高考数学一轮复习知识点:解析几何

合集下载

抛物线课件-2025届高三数学一轮复习

抛物线课件-2025届高三数学一轮复习

A. 2
B. 3
[解析]

2
C. 4
2
D. 8

由题意,知抛物线的焦点坐标为( ,0),椭圆的焦点坐标为(±
2
所以 = 2 ,解得 p =8,故选D.
D )
2 ,0),
5. 已知抛物线 y 2=2 px ( p >0)的焦点为 F ,点 M (2,2 2 )为抛物线上一点,则
|MF|=(
A. 2
2
即 p =2,所以A选项正确.
= − 3( − 1),
对于B,不妨设 M ( x 1, y 1), N ( x 2, y 2), x 1< x 2,联立方程得 2
= 4,
1
消去 y 并整理得3 x 2-10 x +3=0,解得 x 1= , x 2=3.由抛物线的定义得,| MN|=
x 1+ x 2+ p =
B )
B. 3
C. 4
D. 5
[解析] 因为点 M (2,2 2 )为抛物线上一点,所以将点 M 的坐标代入抛物线的方程
y 2=2 px ( p >0),可得 p =2,所以抛物线的方程为 y 2=4 x ,可得其准线方程为 x =
-1.根据抛物线的定义,得| MF |=2-(-1)=3.故选B.
三、知识点例题讲解及方法技巧总结
1

S △ AOB = ×| AB |× ×
2
2
由(2)的推导过程可得,
sin
1
||


2

= 2 ,
1−cos
1+cos
si
1
2

α= × 2 × ×
2
si
2

2025年高考数学一轮复习课件第八章平面解析几何-8.2直线的交点坐标与距离公式

2025年高考数学一轮复习课件第八章平面解析几何-8.2直线的交点坐标与距离公式
根,则下列说法正确的是(
)
A.若1 ⊥ 2 ,则 = −2

B.若1 ⊥ 2 ,则 = 2
D.若1 //2 ,则 = 2

C.若1 //2 ,则 = −2
解:由题意,若1 ⊥ 2 ,则1 2 =

2
= −1,解得 = −2;若1 //2 ,则1 = 2 ,所
以Δ = 16 − 8 = 0,解得 = 2.故选AD.
返回至目录
(2)设,,分别是△ 中内角,,所对边的边长,则直线
sin + + = 0与 − sin + sin = 0的位置关系是(
A.平行
解:由正弦定理
B.重合

sin
=

,得sin
(1)平行:对于两条不重合的直线1 ,2 ,其斜率分别为1 ,2 ,有1 //2 ⇔
1 = 2
1 //2
________,特别地,当直线
1 ,2 的斜率都不存在时,1 与2 的关系为_______.
(2)垂直:如果两条直线1 ,2 的斜率都存在,且分别为1 ,2 ,则有1 ⊥ 2 ⇔
第八章 平面解析几何
8.2 直线的交点坐标与距离公式
课程标准
必备知识
自主评价
核心考点
课时作业
1.能根据斜率判定两条直线平行或垂直.
2.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.
3.探索并掌握平面上两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直
线间的距离.
返回至目录
【教材梳理】
1.两条直线的位置关系
返回至目录
变式2(1) 经过两条直线 + − 3 = 0和 − 2 + 3 = 0的交点,且与直线

