解析几何讲义详解
高考数学解析几何专题讲义第11讲--圆锥曲线的光学性质及其应用
二、典例分析
类型 1：解决入射与反射问题 【例 1】设抛物线 C : y2 x ，一光线从点 A(5, 2) 射出，平行 C 的对称轴，
射在 C 上的 P 点，经过反射后，又射到 C 上的 Q 点，则 P 点的坐标
P x0 ,y0 在椭圆上，∴ tan
b2 cy0
，同理， PF2 到 l
所成的角 满足 tan k k2 1 kk2
b2 cy0
，
∴
tan
tan
，而
,
0,
2
，∴
1.2 双曲线的光学性质： 从双曲线一个焦点发出的光，经过双曲线反射后，反射光线的反向延长线都汇聚到双曲线的另一个焦点上；
(见图 1.2) 双曲线这种反向虚聚焦性质，在天文望远镜的设计等方面，也能找到实际应用．
1.3 抛物线的光学性质： 从抛物线的焦点发出的光，经过抛物线反射后，反射光线都平行于抛物线的轴(如图 1.3) 抛物线这种聚焦特性，成为聚能装置或定向发射装置的最佳选择．例如探照灯、汽车大灯等反射镜面的纵
剖线是抛物线，把光源置于它的焦点处，经镜面反射后能成为平行光束，使照射距离加大，并可通过转动抛物 线的对称轴方向，控制照射方向．卫星通讯像碗一样接收或发射天线，一般也是以抛物线绕对称轴旋转得到的， 把接收器置于其焦点，抛物线的对称轴跟踪对准卫星，这样可以把卫星发射的微弱电磁波讯号射线，最大限度 地集中到接收器上，保证接收效果；反之，把发射装置安装在焦点，把对称轴跟踪对准卫星，则可以使发射的 电磁波讯号射线能平行地到达卫星的接收装置，同样保证接收效果．最常见的太阳能热水器，它也是以抛物线 镜面聚集太阳光，以加热焦点处的贮水器的．
高考数学解析几何专题讲义第28讲--仿射变换
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0) （其中）与过点
A2,0, B 0,1 的直线有只且只有1个公共点 T
，且
椭圆的离心率 e 3 ． 2
（Ⅰ）求椭圆的方程；
（ Ⅱ ） 设 F1, F2 分 别 为 椭 圆 的 焦 点 ， M 为 线 段 AF2 的 中 点 ， 求 证 ：
ATM AF1T ． 解析： （Ⅰ）如下图
当椭圆的内接四边形的面积 2ab 时， 其对应的圆内接四边形的面积就是 2ab 1 2 ，
ab 由平面几何知识知圆的内接正方形的面积为 2 ，
而这样的内接正方形有无数个，
还原到椭圆可知对应的椭圆内接四边形也有无数个，
故选 D．
【例
4】（2014 年高考全国新课标
1 卷理第
20
题）已知点 A0, 2 ，椭圆 E ：
解析：
在伸缩变换
:
x
y
x a y b
下，椭圆（如下图）变成圆，
（Ⅰ）由伸缩变换性质知 kAB
a b
k
AB
a b
, kOP
a b
kOP
a 2b
，
又在椭圆中 P 为 AB 的中点，则在单位圆中 P 为 AB 的中点，
则 OP
AB ，故 kABkOP
a2 2b2
1，
即 a2 2b2 ，
又因为直线 x y 3 0 过椭圆的右焦点，
bk． a
性质 3：线段 AB 中点 E 变成线段 AB 中点 E ．
性质 4：直线与曲线的位置关系保持不变．
性质 5：直线 AB 上线段成比例，则变成直线 AB 上对应的线段仍成比例．
性质
6：
S
高考数学解析几何专题讲义第25讲-调和点列-极点极线
解析：方法一（高考标准答案 1）：
直线
AT
:
y
m 12
(x
3)
，直线
BT
:
y
m 6
(x
3)
，设
M
(x1,
y1 ),
N (x2 ,
y2 )
，
联立
AT
与椭圆，则
y1
x12
9
m 12
(x1
y12 1 5
3)
（第 18 题图）
得
x1
y1
240 3m2 80 m2 40m 80 m2
二、典例分析
类型 1：客观题中结论的直接运用 例 1（2013•山东）过点（3，1）作圆 (x 1)2 y2 1 的两条切线，切点分别为 A 、B 则直线 AB 的方程为（ ）
A． 2x y 3 0
B． 2x y 3 0
C． 4x y 3 0
D． 4x y 3 0
解析：直线 AB 是点（3，1）对应的极线，则方程为 3 1 x 1 1 y 1 ，即 2x y 3 0 ．故选 A．
则极线为切线 l
:
x0 x a2
y0 y b2
1 ；
③极点 P(x0 , y0 ) 在椭圆内，过点 P 作椭圆的弦 AB ，
分别过
A, B
作椭圆切线，则切线交点轨迹为极线
x0 x a2
y0 y b2
1；
（3）圆锥曲线的焦点为极点，对应准线为极线.
（二）重要性质
性质 1：调和点列的几种表示形式
如图，若 A,C, B, D 四点构成调和点列，则有
GF FH
本题证明：
如图，可将椭圆 x2 y2 1 伸缩变换为 x2 y2 9 ，因为 AMB ANB 90 ，则 B 为 ATF 高的交点， 95
高中数学讲义：解析几何专题双曲线(解析版)
圆锥曲线第2讲 双曲线【知识要点】 一、双曲线的概念 1. 双曲线的第一概念：平面内到两个定点、的距离之差的绝对值等于定长（）的点的轨迹叫双曲线，这两个定点叫做双曲线的核心，两个核心之间的距离叫做焦距。
注1：在双曲线的概念中，必需强调：到两个定点的距离之差的绝对值（记作），不但要小于这两个定点之间的距离（记作），而且还要大于零，不然点的轨迹就不是一个双曲线。
具体情形如下：（ⅰ）当时，点的轨迹是线段的垂直平分线； （ⅱ）当时，点的轨迹是两条射线； （ⅲ）当时，点的轨迹不存在； （ⅳ）当时，点的轨迹是双曲线。
专门地，假设去掉概念中的“绝对值”，那么点的轨迹仅表示双曲线的一支。
注2：假设用M 表示动点，那么双曲线轨迹的几何描述法为（，），即。
2. 双曲线的第二概念：平面内到某必然点的距离与它到定直线的距离之比等于常数（）的点的轨迹叫做双曲线。
二、双曲线的标准方程 1. 双曲线的标准方程（1）核心在轴、中心在座标原点的双曲线的标准方程是（，）； （2）核心在轴、中心在座标原点的双曲线的标准方程是（，）.注：假设题目已给出双曲线的标准方程，那其核心究竟是在轴仍是在轴，要紧看实半轴跟谁走。
假设实半轴跟走，那么双曲线的核心在轴；假设实半轴跟走，那么双曲线的核心在轴。
2. 等轴双曲线当双曲线的实轴与虚轴等长时（即），咱们把如此的双曲线称为等轴双曲线，其标准方程为（）注：假设题目已明确指出所要求的双曲线为等轴双曲线，那么咱们可设该等轴双曲线的方程为（），再结合其它条件，求出的值，即可求出该等轴双曲线的方程。
进一步讲，假设求得的，那么该等轴双曲线的核心在轴、中心在座标原点；假设求得的，那么该等轴双曲线的核心在轴、中心在座标原点。
三、双曲线的性质以标准方程（，）为例，其他形式的方程可用一样的方式取得相关结论。
（1）范围：，即或；1F 2F a 22120F F a <<a 221F F c 202=a 21F F c a 22=c a 22>c a 220<<a MF MF 221=-ca 220<<c F F 221=2121F F MF MF <-e 1>e x 12222=-b y a x 0>a 0>b y 12222=-b x a y 0>a 0>b x yx x y yb a 22=λ=-22y x 0≠λλ=-22y x 0≠λλ0>λx 0<λy 12222=-b y a x 0>a 0>b ax ≥a x ≥a x -≤（2）对称性：关于轴、轴轴对称，关于坐标原点中心对称；（3）极点：左、右极点别离为、； （4）核心：左、右核心别离为、； （5）实轴长为，虚轴长为，焦距为；（6）实半轴、虚半轴、半焦距之间的关系为；（7）准线：； （8）焦准距：；（9）离心率：且. 越小，双曲线的开口越小；越大，双曲线的开口越大；（10）渐近线：； （11）焦半径：假设为双曲线右支上一点，那么由双曲线的第二概念，有，；（12）通径长：.注1：双曲线（，）的准线方程为，渐近线方程为。
解析几何讲义详解
解决解析几何的基本思路和流程讲义稿解析几何的本质：用代数方法解决几何问题，即由图形到代数的问题。
从这个意义上讲，解决解析几何问题的基本思路和流程就应该是（1）画出图形（2）找出几何关系（3）把几何关系转化为代数关系(4)代数运算。
图形：形状、位置、大小三个要素。
函数解析式（方程）⇒⇒⇒⇒点的坐标（描点）图像（图形）点代数式 因此，解析几何问题要从图形中的“点”找出几何关系和代数关系。
看见“点”想位置：（1）“点”的自身位置：直角坐标系的意义就在于把一个点的位置分解为一个水平位置和一个竖直位置。
如点（2,3）的水平位置是相对于原点方向向右、距离为2，竖直位置是相对于原点方向向上、距离为3.（2）“点”相对于其他点或线的位置关系。
点⎧⎪⎧⎧⎨⎪⇒⎨⎨⎪⎪⎩⎩⎩表达位置（水平位置、竖直位置）代数关系：函数关系、方程关系知道位置找关系表达关系几何关系：与其他点或线的关系知道关系找位置一、 关于直线直线需要确定其形状和位置。
