,15 分(文)
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高三一轮总复习
[重点关注] 综合近 5 年浙江卷高考试题,我们发现高考主要考查直线的方程、圆的方 程、直线与圆、圆与圆的位置关系、圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)的定义、 标准方程及性质、直线与圆锥曲线的位置关系及综合应用,突出对数形结合思 想、函数与方程思想、转化与化归思想的考查.
21(1),7 分 (理)
9,5 分(理) 21,15 分(理)
21(1),7 分 (理)
8,5 分(文)
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高三一轮总复习
双曲线的标 准方程及其 性质
7,5 分(理) 13,4 分 (文)
9,6 分(理)
16,4 分(理) 17,4 分(文)
圆的方程、直线
与圆的位置关 系、圆与圆的位 10,6 分(文)
14,4 分(理) 14,4 分(文)
5,5 分(文)
21(1),16 分(理) 13,4 分(文)
16,4 分(理) 17,4 分(文)
置关系
椭圆的标准方 程及其性质
7,5 分(理)
19,5 分(理) 7,5 分(文) 15,4 分(文)
9,5 分(理) 9,5 分(文)
8,5 分(理)
抛物线的标
准方程及其 9,4 分(理) 5,5 分(理)
15,4 分(理) 16,4 分(理)
性质
直线与圆锥 曲线的位置 关系及圆锥 曲线的综合 应用
【高三数学试题精选】2018高考数学一轮复习平面解析几何训练(北师大含答案)
2018高考数学一轮复习平面解析几何训练(北师大含答案)
c 第1讲直线的倾斜角与斜率、直线的方程
1.直线3x-+a=0(a为常数)的倾斜角为( )
A.30° B.60°
c.150° D.120°
解析选B直线的斜率为=tan α=3,又因为0°≤α<180°,所以α=60°
2.(2018 河北省衡水中学一模)已知直线l的斜率为3,在轴上的截距为另一条直线x-2-4=0的斜率的倒数,则直线l的方程为( )
A.=3x+2 B.=3x-2
c.=3x+12 D.=-3x+2
解析选A因为直线x-2-4=0的斜率为12,所以直线l在轴上的截距为2,所以直线l的方程为=3x+2,故选A
3.(2018 太原质检)若直线l与直线=1,x=7分别交于点P,Q,且线段PQ的中点坐标为(1,-1),则直线l的斜率为( ) A13 B.-13
c.-32 D23
解析选B依题意,设点P(a,1),Q(7,b),则有a+7=2,b+1=-2,解得a=-5,b=-3,从而可知直线l的斜率为-3-17+5=-13
4.直线l经过A(2,1),B(1,2)(∈R)两点,那么直线l的倾斜角α的取值范围是( )
A.0≤α<π B.0≤α≤π4或π2<α<π
c.0≤α≤π4 Dπ4≤α<π2或π2<α<π
解析选B直线l的斜率为=2-11-2=1-2≤1,又直线l的倾斜角为α,则有tan α≤1,即tan α<0或0≤tan α≤1,所以π2<α<π或0≤α≤π4故选B
5.已知函数f(x)=ax(a>0且a≠1),当x<0时,f(x)>1,。
2018届高考数学理科全国通用一轮总复习课件:第八章 平面解析几何 8.8 精品
3.(2016·厦门模拟)已知点P在抛物线y2=4x上,且点
P到y轴的距离与其到焦点的距离之比为 1 ,则点P到x轴
2
的距离为
.
【解析】设点P的坐标为(xP,yP),抛物线y2=4x的准线
方程为x=-1,根据抛物线的定义,点P到焦点的距离等
于点P到准线的距离,故
xP
x
P
1解 得12,xP=1,所以
第八节 抛物线
【知识梳理】 1.抛物线的定义 满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线: (1)在平面内. (2)与一个定点F和一条定直线l距离_相__等__. (3)l不经过点F.
2.抛物线的标准方程与几何性质
标准 方程
_y_2=_2_p_x_ (p>0)
_y_2=_-_2_p_x_ (p>0)
因为BD∥FG,所以1 2 ,
p3
求得p=3 ,
2
因此抛物线方程为y2=3x.
(2)y2=16x的准线l:x=-4,因为C与抛物线y2=16x的准 线l:x=-4交于A,B两点,|AB|=4 3 ,所以A(-4,2 )3, B(-4,-2 3),将A点坐标代入双曲线方程得2(-4)2(±2 )32=m,所以m=20. 答案:20
e=1
准线 方程
范围
_x____p2_ _x_y_≥_∈___0_R_,__
焦半 径(其 中P(x0, y0))
|PF|= __x_0___p2_
_x___p2 __ _x_y_≤_∈___0_R_,__
|PF|= __x_0___p2_
y____p2__ _y_x_≥_∈___0_R_,__
|PF|= _y_0__p2___
【加固训练】
1.(2016·昆明模拟)设经过抛物线C的焦点的直线l与抛
专题 06平面解析几何 2018年高考数学(文)考试大纲解读(Word版 含答案)
(四)平面解析几何初步1.直线与方程(1)在平面直角坐标系中,结合具体图形,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,掌握过两点的直线斜率的计算公式.(3)能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直.(4)掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系.(5)能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标.(6)掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.2.圆与方程(1)掌握确定圆的几何要素,掌握圆的标准方程与一般方程.(2)能根据给定直线、圆的方程判断直线与圆的位置关系;能根据给定两个圆的方程判断两圆的位置关系. (3)能用直线和圆的方程解决一些简单的问题.(4)初步了解用代数方法处理几何问题的思想.3.空间直角坐标系(1)了解空间直角坐标系,会用空间直角坐标表示点的位置.(2)会推导空间两点间的距离公式.(十五)圆锥曲线与方程(1)了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.(2)掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质.(3)了解双曲线、抛物线的定义、几何图形和标准方程,知道它们的简单几何性质.(4)理解数形结合的思想.(5)了解圆锥曲线的简单应用.对于直线与圆的考查:1.从考查题型来看,涉及本专题的题目一般在选择题、填空题中出现,考查直线的倾斜角与斜率、直线的方程、圆的方程、直线与直线、直线与圆的位置关系等.2.从考查内容来看,主要考查直线与圆的方程,判断直线与圆的位置关系,及直线、圆与其他知识点相结合.3.从考查热点来看,直线与圆的位置关系是高考命题的热点,通过几何图形判断直线与圆的位置关系,利用代数方程的形式进行代数化推理判断,是对直线与圆位置关系的最好的判断,体现了数形结合的思想. 对于圆锥曲线的考查:1.从考查题型来看,涉及本专题的选择题、填空题常结合圆锥曲线的定义及其简单几何性质,利用直线与圆锥曲线的位置关系,通过建立代数方程求解.解答题中则常综合考查椭圆的定义、标准方程、直线与椭圆的位置关系等.2.从考查内容来看,主要考查圆锥曲线的方程,以及根据方程及其相应图形考查简单几何性质,重点是椭圆及抛物线的简单几何性质的综合应用,注重运算求解能力的考查.3.从考查热点来看,直线与圆锥曲线的位置关系是高考命题的热点,利用直线与圆锥曲线的位置关系,通过直线方程与圆锥曲线方程的联立,结合椭圆、双曲线、抛物线的定义考查与之有关的问题,重点突出考查运算的能力,体现了数形结合的思想.考向一 圆与方程样题1 (2016新课标II 文)圆2228130x y x y +--+=的圆心到直线10ax y +-=的距离为1,则a= A .43-B .34-C D .2【答案】A样题2 (2017新课标III 文)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. 【解析】(1)不能出现AC ⊥BC 的情况,理由如下: 设,,则满足,所以.又C 的坐标为(0,1),故AC 的斜率与BC 的斜率之积为,所以不能出现AC ⊥BC 的情况.(2)BC 的中点坐标为(),可得BC 的中垂线方程为.由(1)可得,所以AB 的中垂线方程为.联立又,可得所以过A 、B 、C 三点的圆的圆心坐标为(),半径故圆在y 轴上截得的弦长为,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】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:12|||AB 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.考向二 圆锥曲线的简单几何性质样题3 (2017新课标全国III 文)已知椭圆C :22220)1(x y a ba b +=>>的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为A BC .3D .13【答案】A【解析】以线段12A A 为直径的圆的圆心为坐标原点(0,0),半径为r a =,圆的方程为222x y a +=, 直线20bx ay ab -+=与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即d a ==,整理可得223a b =,即2223()a a c =-即2223a c =,从而22223c e a ==,则椭圆的离心率c e a ===,故选A .样题4 (2017新课标全国I 文)设A ,B 是椭圆C :2213x y m+=长轴的两个端点,若C 上存在点M 满足∠AMB =120°,则m 的取值范围是A .(0,1][9,)+∞B .[9,)+∞C .(0,1][4,)+∞D .[4,)+∞【答案】A样题5 (2017新课标全国I 文科)已知F 是双曲线C :1322=-y x 的右焦点,P 是C 上一点,且PF 与x轴垂直,点A 的坐标是(1,3),则△APF 的面积为 A .13B .1 2C .23D .3 2【答案】D样题6 (2017天津文科)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点为F ,点A 在双曲线的渐近线上,OAF △是边长为2的等边三角形(O 为原点),则双曲线的方程为A .221412x y -=B .221124x y -=C .2213x y -=D .2213y x -=【答案】D【解析】由题意可得2222tan 60c c a b ba⎧⎪=⎪=+⎨⎪⎪=︒=⎩,解得221,3a b ==,故双曲线方程为2213y x -=.故选D .【名师点睛】本题主要考查双曲线的标准方程与几何性质,属于基础题.解题时要注意a ,b ,c 之间满足的关系:222c a b =+,否则很容易出现错误.求解本题可先画出大致图形,根据题中所给的几何关系,结合双曲线的几何性质,得到a ,b ,c 满足的关系式,联立求解可得a ,b ,c 的值.考向三 直线与圆锥曲线样题7 (2017浙江)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 .。
高考数学大一轮复习 第八章 第1节 直线的倾斜角与斜率、直线方程
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18
对点训练 △ABC 的三个顶点为 A(-3,0),B(2,1), C(-2,3),求: (1)BC 所在直线的方程; (2)BC 边上中线 AD 所在直线的方程; (3)BC 的垂直平分线 DE 的方程.