高考一轮复习第8章解析几何第8讲曲线与方程

高考一轮复习第8章解析几何第8讲曲线与方程

第八讲曲线与方程知识梳理·双基自测知识梳理知识点一曲线与方程的定义一般地,在直角坐标系中,如果某曲线C上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立如下的对应关系:那么,这个方程叫做__曲线__的方程;这条曲线叫做__方程__的曲线.知识点二求动点的轨迹方程的基本步骤重要结论1.“曲线C是方程f(x,y)=0的曲线”是“曲线C上的点的坐标都是方程f(x,y)=0的解”的充分不必要条件.2.求轨迹问题常用的数学思想(1)函数与方程思想:求平面曲线的轨迹方程就是将几何条件(性质)表示为动点坐标x,y的方程及函数关系.(2)数形结合思想:由曲线的几何性质求曲线方程是“数”与“形”的有机结合.(3)等价转化思想:通过坐标系使“数”与“形”相互结合,在解决问题时又需要相互转化.双基自测题组一走出误区1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)方程x 2+xy =x 的曲线是一个点和一条直线.( × )(2)到两条互相垂直的直线距离相等的点的轨迹方程是x 2=y 2.( × ) (3)y =kx 与x =1ky 表示同一直线.( × )(4)动点的轨迹方程和动点的轨迹是一样的.( × ) 题组二 走进教材2.(必修2P 37T3)已知点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,直线l :x =-14,点B 是l 上的动点,若过点B 垂直于y 轴的直线与线段BF 的垂直平分线交于点M ,则点M 的轨迹是( D )A .双曲线B .椭圆C .圆D .抛物线[解析] 由已知|MF|=|MB|,根据抛物线的定义知,点M 的轨迹是以点F 为焦点,直线l 为准线的抛物线.3.(选修2-1P 37T1改编)已知A(-2,0),B(1,0)两点,动点P 不在x 轴上,且满足∠APO =∠BPO ,其中O 为原点,则点P 的轨迹方程是__x 2+y 2-4x =0(y≠0)__.[解析] 设P(x ,y),∵∠APO =∠BPO , ∴|PA||PB|=|OA||OB|=2, 即|PA|=2|PB|,∴(x +2)2+y 2=4[(x -1)2+y 2],(y≠0)化简整理得P 的轨迹方程为x 2+y 2-4x =0(y≠0). 题组三 走向高考4.(多选题)(2020·山东)已知曲线C :mx 2+ny 2=1.( ACD ) A .若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上 B .若m =n >0,则C 是圆,其半径为nC .若mn <0,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =±-m nx D .若m =0,n >0,则C 是两条直线[解析] A .若m >n >0,则1m <1n ,则根据椭圆定义,知x 21m +y21n =1表示焦点在y 轴上的椭圆,故A 正确;B .若m =n >0,则方程为x 2+y 2=1n ,表示半径为1n的圆,故B 错误;C .若m <0,n >0,则方程为x21m+y21n =1,表示焦点在y 轴的双曲线,故此时渐近线方程为y =±-m n x ,若m >0,n <0,则方程为x 21m +y 21n=1,表示焦点在x 轴的双曲线,故此时渐近线方程为y =±-mnx ,故C 正确;D .当m =0,n >0时,则方程为y =±1n表示两条直线,故D 正确;故选ACD . 5.(2019·北京卷)数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C :x 2+y 2=1+|x|y 就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点); ②曲线C 上任意一点到原点的距离都不超过2; ③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3. 其中,所有正确结论的序号是( C ) A .① B .② C .①②D .①②③[解析] 将x 换成-x 方程不变,所以图形关于y 轴对称, 当x =0时,代入得y 2=1,∴y =±1,即曲线经过(0,1),(0,-1); 当x >0时,方程变为y 2-xy +x 2-1=0,所以Δ=x 2-4(x 2-1)≥0,解得x ∈⎝⎛⎦⎥⎤0,233,所以x 只能取整数1,当x =1时,y 2-y =0, 解得y =0或y =1,即曲线经过(1,0),(1,1), 根据对称性可得曲线还经过(-1,0),(-1,1), 故曲线一共经过6个整点,故①正确. 