其中形状即直线的倾斜程度，由直线的倾斜角α（或斜率k ，k=tg α）确定，位置由直线上的一个点000(,)P x y 确定。
因此，直线的代数表达式（称之为直线的方程）是00()y y k x x -=-（k 存在的前提下）。
（1）因为直线的确定需要形状和位置两个要素，所以求直线的方程就需要两个相互独立的条件。
比如已知两个点的坐标或已知一个点的坐标和直线的斜率等等。
（2）如果直线的形状（即直线的倾斜程度）不能确定（x或y前面有字母系数），那么直线方程表达的就是过定点的直线集合。
（如kx+y-2k+1=0，过定点（2，-1）的直线集合；X+ky+1=0，过定点（-1,0）的直线集合等等。
（3）如果直线的位置（即直线过的点）不能确定（x或y前面没有字母系数、形状确定），那么直线方程表达的就是平行线集合。
如x-2y+k=0，斜率为1k 的平行线集合22x+y+b=0，斜率为k=-2的平行线集合等等。
“中学数学必备解析几何课件讲义”
学会直线的一般式方程，了解其意义及在求解直线问题上的应用。
圆的标准式
学会圆的标准式方程，了解其几何性质及在求解圆的问题上的应用。
圆的一般式
学会圆的一般式方程，了解其意义及在求解圆的问题上的应用。
直线与圆的位置关系
1 判定方法
学会判定直线与圆的位置关系的方法，了解其相对位置的几何意义。
2 求解方法
3
空间图形位置关系
掌握解决空间图形位置关系的方法的定义及公式，理解 其几何特征。
平移与伸缩
学会求双曲线方程，理解平移和 伸缩对双曲线特征的影响。
应用
掌握双曲线的相关几何应用，学 会解决相关几何问题。
空间直角坐标系及其应用
1
定义
学会空间直角坐标系的定义及其应用，理解空间几何的特征。
2
向量
掌握空间向量及其运算法则，学会用向量表示线段和平面的几何特征。
解析几何课件讲义
掌握解析几何的重要性在于可以将平面几何与向量分析相互结合，拓宽数学 思路，提高抽象思维能力。本课件将详细解析各种解析几何知识点。
二维直角坐标系及其应用
点与向量
了解点和向量在平面直角坐标系中的定义及相 互关系。
旋转
掌握平面上图形的旋转操作方法，理解旋转对 点、向量的影响。
平移
学会平面上图形的平移操作方法，理解平移对 点、向量的影响。
比例
了解平面上图形的等比例变化，了解比例的概 念及运算法则。
向量的概念及其运算法则
向量加法
掌握向量相加的方法，理解向量 加法的几何意义。
数量积
学会计算向量的数量积，了解其 几何意义及应用。
向量积
学会求向量积，了解其几何意义 及应用。
春季高考二轮复习--《解析几何》讲义
第八章《解析几何》例1（1）、已知两点A(－3，3)，B(3，－1)，则直线AB 的倾斜角等于( )A. π3B. 2π3C. π6D. 56π （2）、如图中的直线l 1、l 2、l 3的斜率分别为k 1、k 2、k 3，则( )A. k 1<k 2<k 3B. k 3<k 1<k 2C. k 3<k 2<k 1D. k 1<k 3<k 2（3）、已知直线l ：ax ＋y －2－a ＝0在x 轴和y 轴上的截距相等，则a 的值是( )A. 1B. －1C. －2或－1D. －2或1（4）、已知直线的倾斜角为120°，在y 轴上的截距为－2，则此直线的方程为( )A. y ＝3x ＋2B. y ＝－3x ＋2C. y ＝－3x －2D. y ＝3x －2（5）过点M(1，－2)的直线与x 轴、y 轴分别交于P 、Q 两点，若M 恰为线段PQ 的中点，则直线PQ 的方程为( )A. 2x ＋y ＝0B. 2x －y －4＝0C. x ＋2y ＋3＝0D. x －2y －5＝0变式训练：1、直线l 过点(－1,2)且与直线2x －3y ＋4＝0垂直，则l 的方程是( )A. 3x ＋2y －1＝0B. 3x ＋2y ＋7＝0C. 2x －3y ＋5＝0D. 2x －3y ＋8＝02、已知点A(1，－2)，B(5,6)，直线l 经过AB 的中点M ，且在两坐标轴上的截距相等，则直线l 的方程是________．3、过点(5,2)，且在x 轴上的截距是在y 轴上的截距的2倍的直线方程是( )A. 2x ＋y －12＝0B. 2x ＋y －12＝0或2x －5y ＝0C. x －2y －1＝0D. x ＋2y －9＝0或2x －5y ＝04、已知点A(－2,3)，B(3,2)，过点P(0，－2)的直线l 与线段AB 没有公共点，则直线l 的斜率的取值范围是__．例2、（1）点(1，－1)到直线x －y ＋1＝0的距离是( )A. 12 B. 32 C. 322 D. 22（2）若经过点(3，a)、(－2,0)的直线与经过点(3，－4)且斜率为12的直线垂直，则a 的值为( )A. 52 B. 25C. 10D. －10 （3）已知过点A(－2，m)和B(m,4)的直线与直线2x ＋y －1＝0平行，则m 的值为( )A. 0B. －8C. 2D. 10（4）直线Ax ＋3y ＋C ＝0与直线2x －3y ＋4＝0的交点在y 轴上，则C 的值为________．（5）直线x －2y ＋1＝0关于x ＝3对称的直线方程为________．变式训练：1、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－1.2、P 点在直线3x ＋y －5＝0上，且点P 到直线x －y －1＝0的距离为2，则P 点坐标为( )A. (1,2)B. (2,1)C. (1,2)或(2，－1)D. (2,1)或(－1,2)3、过点P(0,1)，且与点A(3,3)和B(5，－1)的距离相等的直线方程是( )A. y ＝1B. 2x ＋y －1＝0C. y ＝1或2x ＋y －1＝0D. 2x ＋y －1＝0或2x ＋y ＋1＝0例3、（1）、已知圆的方程为x 2＋y 2－2x ＝0，则圆心坐标为( )A. (0,1)B. (0，－1)C. (1,0)D. (－1,0)（2）已知方程x 2＋y 2＋2kx ＋4y ＋3k ＋8＝0表示一个圆，则实数k 的取值范围是( )A. －1<k<4B. －4<k<1C. k<－4或k>1D. k<－1或k>4（3）圆心在曲线y ＝14x 2(x<0)上，并且与直线y ＝－1及y 轴都相切的圆的方程是( ) A. (x ＋2)2＋(y －2)2＝2 B. (x －1)2＋(y －2)2＝4 C. (x －2)2＋(y －1)2＝4 D. (x ＋2)2＋(y －1)2＝4（4）点P(4，－2)与圆x 2＋y 2＝4上任一点连线的中点的轨迹方程是( )A. (x －2)2＋(y ＋1)2＝1B. (x －2)2＋(y ＋1)2＝4C. (x ＋4)2＋(y －2)2＝4D. (x ＋2)2＋(y －1)2＝1（5）直线y ＝x －1上的点到圆x 2＋y 2＋4x －2y ＋4＝0的最近距离为( )A. 2 2 B. 2－1 C. 22－1 D. 1 变式训练：1. 根据下列条件求圆的方程：(1)经过A(5,2)，B(3,2)，圆心在直线2x －y －3＝0上；(2)半径为5且与x 轴交于A(2,0)，B(10,0)两点；(3)圆心在原点，且圆周被直线3x ＋4y ＋15＝0分成1∶2两部分．2、已知点P(x ，y)是圆(x ＋2)2＋y 2＝1上任意一点．(1)求x －2y 的最大值和最小值；(2)求y －2x －1的最大值和最小值；(3)求(x －2)2＋(y －3)2的最大值和最小值． 例4、（1）、圆x 2＋y 2－4x ＝0在点P(1，3)处的切线方程为( )A. x ＋3y －2＝0B. x ＋3y －4＝0C. x －2y ＋4＝0D. x －3y ＋2＝0（2）、对任意的实数k ，直线y ＝kx ＋1与圆x 2＋y 2＝2的位置关系一定是( )A. 相离B. 相切C. 相交但直线不过圆心D. 相交且直线过圆心（3）、圆C 1：x 2＋y 2＝1与圆C 2：x 2＋(y －3)2＝1的内公切线有且仅有( )A. 1条B. 2条C. 3条D. 4条（4）、直线x ＋3y －2＝0与圆x 2＋y 2＝4相交于A ，B 两点，则弦AB 的长度等于( ) A. 2 5 B. 2 3 C. 3 D. 1（5）、圆C 1：x 2＋y 2＝1与圆C 2：x 2＋y 2－2x －2y ＋1＝0的公共弦所在直线被圆C 3：(x －1)2＋(y －1)2＝254所截得的弦长为________．变式训练：1、直线ax －y ＋2a ＝0与圆x 2＋y 2＝9的位置关系是( )A. 相离B. 相切C. 相交D. 不确定2、若直线x －y ＋1＝0与圆(x －a)2＋y 2＝2有公共点，则实数a 的取值范围是( )A. [－3，－1]B. [－1,3]C. [－3,1]D. (－∞，－3]∪[1，＋∞)3、求过点P(1,2)，且与圆x 2＋y 2＝1相切的直线方程。
解析几何(教材)pdf
JJJJG 向量 r = OM 与有序数组 (x, y, z) 之间有一一对应关系:
JJJJG M l r = OM xi + yj + zk l (x, y, z) .