精选版ppt
19
【解】 (1)因为直线 BC 经过 B(2,1)和 C(-2,3)两点, 由两点式得 BC 的方程为3y--11=-x-2-22,即 x+2y-4= 0. (2)设 BC 中点 D 的坐标(x,y),则 x=2-2 2=0,y=1+2 3=2. BC 边的中线 AD 过点 A(-3,0),D(0,2)两点,由截距式 得 AD 所在直线方程为-x3+2y=1,即 2x-3y+6=0.
精选版ppt
3
2.斜率公式
(1)直线 l 的倾斜角为 α≠90°,则斜率 k=_t_a_n_α__.
(2)P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线 l 上,且 x1≠x2,则 l 的 y2-y1
斜率 k=__x_2-__x_1__.
精选版ppt
4
二、直线方程的五种形式
名称
方程
适用范围
点斜式 斜截式
=
.
【答案】 -
精选版ppt
8
4.一条直线经过点 A(2,-3),并且它的倾斜角等于直
线
y=
1 3x
的倾斜角的
2
倍,则这条直线的一般式方程
是
,斜截式方程是
.
【答案】 3x-y-2 3-3=0 y= 3x-2 3-3
2018届高考数学(文)大一轮复习讲义课件:第八章+平面解析几何+8-3
热点二 【例 2】
与圆有关的轨迹问题 已知圆 x2+y2=4 上一定点 A(2,0),B(1,1)为圆内一
点,P,Q 为圆上的动点. (1)求线段 AP 中点的轨迹方程; (2)若∠PBQ=90° ,求线段 PQ 中点的轨迹方程.
【解】 (1)设 AP 的中点为 M(x,y),由中点坐标公式可知,
4x0-2 (2)方法 1:如图,设圆心(x0,-4x0),依题意得 =1, 3-x0 ∴x0=1,即圆心坐标为(1,-4) ,半径 r=2 2,故圆的方程为(x -1)2+(y+4)2=8.
方法 2:设所求方程为(x-x0)2+(y-y0)2=r2,根据已知条件得 y0=-4x0, 2 x0=1, 解得y0=-4, r=2 2.
答案 1.定点 定长 集合 2.(a,b) 3.D +E -4F>0 1 2 2 D + E -4F 2
2 2
r
D E (- 2 ,- 2 )
1.圆 x2+y2-4x+6y=0 的圆心坐标是________.
解析: 圆的方程可化为(x-2)2+(y+3)2=13, 所以圆心坐标是 (2,-3). 答案:(2,-3)
P 点坐标为(2x-2,2y). 因为 P 点在圆 x2+y2=4 上, 所以(2x-2)2+(2y)2=4. 故线段 AP 中点的轨迹方程为(x-1)2+y2=1.
答案:(-1,1)
热点命题· 突破 02
课堂升华 强技提能
热点一 【例 1】
求圆的方程 根据下列条件,求圆的方程.
(1)经过 P(-2,4)、Q(3,-1)两点,并且在 x 轴上截得的弦长 等于 6; (2)圆心在直线 y=-4x 上,且与直线 l:x+y-1=0 相切于点 P(3,-2).
全国通用2018高考数学大一轮复习第八篇平面解析几何第1节直线与方程课件理
(2)轴对称
点P(a,b)关于直线Ax+By+C=0(B≠0)的对称点为P′(m,n),则l为线段PP′的中垂线,
故有
n b ( A) ma B A a m Bb
2
1,
n 2
C
0.
直线与直线的对称问题可转化为点与直线的对称问题.
对点自测
1.若A(3,-2),B(-9,4),C(x,0)三点共线,则x的值为( B ) (A)1 (B)-1 (C)0 (D)7
C1 C2 A2 B2
.
【拓展提升】 1.常见的直线系方程 (1)过定点P(x0,y0)的直线系方程:A(x-x0)+B(y-y0)=0(A2+B2≠0),还可以表示为yy0=k(x-x0)(斜率不存在时方程为x=x0). (2)平行于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Ax+By+λ =0(λ ≠C). (3)垂直于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Bx-Ay+λ =0. (4)过两条已知直线A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0交点的直线系方程:A1x+B1y+C1+λ (A2x+B2y+C2)=0(不包括直线A2x+B2y+C2=0). 2.对称问题 (1)中心对称 点P(x0,y0)关于A(a,b)的对称点为P′(2a-x0,2b-y0),直线关于点的对称问题可转 化为点关于点的对称问题.
(B)
0,
π 4
∪
3π 4
,
π
(C)
0,
2018高考数学文大一轮复习习题 第八章 解析几何 含答
第八章⎪⎪⎪解析几何第一节直线的倾斜角与斜率、直线的方程1.直线的倾斜角(1)定义:当直线l 与x 轴相交时,取x 轴作为基准,x 轴正向与直线l 向上方向之间所成的角叫做直线l 的倾斜角.当直线l 与x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0.(2)范围:直线l 倾斜角的取值范围是1.(教材习题改编)若过两点A (-m,6),B (1,3m )的直线的斜率为12,则m =________. 答案:-22.(教材习题改编)已知三角形的三个顶点A (-5,0),B (3,-3),C (0,2),则BC 边上中线所在的直线方程为________.答案:x +13y +5=03.已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则实数a =________. 解析:令x =0,则l 在y 轴的截距为2+a ;令y =0,得直线l 在x 轴上的截距为1+2a.依题意2+a =1+2a,解得a =1或a =-2.答案:1或-21.点斜式、斜截式方程适用于不垂直于x 轴的直线;两点式方程不能表示垂直于x ,y 轴的直线;截距式方程不能表示垂直于坐标轴和过原点的直线.2.截距不是距离,距离是非负值,而截距可正可负,可为零,在与截距有关的问题中,要注意讨论截距是否为零.3.求直线方程时,若不能断定直线是否具有斜率时,应注意分类讨论,即应对斜率是否存在加以讨论.1.经过点A (2,-3),倾斜角等于直线y =x 的2倍的直线方程为________. 解析:直线y =x 的斜率k =1,故倾斜角为π4,所以所求的直线的倾斜角为π2,则所求的直线方程为x =2.答案:x =22.过点M (3,-4),且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程为________. 解析:①若直线过原点,则k =-43,所以y =-43x ,即4x +3y =0. ②若直线不过原点. 设x a +y a=1,即x +y =a . 则a =3+(-4)=-1, 所以直线的方程为x +y +1=0. 答案:4x +3y =0或x +y +1=0考点一 直线的倾斜角与斜率基础送分型考点——自主练透1.(2016·绥化一模)直线x sin α+y +2=0的倾斜角的取值范围是( )A .1.倾斜角与α斜率k 的关系当α∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2且由0增大到π2⎝ ⎛⎭⎪⎫α≠π2时,k 的值由0增大到+∞. 当α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π时,k 也是关于α的单调函数,当α在此区间内由π2⎝ ⎛⎭⎪⎫α≠π2增大到π(α≠π)时,k 的值由-∞趋近于0(k ≠0).2.斜率的2种求法(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.考点二 直线的方程重点保分型考点——师生共研(1)求过点A (1,3),斜率是直线y =-4x 的斜率的13的直线方程;(2)求经过点A (-5,2),且在x 轴上的截距等于在y 轴上截距的2倍的直线方程. 解:(1)设所求直线的斜率为k ,依题意k =-4×13=-43.又直线经过点A (1,3),因此所求直线方程为y -3=-43(x -1),即4x +3y -13=0.(2)当直线不过原点时, 设所求直线方程为x 2a +ya =1,将(-5,2)代入所设方程, 解得a =-12,所以直线方程为x +2y +1=0; 当直线过原点时,设直线方程为y =kx ,则-5k =2, 解得k =-25,所以直线方程为y =-25x ,即2x +5y =0.故所求直线方程为2x +5y =0或x +2y +1=0.求直线方程的2个注意点(1)在求直线方程时,应选择适当的形式,并注意各种形式的适用条件.(2)对于点斜式、截距式方程使用时要注意分类讨论思想的运用(若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况;若采用截距式,应判断截距是否为零).已知点A (3,4),求满足下列条件的直线方程:(1)经过点A 且在两坐标轴上截距相等;(2)经过点A 且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形. 解:(1)设直线在x 轴,y 轴上的截距均为a . ①若a =0,即直线过点(0,0)及(3,4). ∴直线的方程为y =43x ,即4x -3y =0.②若a ≠0,设所求直线的方程为x a +y a=1, 又点(3,4)在直线上,∴3a +4a=1,∴a =7.∴直线的方程为x +y -7=0.综合①②可知所求直线的方程为4x -3y =0或x +y -7=0. (2)由题意可知,所求直线的斜率为±1. 又过点(3,4),由点斜式得y -4=±(x -3). 故所求直线的方程为x -y +1=0或x +y -7=0. 考点三 直线方程的综合应用题点多变型考点——多角探明直线方程的综合应用是常考内容之一,它常与函数、导数、不等式、圆相结合,命题多为客观题.常见的命题角度有:(1)与基本不等式相结合的最值问题; (2)与导数的几何意义相结合的问题; (3)与圆相结合求直线方程的问题.角度一:与基本不等式相结合的最值问题1.过点P (4,1)作直线l 分别交x 轴,y 轴正半轴于A ,B 两点,O 为坐标原点. (1)当△AOB 面积最小时,求直线l 的方程. (2)当|OA |+|OB |取最小值时,求直线l 的方程. 解:设直线l :x a +y b=1(a >0,b >0), 因为直线l 经过点P (4,1),所以4a +1b=1.(1)4a +1b =1≥24a ·1b=4ab,所以ab ≥16,当且仅当a =8,b =2时等号成立,所以当a =8,b =2时, △AOB 的面积最小,此时直线l 的方程为x 8+y2=1,即x +4y -8=0.(2)因为4a +1b=1,a >0,b >0,所以|OA |+|OB |=a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫4a +1b =5+a b +4b a ≥5+2a b ·4ba=9,当且仅当a =6,b =3时等号成立,所以当|OA |+|OB |取最小值时,直线l 的方程为x 6+y3=1,即x +2y -6=0.角度二:与导数的几何意义相结合的问题2.设P 为曲线C :y =x 2+2x +3上的点,且曲线C 在点P 处的切线倾斜角的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,则点P 横坐标的取值范围为( ) A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-12 B .[]-1,0C .D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1解析:选A 由题意知y ′=2x +2,设P (x 0,y 0), 则k =2x 0+2.因为曲线C 在点P 处的切线倾斜角的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,所以0≤k ≤1,即0≤2x 0+2≤1,故-1≤x 0≤-12.角度三:与圆相结合求直线方程的问题3.