当x >0时,由x 2+y 2=1+xy 得x 2+y 2-1=xy≤x 2+y22,(当x =y 时取等),∴x 2+y 2≤2,∴x 2+y 2≤2,即曲线C 上y 轴右边的点到原点的距离不超过2,根据对称性可得:曲线C 上任意一点到原点的距离都不超过2;故②正确.在x 轴上图形面积大于矩形面积=1×2=2,x 轴下方的面积大于等腰直角三角形的面积=12×2×1=1,因此曲线C 所围成的“心形”区域的面积大于2+1=3,故③错误.故选C .考点突破·互动探究考点一 曲线与方程——自主练透例1 (多选题)关于x ,y 的方程x 2m 2+2+y 23m 2-2=1,⎝⎛⎭⎪⎫其中m 2≠23对应的曲线可能是( ABCD ) A .焦点在x 轴上的椭圆 B .焦点在y 轴上的椭圆 C .焦点在x 轴上的双曲线 D .圆[解析] 由题,若m 2+2>3m 2-2,解得-2<m <2,3m 2-2>0,解得m <-63或m >63,则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-63∪⎝ ⎛⎭⎪⎫63,2时,曲线是焦点在x 轴上的椭圆,A 正确;若3m 2-2>m 2+2,解得m <-2或m >2,此时曲线是焦点在y 轴上的椭圆,B 正确;若3m 2-2<0,解得-63<m <63,此时曲线是焦点在x 轴上的双曲线,C 正确;当m 2=2时,方程为x 2+y 2=4,所以D 正确.故选ABCD .〔变式训练1〕(多选题)(2021·山东青岛一中期末)已知点F(1,0)为曲线C 的焦点,则曲线C 的方程可能为( AD )A .y 2=4x B .x 2=4yC .x 2cos 2θ+y 2sin 2θ=1⎝ ⎛⎭⎪⎫0<θ<π2 D .x 2cos 2θ-y 2sin 2θ=1⎝⎛⎭⎪⎫0<θ<π2 [解析] y 2=4x 的焦点坐标为(1,0);x 2=4y 的焦点坐标为(0,1);当θ=π4时,sin 2θ=cos 2θ=12,x 2cos 2θ+y 2sin 2θ=1表示圆;双曲线x 2cos 2θ-y 2sin 2θ=1⎝⎛⎭⎪⎫0<θ<π2的焦点在x 轴上,且c =cos 2θ+sin 2θ=1,其焦点坐标为(1,0),(-1,0),故选AD .考点二 定义法求轨迹方程——自主练透例2 (1)(2021·长春模拟)如图所示,A 是圆O 内一定点,B 是圆周上一个动点,AB 的中垂线CD 与OB 交于点E ,则点E 的轨迹是( B )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线(2)(2021·福州模拟)已知圆M :(x +5)2+y 2=36,定点N(5,0),点P 为圆M 上的动点,点Q 在NP 上,点G 在线段MP 上,且满足NP →=2NQ →,GQ →·NP →=0,则点G 的轨迹方程是( A )A .x 29+y24=1B .x 236+y231=1 C .x 29-y24=1D .x 236-y231=1 (3)(2021·江苏南京二十九中调研)已知两圆C 1:(x +3)2+y 2=1,C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1和圆C 2外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( D )A .x 2-y28=1B .x 28-y 2=1C .x 2-y28=1(x≥1)D .x 2-y28=1(x≤-1)[解析] (1)由题意知,|EA|+|EO|=|EB|+|EO|=r(r 为圆的半径)且r >|OA|,故E 的轨迹为以O ,A 为焦点的椭圆,故选B .(2)由NP →=2NQ →,GQ →·NP →=0知GQ 所在直线是线段NP 的垂直平分线,连接GN ,∴|GN|=|GP|,∴|GM|+|GN|=|MP|=6>25,∴点G 的轨迹是以M ,N 为焦点的椭圆,其中2a =6,2c =25,∴b 2=4,∴点G 的轨迹方程为x 29+y24=1,故选A .(3)设动圆M 的半径为r ,则|C 1M|=r +1,|C 2M|=3+r ,∴|C 2M|-|C 1M|=2<6=|C 1C 2|.∴动圆圆心M 的轨迹是以C 1、C 2为焦点的双曲线左支,且c =3,a =1,∴b 2=c 2-a 2=8,∴其轨迹方程为x 2-y28=1(x≤-1).故选D .[引申1]本例(3)中,若动圆M 与圆C 1内切,与圆C 2外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为__x 24-y25=1(x≤-2)__.