7
据此，可把向量 r 记作:
JJJJG r = OM ( x, y, z ) (向量坐标公式).
称有数组 (x, y, z) 为向量 r (在坐标系 Oxyz 中)的坐标； 而且 (x, y, z) 也称为点
式:
a = a a0
或写成
a =| a | e .即向量 a 等于它的模与它的单位向量乘积. a
规定当
O
z
0
时，
a O
1 O
a.
，则 a
的单位向量 公式为:
a0
a, 或 a
e a
a a.
这表示一个非零向量 a 除以它的模是同方向的单位向量 a0 . 利用 Oa 与 a 共线(平行)，可得向量的共线定理.
量起点的任意性，数学上称这种向量为自由向量. 我们只讨论自由向量.
JJJG
JJJG
向量的大小叫做向量的模或长度.向量 AB, a 的模依次记作| AB |与| a |.模
o
是 1 的向量叫做单位向量. 模是 0 的向量叫做零向量，记作 0 或 0 .注意,零向量
的起点和终点重合，零向量的方向可以看作是任意的.
M 的坐标，记作 M (x, y, z) .
JJJJG 这里, 向量 r = OM 称为点 M 关于原点 O 的向径.上述定义表明，一个点与该点
对角线、三条坐标轴为棱作长方体 RHMK - OPNQ .如图 12 所示，有
JJJJG JJJG JJJG JJJJG JJJG JJJG JJJG r OM OP PN NM OP OQ OR
《解析几何》讲稿解析
第一章矢量与坐标教学目的1、理解矢量的有关概念，掌握矢量线性运算的法则及其运算性质;2、理解矢量的乘法运算的意义，熟悉它们的几何性质，并掌握它们的运算规律;3、利用矢量建立坐标系概念，并给出矢量线性运算和乘法运算的坐标表示;4、能熟练地进行矢量的各种运算，并能利用矢量来解决一些几何问题。
教学重点矢量的概念和矢量的数性积，矢性积，混合积。
教学难点矢量数性积，矢性积与混合积的几何意义。
参考文献(1)解析几何（第三版），吕林根许子道等编，高等教育出版社，2001.06(2)解析几何思考与训练，梁延堂马世祥主编，兰州大学出版社，2000.08授课课时10§1.1 矢量的概念教学目的1、理解矢量的有关概念; 2、掌握矢量间的关系。
教学重点矢量的两个要素：摸与方向。
教学难点矢量的相等参考文献(1)解析几何（第三版），吕林根许子道等编，高等教育出版社，2001.06(2)解析几何思考与训练，梁延堂马世祥主编，兰州大学出版社，2000.08授课课时 2§1.1 矢量的概念一、有关概念1. 矢量既有大小又有方向的量叫做矢量，或称为向量，简称矢. 而只有大小的量叫做数量，或称为标量.2. 矢量的表示用有向线段来表示矢量，有向线段的始点与终点分别叫做矢量的始点与终点，有向线段的方向表示矢量的方向，有向线段的长度代表矢量的大小. 用,, ,…或黑体字a, x,…来记矢量.3. 矢量的模矢量的大小称为矢量的模，亦称长度. 用||，||，||，|a|，|x| , …来表示.二、特殊矢量1. 零矢：模为零，方向不定.2. 单位矢：模为1，与矢量方向相同.三、矢量间的关系1. 平行矢：,所在直线平行,记作//.2. 相等矢：模相等，方向相同.3. 自由矢：始点任意，只由模与方向确定的矢量.4. 相反矢：模相等，方向相反.5. 共线矢：平行于同一直线的一组矢量.6. 共面矢：平行于同一平面的一组矢量.7. 固定矢量: 在解析几何的大多数问题里，只有矢量的长度和方向发挥主要作用，而与它的起点无关，即为自由矢量. 在个别情形下，有时我们只把有同一起点且相等的矢量才看作相等矢量，亦即两矢量完全重合时才看作相等，这样规定的矢量叫做固定矢量. 需要注意，在应用科学中起点位置不同，所产生的作用也会不同，如图1-1，同样的力由于作用点M1和M2的不同，效果也会不同.例1. 设在平面上给了一个四边形ABCD，点K、L、M、N分别是边ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ、ＤＡ的中点，求证：＝. 当ABCD是空间四边形时，这等式是否也成立？证明：如图1-2，连结AC, 则在∆BAC中，KL AC. 与方向相同；在∆DAC中，NM AC. 与方向相同，从而KL＝NM且与方向相同，所以＝.由于上述证明不受ABCD是平面四边形或空间四边形的影响，即证明过程中并未用到ABCD必须是平面四边形的限制，故等式对空间情形也成立.例2. 回答下列问题：(1) 若矢量//，//,则是否有//？(2) 若矢量,,共面，,,也共面，则,,是否也共面？(3) 若矢量,,中//，则,,是否共面？(4) 若矢量，共线，在什么条件下，也共线？解：(1)由//可知，,所在直线相互平行，同理,所在直线相互平行，从而,所在直线相互平行，从而有//；(2),,不一定共面. 只有当,,,,五矢量全部在同一平面上时,,共面，否则,,不共面；(3)//,,二矢量必共面，从而,,必共面；(4) 只有当ABDC组成平行四边形，即＝时,才共线.作业题：1. 设点O是正六边形ABCDEF的中心，在矢量、、、、、、、、、、和中，哪些矢量是相等的？2. 如图1-3，设ABCD-EFGH是一个平行六面体，在下列各对矢量中，找出相等的矢量和互为相反矢量的矢量：(1) 、; (2) 、; (3) 、; (4) 、; (5) 、.矢量的线性运算(§1.2 矢量的加法、§1.3 矢量的数乘)教学目的1、掌握矢量加法的两个法则、数量与矢量的乘法概念及运算律;2、能用矢量法证明有关几何命题。
高中数学-解析几何部分讲义及习题
课题：2015高考数学解析几何部分知识点总结直线部分一、直线的倾斜角和斜率：（1）直线的倾斜角：在平面直角坐标系中，对于一条与x 轴相交的直线，如果把x 轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转的最小正角记为α，那么α就叫做直线的倾斜角。
注意：规定当直线和x 轴平行或重合时，其倾斜角为o0，所以直线的倾斜角α的范围是o o 1800<≤α；（2）直线的斜率：倾斜角不是o90的直线，它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率，αtan =k①斜率是用来表示倾斜角不等于o90的直线对于x 轴的倾斜程度的。
②每一条直线都有唯一的倾斜角，但并不是每一条直线都存在斜率（直线垂直于x 轴时，其斜率不存在)，这就决定了我们在研究直线的有关问题时，应考虑到斜率的存在与不存在这两种情况，否则会产生漏解。
③斜率计算公式：设经过),(11y x A 和),(22y x B 两点的直线的斜率为k ， 则当21x x ≠时，2121tan x x y y k --==α；当21x x =时，o90=α；斜率不存在；二、直线方程的几种形式：（1）点斜式：过已知点),(00y x ，且斜率为k 的直线方程：)(00x x k y y -=-；注意：①当直线斜率不存在时，不能用点斜式表示，此时方程为0x x =；②k x x y y =--0表示：)(00x x k y y -=-直线上除去),(00y x 的图形 。
（2）斜截式：若已知直线在y 轴上的截距为b ，斜率为k ，则直线方程：b kx y +=；注意：正确理解“截距”这一概念，它具有方向性，有正负之分，与“距离”有区别。