在平面直角坐标系xOy 中,设A 是半圆O :x 2+y 2=2(x ≥0)上一点,直线OA 的倾斜角为45°,过点A 作x 轴的垂线,垂足为H ,过H 作OA 的平行线交半圆于点B ,则直线AB 的方程是____________________.解析:直线OA 的方程为y =x ,代入半圆方程得A (1,1), ∴H (1,0),直线HB 的方程为y =x -1,代入半圆方程得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32,-1+32.所以直线AB 的方程为y -1-1+32-1=x -11+32-1,即3x +y -3-1=0. 答案:3x +y -3-1=0处理直线方程综合应用的2大策略(1)含有参数的直线方程可看作直线系方程,这时要能够整理成过定点的直线系,即能够看出“动中有定”.(2)求解与直线方程有关的最值问题,先求出斜率或设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值.1.设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P (x ,y ),则|PA |·|PB |的最大值是________.解析:易求定点A (0,0),B (1,3).当P 与A 和B 均不重合时,因为P 为直线x +my =0与mx -y -m +3=0的交点,且易知两直线垂直,则PA ⊥PB ,所以|PA |2+|PB |2=|AB |2=10,所以|PA |·|PB |≤|PA |2+|PB |22=5(当且仅当|PA |=|PB |=5时,等号成立),当P 与A 或B 重合时,|PA |·|PB |=0,故|PA |·|PB |的最大值是5.答案:52.(2017·衡阳一模)已知点P 在直线x +3y -2=0上,点Q 在直线x +3y +6=0上,线段PQ 的中点为M (x 0,y 0),且y 0<x 0+2,则y 0x 0的取值范围是________.解析:依题意可得|x 0+3y 0-2|10=|x 0+3y 0+6|10,化简得x 0+3y 0+2=0,又y 0<x 0+2,k OM =y 0x 0,在坐标轴上作出两直线,如图,当点M 位于线段AB (不包括端点)上时,k OM >0,当点M 位于射线BN 上除B 点外时,k OM <-13.所以y 0x 0的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-13∪(0,+∞).答案:⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-13∪(0,+∞)一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.直线l :x sin 30°+y cos 150°+1=0的斜率是( ) A .33B . 3C .- 3D .-33解析:选A 设直线l 的斜率为k ,则k =-sin 30°cos 150°=33.2.倾斜角为135°,在y 轴上的截距为-1的直线方程是( ) A .x -y +1=0 B .x -y -1=0 C .x +y -1=0D .x +y +1=0解析:选D 直线的斜率为k =tan 135°=-1,所以直线方程为y =-x -1,即x +y +1=0.3.若直线y =-2x +3k +14与直线x -4y =-3k -2的交点位于第四象限,则实数k 的取值范围是( )A .(-6,-2)B .(-5,-3)C .(-∞,-6)D .(-2,+∞)解析:选A 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =-2x +3k +14,x -4y =-3k -2,得⎩⎪⎨⎪⎧x =k +6,y =k +2,因为直线y =-2x +3k +14与直线x -4y =-3k -2的交点位于第四象限,所以k +6>0且k +2<0,所以-6<k <-2.故选A .4.(2017·豫西五校联考)曲线y =x 3-x +5上各点处的切线的倾斜角的取值范围为________.解析:设曲线上任意一点处的切线的倾斜角为θ(θ∈ B .(-∞,-2]∪D .(-∞,+∞)解析:选C 令x =0,得y =b 2,令y =0,得x =-b ,所以所求三角形面积为12⎪⎪⎪⎪⎪⎪b 2|-b |=14b 2,且b ≠0,因为14b 2≤1,所以b 2≤4,所以b 的取值范围是.5.已知点P (x ,y )在直线x +y -4=0上,则x 2+y 2的最小值是( ) A .8 B .2 2 C . 2D .16解析:选A ∵点P (x ,y )在直线x +y -4=0上,∴y =4-x ,∴x 2+y 2=x 2+(4-x )2=2(x -2)2+8,当x =2时,x 2+y 2取得最小值8.6.过点(2,-3)且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程为________.解析:若直线过原点,则直线方程为3x +2y =0;若直线不过原点,则斜率为1,方程为y +3=x -2,即为x -y -5=0,故所求直线方程为3x +2y =0或x -y -5=0.答案:3x +2y =0或x -y -5=07.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.∴b 的取值范围是.答案:8.(2016·沈阳一模)若直线l :x a +yb=1(a >0,b >0)经过点(1,2),则直线l 在x 轴和y 轴上的截距之和的最小值是________.解析:由直线l :x a +yb=1(a >0,b >0)可知直线在x 轴上的截距为a ,在y 轴上的截距为b .求直线在x 轴和y 轴上的截距之和的最小值,即求a +b 的最小值.由直线经过点(1,2)得1a +2b=1.于是a +b =(a +b )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b =3+b a +2a b ,因为b a +2a b≥2b a ·2ab=22当且仅当b a =2ab时取等号,所以a +b ≥3+22,故直线l 在x 轴和y 轴上的截距之和的最小值为3+22.答案:3+2 29.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)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 的方程是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=0.10.如图,射线OA ,OB 分别与x 轴正半轴成45°和30°角,过点P (1,0)的直线AB 分别交OA ,OB 于A ,B 两点,当AB 的中点C 恰好落在直线y =12x 上时,求直线AB 的方程. 解:由题意可得k OA =tan 45°=1,k OB =tan(180°-30°)=-33, 所以直线l OA :y =x ,l OB :y =-33x . 设A (m ,m ),B (-3n ,n ), 所以AB 的中点C ⎝⎛⎭⎪⎫m -3n 2,m +n 2,由点C 在直线y =12x 上,且A ,P ,B 三点共线得⎩⎪⎨⎪⎧m +n 2=12·m -3n 2,m -0m -1=n -0-3n -1,解得m =3,所以A (3,3). 又P (1,0),所以k AB =k AP =33-1=3+32, 所以l AB :y =3+32(x -1), 即直线AB 的方程为(3+3)x -2y -3-3=0. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知曲线y =1e x +1,则曲线的切线中斜率最小的直线与两坐标轴所围成的三角形的面积为________.解析:y ′=-e xx +2=-1e x+1ex +2,因为e x >0,所以e x+1e x ≥2e x·1ex =2(当且仅当e x =1e x ,即x =0时取等号),所以e x+1e x +2≥4,故y ′=-1e x+1ex +2≥-14(当且仅当x =0时取等号).所以当x =0时,曲线的切线斜率取得最小值,此时切点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,切线的方程为y -12=-14(x -0),即x +4y -2=0.该切线在x 轴上的截距为2,在y 轴上的截距为12,所以该切线与两坐标轴所围成的三角形的面积S =12×2×12=12.答案:122.已知直线l :kx -y +1+2k =0(k ∈R). (1)证明:直线l 过定点;(2)若直线l 不经过第四象限,求k 的取值范围;(3)若直线l 交x 轴负半轴于点A ,交y 轴正半轴于点B ,O 为坐标原点,设△AOB 的面积为S ,求S 的最小值及此时直线l 的方程.解:(1)证明:直线l 的方程可化为y =k (x +2)+1,故无论k 取何值,直线l 总过定点(-2,1).(2)直线l 的方程为y =kx +2k +1,则直线l 在y 轴上的截距为2k +1,要使直线l 不经过第四象限,则⎩⎪⎨⎪⎧k ≥0,1+2k ≥0,解得k ≥0,故k 的取值范围是[)0,+∞.(3)依题意,直线l 在x 轴上的截距为-1+2kk,在y 轴上的截距为1+2k ,∴A ⎝⎛⎭⎪⎫-1+2k k,0,B (0,1+2k ). 又-1+2k k<0且1+2k >0,∴k >0.故S =12|OA ||OB |=12×1+2k k ×(1+2k )=12⎝⎛⎭⎪⎫4k +1k +4≥12(4+4)=4,当且仅当4k =1k ,即k =12时,取等号.故S 的最小值为4,此时直线l 的方程为x -2y +4=0.第二节两条直线的位置关系1.两条直线平行与垂直的判定 (1)两条直线平行:①对于两条不重合的直线l 1,l 2,若其斜率分别为k 1,k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2. ②当直线l 1,l 2不重合且斜率都不存在时,l 1∥l 2. (2)两条直线垂直:①如果两条直线l 1,l 2的斜率存在,设为k 1,k 2,则有l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1. ②当其中一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0时,l 1⊥l 2. 2.两条直线的交点的求法直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则l 1与l 2的交点坐标就是方程组⎩⎪⎨⎪⎧A 1x +B 1y +C 1=0,A 2x +B 2y +C 2=0的解.3.三种距离公式|P 1P 2|=x 2-x 12+y 2-y 121.(教材习题改编)已知点(a,2)(a >0)到直线l :x -y +3=0的距离为1,则a 等于( ) A . 2 B .2- 2 C .2-1D .2+1解析:选C 由题意知|a -2+3|2=1,∴|a +1|=2,又a >0,∴a =2-1.2.已知直线l 1:ax +(3-a )y +1=0,l 2:x -2y =0.若l 1⊥l 2,则实数a 的值为________. 解析:由题意,得aa -3=-2,解得a =2.答案:21.在判断两条直线的位置关系时,易忽视斜率是否存在,两条直线都有斜率可根据条件进行判断,若无斜率,要单独考虑.2.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盲目套用公式导致出错.1.已知P :直线l 1:x -y -1=0与直线l 2:x +ay -2=0平行,Q :a =-1,则P 是Q 的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 由于直线l 1:x -y -1=0与直线l 2:x +ay -2=0平行的充要条件是1×a -(-1)×1=0,即a =-1.所以P 是Q 的充要条件.2.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≠14-3,∴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. 