高三数学解析几何专题复习讲义(含答案解析)
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显然直线 存在斜率且斜率不为 ,
设直线 方程为 . ,得 .
,由 得 ,
设 ,又因为 , ,
,即 .
由 ,所以 ,解得 , .
解法4:假设存在点 使得四边形 为梯形.
由题可知,显然 不平行,所以 与 平行,
所以 .过点 作 于 ,则有 ,
, ,即 ,代入椭圆方程,求得 ,
.
2.(东城区2016.4理科)已知抛物线 ,焦点 , 为坐标原点,直线 (不垂直 轴)过点 且与抛物线 交于 两点,直线 与 的斜率之积为 .
(Ⅰ)求抛物ຫໍສະໝຸດ Baidu 的方程;
(Ⅱ)若 为线段 的中点,射线 交抛物线 于点 ,求证: .
备注:以抛物线为背景,核心变量的选择(直线方程的不同形式);几何特征翻译代数关系(先转化再翻译)
解:(Ⅰ)因为直线 过点 且与抛物线 交于 两点, ,
设 , ,直线 (不垂直 轴)的方程可设为 .
所以 , .
因为直线 与 的斜率之积为 ,
③三角形面积: 底×高,正弦定理面积公式
④夹角:向量夹角;两角差正切;余弦定理;正弦定理面积公式
⑤面积之比,线段之比:面积比转化为线段比,线段比转化为坐标差之比
⑥三点共线:利用向量或相似转化为坐标差之比
⑦垂直平分:两直线垂直的条件及中点坐标公式
⑧点关于直线的对称,点关于点,直线关于直线对称
⑨直线与圆的位置关系
二轮复习——解析几何
一.专题内容分析
解析几何:解析几何综合问题(椭圆或抛物线)及基本解答策略+圆锥曲线的定义和几何性质+直线与圆+极坐标、参数方程+线性规划
二.解答策略与核心方法、核心思想
圆锥曲线综合问题的解答策略:
核心量的选择:
常见的几何关系与几何特征的代数化:
①线段的中点:坐标公式
②线段的长:弦长公式;解三角形
(Ⅱ) 是椭圆 在 轴右侧部分上的两个动点,若原点 到直线 的距离为 ,证明:△ 的周长为定值.
解:(Ⅰ)椭圆 的方程为 .
(Ⅱ) 当 垂直于 轴时,可得 .
当 不垂直于 轴时,设 的方程为 .
因为原点 到直线 的距离为 ,所以 ,即 .
由 得 ,
即 .
设 , ,则 , .
所以
.
因为 , 在 轴右侧,所以 ,所以 .
所以 .
所以 ,得 .……4分
由 消 得
其中
所以 , .
所以 ,抛物线 .……8分
(Ⅱ)设 ,因为 为线段 的中点,
所以 , .
所以直线 的斜率为 .
直线 的方程为 代入抛物线 的方程,
得 .
所以 .
因为 ,
所以 .……13分
3.(东城区2018.5文科)已知椭圆 的右焦点为 ,离心率为 .
(Ⅰ)求椭圆 的方程;
由题可知,显然 不平行,所以 与 平行, ,
显然直线 斜率存在,设直线 方程为 .
由 ,所以 ,所以 ,又 ,所以 .
直线 方程为 ,由 ,消 ,
得 .
又 ,所以 ,即 ,
. .
由 可得 ,
解得 , , ,
解法3:(Ⅰ)椭圆 的方程为 .
(Ⅱ)假设存在点 使得四边形 为梯形.
由题可知,显然 不平行,所以 与 平行, .
解法1:(Ⅰ)椭圆 的方程为 .
(Ⅱ)假设存在点 使得四边形 为梯形.
由题可知,显然 不平行,所以 与 平行,即 .
设点 , , , ,
直线 方程为 ,
由点 在直线 上,则
联立, ,显然 ,可解得 .
又由点 在椭圆上, ,所以 ,即 ,
将其代入 ,解得 , .
解法2:(Ⅰ)椭圆 的方程为 .
(Ⅱ)假设存在点 使得四边形 为梯形.
A. B. C. D.
6.已知圆 的参数方程为 ( 为参数),以原点为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为 ,则直线截圆 所得的弦长是_____________.
7.设集合 ,集合 ,若 ,则实数 的取值范围是
(A) (B)
(C) (D)
答案.提示:由图可知,不等式组所表示的区域非空当且仅当点( )位于直线 的下方,即 ,由此解得 。
所以 ,同理 .
所以 .
所以 .
综上,△ 的周长等于椭圆 的长轴长 .