（3）两点式：若已知直线经过),(11y x 和),(22y x 两点，且（2121,y y x x ≠≠），则直线的方程：121121x x x x y y y y --=--； 注意：①不能表示与x 轴和y 轴垂直的直线；②当两点式方程写成如下形式0))(())((112112=-----x x y y y y x x 时，方程可以适应在于任何一条直线。
高考数学解析几何专题讲义第3讲--抛物线的定义及其应用
MA MF 的最小值为
．
7．过抛物线 y2 x 焦点的直线与该抛物线交于 A 、 B 两点，若 AB 4 ，则弦 AB 的中点到直线 x 1 0 的距 2
离等于（ ）
A． 7 4
B． 9 4
C． 4
D．2
8．过抛物线 y2 4x 的焦点 F 的直线交抛物线于 A 、 B 两点，则 1 1
【证明】如图，设抛物线的准线为 l ，过 A 、B 两点分别作 AC 、BD 垂直于 l ，垂足分别为 C 、D ．取 线段 AB 中点 M ，作 MH 垂直 l 于 H ．
由抛物线的定义有： AC AF ， BD BF ，所以 AB AC BD ．
∵ ABDC 是直角梯形， MH 1 AC BD 1 AB
以开口向右的抛物线为例，设抛物线 C : y2 2 px p 0 的焦点为 F，准线为 l ，点 M x0, y0 为抛物线
C 上的动点．则有:
焦半径 MF
x0
p 2
；过焦点的弦
AB
长为
AB
xA xB p ．
（二）抛物线定义的应用
与抛物线焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关，解决这类问题一定要注意点到点 的距离与点到直线的距离的转化：
（2）如图，设 AFK ．
∵
AF
AA1
AK
p
AF
sin
p
，∴
AF
p 1 sin
，
又
BF
BB1
p
BF
sin
，∴
BF
p 1 sin
，
∴ 1 1 1 sin 1 sin 2 （定值）．
AF BF
p
pp
【变式训练】求证：以抛物线 y2 2 px p 0 过焦点的弦为直径的圆，必与此抛物线的准线相切．
高一平面解析几何初步复习讲义
2011元旦假期数学作业高一平面解析几何初步复习讲义1．掌握两条直线平行和垂直的条件，掌握两条直线所成的角和点到直线的距离公式，能够根． 2．掌握圆的标准方程和一般方程，了解参数方程的概念，理解圆的参数方程的概念．第1课时 直线的方程1．倾斜角:对于一条与x 轴相交的直线,把x 轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转的最小正角α叫做直线的倾斜角．当直线和x 轴平行或重合时，规定直线的倾斜角为0°．倾斜角的范围为________．斜率:当直线的倾斜角α≠90°时，该直线的斜率即k ＝tanα；当直线的倾斜角等于90°时，直线的斜率不存在．2．过两点P 1(x 1，y 1)，P 2(x 2，y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式 ．若x 1＝x 2，则直线的斜率不存在，此时直线的倾斜角为90°． 3例1. 已知直线(2m 2＋m －3)x ＋(m 2－m)y ＝4m －1．① 当m ＝ 时，直线的倾斜角为45°．②当m ＝ 时，直线在x 轴上的截距为1．③ 当m ＝ 时，直线在y 轴上的截距为－23．④当m ＝ 时，直线与x 轴平行．⑤当m ＝ 时，直线过原点．变式训练1.（1）直线3y – 3 x ＋2=0的倾斜角是 （ ） A ．30° B．60° C．120° D．150° （2）设直线的斜率k=2，P 1（3，5），P 2（x 2，7），P （－1，y 3)是直线上的三点，则x 2，y 3依次是 （ ）A ．－3，4B ．2，－3C ．4，－3D ．4，3（3）直线l 1与l 2关于x 轴对称，l 1的斜率是－7 ，则l 2的斜率是 （ ）A ．7B ．－77C ．77D ．－7 （4）直线l 经过两点（1，－2），（－3，4），则该直线的方程是 ． 例2. 已知三点A （1，-1），B （3，3），C （4，5）. 求证：A 、B 、C 三点在同一条直线上.变式训练2. 设a ，b ，c 是互不相等的三个实数，如果A （a ，a 3）、B （b ，b 3）、C （c ，c 3）在同一直线上，求证：a+b+c=0.例3. 已知实数x,y 满足y=x 2-2x+2 (-1≤x≤1).试求：23++x y 的最大值与最小值.典型例题变式训练3. 若实数x,y 满足等式(x-2)2+y 2=3，那么xy的最大值为 （ ） A.21B.33 C.23D.3例4. 已知定点P(6, 4)与直线l 1:y ＝4x ，过点P 的直线l 与l 1交于第一象限的Q 点，与x 轴正半轴交于点M ．求使△OQM 面积最小的直线l 的方程．变式训练4.直线l 过点M(2，1)，且分别交x 轴y 轴的正半轴于点A 、B ，O 为坐标原点． (1)当△AOB 的面积最小时，求直线l 的方程； (2)当MB MA 取最小值时，求直线l 的方程．1．直线方程是表述直线上任意一点M 的坐标x 与y 之间的关系式，由斜率公式可导出直线方程的五种形式．这五种形式各有特点又相互联系，解题时具体选取哪一种形式，要根据直线的特点而定．2．待定系数法是解析几何中常用的思想方法之一，用此方法求直线方程，要注意所设方程的适用范围．如：点斜式、斜截式中首先要存在斜率，截距式中横纵截距存在且不为0，两点式的横纵坐标不能相同等（变形后除处）．3．在解析几何中,设点而不求,往往是简化计算量的一个重要方法.4．在运用待定数法设出直线的斜率时，就是一种默认斜率存在，若有不存在的情况时，就会出现解题漏洞，此时就要补救：较好的方法是看图，数形结合来找差距.小结归纳第2课时直线与直线的位置关系（一）平面内两条直线的位置关系有三种________．1．当直线不平行坐标轴时，直线与直线的位置关系可根据下表判定2（二）点到直线的距离、直线与直线的距离1．P(x0，y0)到直线Ax＋By＋C＝0 的距离为______________．2．直线l1∥l2，且其方程分别为：l1：Ax＋By＋C1＝0 l2：Ax＋By＋C2＝0，则l1与l2的距离为．（三）两条直线的交角公式若直线l1的斜率为k1，l2的斜率为k2，则1．直线l1到l2的角θ满足．2．直线l1与l2所成的角(简称夹角)θ满足．（四）两条直线的交点：两条直线的交点的个数取决于这两条直线的方程组成的方程组的解的个数．（五）五种常用的直线系方程.① 过两直线l1和l2交点的直线系方程为A1x＋B1y＋C1＋ (A2x＋B2y＋C2)＝0(不含l2).② 与直线y＝kx＋b平行的直线系方程为y＝kx＋m (m≠b).③ 过定点(x0, y0)的直线系方程为y－y0＝k(x－x0)及x＝x0.④ 与Ax＋By＋C＝0平行的直线系方程设为Ax＋By＋m＝0 (m≠C).⑤ 与Ax＋By＋C＝0垂直的直线系方程设为Bx－Ay＋C1＝0 (AB≠0).例1. 已知直线l1:ax+2y+6=0和直线l2:x+(a-1)y+a2-1=0,（1）试判断l1与l2是否平行；（2）l1⊥l2时，求a的值.变式训练1.若直线l 1：ax+4y-20=0，l 2：x+ay-b=0，当a 、b 满足什么条件时，直线l 1与l 2分别相交？平行？垂直？重合？例2. 直线y ＝2x 是△ABC 中∠C 的平分线所在的直线，若A 、B 坐标分别为A(－4，2)、B(3，1)，求点C 的坐标并判断△ABC 的形状．例3. 设点A(－3，5)和B(2，15)，在直线l ：3x －4y ＋4＝0上找一点p ，使PB PA 为最小，并求出这个最小值．