答案:2考点一 两条直线的位置关系(基础送分型考点——自主练透)1.过点(1,0)且与直线x -2y -2=0平行的直线方程是( ) A .x -2y -1=0 B .x -2y +1=0 C .2x +y -2=0D .x +2y -1=0解析:选A 依题意,设所求的直线方程为x -2y +a =0,由于点(1,0)在所求直线上,则1+a =0,即a =-1,则所求的直线方程为x -2y -1=0.2.已知过点A (-2,m )和点B (m,4)的直线为l 1,直线2x +y -1=0为l 2,直线x +ny +1=0为l 3.若l 1∥l 2,l 2⊥l 3,则实数m +n 的值为( )A .-10B .-2C .0D .8解析:选A ∵l 1∥l 2,∴4-mm +2=-2(m ≠-2),解得m =-8(经检验,l 1与l 2不重合),∵l 2⊥l 3,∴2×1+1×n =0,解得n =-2,∴m +n =-10.3.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-1.1.已知两直线的斜率存在,判断两直线平行垂直的方法 (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. 当直线斜率不确定时,要注意斜率不存在的情况. 2.由一般式确定两直线位置关系的方法在判断两直线位置关系时,比例式1A 2与1B 2,1C 2的关系容易记住,在解答选择、填空题时,建议多用比例式来解答.考点二 距离问题重点保分型考点——师生共研已知A (4,-3),B (2,-1)和直线l :4x +3y -2=0,在坐标平面内求一点P ,使|PA |=|PB |,且点P 到直线l 的距离为2.解:设点P 的坐标为(a ,b ). ∵A (4,-3),B (2,-1),∴线段AB 的中点M 的坐标为(3,-2). 而AB 的斜率k AB =-3+14-2=-1, ∴线段AB 的垂直平分线方程为y +2=x -3, 即x -y -5=0.∵点P (a ,b )在直线x -y -5=0上, ∴a -b -5=0.①又点P (a ,b )到直线l :4x +3y -2=0的距离为2, ∴|4a +3b -2|5=2,即4a +3b -2=±10,②由①②联立可得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-4或⎩⎪⎨⎪⎧a =277,b =-87.∴所求点P 的坐标为(1,-4)或⎝ ⎛⎭⎪⎫277,-87.处理距离问题的2大策略(1)点到直线的距离问题可直接代入点到直线的距离公式去求.(2)动点到两定点距离相等,一般不直接利用两点间距离公式处理,而是转化为动点在两定点所在线段的垂直平分线上,从而使计算简便,如本例中|PA |=|PB |这一条件的转化处理.1.已知P 是直线2x -3y +6=0上一点,O 为坐标原点,且点A 的坐标为(-1,1),若|PO |=|PA |,则P 点的坐标为________.解析:法一:设P (a ,b ),则⎩⎨⎧2a -3b +6=0,a 2+b 2=a +2+b -2,解得a =3,b =4.∴P 点的坐标为(3,4). 法二:线段OA 的中垂线方程为x -y +1=0,则由⎩⎪⎨⎪⎧2x -3y +6=0,x -y +1=0.解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =4,则P 点的坐标为(3,4).答案:(3,4)2.已知直线l 1与l 2:x +y -1=0平行,且l 1与l 2的距离是2,则直线l 1的方程为______________________.解析:因为l 1与l 2:x +y -1=0平行, 所以可设l 1的方程为x +y +b =0(b ≠-1). 又因为l 1与l 2的距离是2, 所以|b +1|12+12=2,解得b =1或b =-3,即l 1的方程为x +y +1=0或x +y -3=0. 答案:x +y +1=0或x +y -3=03.已知点P (4,a )到直线4x -3y -1=0的距离不大于3,则a 的取值范围为________. 解析:由题意得,点P 到直线的距离为 |4×4-3×a -1|5=|15-3a |5.又|15-3a |5≤3,即|15-3a |≤15, 解得0≤a ≤10,所以a 的取值范围是.答案:.考点三 对称问题题点多变型考点——多角探明对称问题是高考常考内容之一,也是考查学生转化能力的一种常见题型. 常见的命题角度有: (1)点关于点对称; (2)点关于线对称;(3)线关于线对称.角度一:点关于点对称1.过点P (0,1)作直线l 使它被直线l 1:2x +y -8=0和l 2:x -3y +10=0截得的线段被点P 平分,则直线l 的方程为________________.解析:设l 1与l 的交点为A (a,8-2a ),则由题意知,点A 关于点P 的对称点B (-a,2a -6)在l 2上,把B 点坐标代入l 2的方程得-a -3(2a -6)+10=0,解得a =4,即点A (4,0)在直线l 上,所以由两点式得直线l 的方程为x +4y -4=0. 答案:x +4y -4=0角度二:点关于线对称2.已知直线l :2x -3y +1=0,点A (-1,-2),则点A 关于直线l 的对称点A ′的坐标为________.解析:设A ′(x ,y ),由已知得⎩⎪⎨⎪⎧y +2x +1×23=-1,2×x -12-3×y -22+1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-3313,y =413,故A ′⎝ ⎛⎭⎪⎫-3313,413.答案:A ′⎝ ⎛⎭⎪⎫-3313,413角度三:线关于线对称3.直线2x -y +3=0关于直线x -y +2=0对称的直线方程是( ) A .x -2y +3=0 B .x -2y -3=0 C .x +2y +1=0D .x +2y -1=0解析:选A 设所求直线上任意一点P (x ,y ),则P 关于x -y +2=0的对称点为P ′(x 0,y 0),由⎩⎪⎨⎪⎧x +x 02-y +y 02+2=0,x -x 0=-y -y 0,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=y -2,y 0=x +2,由点P ′(x 0,y 0)在直线2x -y +3=0上, ∴2(y -2)-(x +2)+3=0, 即x -2y +3=0.1.中心对称问题的2个类型及求解方法 (1)点关于点对称:若点M (x 1,y 1)及N (x ,y )关于P (a ,b )对称,则由中点坐标公式得⎩⎪⎨⎪⎧x =2a -x 1,y =2b -y 1,进而求解.(2)直线关于点的对称,主要求解方法是:①在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点坐标,再由两点式求出直线方程;②求出一个对称点,再利用两对称直线平行,由点斜式得到所求直线方程. 2.轴对称问题的2个类型及求解方法 (1)点关于直线的对称:若两点P 1(x 1,y 1)与P 2(x 2,y 2)关于直线l :Ax +By +C =0对称,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧A ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22+B ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 1+y 22+C =0,y 2-y 1x 2-x 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫-A B =-1,可得到点P 1关于l 对称的点P 2的坐标(x 2,y 2)(其中B ≠0,x 1≠x 2). (2)直线关于直线的对称:一般转化为点关于直线的对称来解决,有两种情况:一是已知直线与对称轴相交;二是已知直线与对称轴平行.1.与直线3x -4y +5=0关于x 轴对称的直线方程为________.解析:设A (x ,y )为所求直线上的任意一点, 则A ′(x ,-y )在直线3x -4y +5=0上,即3x -4(-y )+5=0,故所求直线方程为3x +4y +5=0. 答案:3x +4y +5=02.已知点A (1,3)关于直线y =kx +b 对称的点是B (-2,1),则直线y =kx +b 在x 轴上的截距是________.解析:由题意得线段AB 的中点⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,2在直线y =kx +b 上,故⎩⎪⎨⎪⎧23·k =-1,-12k +b =2,解得k =-32,b =54,所以直线方程为y =-32x +54.令y =0,即-32x +54=0,解得x =56,故直线y =kx +b 在x 轴上的截距为56.答案:563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 --·1=-1,-3+a 2-b +42+3=0,解得a =1,b =0.又反射光线经过点N (2,6),所以所求直线的方程为y -06-0=x -12-1,即6x -y -6=0. 答案:6x -y -6=0一抓基础,多练小题做到眼疾手快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 由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y +m =0,x +2y +n =0,可得3x +2m -n =0,由于3x +2m -n =0有唯一解,故方程组有唯一解,故两直线相交,两直线的斜率分别为-2,-12,斜率之积不等于-1,故不垂直.2.过点(1,0)且与直线x -2y -2=0垂直的直线方程是( ) A .x -2y -1=0 B .x -2y +1=0 C .2x +y -2=0D .x +2y -1=0解析:选C 因为直线x -2y -2=0的斜率为12,所以所求直线的斜率k =-2.所以所求直线的方程为y -0=-2(x -1),即2x +y -2=0.故选C .3.直线x -2y +1=0关于直线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 由题意得直线x -2y +1=0与直线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的对称点为(3,0),所以由直线方程的两点式,得y -01-0=x -31-3,即x +2y -3=0.4.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________. 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.答案:12x +8y -15=05.若直线2x -y =-10,y =x +1,y =ax -2交于一点,则a 的值为________.解析:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y =-10,y =x +1,可得⎩⎪⎨⎪⎧x =-9,y =-8,所以直线2x -y =-10与y =x +1的交点坐标为(-9,-8), 代入y =ax -2,得-8=a ·(-9)-2, 所以a =23.答案:23二保高考,全练题型做到高考达标1.已知A (2,3),B (-4,0),P (-3,1),Q (-m ,m +1),若直线AB ∥PQ ,则m 的值为( ) A .-1 B .0 C .1D .2解析:选C ∵AB ∥PQ , ∴k AB =k PQ ,即0-3-4-2=m +1-1-m --, 解得m =1,故选C .2.