[引申2]本例(3)中,若动圆M 与圆C 1外切,与圆C 2内切,则动圆圆心M 的轨迹方程为__x 24-y25=1(x≥2)__.[引申3]本例(3)中,若动圆M 与圆C 1、圆C 2都内切,则动圆圆心M 的轨迹方程为__x 2-y28=1(x≥1)__.[引申4]本例3中,若动圆M 与圆C 1、圆C 2中一个内切一个外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为__x 24-y25=1__.名师点拨定义法求轨迹方程及其注意点(1)在利用圆锥曲线的定义法求轨迹方程时,若所求的轨迹符合某种圆锥曲线的定义,则根据曲线的方程,写出所求的轨迹方程.(2)利用定义法求轨迹方程时,还要看轨迹是否是完整的圆、椭圆、双曲线、抛物线,如果不是完整的曲线,则应对其中的变量x 或y 进行限制.〔变式训练2〕(1)动圆M 经过双曲线x 2-y23=1的左焦点且与直线x =2相切,则圆心M 的轨迹方程是( B )A .y 2=8x B .y 2=-8x C .y 2=4xD .y 2=-4x(2)(多选题)(2021·湖南娄底质检)在水平地面上的不同两点处竖有两根笔直的电线杆,假设它们都垂直于地面,则在水平地面上视它们上端仰角相等的点P 的轨迹可能是( AB )A .直线B .圆C .椭圆D .抛物线[解析] (1)双曲线x 2-y23=1的左焦点为F(-2,0),由题意可知点M 的轨迹是以F 为焦点、原点为顶点、对称轴为x 轴的抛物线,故其方程为y 2=-8x .故选B .(2)如图两根电杆AB ,CD ,①当|AB|=|CD|时,∵∠BPA =∠DPC ,∴|PA|=|PC|, ∴P 的轨迹是AC 的中垂线,②当|AB|=λ|CD|(λ≠1,λ>0)时, 由∠BPA =∠DPC 知Rt △ABP ∽Rt △CDP , ∴|AP||CP|=|AB||CD|=λ, 以AC 所在直线为x 轴,线段AC 的中垂线为y 轴建立平面直角坐标系, 记A(-1,0),C(1,0),P(x ,y), 则x +12+y 2x -12+y2=λ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫x -λ2+1λ2-12+y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫2λλ2-12, 轨迹为圆,故选AB .考点三 直接法求轨迹方程——师生共研例3 (1)(2021·四川、云南、贵州、西藏四省四校联考)已知圆C 过点A(0,2)且与直线y =-2相切,则圆心C 的轨迹方程为( B )A .x 2=4y B .x 2=8y C .x 2=-4yD .x 2=-8y(2)(2021·山东菏泽模拟)已知动圆过定点A(4,0),且在y 轴上截得的弦MN 的长为8. ①求动圆圆心的轨迹C 的方程;②已知点B(-1,0),设不垂直于x 轴的直线l 与轨迹C 交于不同的两点P ,Q ,若x 轴是∠PBQ 的角平分线,证明:直线l 过定点.[解析] (1)设圆心C(x ,y), 由题意知x 2+y -22=|y +2|,化简得x 2=8y ,故选B .(2)①设动圆圆心P(x ,y),线段MN 的中点为E , 则|PA|2=|PE|2+42,即(x -4)2+y 2=x 2+16,化简得y 2=8x , ∴动圆圆心的轨迹C 的方程为y 2=8x . ②设直线l 的方程为y =kx +b ,联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,y =kx +b ,得k 2x 2+2kbx +b 2=8x ,k 2x 2-(8-2kb)x +b 2=0(其中Δ>0), 设P(x 1,kx 1+b),Q(x 2,kx 2+b), 则x 1+x 2=8-2kb k 2,x 1x 2=b 2k 2, 若x 轴是∠PBQ 的角平分线, 则k PB +k QB =kx 1+b x 1+1+kx 2+bx 2+1=kx 1+b x 2+1+kx 2+b x 1+1x 1+1x 2+1=2kx 1x 2+k +b x 1+x 2+2bx 1+1x 2+1=8k +bk2x 1+1x 2+1=0,即k =-b .故直线l 的方程为y =k(x -1),直线l 过定点(1,0).名师点拨直接法求曲线方程的一般步骤(1)建立合适的直角坐标系.(2)设出所求曲线上点的坐标,把几何条件或等量关系用坐标表示为代数方程.(3)化简整理这个方程,检验并说明所求方程就是曲线的方程.直接法求曲线方程时最关键的就是把几何条件或等量关系“翻译”为代数方程,要注意“翻译”的等价性.