解法2:作 于 ,所以 ,
所以 ,
即 ,
同理 ,
所以 ,
又 ,同理 .
所以.
综上,△ 的周长等于椭圆 的长轴长 .
解析几何选择填空题练习:
1.(2018年全国3卷)设 是双曲线 的左、右焦点, 是原点.过 作 一条渐近线的垂线,垂足为 .若 ,则 的离心率为( )
⑩等腰三角形,平行四边形,菱形,矩形,正方形,圆等图形的特征
代数运算:设参、消参
重视基本解题思路的归纳与整理但不要模式化,学会把不同类型的几何问题转化成代数形式.
三.典型例题分析
1.(海淀区2017.4)已知椭圆C: 的左、右顶点分别为A,B,且 ,离心率为 .
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设点 ,若点P在直线 上,直线 与椭圆交于另一点 判断是否存在点 ,使得四边形 为梯形?若存在,求出点 的坐标;若不存在,说明理由.
A. B.2C. D.
分析:由题可知 ,所以 ,
在 中, ,
又在 中, ,
,所以
所以 ,所以离心率 .故选C.
解法二:过左焦点作渐近线的垂线,垂足为Q,利用直角三角形勾股定理建立关系,可求。
2.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于点A,B,
交其准线l于点C,若BC=2BF,且AF=3,则此抛物线的方程为_____.
分析:∠BCB1=30°,
∴∠AFx=60°.
则△AA1F为等边三角形,
过F作FF1⊥AA1于F1,
则F1为AA1的中点,设l交x轴于K,
则KF=A1F1= AA1= AF,即p= ,
∴抛物线方程为y2=3x.
3.(2018年北京高考)已知椭圆 ,双曲线 .若双曲线 的两条渐近线与椭圆 的四个交点及椭圆 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆 的离心率为;双曲线 的离心率为.
解析:连接 ,根据椭圆的定义可知, , .
由图中 为正六边形,得 .
所以,在直角三角形 中, , .
故椭圆的离心率为 .
由题可知,双曲线的一条渐近线的方程为 .
所以 .
双曲线的离心率为 .
4.在极坐标系 中,方程 表示的圆为D
(A)(B)(C)(D)
5.直线 的参数方程为 ( 为参数),则 的倾斜角大小为C
原题等价于函数 的最大值小于2, 即 。
8.若实数 满足不等式组 则 的取值范围是
(A) (B)
(C) (D)
(6)D
设直线 方程为 . ,得 .
,由 得 ,
设 ,又因为 , ,
,即 .
由 ,所以 ,解得 , .
解法4:假设存在点 使得四边形 为梯形.
由题可知,显然 不平行,所以 与 平行,
所以 .过点 作 于 ,则有 ,
, ,即 ,代入椭圆方程,求得 ,
.
2.(东城区2016.4理科)已知抛物线 ,焦点 , 为坐标原点,直线 (不垂直 轴)过点 且与抛物线 交于 两点,直线 与 的斜率之积为 .
(Ⅰ)求抛物ຫໍສະໝຸດ Baidu 的方程;
(Ⅱ)若 为线段 的中点,射线 交抛物线 于点 ,求证: .
备注:以抛物线为背景,核心变量的选择(直线方程的不同形式);几何特征翻译代数关系(先转化再翻译)
解:(Ⅰ)因为直线 过点 且与抛物线 交于 两点, ,
设 , ,直线 (不垂直 轴)的方程可设为 .
所以 , .
因为直线 与 的斜率之积为 ,
③三角形面积: 底×高,正弦定理面积公式
④夹角:向量夹角;两角差正切;余弦定理;正弦定理面积公式
⑤面积之比,线段之比:面积比转化为线段比,线段比转化为坐标差之比
⑥三点共线:利用向量或相似转化为坐标差之比
⑦垂直平分:两直线垂直的条件及中点坐标公式
⑧点关于直线的对称,点关于点,直线关于直线对称
⑨直线与圆的位置关系
二轮复习——解析几何
一.专题内容分析
解析几何:解析几何综合问题(椭圆或抛物线)及基本解答策略+圆锥曲线的定义和几何性质+直线与圆+极坐标、参数方程+线性规划
二.解答策略与核心方法、核心思想
圆锥曲线综合问题的解答策略:
核心量的选择:
常见的几何关系与几何特征的代数化:
①线段的中点:坐标公式
②线段的长:弦长公式;解三角形
(Ⅱ) 是椭圆 在 轴右侧部分上的两个动点,若原点 到直线 的距离为 ,证明:△ 的周长为定值.
解:(Ⅰ)椭圆 的方程为 .
(Ⅱ) 当 垂直于 轴时,可得 .