若直线l 1:x +ay +6=0与l 2:(a -2)x +3y +2a =0平行,则l 1与l 2之间的距离为( )A .423 B .4 2 C .823D .2 2解析:选C ∵l 1∥l 2, ∴1a -2=a 3≠62a, 解得a =-1,∴l 1与l 2的方程分别为l 1:x -y +6=0,l 2:x -y +23=0,∴l 1与l 2的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪6-232=823.3.(2016·浙江温州第二次适应性)已知直线l 1:mx +y -1=0与直线l 2:(m -2)x +my -1=0,则“m =1”是“l 1⊥l 2”的( )A .充分不必要条件B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 由l 1⊥l 2,得m (m -2)+m =0,解得m =0或m =1,所以“m =1”是“l 1⊥l 2”的充分不必要条件,故选A .4.若直线l 1:y =k (x -4)与直线l 2关于点(2,1)对称,则直线l 2恒过定点( ) A .(0,4) B .(0,2) C .(-2,4)D .(4,-2)解析:选B 由于直线l 1:y =k (x -4)恒过定点(4,0),其关于点(2,1)对称的点为(0,2),又由于直线l 1:y =k (x -4)与直线l 2关于点(2,1)对称,所以直线l 2恒过定点(0,2).5.已知直线l :x -y -1=0,l 1:2x -y -2=0.若直线l 2与l 1关于l 对称,则l 2的方程是( )A .x -2y +1=0B .x -2y -1=0C .x +y -1=0D .x +2y -1=0解析:选B 因为l 1与l 2关于l 对称,所以l 1上任一点关于l 的对称点都在l 2上,故l 与l 1的交点(1,0)在l 2上.又易知(0,-2)为l 1上一点,设它关于l 的对称点为(x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x +02-y -22-1=0,y +2x ×1=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-1,即(1,0),(-1,-1)为l 2上两点,可得l 2的方程为x -2y -1=0.6.已知点A (-3,-4),B (6,3)到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则实数a 的值为________.解析:由题意及点到直线的距离公式得|-3a -4+1|a 2+1=|6a +3+1|a 2+1,解得a =-13或-79.答案:-13或-797.以点A (4,1),B (1,5),C (-3,2),D (0,-2)为顶点的四边形ABCD 的面积为________. 解析:因为k AB =5-11-4=-43,k DC =2---3-0=-43.k AD =-2-10-4=34,k BC =2-5-3-1=34. 则k AB =k DC ,k AD =k BC ,所以四边形ABCD 为平行四边形. 又k AD ·k AB =-1,即AD ⊥AB , 故四边形ABCD 为矩形. 故S =|AB |·|AD |=-2+-2×-2+-2-2=25.答案:258.l 1,l 2是分别经过点A (1,1),B (0,-1)的两条平行直线,当l 1,l 2间的距离最大时,直线l 1的方程是________________.解析:当两条平行直线与A ,B 两点连线垂直时,两条平行直线间的距离最大.因为A (1,1),B (0,-1),所以k AB =-1-10-1=2,所以当l 1,l 2间的距离最大时,直线l 1的斜率为k =-12,所以当l 1,l 2间的距离最大时,直线l 1的方程是y -1=-12(x -1),即x +2y-3=0.答案:x +2y -3=09.已知直线l 1:ax +2y +6=0和直线l 2:x +(a -1)y +a 2-1=0. (1)当l 1∥l 2时,求a 的值; (2)当l 1⊥l 2时,求a 的值.解:(1)法一:当a =1时,l 1:x +2y +6=0,l 2:x =0,l 1不平行于l 2;当a =0时,l 1:y =-3,l 2:x -y -1=0,l 1不平行于l 2; 当a ≠1且a ≠0时,两直线方程可化为l 1:y =-a 2x -3,l 2:y =11-a x -(a +1),由l 1∥l 2可得⎩⎪⎨⎪⎧-a 2=11-a ,-3≠-a +,解得a =-1.综上可知,a =-1.法二:由l 1∥l 2知⎩⎪⎨⎪⎧A 1B 2-A 2B 1=0,A 1C 2-A 2C 1≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧aa --1×2=0,aa 2--1×6≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a -2=0,a a 2-⇒a =-1.(2)法一:当a =1时,l 1:x +2y +6=0,l 2:x =0,l 1与l 2不垂直,故a =1不符合;当a ≠1时,l 1:y =-a 2x -3,l 2:y =11-ax -(a +1),由l 1⊥l 2,得⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2·11-a =-1⇒a =23.法二:∵l 1⊥l 2, ∴A 1A 2+B 1B 2=0,即a +2(a -1)=0,得a =23.10.已知△ABC 的顶点A (5,1),AB 边上的中线CM 所在直线方程为2x -y -5=0,AC 边上的高BH 所在直线方程为x -2y -5=0,求直线BC 的方程.解:依题意知:k AC =-2,A (5,1), ∴l AC 的方程为2x +y -11=0,联立⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -11=0,2x -y -5=0,得C (4,3).设B (x 0,y 0),则AB 的中点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0+52,y 0+12,代入2x -y -5=0, 得2x 0-y 0-1=0,联立⎩⎪⎨⎪⎧2x 0-y 0-1=0,x 0-2y 0-5=0,得B (-1,-3),∴k BC =65,∴直线BC 的方程为y -3=65(x -4),即6x -5y -9=0.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知P (x 0,y 0)是直线l :Ax +By +C =0外一点,则方程Ax +By +C +(Ax 0+By 0+C )=0表示( )A .过点P 且与l 垂直的直线B .过点P 且与l 平行的直线C .不过点P 且与l 垂直的直线D .不过点P 且与l 平行的直线解析:选D 因为P (x 0,y 0)是直线l 1:Ax +By +C =0外一点, 所以Ax 0+By 0+C =k ,k ≠0.若方程Ax +By +C +(Ax 0+By 0+C )=0, 则Ax +By +C +k =0.因为直线Ax +By +C +k =0和直线l 斜率相等, 但在y 轴上的截距不相等,故直线Ax +By +C +k =0和直线l 平行. 因为Ax 0+By 0+C =k ,而k ≠0, 所以Ax 0+By 0+C +k ≠0,所以直线Ax +By +C +k =0不过点P .2.已知直线l :(2a +b )x +(a +b )y +a -b =0及点P (3,4). (1)证明直线l 过某定点,并求该定点的坐标. (2)当点P 到直线l 的距离最大时,求直线l 的方程. 解:(1)证明:直线l 的方程可化为a (2x +y +1)+b (x +y -1)=0,由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y +1=0,x +y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =3,所以直线l 恒过定点(-2,3). (2)由(1)知直线l 恒过定点A (-2,3),当直线l 垂直于直线PA 时,点P 到直线l 的距离最大. 又直线PA 的斜率k PA =4-33+2=15,所以直线l 的斜率k l =-5.故直线l 的方程为y -3=-5(x +2),即5x+y+7=0.第三节圆的方程1.圆的定义及方程点M(x0,y0)与圆(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系:(1)若M(x0,y0)在圆外,则(x0-a)2+(y0-b)2>r2.(2)若M(x0,y0)在圆上,则(x0-a)2+(y0-b)2=r2.(3)若M(x0,y0)在圆内,则(x0-a)2+(y0-b)2<r2.1.(2016·全国甲卷)圆x2+y2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,则a=( )A.-43B.-34C . 3D .2解析:选A 因为圆x 2+y 2-2x -8y +13=0的圆心坐标为(1,4),所以圆心到直线ax +y -1=0的距离d =|a +4-1|a 2+1=1,解得a =-43.2.(教材习题改编)圆C 的直径的两个端点分别是A (-1,2),B (1,4),则圆C 的标准方程为________.解析:设圆心C 的坐标为(a ,b ), 则a =-1+12=0,b =2+42=3,故圆心C (0,3). 半径r =12|AB |=12[1--]2+-2=2.∴圆C 的标准方程为x 2+(y -3)2=2. 答案:x 2+(y -3)2=23.若点(1,1)在圆(x -a )2+(y +a )2=4的内部,则实数a 的取值范围是________. 解析:因为点(1,1)在圆(x -a )2+(y +a )2=4的内部,所以(1-a )2+(1+a )2<4. 即a 2<1,故-1<a <1. 答案:(-1,1)对于方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0表示圆时易忽视D 2+E 2-4F >0这一成立条件.(2016·浙江高考)已知a ∈R ,方程a 2x 2+(a +2)y 2+4x +8y +5a =0表示圆,则圆心坐标是________,半径是________.解析:由二元二次方程表示圆的条件可得a 2=a +2,解得a =2或-1.当a =2时,方程为4x 2+4y 2+4x +8y +10=0,即x 2+y 2+x +2y +52=0,配方得⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+(y +1)2=-54<0,不表示圆;当a =-1时,方程为x 2+y 2+4x +8y -5=0,配方得(x +2)2+(y +4)2=25,则圆心坐标为(-2,-4),半径是5.答案:(-2,-4) 5考点一 圆的方程基础送分型考点——自主练透1.(2017·石家庄质检)若圆C 的半径为1,点C 与点(2,0)关于点(1,0)对称,则圆C 的标准方程为( )A .x 2+y 2=1 B .(x -3)2+y 2=1 C .(x -1)2+y 2=1D .x 2+(y -3)2=1解析:选A 因为点C 与点(2,0)关于点(1,0)对称,故由中点坐标公式可得C (0,0),所以所求圆的标准方程为x 2+y 2=1.2.圆心在y 轴上且经过点(3,1)的圆与x 轴相切,则该圆的方程是( ) A .x 2+y 2+10y =0 B .x 2+y 2-10y =0 C .x 2+y 2+10x =0D .x 2+y 2-10x =0解析:选B 设圆心为(0,b ),半径为r ,则r =|b |,所以圆的方程为x 2+(y -b )2=b 2.因为点(3,1)在圆上,所以9+(1-b )2=b 2,解得b =5.所以圆的方程为x 2+y 2-10y =0.3.(2015·全国卷Ⅱ)过三点A (1,3),B (4,2),C (1,-7)的圆交y 轴于M ,N 两点,则|MN |=( )A .2 6B .8C .4 6D .10解析:选C 设圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,则⎩⎪⎨⎪⎧D +3E +F +10=0,4D +2E +F +20=0,D -7E +F +50=0.