变式训练3：已知过点A （1，1）且斜率为－m(m>0)的直线l 与x 、y 轴分别交于P 、Q 两点，过P 、Q 作直线2x ＋y ＝0的垂线，垂足分别为R 、S ，求四边形PRSQ 的面积的最小值．1．处理两直线位置关系的有关问题时，要注意其满足的条件．如两直线垂直时，有两直线斜率都存在和斜率为O 与斜率不存在的两种直线垂直．2．注意数形结合，依据条件画出图形，充分利用平面图形的性质和图形的直观性，有助于问题的解决．3．利用直线系方程可少走弯路，使一些问题得到简捷的解法．4．解决对称问题中，若是成中心点对称的，关键是运用中点公式，而对于轴对称问题，一般是转化为求对称点，其关键抓住两点：一是对称点的连线与对称轴垂直；二是两对称点的中点在对称轴上，如例4第3课时 圆的方程1． 圆心为C(a 、b)，半径为r 的圆的标准方程为_________________．2．圆的一般方程x2＋y2＋Dx＋Ey＋F＝0(其中D2＋E2－4F>0)，圆心为，半径r＝．3．二元二次方程Ax2＋Bxy ＋Cy2＋Dx＋Ey＋F＝0表示圆的方程的充要条件是．4．圆C：(x－a)2＋(y－b)2＝r2的参数方程为_________．x2＋y2＝r2的参数方程为________________．5．过两圆的公共点的圆系方程：设⊙C1：x2＋y2＋D1x＋E1y＋F1＝0，⊙C2：x2＋y2＋D2x＋E2y＋F2＝0，则经过两圆公共点的圆系方程为．典型例题例1. 根据下列条件，求圆的方程．(1) 经过A(6，5)，B(0，1)两点，并且圆心在直线3x＋10y＋9＝0上．(2) 经过P(－2，4)，Q(3，－1)两点，并且在x轴上截得的弦长为6．变式训练1：求过点A（2，－3），B（－2，－5），且圆心在直线x－2y－3=0上的圆的方程．例2. 已知圆x2+y2+x-6y+m=0和直线x+2y-3=0交于P，Q两点，且OP⊥OQ（O为坐标原点），求该圆的圆心坐标及半径.变式训练2：已知圆C：（x-1）2+(y-2)2=25及直线l:(2m+1)x+(m+1)y=7m+4 (m∈R).（1）证明：不论m取什么实数，直线l与圆C恒相交；（2）求直线l被圆C截得的弦长的最短长度及此时的直线方程.（例3. 知点P （x ，y ）是圆(x+2)2+y 2=1上任意一点.（1）求P 点到直线3x+4y+12=0的距离的最大值和最小值； （2）求x-2y 的最大值和最小值； （3）求12--x y 的最大值和最小值.变式训练3：已知实数x 、y 满足方程x 2+y 2-4x+1=0. （1）求y-x 的最大值和最小值；（2）求x 2+y 2的最大值和最小值.例4. 设圆满足：①截y 轴所得的弦长为2；②被x 轴分成两段圆弧，其弧长的比为3∶1．在满足条件①②的所有圆中，求圆心到直线l ：x －2y=0的距离最小的圆的方程。
(完整版)解析几何讲义详解
解决解析几何的基本思路和流程讲义稿解析几何的本质：用代数方法解决几何问题，即由图形到代数的问题。
从这个意义上讲,解决解析几何问题的基本思路和流程就应该是（1）画出图形(2）找出几何关系（3）把几何关系转化为代数关系（4)代数运算。
图形：形状、位置、大小三个要素。
函数解析式(方程）⇒⇒⇒⇒点的坐标（描点）图像（图形）点代数式 因此，解析几何问题要从图形中的“点”找出几何关系和代数关系。
看见“点”想位置：(1）“点”的自身位置：直角坐标系的意义就在于把一个点的位置分解为一个水平位置和一个竖直位置。
如点（2，3）的水平位置是相对于原点方向向右、距离为2,竖直位置是相对于原点方向向上、距离为3.（2）“点”相对于其他点或线的位置关系。
点⎧⎪⎧⎧⎨⎪⇒⎨⎨⎪⎪⎩⎩⎩表达位置（水平位置、竖直位置）代数关系：函数关系、方程关系知道位置找关系表达关系几何关系：与其他点或线的关系知道关系找位置 一、 关于直线直线需要确定其形状和位置。
其中形状即直线的倾斜程度，由直线的倾斜角α（或斜率k ，k=tg α）确定，位置由直线上的一个点000(,)P x y 确定。
因此，直线的代数表达式(称之为直线的方程）是00()y y k x x -=-（k 存在的前提下）。
(1)因为直线的确定需要形状和位置两个要素，所以求直线的方程就需要两个相互独立的条件.比如已知两个点的坐标或已知一个点的坐标和直线的斜率等等.（2)如果直线的形状（即直线的倾斜程度）不能确定（x 或y 前面有字母系数），那么直线方程表达的就是过定点的直线集合.（如kx+y —2k+1=0，过定点（2，-1)的直线集合；X+ky+1=0,过定点(-1,0）的直线集合等等。
（3）如果直线的位置(即直线过的点）不能确定（x或y前面没有字母系数、形状确定）,那么直线方程表达的就是平行线集合。
如x-2y+k=0，斜率为12k=的平行线集合2x+y+b=0,斜率为k=—2的平行线集合等等。
苏教版学高中数学必修二平面解析几何初步圆与圆的位置关系讲义
学习目标核心素养１．能根据两个圆的方程，判断两圆的位置关系．（重点）２．当两个圆有公共点时能求出它们的公共点，能运用两圆的位置关系解决有关问题．（易错点）３．了解两圆相交时公共弦所在直线的求法；了解两圆公切线的概念，会判断所给直线是不是两圆的公切线．（难点）通过学习本节内容提升学生的逻辑推理和数学运算核心素养.圆与圆的位置关系１．几何法：若两圆的半径分别为r１，r２，两圆的圆心距为d，则两圆的位置关系的判断方法如下：位置关系外离外切相交内切内含图示d与r１，r２的关系d>r１＋r２d＝r１＋r２|r１—r２|<d<r１＋r２d＝|r１—r２|d<|r１—r２|错误!错误!错误!错误!１．思考辨析（１）两圆方程联立，若方程组有两个解，则两圆相交．（）（２）若两个圆没有公共点，则两圆一定外离．（）（３）若两圆外切，则两圆有且只有一个公共点，反之也成立．（）（４）若两圆有公共点，则|r１—r２|≤d≤r１＋r２. （）[答案] （１）√（２）×（３）×（４）√２．两圆x２＋y２＋6x＋４y＝0及x２＋y２＋４x＋２y—４＝0的公共弦所在的直线方程为______________．x＋y＋２＝0 [联立错误!１—２得：x＋y＋２＝0．]３．圆x２＋y２＝１与圆x２＋y２＋２x＋２y＋１＝0的交点坐标为________．（—１，0）和（0，—１）[由错误!解得错误!或错误!]４．圆C１：x２＋y２＋４x—４y＋7＝0和圆C２：x２＋y２—４x—１0y＋１３＝0的公切线有________条．３[圆C１的圆心坐标为C１（—２，２），半径r１＝１．∵圆C２的圆心坐标为C２（２，５），半径r２＝４．∴|C１C２|＝错误!＝５，r１＋r２＝５，∴两圆外切．故公切线有３条．]两圆位置关系的判定１２２２２２２（１）m＝１时，圆C１与圆C２有什么位置关系？（２）是否存在m使得圆C１与圆C２内含？思路探究：（１）参数m的值已知，求解时可先找出圆心及半径，然后比较两圆的圆心距d与r１＋r和|r１—r２|的大小关系．（２）假设存在m使得圆C１与圆C２内含，则圆心距d<|r１—r２|.２[解] （１）∵m＝１，∴两圆的方程分别可化为：C１：（x—１）２＋（y＋２）２＝9．C２：（x＋１）２＋y２＝１．两圆的圆心距d＝错误!＝２错误!，又∵r１＋r２＝３＋１＝４，r１—r２＝３—１＝２，∴r１—r２<d<r１＋r２，所以圆C１与圆C２相交．（２）假设存在m使得圆C１与圆C２内含，则错误!<３—１，即（m＋１）２<0，显然不等式无解．故不存在m使得圆C１与圆C２内含．