(4)运用直接法应注意的问题①在用直接法求轨迹方程时,在化简的过程中,有时破坏了方程的同解性,此时就要补上遗漏的点或删除多余的点,这是不能忽视的.②若方程的化简过程是恒等变形,则最后的验证可以省略. 〔变式训练3〕(1)已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P 满足|PA|=2|PB|,则动点P 的轨迹是( B ) A .直线 B .圆 C .椭圆D .双曲线(2)(2021·湖南湘潭模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知点Q(1,0),直线l :x =2.若动点P 在直线l 上的射影为R ,且|PR →|=2|PQ →|,设点P 的轨迹为C .①求C 的轨迹方程;②设直线y =x +n 与曲线C 相交于A 、B 两点,试探究曲线C 上是否存在点M ,使得四边形MAOB 为平行四边形,若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.[解析] (1)设P(x ,y), 则x +22+y 2=2x -12+y 2,化简得x 2+y 2-4x =0,即(x -2)2+y 2=4, 其表示以(2,0)为圆心,4为半径的圆,故选B . (2)①设P(x ,y),由|PR →|=2|PQ →|, 得|2-x|=2·x -12+y 2,平方化简得C 的轨迹方程为x 22+y 2=1.②设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),M(x 3,y 3), 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x +n x 22+y 2=1,得x 2+2(x +n)2-2=0,即3x 2+4nx +2n 2-2=0,所以x 1+x 2=-4n 3,y 1+y 2=x 1+x 2+2n =2n3.假设存在点M 使得四边形MAOB 为平行四边形, 则OM →=OA →+OB →,所以(x 3,y 3)=(x 1,y 1)+(x 2,y 2), 所以x 3=x 1+x 2=-4n 3,y 3=y 1+y 2=2n3.由点M 在曲线C 上得x 232+y 23=1,代入得8n 29+4n29=1,解得n 2=34,n =±32.所以当n =±32时,曲线C 上存在点M 使得四边形MAOB 为平行四边形, 此时点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-233,33或者M ⎝ ⎛⎭⎪⎫233,-33,当n≠±32,曲线C 上不存在点M 使得四边形MAOB 为平行四边形. 考点四 代入法(相关点法)求轨迹方程——师生共研例4 (2021·河南新乡模拟)在直角坐标系xOy 中,点M(-2,0),N 是曲线x =14y 2+2上的任意一点,动点C 满足MC →+NC →=0.(1)求点C 的轨迹方程;(2)经过点P(1,0)的动直线l 与点C 的轨迹交于A ,B 两点,在x 轴上是否存在定点D(异于点P),使得∠ADP =∠BDP ?若存在,求出D 的坐标;若不存在,请说明理由.[解析] (1)设C(x ,y),N(x 0,y 0), 则MC →=(x +2,y),NC →=(x -x 0,y -y 0), MC →+NC →=(2x -x 0+2,2y -y 0).又MC →+NC →=0,则⎩⎪⎨⎪⎧2x -x 0+2=0,2y -y 0=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x +2,y 0=2y.因为点N 为曲线x =14y 2+2上的任意一点,所以x 0=14y 20+2,所以2x +2=14(2y)2+2,整理得y 2=2x ,故点C 的轨迹方程为y 2=2x . (2)设存在点D(t,0),使得∠ADP =∠BDP , 所以k DA +k DB =0.由题易知,直线l 的倾斜角不可能为0°, 故设直线l 的方程为x =my +1,将x =my +1代入y 2=2x ,得y 2-2my -2=0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则y 1+y 2=2m ,y 1y 2=-2. 因为k DA +k DB =y 1x 1-t +y 2x 2-t =y 1my 1+1-t +y 2my 2+1-t =0,所以2my 1y 2+(1-t)(y 1+y 2)=0, 即-4m +2m·(1-t)=0,所以t =-1. 故存在点D(-1,0),使得∠ADP =∠BDP .