解得⎩⎪⎨⎪⎧D =-2,E =4,F =-20.∴圆的方程为x 2+y 2-2x +4y -20=0. 令x =0,得y =-2+26或y =-2-26,∴M (0,-2+26),N (0,-2-26)或M (0,-2-26),N (0,-2+26), ∴|MN |=46,故选C .4.(2016·天津高考)已知圆C 的圆心在x 轴的正半轴上,点M (0,5)在圆C 上,且圆心到直线2x -y =0的距离为455,则圆C 的方程为________________.解析:因为圆C 的圆心在x 轴的正半轴上,设C (a,0),且a >0,所以圆心到直线2x -y =0的距离d =2a 5=455,解得a =2, 所以圆C 的半径r =|CM |=4+5=3,所以圆C的方程为(x-2)2+y2=9.答案:(x-2)2+y2=91.求圆的方程的2种方法(1)直接法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程.(2)待定系数法:①若已知条件与圆心(a,b)和半径r有关,则设圆的标准方程,依据已知条件列出关于a,b,r的方程组,从而求出a,b,r的值;②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D,E,F的方程组,进而求出D,E,F的值.2.确定圆心位置的3种方法(1)圆心在过切点且与切线垂直的直线上.(2)圆心在圆的任意弦的垂直平分线上.(3)两圆相切时,切点与两圆圆心共线.解答圆的有关问题,应注意数形结合,充分运用圆的几何性质.考点二与圆有关的最值问题题点多变型考点——多角探明与圆有关的最值问题是命题的热点内容,它着重考查数形结合与转化思想.常见的命题角度有:(1)斜率型最值问题;(2)截距型最值问题;(3)距离型最值问题.角度一:斜率型最值问题1.(2016·抚顺模拟)已知实数x,y满足方程x2+y2-4x+1=0,求yx的最大值和最小值.解:原方程可化为(x-2)2+y2=3,表示以(2,0)为圆心,3为半径的圆.yx的几何意义是圆上一点与原点连线的斜率,所以设yx=k,即y=kx.当直线y =kx 与圆相切时(如图),斜率k 取最大值或最小值, 此时|2k -0|k 2+1=3,解得k =±3.所以y x的最大值为3,最小值为-3.角度二:截距型最值问题2.已知实数x ,y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0,求y -x 的最大值和最小值.解:y -x 可看作是直线y =x +b 在y 轴上的截距,如图所示,当直线y =x +b 与圆相切时,纵截距b 取得最大值或最小值,此时|2-0+b |2=3,解得b =-2±6.所以y -x的最大值为-2+6,最小值为-2-6.角度三:距离型最值问题3.已知实数x ,y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0,求x 2+y 2的最大值和最小值.解:如图所示,x 2+y 2表示圆上的一点与原点距离的平方,由平面几何知识知,在原点和圆心连线与圆的两个交点处取得最大值和最小值.又圆心到原点的距离为-2+-2=2,所以x 2+y 2的最大值是(2+3)2=7+43,x 2+y 2的最小值是(2-3)2=7-43.与圆有关的最值问题的3种常见转化法(1)形如μ=y -bx -a形式的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题. (2)形如t =ax +by 形式的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题.(3)形如(x -a )2+(y -b )2形式的最值问题,可转化为动点到定点的距离的平方的最值问题.1.设点P 是函数y =-4-x -2图象上的任意一点,点Q 坐标为(2a ,a -3)(a∈R),则|PQ |的最小值为________.解析:函数y =-4-x -2的图象表示圆(x -1)2+y 2=4的下半圆.令点Q 的坐标为(x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =2a ,y =a -3,得y =x2-3,即x-2y -6=0,作出图象如图所示.由于圆心(1,0)到直线x -2y -6=0的距离d =|1-2×0-6|12+-2=5>2,所以直线x -2y -6=0与圆(x -1)2+y 2=4相离,因此|PQ |的最小值是5-2.答案:5-22.已知m >0,n >0,若直线(m +1)x +(n +1)y -2=0与圆(x -1)2+(y -1)2=1相切,则m +n 的取值范围是________.解析:因为m >0,n >0,直线(m +1)x +(n +1)y -2=0与圆(x -1)2+(y -1)2=1相切,所以圆心C (1,1)到直线的距离为半径1,所以|m +1+n +1-2|m +2+n +2=1,即|m +n |=m +2+n +2.两边平方并整理得mn =m +n +1.由基本不等式mn ≤⎝⎛⎭⎪⎫m +n 22可得m +n +1≤⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 22,即(m +n )2-4(m +n )-4≥0,解得m +n ≥2+22. 当且仅当m =n 时等号成立.答案:已知A (2,0)为圆x 2+y 2=4上一定点,B (1,1)为圆内一点,P ,Q 为圆上的动点. (1)求线段AP 中点的轨迹方程;(2)若∠PBQ =90°,求线段PQ 中点的轨迹方程. 解:(1)设AP 的中点为M (x ,y ),由中点坐标公式可知,P 点坐标为(2x -2,2y ). 因为P 点在圆x 2+y 2=4上, 所以(2x -2)2+(2y )2=4.。
2018版高考一轮总复习数学(理)习题第8章 平面解析几何8-1含答案
(时间:40分钟)1.直线l:x sin30°+y cos150°+1=0的斜率是()A。
错误! B.错误!C.-错误!D.-错误!答案A解析设直线l的斜率为k,则k=-错误!=错误!。
2.若经过两点A(4,2y+1),B(2,-3)的直线的倾斜角为错误!,则y等于( )A.-1 B.-3C.0 D.2答案B解析由k=错误!=tan错误!=-1,得-4-2y=2,所以y=-3.3.直线ax+by+c=0同时要经过第一、第二、第四象限,则a,b,c应满足( )A.ab>0,bc<0 B.ab〉0,bc〉0C.ab<0,bc〉0 D.ab<0,bc〈0答案A解析由于直线ax+by+c=0经过第一、二、四象限,所以直线存在斜率,将方程变形为y=-错误!x-错误!.易知-错误!<0且-cb>0,故ab>0,bc〈0。
4.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( )A.1 B.2C.4 D.8答案C解析∵直线ax+by=ab(a〉0,b〉0)过点(1,1),∴a+b=ab,即1a+错误!=1,∴a+b=(a+b)错误!=2+错误!+错误!≥2+2错误!=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。
5.直线(1-a2)x+y+1=0的倾斜角的取值范围是()A。
错误!B.错误!C。
错误!∪错误!D。
错误!∪错误!解析直线的斜率k=-(1-a2)=a2-1,∵a2≥0,∴k=a2-1≥-1。
由倾斜角和斜率的关系(如图所示),该直线倾斜角的取值范围为错误!∪错误!.故选C.6.过点M(-3,5)且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程为________________.答案y=-错误!x或x-y+8=0解析(1)当直线过原点时,直线方程为y=-错误!x;(2)当直线不过原点时,设直线方程为错误!+错误!=1,即x-y=a,代入点(-3,5),得a=-8,即直线方程为x-y+8=0。
2018届高考数学文大一轮复习教师用书:第8章 平面解析
第二节 两条直线的位置关系———————————————————————————————— 1.能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直.2.能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标.3.掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两平行直线间的距离.1.两条直线平行与垂直的判定 (1)两条直线平行①对于两条不重合的直线l 1,l 2,若其斜率分别为k 1,k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2. ②当直线l 1,l 2不重合且斜率都不存在时,l 1∥l 2. (2)两条直线垂直①如果两条直线l 1,l 2的斜率存在,设为k 1,k 2,则有l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1. ②当其中一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0时,l 1⊥l 2. 2.两条直线的交点的求法直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0(A 1,B 1,C 1,A 2,B 2,C 2为常数),则l 1与l 2的交点坐标就是方程组⎩⎪⎨⎪⎧A 1x +B 1y +C 1=0,A 2x +B 2y +C 2=0的解.3.距离d =x 2-x 12+y 2-y 121.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)当直线l 1和l 2斜率都存在时,一定有k 1=k 2⇒l 1∥l 2.( ) (2)如果两条直线l 1与l 2垂直,则它们的斜率之积一定等于-1.( ) (3)点P (x 0,y 0)到直线y =kx +b 的距离为|kx 0+b |1+k2.( ) (4)已知直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0(A 1,B 1,C 1,A 2,B 2,C 2为常数),若直线l 1⊥l 2,则A 1A 2+B 1B 2=0.( )(5)若点P ,Q 分别是两条平行线l 1,l 2上的任意一点,则P ,Q 两点的最小距离就是两条平行线的距离.( )(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√2.(教材改编)已知点(a,2)(a >0)到直线l :x -y +3=0的距离为1,则a 等于( )A. 2 B .2- 2 C.2-1 D.2+1C3.直线l :(a -2)x +(a +1)y +6=0,则直线l 恒过定点________. (2,-2)4.已知直线l 1:ax +(3-a )y +1=0,l 2:x -2y =0.若l 1⊥l 2,则实数a 的值为________. 25.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________. 2(1)设a ∈R ,则“a =1”是“直线l 1:ax +2y -1=0与直线l 2:x +(a +1)y +4=0平行”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)(2017·青岛模拟)过点(-1,3)且垂直于直线x -2y +3=0的直线方程为( ) A .2x +y -1=0 B .2x +y -5=0 C .x +2y -5=0 D .x -2y +7=0(1)A (2)A1.判定直线间的位置关系,要注意直线方程中字母参数取值的影响,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,还要考虑到斜率不存在的特殊情况,同时还要注意x ,y 的系数不能同时为零这一隐含条件.2.