当 不垂直于 轴时,设 的方程为 .
因为原点 到直线 的距离为 ,所以 ,即 .
由 得 ,
即 .
设 , ,则 , .
所以
.
因为 , 在 轴右侧,所以 ,所以 .
所以 .
所以 ,得 .……4分
由 消 得
其中
所以 , .
所以 ,抛物线 .……8分
(Ⅱ)设 ,因为 为线段 的中点,
所以 , .
所以直线 的斜率为 .
直线 的方程为 代入抛物线 的方程,
得 .
所以 .
因为 ,
所以 .……13分
3.(东城区2018.5文科)已知椭圆 的右焦点为 ,离心率为 .
(Ⅰ)求椭圆 的方程;
由题可知,显然 不平行,所以 与 平行, ,
显然直线 斜率存在,设直线 方程为 .
由 ,所以 ,所以 ,又 ,所以 .
直线 方程为 ,由 ,消 ,
得 .
又 ,所以 ,即 ,
. .
由 可得 ,
解得 , , ,
解法3:(Ⅰ)椭圆 的方程为 .
(Ⅱ)假设存在点 使得四边形 为梯形.
由题可知,显然 不平行,所以 与 平行, .
解法1:(Ⅰ)椭圆 的方程为 .
(Ⅱ)假设存在点 使得四边形 为梯形.
由题可知,显然 不平行,所以 与 平行,即 .
设点 , , , ,
直线 方程为 ,
由点 在直线 上,则
联立, ,显然 ,可解得 .
又由点 在椭圆上, ,所以 ,即 ,
将其代入 ,解得 , .
解法2:(Ⅰ)椭圆 的方程为 .
(Ⅱ)假设存在点 使得四边形 为梯形.
A. B. C. D.
6.已知圆 的参数方程为 ( 为参数),以原点为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为 ,则直线截圆 所得的弦长是_____________.
7.设集合 ,集合 ,若 ,则实数 的取值范围是
(A) (B)
(C) (D)
答案.提示:由图可知,不等式组所表示的区域非空当且仅当点( )位于直线 的下方,即 ,由此解得 。
所以 ,同理 .
所以 .
所以 .
综上,△ 的周长等于椭圆 的长轴长 .
解法2:作 于 ,所以 ,
所以 ,
即 ,
同理 ,
所以 ,
又 ,同理 .
所以.
综上,△ 的周长等于椭圆 的长轴长 .
解析几何选择填空题练习:
1.(2018年全国3卷)设 是双曲线 的左、右焦点, 是原点.过 作 一条渐近线的垂线,垂足为 .若 ,则 的离心率为( )
⑩等腰三角形,平行四边形,菱形,矩形,正方形,圆等图形的特征
代数运算:设参、消参
重视基本解题思路的归纳与整理但不要模式化,学会把不同类型的几何问题转化成代数形式.
三.典型例题分析
1.(海淀区2017.4)已知椭圆C: 的左、右顶点分别为A,B,且 ,离心率为 .
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设点 ,若点P在直线 上,直线 与椭圆交于另一点 判断是否存在点 ,使得四边形 为梯形?若存在,求出点 的坐标;若不存在,说明理由.
A. B.2C. D.
分析:由题可知 ,所以 ,
在 中, ,
又在 中, ,
,所以
所以 ,所以离心率 .故选C.
解法二:过左焦点作渐近线的垂线,垂足为Q,利用直角三角形勾股定理建立关系,可求。
2.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于点A,B,
交其准线l于点C,若BC=2BF,且AF=3,则此抛物线的方程为_____.
分析:∠BCB1=30°,
∴∠AFx=60°.
则△AA1F为等边三角形,
过F作FF1⊥AA1于F1,
则F1为AA1的中点,设l交x轴于K,
则KF=A1F1= AA1= AF,即p= ,
∴抛物线方程为y2=3x.
3.(2018年北京高考)已知椭圆 ,双曲线 .若双曲线 的两条渐近线与椭圆 的四个交点及椭圆 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆 的离心率为;双曲线 的离心率为.
解析:连接 ,根据椭圆的定义可知, , .
由图中 为正六边形,得 .
所以,在直角三角形 中, , .
故椭圆的离心率为 .
由题可知,双曲线的一条渐近线的方程为 .
所以 .
双曲线的离心率为 .
4.在极坐标系 中,方程 表示的圆为D
(A)(B)(C)(D)
5.直线 的参数方程为 ( 为参数),则 的倾斜角大小为C
原题等价于函数 的最大值小于2, 即 。
8.若实数 满足不等式组 则 的取值范围是
(A) (B)
(C) (D)
(6)D