名师点拨代入法(相关点法)求轨迹方程(1)当题目中的条件同时具有以下特征时,一般可以用相关点法求其轨迹方程: ①某个动点P 在已知方程的曲线上移动; ②另一个动点M 随P 的变化而变化;③在变化过程中P 和M 满足一定的规律.(2)代入法(相关点法)的基本步骤①设点:设被动点坐标为(x ,y),主动点坐标为(x 1,y 1);②求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式⎩⎪⎨⎪⎧ x 1=f x ,y ,y 1=g x ,y ;③代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程;④检验:注意检验所求方程是否符合题意.〔变式训练4〕(2021·河北石家庄模拟)已知点Q 在椭圆C :x 216+y 210=1上,点P 满足OQ →=12(OF 1→+OP →)(其中O 为坐标原点,F 1为椭圆C 的左焦点),则点P 的轨迹为( D )A .圆B .抛物线C .双曲线D .椭圆 [解析] 设P(x ,y),Q(x 0,y 0),椭圆C 的左焦点F 1(-2,0),由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ x 0=x -22,y 0=y 2 又x 2016+y 2010=1,∴x -2264+y 240=1,故选D . 考点五,参数法求轨迹方程——师生共研例5 (2021·河北衡水中学调研)已知圆C 1:x 2+y 2=2,圆C 2:x 2+y 2=4,如图,C 1,C 2分别交x 轴正半轴于点E ,A .射线OD 分别交C 1,C 2于点B ,D ,动点P 满足直线BP 与y 轴垂直,直线DP 与x 轴垂直.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点E 作直线l 交曲线C 与点M ,N ,射线OH ⊥l 于点H ,且交曲线C 于点Q .问:1|MN|+1|OQ|2的值是否是定值?如果是定值,请求出该定值;如果不是定值,请说明理由.[分析] 显然点P(x ,y)的变动由∠AOD 的大小α(或k OD )决定,故可通过α(或k OD )建立x ,y 间的关系,即点P 的轨迹方程.[解析] (1)解法一:如图设∠BOE =α,则B(2cos α,2sin α),D(2cos α,2sin α),所以x P =2cos α,y P =2sin α.所以动点P 的轨迹C 的方程为x 24+y 22=1. 解法二:当射线OD 的斜率存在时,设斜率为k ,OD 方程为y =kx ,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx x 2+y 2=2得y 2P =2k 21+k 2, 同理得x 2P =41+k 2, 所以x 2P +2y 2P=4即有动点P 的轨迹C 的方程为x 24+y 22=1. 当射线OD 的斜率不存在时,点(0,±2)也满足.(2)由(1)可知E 为C 的焦点,设直线l 的方程为x =my +2(斜率不为0时)且设点M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),由⎩⎨⎧x =my +2x 2+2y 2=4,得(m 2+2)y 2+22my -2=0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-22m m 2+2y 1y 2=-2m 2+2, 所以1|MN|=11+m 2|y 1-y 2|=m 2+24m 2+1, 又射线OQ 方程为y =-mx , 代入椭圆C 的方程得x 2+2(mx)2=4, 即x 2Q =41+2m 2,y 2Q =4m 21+2m 2,1|OQ|2=1+2m 24m 2+1, 所以1|MN|+1|OQ|2=m 2+24m 2+1+1+2m 24m 2+1=34, 又当直线l 的斜率为0时,也符合条件.综上,1|MN|+1|OQ|2为定值,且为34.名师点拨(1)在选择参数时,参数可以具有某种物理或几何意义,如时间、速度、距离、角度、直线的斜率、点的横(纵)坐标等,也可以没有具体的意义,但要特别注意它的取值范围对动点坐标取值范围的影响.(2)参数法求轨迹方程的适用条件动点所满足的条件不易得出或不易转化为等式,也没有明显的相关点,但却较易发现(或经过分析可发现)这个动点的运动与某一个量或某两个变量(角、斜率、比值、截距等)有关.〔变式训练5〕若过点P(1,1)且互相垂直的两条直线l 1,l 2分别与x 轴、y 轴交于A 、B 两点,则AB 中点M 的轨迹方程为__x +y -1=0__.