在判断两直线平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论,可避免讨论.另外当A 2B 2C 2≠0时,比例式A 1A 2与B 1B 2,C 1C 2的关系容易记住,在解答选择、填空题时,有时比较方便.已知过点A (-2,m )和点B (m,4)的直线为l 1,直线2x +y -1=0为l 2,直线x +ny +1=0为l 3.若l 1∥l 2,l 2⊥l 3,则实数m +n 的值为( )A .-10B .-2C .0D .8Al的方程为________.(2)过点P (3,0)作一直线l ,使它被两直线l 1:2x -y -2=0和l 2:x +y +3=0所截的线段AB 以P 为中点,求此直线l 的方程. 【导学号:31222289】(1)x +3y -5=0或x =-1(2)设直线l 与l 1的交点为A (x 0,y 0),则直线l 与l 2的交点B (6-x 0,-y 0),2分由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2x 0-y 0-2=0,6-x 0-y 0+3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=113,y 0=163,6分即A ⎝ ⎛⎭⎪⎫113,163,从而直线l 的斜率k =163-0113-3=8,10分 直线l 的方程为y =8(x -3),即8x -y -24=0.12分1.求过两直线交点的直线方程,先解方程组求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程;也可利用过交点的直线系方程,再求参数.2.利用距离公式应注意:①点P (x 0,y 0)到直线x =a 的距离d =|x 0-a |,到直线y =b 的距离d =|y 0-b |;②两平行线间的距离公式要把两直线方程中x ,y 的系数化为相等.若直线l 过点A (1,-1)与已知直线l 1:2x +y -6=0相交于B 点,且|AB |=5,求直线l 的方程.①过点A (1,-1)与y 轴平行的直线为x =1.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x =1,2x +y -6=0,求得B 点坐标为(1,4),此时|AB |=5,即直线l 的方程为x =1.4分②设过点A (1,-1)且与y 轴不平行的直线为y +1=k (x -1),解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -6=0,y +1=k x -,得x =k +7k +2且y =4k -2k +2(k ≠-2,否则l 与l 1平行). 则B 点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫k +7k +2,4k -2k +2.8分又A (1,-1),且|AB |=5, 所以⎝⎛⎭⎪⎫k +7k +2-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫4k -2k +2+12=52,解得k =-34.10分因此y +1=-34(x -1),即3x +4y +1=0.综上可知,所求直线的方程为x =1或3x +4y +1=0.12分________. (2)光线从A (-4,-2)点射出,到直线y =x 上的B 点后被直线y =x 反射到y 轴上的C 点,又被y 轴反射,这时反射光线恰好过点D (-1,6),则BC 所在的直线方程是________.(1)y =2x -3 (2)10x -3y +8=0在题(1)中“将结论”改为“求点A (1,1)关于直线y =2x +1的对称点”,则结果如何?设点A (1,1)关于直线y =2x +1的对称点为A ′(a ,b ),2分 则AA ′的中点为⎝⎛⎭⎪⎫1+a 2,1+b 2,4分所以⎩⎪⎨⎪⎧1+b 2=2×1+a2+1,b -1a -1×2=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-35,b =95,10分故点A (1,1)关于直线y =2x +1的对称点为⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,95.12分 在题(1)中“关于点(1,1)对称”改为“关于直线x -y =0对称”,则结果如何? 在直线y =2x +1上任取两个点A (0,1),B (1,3),则点A 关于直线x -y =0的对称点为M (1,0),点B 关于直线x -y =0的对称点为N (3,1),6分∴根据两点式,得所求直线的方程为y -10-1=x -31-3,即x -2y -1=0.12分1.第(1)题求解的关键是利用中点坐标公式,将直线关于点的中心对称转化为点关于点的对称.2.解决轴对称问题,一般是转化为求对称点问题,关键是要抓住两点,一是已知点与对称点的连线与对称轴垂直;二是已知点与对称点为端点的线段的中点在对称轴上.(2017·广州模拟)直线x-2y+1=0关于直线x+y-2=0对称的直线方程是( ) A.x+2y-1=0 B.2x-y-1=0C.2x+y-3=0 D.x+2y-3=0B1.两直线的位置关系要考虑平行、垂直和重合.对于斜率都存在且不重合的两条直线l1,l2,l1∥l2⇔k1=k2;l1⊥l2⇔k1·k2=-1.若有一条直线的斜率不存在,那么另一条直线的斜率一定要特别注意.2.对称问题一般是将线与线的对称转化为点与点的对称,点与线的对称,利用坐标转移法.1.判断两条直线的位置关系时,首先应分析直线的斜率是否存在.两条直线都有斜率,可根据判定定理判断,若直线无斜率时,要单独考虑.2.(1)求点到直线的距离时,应先化直线方程为一般式;(2)求两平行线之间的距离时,应先将方程化为一般式且x,y的系数对应相等.课时分层训练(四十六)两条直线的位置关系A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.已知点A(1,-2),B(m,2)且线段AB的垂直平分线的方程是x+2y-2=0,则实数m的值是( )A.-2 B.-7C.3 D.1C2.(2016·北京高考)圆(x+1)2+y2=2的圆心到直线y=x+3的距离为( )A.1 B.2C. 2 D.2 2C3.若直线(a+1)x+2y=0与直线x-ay=1互相垂直,则实数a的值等于( ) A.-1 B.0C.1 D.2C4.直线mx-y+2m+1=0经过一定点,则该定点的坐标是( )A.(-2,1) B.(2,1)C.(1,-2) D.(1,2)A5.若直线l1:y=k(x-4)与直线l2关于点(2,1)对称,则直线l2经过定点( )【导学号:31222290】A.(0,4) B.(0,2)C.(-2,4) D.(4,-2)B二、填空题6.(2017·深圳模拟)直线l1的斜率为2,l1∥l2,直线l2过点(-1,1)且与y轴交于点P,则P点坐标为________.【导学号:31222291】(0,3)7.已知直线l1与l2:x+y-1=0平行,且l1与l2的距离是2,则直线l1的方程为________.x+y+1=0或x+y-3=0三、解答题9.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.【导学号:31222292】由方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y -1=0,5x +2y +1=0,得l 1,l 2的交点坐标为(-1,2).5分∵l 3的斜率为35,∴l 的斜率为-53,8分则直线l 的方程为y -2=-53(x +1),即5x +3y -1=0.12分10.已知直线l :(2a +b )x +(a +b )y +a -b =0及点P (3,4). (1)证明直线l 过某定点,并求该定点的坐标; (2)当点P 到直线l 的距离最大时,求直线l 的方程.(1)证明:直线l 的方程可化为a (2x +y +1)+b (x +y -1)=0,由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y +1=0,x +y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =3,2分∴直线l 恒过定点(-2,3).5分(2)设直线l 恒过定点A (-2,3),当直线l 垂直于直线PA 时,点P 到直线l 的距离最大.7分又直线PA 的斜率k PA =4-33+2=15,∴直线l 的斜率k l =-5.10分故直线l 的方程为y -3=-5(x +2),即5x +y +7=0.12分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2015·广东高考)平行于直线2x +y +1=0且与圆x 2+y 2=5相切的直线的方程是( )A .2x -y +5=0或2x -y -5=0B .2x +y +5=0或2x +y -5=0C .2x -y +5=0或2x -y -5=0D .2x +y +5=0或2x +y -5=0 D2.(2017·洛阳模拟)在直角坐标平面内,过定点P 的直线l :ax +y -1=0与过定点Q 的直线m :x -ay +3=0相交于点M ,则|MP |2+|MQ |2的值为________.103.若m >0,n >0,点(-m ,n )关于直线x +y -1=0的对称点在直线x -y +2=0上,求1m +1n的最小值.易知点(-m ,n )关于直线x +y -1=0的对称点为M (1-n,1+m ).3分又点M (1-n,1+m )在直线x -y +2=0上, ∴1-n -(1+m )+2=0,即m +n =2.6分 于是1m +1n =12(m +n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +1n =1+12⎝ ⎛⎭⎪⎫n m +m n ≥1+12·2n m ·mn=2,10分 当且仅当m =n =1时,上式等号成立. 因此1m +1n的最小值为2.12分。
2018届高考数学文大一轮复习检测:第八章 平面解析几
课时作业53 双曲线一、选择题1.双曲线y 23-x 2=1的渐近线方程为( )A .y =±3xB .y =±33x C .y =±2xD .y =±233x 解析:由y 23-x 2=1,得a b =31,渐近线方程为y =±3x.答案:A2.椭圆x 26+y 2a 2=1与双曲线x 2a -y24=1有相同的焦点,则实数a 的值是( )A .12B .1或-2C .1或12D .1解析:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a>0,6-a 2=a +4⇒a =1.答案:D3.(2016·新课标全国卷Ⅰ)已知方程x 2m 2+n -y23m 2-n =1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( )A .(-1,3)B .(-1,3)C .(0,3)D .(0,3)解析:由题意得(m 2+n)(3m 2-n)>0,解得-m 2<n<3m 2,又由该双曲线两焦点间的距离为4,得m 2+n +3m 2-n =4,即m 2=1,所以-1<n<3.答案:A4.已知l 是双曲线C :x 22-y24=1的一条渐近线,P 是l 上的一点,F 1,F 2是C 的两个焦点,若PF 1→·PF 2→=0,则P 到x 轴的距离为( )A .233B . 2C .2D .263解析:F 1(-6,0),F 2(6,0),不妨设l 的方程为y =2x ,则可设P(x 0,2x 0),由PF 1→·PF 2→=(-6-x 0,-2x 0)·(6-x 0,-2x 0)=3x 20-6=0,得x 0=±2,故P 到x 轴的距离为2|x 0|=2,故选C .答案:C5.过双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的右焦点与对称轴垂直的直线与渐近线交于A ,B 两点,若△OAB 的面积为13bc3,则双曲线的离心率为( ) A .52 B .53 C .132D .133解析:由题意可求得|AB|=2bc a ,所以S △OAB =12×2bc a ×c=13bc 3,整理得c a =133,即e=133,故选D . 