判断圆与圆的位置关系时，通常用几何法，即转化为判断圆心距与两圆半径的和与差之间的大小关系．１．已知圆C１：x２＋y２—２ax—２y＋a２—１５＝0，C２：x２＋y２—４ax—２y＋４a２＝0（a>0）．试求a为何值时两圆C１，C２（１）相切；（２）相交；（３）相离；（４）内含．[解] 对圆C１，C２的方程，经配方后可得：C１：（x—a）２＋（y—１）２＝１6，C２：（x—２a）２＋（y—１）２＝１，∴圆心C１（a，１），r１＝４，C２（２a，１），r２＝１，∴|C１C２|＝错误!＝a，（１）当|C１C２|＝r１＋r２＝５，即a＝５时，两圆外切，当|C１C２|＝r１—r２＝３，即a＝３时，两圆内切．（２）当３<|C１C２|<５，即３<a<５，时，两圆相交．（３）当|C１C２|>５，即a>５时，两圆外离．（４）当|C１C２|<３，即0<a<３时，两圆内含．两圆相交的问题１２２２２２（１）求公共弦所在直线的方程；（２）求公共弦的长．思路探究：错误!→错误!→错误!→错误![解] （１）设两圆的交点分别为A（x１，y１），B（x２，y２）．将点A的坐标代入两圆方程，得错误!１—２，得x１—２y１＋４＝0，故点A在直线x—２y＋４＝0上．同理，点B也在直线x—２y＋４＝0上，即点A，B均在直线x—２y＋４＝0上．因为经过两点有且只有一条直线，所以直线AB的方程为x—２y＋４＝0，即公共弦所在直线的方程为x—２y＋４＝0．（２）圆C１的方程可化为（x—１）２＋（y＋５）２＝５0，所以C１（１，—５），半径r１＝５错误!.C１（１，—５）到公共弦的距离d＝错误!＝３错误!.设公共弦的长为l，则l＝２错误!＝２错误!＝２错误!.１．利用两圆的方程相减求两圆公共弦所在直线的方程时，必须注意只有当两圆方程中二次项的系数相同时，才能如此求解，若二次项的系数不同，需先调整方程中各项的系数．２．求两圆的公共弦长有两种方法：一是先求出两圆公共弦所在直线的方程；再利用圆的半径、弦心距、弦长的一半构成的直角三角形求解；二是联立两圆的方程求出交点坐标，再利用两点间的距离公式求弦长．２．求圆心在直线x—y—４＝0上，且经过两圆x２＋y２—４x—6＝0和x２＋y２—４y—6＝0的交点的圆的方程．[解] 由错误!得错误!或错误!即两圆的交点坐标为A（—１，—１），B（３，３）．设所求圆的圆心坐标C为（a，a—４），由题意可知CA＝CB，即错误!＝错误!，解得a＝３，∴C（３，—１）．∴CA＝错误!＝４，所以，所求圆的方程为（x—３）２＋（y＋１）２＝１6．两圆相切的问题１．若已知圆C１：x２＋y２＝a２（a>0）和C２：（x—２）２＋y２＝１，那么a取何值时C１与C２相外切？[提示] 由|C１C２|＝a＋１，得a＋１＝２，∴a＝１．２．若将探究１中，C２的方程改为（x—２）２＋y２＝r２（r>0），那么a与r满足什么条件时两圆相切？[提示] 若两圆外切，则a＋r＝|C１C２|＝２，即a＋r＝２时外切．若两圆内切，则|r—a|＝|C１C２|＝２．∴r—a＝２或a—r＝２．【例３】已知圆C１：x２＋y２＋４x—４y—５＝0与圆C２：x２＋y２—8x＋４y＋7＝0．（１）证明：圆C１与圆C２相切，并求过切点的公切线的方程；（２）求过点（２，３）且与两圆相切于（１）中切点的圆的方程．思路探究：（１）证明|C１C２|＝r１＋r２，两圆方程相减得公切线方程．（２）由圆系方程设圆的方程，将已知点代入．[解] （１）把圆C１与圆C２都化为标准方程形式，得（x＋２）２＋（y—２）２＝１３，（x—４）２＋（y＋２）２＝１３；圆心与半径长分别为C１（—２，２），r１＝错误!；C２（４，—２），r２＝错误!，因为|C１C２|＝错误!＝２错误!＝r１＋r２，所以圆C１与圆C２相切．由错误!得１２x—8y—１２＝0，即３x—２y—３＝0，这就是过切点的两圆公切线的方程．（２）由圆系方程，可设所求圆的方程为x２＋y２＋４x—４y—５＋λ（３x—２y—３）＝0．点（２，３）在此圆上，将点坐标代入方程解得λ＝错误!.所以所求圆的方程为x２＋y２＋４x—４y—５＋错误!（３x—２y—３）＝0，即x２＋y２＋8x—错误!y—9＝0．两圆相切有如下性质（１）设两圆的圆心分别为O１，O２，半径分别为r１，r２，则两圆相切错误!（２）两圆相切时，两圆圆心的连线过切点（两圆若相交时，两圆圆心的连线垂直平分公共弦）．在解题过程中应用这些性质，有时能大大简化运算．３．求与圆C：x２＋y２—２x＝0外切且与直线l：x＋错误!y＝0相切于点M（３，—错误!）的圆的方程．[解] 圆C的方程可化为（x—１）２＋y２＝１，圆心C（１，0），半径为１．设所求圆的方程为（x—a）２＋（y—b）２＝r２（r>0），由题意可知错误!解得错误!或错误!所以所求圆的方程为（x—４）２＋y２＝４或x２＋（y＋４错误!）２＝３6．１．本节课的重点是理解并掌握圆与圆的位置关系，会利用方程判断圆与圆的位置关系，以及解决有关问题，能利用直线与圆的方程解决平面几何问题．难点是利用方程判断圆与圆的位置关系．２．本节课要重点掌握的规律方法（１）判断两圆位置关系的方法及应用．（２）求两圆公共弦长的方法．３．本节课的易错点是判断两圆位置关系时易忽略相切的两种情况而丢解．１．圆（x＋２）２＋y２＝４与圆（x—２）２＋（y—１）２＝9的位置关系为（）Ａ．相离Ｂ．相切Ｃ．相交Ｄ．内含C[两圆圆心分别为（—２，0），（２，１），半径分别为２和３，圆心距d＝错误!＝错误!.∵３—２<d<３＋２，∴两圆相交．]２．已知圆C１：x２＋y２—２mx＋m２＝１与圆C２：x２＋y２＋２y＝8外离，则实数m的取值范围是________．（—∞，—错误!）∪（错误!，＋∞）[圆C１可化为（x—m）２＋y２＝１，圆C２可化为x２＋（y ＋１）２＝9，所以圆心C１（m，0），C２（0，—１），半径r１＝１，r２＝３，因为两圆外离，所以应有C１C２>r１＋r２＝１＋３＝４，即错误!>４，解得m>错误!或m<—错误!.]３．半径长为6的圆与x轴相切，且与圆x２＋（y—３）２＝１内切，则此圆的方程为________．（x±４）２＋（y—6）２＝３6 [设圆心坐标为（a，b），由题意知b＝6，错误!＝５，可以解得a ＝±４，故所求圆的方程为（x±４）２＋（y—6）２＝３6．]４．已知圆C１：x２＋y２—２mx＋４y＋m２—５＝0，圆C２：x２＋y２＋２x—２my＋m２—３＝0，m为何值时，（１）圆C１与圆C２外切；（２）圆C１与圆C２内含．[解] 将圆C１，圆C２化为标准形式得C１：（x—m）２＋（y＋２）２＝9，C２：（x＋１）２＋（y—m）２＝４．则C１（m，—２），C２（—１，m），r１＝３，r２＝２，C１C２＝错误!＝错误!.（１）当圆C１与圆C２外切时，有r１＋r２＝C１C２，则错误!＝５，解得m＝—５或２，即当m＝—５或２时，两圆外切．（２）当圆C１与圆C２内含时，C１C２<r１—r２，∴错误!<１，即m２＋３m＋２<0．∵f（m）＝m２＋３m＋２的图象与横坐标轴的交点是（—２，0），（—１，0），∴由m２＋３m＋２<0，可得—２<m<—１，即当—２<m<—１时，两圆内含．。
高中数学解析几何综合讲义
b2 a2
图二：
A, B
为渐近线上关于原点 O
对称的两点，
P
为渐近线上任意一点，则 kPA
kPB
b2 a2
图三：直线与双曲线和渐近线分别交于 A, B,C, D 四点，则 AC BD
抛物线知识点：
（一）抛物线的图像与性质
定义：平面上到定点 F ( p , 0) 的距离与到直线 x p 距离相等的点的集合.