答案:D6.设双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的两条渐近线与直线x =a2c 分别交于A ,B 两点,F 为该双曲线的右焦点.若60°<∠AFB<90°,则该双曲线的离心率的取值范围是( )A .(1,2)B .(2,2)C .(1,2)D .(2,+∞)解析:双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的两条渐近线方程为y =±b a x ,x =a 2c 时,y =±abc ,不妨设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2c ,ab c ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫a2c,-ab c ,∵60°<∠AFB<90°,∴33<k FB <1,∴33<ab c c -a 2c<1,∴33<a b <1,∴13<a 2c 2-a2<1,∴1<e 2-1<3,∴2<e<2.故选B . 答案:B 二、填空题7.若双曲线的渐近线方程为x±2y =0,焦距为10,则该双曲线的方程为__________________________.解析:设双曲线的方程为x 2-4y 2=λ(λ≠0),焦距2c =10,c 2=25, 当λ>0时,x 2λ-y 2λ4=1,λ+λ4=25,∴λ=20;当λ<0时,y 2-λ4-x 2-λ=1,-λ+⎝ ⎛⎭⎪⎫-λ4=25,∴λ=-20. 故该双曲线的方程为 x 220-y 25=1或y 25-x220=1. 答案:x 220-y 25=1或y 25-x220=18.(2016·浙江卷)设双曲线x 2-y23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2.若点P 在双曲线上,且△F 1PF 2为锐角三角形,则|PF 1|+|PF 2|的取值范围是________.解析:由题意不妨设点P 在双曲线的右支上,现考虑两种极限情况:当PF 2⊥x 轴时,|PF 1|+|PF 2|有最大值8;当∠P 为直角时,|PF 1|+|PF 2|有最小值27.因为△F 1PF 2为锐角三角形,所以|PF 1|+|PF 2|的取值范围为(27,8).答案:(27,8)9.(2016·北京卷)双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的渐近线为正方形OABC 的边OA ,OC 所在的直线,点B 为该双曲线的焦点.若正方形OABC 的边长为2,则a =________.解析:双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±ba x ,由已知可得两条渐近线方程互相垂直,由双曲线的对称性可得b a =1.又正方形OABC 的边长为2,所以c =22,所以a 2+b 2=c 2=(22)2,解得a =2.答案:2 三、解答题10.已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0),A 1,A 2分别是双曲线的左、右顶点,M(x 0,y 0)是双曲线上除两顶点外的一点,直线MA 1与直线MA 2的斜率之积是14425.(1)求双曲线的离心率;(2)若该双曲线的焦点到渐近线的距离是12,求双曲线的方程.解:(1)易知A 1(-a,0),A 2(a,0),∵M(x 0,y 0)在双曲线上,∴x 20a -y 20b =1,变形得y 2x 0-a =b 2a 2.∵kMA 1·kMA 2=y 0x 0+a ·y 0x 0-a =y 20x 20-a 2=b 2a 2=14425,∴e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a 2=16925,∴e=135. (2)双曲线的一条渐近线为y =ba x ,即bx -ay =0,右焦点(c,0)到渐近线的距离d =|bc|a 2+b2=b =12,由(1)得b 2a 2=122a 2=14425,∴a 2=25,∴双曲线的方程为x 225-y 2144=1. 11.设A ,B 分别为双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右顶点,双曲线的实轴长为43,焦点到渐近线的距离为 3.(1)求双曲线的方程; (2)已知直线y =33x -2与双曲线的右支交于M 、N 两点,且在双曲线的右支上存在点D ,使OM →+ON →=tOD →,求t 的值及点D 的坐标.解:(1)由题意知a =23,∴一条渐近线为y =b 23x ,即bx -23y =0,∴|bc|b 2+12=3.∴b 2=3,∴双曲线的方程为x 212-y23=1.(2)设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),D(x 0,y 0), 则x 1+x 2=tx 0,y 1+y 2=ty 0.将直线方程代入双曲线方程得x 2-163x +84=0,则x 1+x 2=163,y 1+y 2=12. ∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0y 0=433,x 212-y 203=1,∴⎩⎨⎧x 0=43,y 0=3.由OM →+ON →=tOD →,得(163,12)=(43t ,3t),∴t=4,点D 的坐标为(43,3).1.(2017·河北石家庄模拟)已知直线l 与双曲线C :x 2-y 2=2的两条渐近线分别交于A ,B 两点,若AB 的中点在该双曲线上,O 为坐标原点,则△AOB 的面积为( )A .12B .1C .2D .4解析:由题意得,双曲线的两条渐近线方程为y =±x,设A(x 1,x 1),B(x 2,-x 2),则OA⊥OB,AB 的中点为⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,x 1-x 22,又因为AB 的中点在双曲线上,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 222-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-x 222=2,化简得x 1x 2=2,所以S △AOB =12|OA|·|OB|=12|2x 1|·|2x 2|=|x 1x 2|=2,故选C .答案:C2.(2017·福建漳州八校联考)已知椭圆C 1:x 2a 21+y 2b 21=1(a 1>b 1>0)与双曲线C 2:x 2a 22-y2b 22=1(a 2>0,b 2>0)有相同的焦点F 1,F 2,点P 是两曲线的一个公共点,e 1,e 2又分别是两曲线的离心率,若PF 1⊥PF 2,则4e 21+e 22的最小值为( )A .52B .4C .92D .9解析:由题意设焦距为2c ,令P 在双曲线的右支上,由双曲线的定义知|PF 1|-|PF 2|=2a 2,①由椭圆定义知|PF 1|+|PF 2|=2a 1,② 又∵PF 1⊥PF 2,∴|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,③①2+②2,得|PF 1|2+|PF 2|2=2a 21+2a 22,④ 将④代入③,得a 21+a 22=2c 2, ∴4e 21+e 22=4c 2a 21+c2a 22=21+a 222a 21+a 21+a 222a 22=52+2a 22a 21+a 212a 22≥52+22a 22a 21·a 212a 22=92,当且仅当2a 22a 21=a 212a 22,即a 21=2a 22时,取等号.故选C . 答案:C3.设双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的右焦点为F ,左、右顶点分别为A 1、A 2,过点F且与双曲线C 的一条渐近线平行的直线l 与另一条渐近线相交于点P ,若点P 恰好在以A 1A 2为直径的圆上,则双曲线的离心率为________.解析:由题意知,双曲线的渐近线的斜率为b a 或-ba,点F 的坐标为(c,0),不妨设直线l 的方程为y =ba (x -c),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =ba -y =-ba x,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =c2y =-bc2a.因为点P恰好在以A 1A 2为直径的圆上,所以(c 2)2+(-bc 2a )2=a 2,化简得c 2(a 2+b 2)=4a 4,又c 2=a 2+b 2,故(c a )4=4,即e =c a= 2.答案: 24.已知双曲线C :x 2-y 2=1及直线l :y =kx -1. (1)若l 与C 有两个不同的交点,求实数k 的取值范围;(2)若l 与C 交于A ,B 两点,O 是坐标原点,且△AOB 的面积为2,求实数k 的值.解:(1)双曲线C 与直线l 有两个不同的交点,则方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-y 2=1,y =kx -1有两个不同的实数根,整理得(1-k 2)x 2+2kx -2=0.∴⎩⎪⎨⎪⎧1-k 2≠0,Δ=4k 2+-k2,解得-2<k<2且k≠±1.双曲线C 与直线l 有两个不同的交点时,k 的取值范围是(-2,-1)∪(-1,1)∪(1,2).(2)设交点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 直线l 与y 轴交于点D(0,-1),由(1)知,C 与l 联立的方程为(1-k 2)x 2+2kx -2=0.∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-2k1-k2,x 1x 2=-21-k 2.当A ,B 在双曲线的一支上且|x 1|>|x 2|时, S △OAB =S △OAD -S △OBD =12(|x 1|-|x 2|)=12|x 1-x 2|; 当A ,B 在双曲线的两支上且x 1>x 2时,S △OAB =S △ODA +S △OBD =12(|x 1|+|x 2|)=12|x 1-x 2|.∴S △OAB =12|x 1-x 2|=2,∴(x 1-x 2)2=(22)2,即⎝⎛⎭⎪⎫-2k 1-k 22+81-k 2=8,解得k =0或k =±62. 又∵-2<k<2,且k≠±1, ∴当k =0或k =±62时,△AOB 的面积为 2.。
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第八篇平面解析几何(必修、选修)
第节直线与方程
【选题明细表】
基础对点练(时间分钟)
.已知线段的中点在坐标原点,且()(),则等于( )
() ()() ()
解析:由题意得解得
故()().
所以.
.(·甘肃武威校级期末)如果>>,那么直线不经过的象限是( ) ()第一象限()第二象限
()第三象限()第四象限
解析:由题意可知≠,故直线的方程可化为,
由>>可得><,
由斜率和截距的几何意义可知直线不经过第二象限,
故选.
.直线(≠)的图象只可能是( )
解析:因为,
由图可知,对于直线>且<,对于直线>且>,即<且>,满足题意.选. .(·辽宁葫芦岛校级期中)若三点()()()共线,则( )
() () ()()
解析:三点()()()共线⇒∥,
()(),
得×()()⇒,
故选.
.(·银川一模)经过圆的圆心,且与直线垂直的直线方程是( ) () ()
() ()
解析:设与直线垂直的直线方程为,
把圆的圆心()代入,得,
所以所求直线方程为,故选.
.(·永州二模)已知直线,则“”是“⊥”的( )
()充分不必要条件()必要不充分条件
()充要条件()既不充分也不必要条件
解析:由⊥得·得或,。