y22 y12 x22 x12
5
方向教育讲义
又
x12 a2
x22
a2
y12 b2
y22 b2
1
1
x22 x12 a2
y22 y12 b2
0
y22 y12
x
2 2
x12
b2 a2
所以 kPA
kPB
b2 a2
推论
2：图一，
A, B
为渐近线上两点，
P
为
AB
的中点，则
k AB
kOP
2
2)
2
4
p2 4
2 p(1 k 2 ) k2
点 O 到直线 AB 的距离为 d
| pk | 2
k2 1
，SAOB
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 | AB | d 2
1 2
2 p(1 k 2) k2
| pk | 2
k2 1
1 2
p2
1k2 k2
（三）抛物线中的中点弦（点差法或韦达定理）
★题设：直线与抛物线交于 A, B 两点， D 是弦 AB 的中点，求证： kAB
|
a ex0
4、过椭圆一个焦点 F 的直线与椭圆交于两点 P, Q , A1, A2 为椭圆长轴上的顶点， A1P 和 A2Q 交于
解析几何培优复习讲义(一)
解析几何复习讲义一. 圆的定义:1.方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示圆，则a 的取值范围是 二.圆方程的求解:2.求圆的方程:（1）经过坐标原点和点P （1,1），并且圆心在直线2x +3y +1=0上； （2）已知一圆过P （4,-2）、Q (-1,3)两点，且在y 轴上截得的线段长为43,求圆的方程.3.已知圆C 与圆0222=-+x y x 相外切，并且与直线03=+y x 相切于点)3,3(-Q ，求圆C 的方程三.直线与圆的位置关系4.已知直线l 过点)0,2(-，当直线l 与圆x y x 222=+有两个交点时，其斜率k 的取值范围是5.过圆x 2+y 2-2x+4y- 4=0内一点M （3，0）作圆的割线l ，使它被该圆截得的线段最短，则直线l 的方程 四.圆与圆的位置关系:6.若圆2221:240C x y m x m +-+-=与圆2222:24480C x y x m y m ++-+-=相交，则m 的取值范围是 ．五.轨迹方程的求解:7.已知△ABC 的顶点B （0，0），C （5，0），AB 边上的中线长|CD |=3，则顶点A 的轨迹方程为 . 8.已知圆C ：(x －3)2＋y 2＝100及点A (－3,0)，P 是圆C 上任意一点，线段P A 的垂直平分线l 与PC 相交于点Q ，求点Q 的轨迹方程． 六.圆锥曲线的定义:①轨迹方程的求解(定义法)9.动圆M 与圆C 1:(x+1)2+y 2=36内切,与圆C 2:(x-1)2+y 2=4外切,求圆心M 的轨迹方程 10.设P 为双曲线-42xy 2＝1上一动点，O 为坐标原点，M 为线段OP 的中点，则点M 的轨迹方程是 ． ②定义解决最值：11.(1)抛物线C:y 2=4x 上一点P 到点A(3,42)与到准线的距离和最小,则点 P 的坐标为______________ (2)抛物线C: y 2=4x 上一点Q 到点B(4,1)与到焦点F 的距离和最小,则点Q 的坐标为 。
高考数学解析几何专题讲义第16讲--定点问题
3 3
x2
ty2
1
②
由①②知 AB 的方程为 3 x ty 1 ，即 x 3(1 ty)
③
3
易知右焦点 F ( 3, 0) 满足③ 故直线 AB 恒过定点 F ( 3, 0)
（2）略
【例 2-2】（2019 全国Ⅲ文 21）已知曲线 C ： y x2 ，D 为直线 y = - 1 上的动点，过 D 作 C 的两条切线， 切
【解法一】 F (1, 0), k (a2 , 0) ，先探索，当 m 0 时，直线 l ox 轴，则 ABED 为矩形，由对称性知，AE 与
BD 交于定点 N ( a2 1, 0) ， 2
证明：设 A(x1, y1)B(x2 , y2 )E(a2 , y1) ，当 m 变化时首先 AE 过定点 N
2 2
+ +
(y + y2 =
1)2 3 1
=
(4)2 3Þ
ìïx = 0 ïî y = 1
即两圆的公共点为(0，1)
因此所求点 T 如果存在，只能是(0，1)，事实上.点(0，1)就是所求点，证明如下 当 l 与 x 轴垂直时，以 AB 为直径的圆过 T(0，1)
当 l 与 x 轴不垂直时，设直线 l ： y = kx - 1 3
且以 AB 为直径的圆过椭圆 C 的右顶点。求证：直线 l 过定点，并求出该定点坐标．
y kx m
【解析】设
A(x1,
y1), B(x2 ,
y2 ) ，由 3x2
4y2
得 12
(3 4k 2 )x2 8mkx 4(m2 3) 0
64m2k 2 16(3 4k 2 )(m2 3) 0
2
2
点分别为 A，B.
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解决解析几何的基本思路和流程讲义稿解析几何的本质：用代数方法解决几何问题，即由图形到代数的问题。
从这个意义上讲，解决解析几何问题的基本思路和流程就应该是（1）画出图形（2）找出几何关系（3）把几何关系转化为代数关系(4)代数运算。
图形：形状、位置、大小三个要素。
函数解析式（方程）⇒⇒⇒⇒点的坐标（描点）图像（图形）点代数式 因此，解析几何问题要从图形中的“点”找出几何关系和代数关系。
看见“点”想位置：（1）“点”的自身位置：直角坐标系的意义就在于把一个点的位置分解为一个水平位置和一个竖直位置。
如点（2,3）的水平位置是相对于原点方向向右、距离为2，竖直位置是相对于原点方向向上、距离为3.（2）“点”相对于其他点或线的位置关系。
点⎧⎪⎧⎧⎨⎪⇒⎨⎨⎪⎪⎩⎩⎩表达位置（水平位置、竖直位置）代数关系：函数关系、方程关系知道位置找关系表达关系几何关系：与其他点或线的关系知道关系找位置一、 关于直线直线需要确定其形状和位置。
其中形状即直线的倾斜程度，由直线的倾斜角α（或斜率k ，k=tg α）确定，位置由直线上的一个点000(,)P x y 确定。
因此，直线的代数表达式（称之为直线的方程）是00()y y k x x -=-（k 存在的前提下）。
（1）因为直线的确定需要形状和位置两个要素，所以求直线的方程就需要两个相互独立的条件。
比如已知两个点的坐标或已知一个点的坐标和直线的斜率等等。
（2）如果直线的形状（即直线的倾斜程度）不能确定（x或y前面有字母系数），那么直线方程表达的就是过定点的直线集合。
（如kx+y-2k+1=0，过定点（2，-1）的直线集合；X+ky+1=0，过定点（-1,0）的直线集合等等。
（3）如果直线的位置（即直线过的点）不能确定（x或y前面没有字母系数、形状确定），那么直线方程表达的就是平行线集合。
如x-2y+k=0，斜率为1k 的平行线集合22x+y+b=0，斜率为k=-2的平行线集合等等。
从解决函数问题的角度说就是：看到字母想分类（这里主要分成两类）。
二、关于圆圆的本质是均匀变化，需要确定其位置和大小。
其中位置由圆心确定，大小由半径确定，因此确定圆的方程需要三个相互独立的条件。
解决圆的相关问题主要是用圆的性质，比如弦的性质（垂径定理：弦的中垂线过圆心。
从直线和圆的位置关系上讲就是有两个公共点、代数关系：方程组有两组解）、切线的性质（切线垂直过切点的半径。
从直线和圆的位置关系上讲就是有一个公共点、代数关系：方程组有一组解）。
从图形的角度讲可以产生直角三角形等。
也可以用方程或方程组解决。
（1） 弦：可以看成两个点⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩点的位置：点在直线上、点在圆上.几何关系：垂径定理（垂直关系）关系代数关系：方程关系，方程组的解 （2） 切点：⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩位置：切点在切线上、切点在圆上。
几何关系：与过切点的半径垂直关系代数关系：方程组有一组解。
三、 关于圆锥曲线（1）圆锥曲线的定义：看到焦点想定义。
用定义解决问题是解决圆锥曲线问题的一个重要方法。
（2）圆锥曲线和直线的位置关系问题是高考的一个热点，通常通过解方程组、根与系数的关系、弦长公式、点到直线的距离公式、基本不等式、函数等方法解决。
也是教学的难点，难点在于整个解题过程的运算量比较大，学生需要过运算关。
如直线与圆锥曲线相交⎧⎨⎩几何关系：既在直线上又在曲线上代数关系：满足方程，方程组的解直线和圆锥曲线相切，与直线与圆锥曲线相交类似处理。
中点弦：看位置、想关系（几何关系：交点、中点。
代数关系：方程组做差的直线-----点差法）解决问题的基本思路和流程就应该是（1）画出图形（2）找出几何关系（3）把几何关系转化为代数关系(4)代数运算。
四、 关注直角三角形在解析几何中的应用（勾股定理、向量的应用）直线中点直角三角形（图1）可以解决“两点间的距离、弦长公式、点到直线的距离公式”的推导。
椭圆和双曲线中直角三角形可以确定椭圆或双曲线的形状。
五、 关注定义在圆锥曲线中的应用（看到焦点想定义）六、 关注函数在解析几何中的应用（基本不等式、函数求最值）七、 关注圆锥曲线中的“点”：看见点想位置八、解析几何中的“函数关系”直线方程可以看做是一次函数圆的方程、圆锥曲线的方程如果限定y>0或y<0，也可视为函数方程，所以某些题目可以借助函数方法解决。
如涉及切线的问题等。
九、应用举例1．直线y ＝kx －k ＋1与椭圆x 29＋y 24＝1的位置关系为( ) A ．相交 B ．相切 C ．相离 D ．不确定分析：看见字母想分类：直线过定点M ，看见点想位置，研究M 与椭圆的位置关系。
1、画图。
2、几何关系（1）看到字母想分类：方程y ＝kx －k ＋1表示过定点（1,1）的直线集合， （2）点（1,1）在椭圆x 29＋y 24＝1内部，所以直线和椭圆相交。
答案A2．已知倾斜角为60°的直线l 通过抛物线x 2＝4y 的焦点，且与抛物线相交于A 、B 两点，则弦AB 的长为________．分析：看见点想位置：A 、B 在直线上，又在抛物线上，满足方程。
F 是抛物线的焦点（看见焦点想定义）1、画图。
2、几何关系：看到焦点想定义，抛物线上的点到焦点的距离等于该点到准线的距离。
3、代数关系：12AB y y P =++4、解方程组计算12x x +即可。
3．[2014·重庆卷] 已知直线ax ＋y －2＝0与圆心为C 的圆(x －1)2＋(y －a )2＝4相交于A ，B 两点，且△ABC 为等边三角形，则实数a ＝________．分析：求值就是解方程，找等量关系：1、画图2、几何关系：（看到字母想分类）ax ＋y －2＝0表示过定点（0,2）的直线集合，(x －1)2＋(y －a )2＝4表示圆心为（1，a ）（看见点想位置：水平位置确定、竖直位置不确定），半径为2的圆的集合。
△ABC 为边长是23、代数关系：点到直线的距离公式计算[解析] 由题意可知圆的圆心为C (1，a )，半径r ＝2，则圆心C 到直线ax ＋y －2＝0的距离d ＝|a ＋a －2|a 2＋1＝|2a －2|a 2＋1.∵△ABC 为等边三角形，∴|AB |＝r ＝2.又|AB |＝2r 2－d 2，∴222－⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫|2a －2|a 2＋12＝2，即a 2－8a ＋1＝0，解得a ＝4±15.4．[2014·江西卷] 过点M (1，1)作斜率为－12的直线与椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)相交于A ，B 两点，若M 是线段AB 的中点，则椭圆C 的离心率等于________．分析：中点弦（看见点想位置）：点在曲线上（代入方程），点在直线上（直线方程没有）。
做差体现点在直线上（点差法）。
1、画图2、几何关系：M 是线段AB 的中点，斜率为－123、代数关系：“点差”产生斜率和中点。
[解析] 设点A (x 1，y 1)，点B (x 2，y 2)，点M 是线段AB 的中点，所以x 1＋x 2＝2，y 1＋y 2＝2，且⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2＋y 21b 2＝1，x 22a 2＋y 22b 2＝1，两式作差可得x 21－x 22a 2＝ －（y 21－y 22）b 2，即（x 1＋x 2）（x 1－x 2）a 2＝－（y 1＋y 2）（y 1－y 2）b 2，所以y 1－y 2x 1－x 2＝－b 2a 2， 即k AB ＝－b 2a 2.由题意可知，直线AB 的斜率为－12，所以－b 2a 2＝－12，即a ＝2b .又a 2＝b 2＋c 2，所以c ＝b ，e ＝22.5．[2014·辽宁卷] 已知椭圆C ：x 29＋y 24＝1，点M 与C 的焦点不重合．若M 关于C 的焦点的对称点分别为A ，B ，线段MN 的中点在C 上，则|AN |＋|BN |＝______．分析：看见点想位置，涉及“中点”，一般要想中位线，如果是直角三角形斜边的中点，要想中线（中线等于斜边的一半）。
1、画图2、几何关系：看到焦点想定义。
三角形的中位线有|GF 1|＝12|AN |，|GF 2|＝12|BN |3、代数关系：|AN |＋|BN |＝2(|GF 1|＋|GF 2|)＝4a ＝12.[解析] 取MN 的中点为G ，点G 在椭圆C 上．设点M 关于C 的焦点F 1的对称点为A ，点M 关于C 的焦点F 2的对称点为B ，则有|GF 1|＝12|AN |，|GF 2|＝12|BN |，所以|AN |＋|BN |＝2(|GF 1|＋|GF 2|)＝4a ＝12.6、[2014·山东卷] 已知a ＞b ＞0，椭圆C 1的方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1，双曲线C 2的方程为x 2a 2－y 2b 2＝1，C 1与C 2的离心率之积为32，则C 2的渐近线方程为( )A. x ±2y ＝0B. 2x ±y ＝0C. x ±2y ＝0D. 2x ±y ＝0分析：1、画图2、几何关系：离心率之积为32，3、代数关系：计算离心率[解析] 椭圆C 1的离心率e 1＝a 2－b 2a ，双曲线C 2的离心率e 2＝a 2＋b 2a .由e 1e 2＝a 2－b 2a ²a 2＋b 2a ＝1－⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2³1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2＝32，解得⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2＝12，所以b a ＝22，所以双曲线C 2的渐近线方程是y ＝±22x .故选A.7．(2013²浙江高考改编)已知抛物线C ：y 2＝4x ，过点P (－1,0)的直线l 与抛物线C 相切于点Q ，则点Q 到准线的距离为________．分析：视为函数y =1、画图2、几何关系：切线、切点、曲线。
切点在切线上、切点在曲线上。
3、代数关系：不妨把抛物线设为函数2000222000002002,),(42241214y y Q y y k y y y y y x y y '====⇒=+⇒=⇒=+（所以导数即斜率）所以，则所求距离为28．过椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)的左顶点且斜率为1的直线与椭圆的另一个交点为M ，与y 轴的交点为B ，若|AM |＝|MB |，则该椭圆的离心率为________．分析：眼睛盯住点中点：想中线、中位线求值：解方程关系：点在直线上、点在椭圆上1、画图。
2、几何关系：AOB a ∆是腰长为的等腰直角三角形， AOM a ∆是斜边为的等腰直角三角形3、代数关系：易知：,22a aM ⎛⎫- ⎪⎝⎭在椭圆上，代入椭圆方程得：2222222213134423a b b c a c e b +=⇒==+⇒=⇒=a 9、[2014·全国卷] 直线l 1和l 2是圆x 2＋y 2＝2的两条切线．若l 1与l 2的交点为(1，3)，则l 1与l 2的夹角的正切值等于________．分析：关注切点：切点与圆心的连线垂直切线。