[解析] 当直线l 1的斜率存在时,l 2的斜率也存在,设直线l 1的方程是y -1=k(x -1),则直线l 2的方程是y -1=-1k (x -1),所以直线l 1与x 轴的交点为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1k ,0,l 2与y 轴的交点为B ⎝⎛⎭⎪⎫0,1+1k ,设AB 的中点M 的坐标为(x ,y),则有⎩⎪⎨⎪⎧ x =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1k ,y =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1k ,两式相加消去k ,得x +y =1⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≠12,即x +y -1=0(x≠12),所以AB 中点M 的轨迹方程为x +y -1=0⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≠12. 当直线l 1(或l 2)的斜率不存在时,点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,此点在直线x +y -1=0上. 综上,AB 中点M 的轨迹方程为x +y -1=0.另解:由题意易知|MP|=|MO|,∴M 的轨迹为线段OP 的中垂线,其方程为y -12=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12, 即x +y -1=0.名师讲坛·素养提升高考中的轨迹问题例6 (2019·课标Ⅱ)已知点A(-2,0),B(2,0),动点M(x ,y)满足直线AM 与BM 的斜率之积为-12.记M 的轨迹为曲线C . (1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C 于P ,Q 两点,点P 在第一象限,PE ⊥x 轴,垂足为E ,连接QE 并延长交C 于点G .①证明:△PQG 是直角三角形;②求△PQG 面积的最大值.[解题思路] (1)由题直译得关系→化简,观察方程形式得结论(2)①设直线PQ :y =kx →与C 的方程联立得P ,Q 两点坐标→得直线QG 的方程→与C 的方程联立得G 的坐标→求PG 的斜率→得结论 ②利用公式求面积→得关于k 的函数→判断单调性求最值→得结论 [解析] (1)由题设得y x +2·y x -2=-12, 化简得x 24+y 22=1(|x|≠2), 所以C 为中心在坐标原点,焦点在x 轴上的椭圆,不含左右顶点.(2)①证明:设直线PQ 的斜率为k ,则其方程为y =kx(k >0),由⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx ,x 24+y 22=1得x =±21+2k 2. 记u =21+2k 2,则P(u ,uk),Q(-u ,-uk),E(u,0).于是直线QG 的斜率为k 2,方程为y =k 2(x -u). 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =k 2x -u x 24+y 22=1, 得(2+k 2)x 2-2uk 2x +k 2u 2-8=0.①设G(x G ,y G ),则-u 和x G 是方程①的解,故x G =u 3k 2+22+k 2,由此得y G =uk 32+k 2.从而直线PG 的斜率为uk 32+k 2-uk u 3k 2+22+k 2-u =-1k . 所以PQ ⊥PG ,即△PQG 是直角三角形.②由①得|PQ|=2u 1+k 2,|PG|=2uk k 2+12+k 2, 所以△PQG 的面积S =12|PQ||PG|= 8k 1+k21+2k 22+k 2=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1k +k 1+2⎝ ⎛⎭⎪⎫1k +k 2. 设t =k +1k,则由k >0得t≥2,当且仅当k =1时取等号, 因为S =8t 1+2t2在[2,+∞)单调递减,所以当t =2, 即k =1时,S 取得最大值,最大值为169. 因此,△PQG 面积的最大值为169. [解题关键] ①利用方程思想得出点P 、Q 的坐标,进而利用换元法及整体代换法简化运算过程是顺利解决本题的关键;②正确利用基本不等式及函数单调性是求解△PQG 面积最值的关键.〔变式训练6〕(2020·新课标Ⅲ)在平面内,A ,B 是两个定点C 是动点,若OC →·BC →=1,则点C 的轨迹为( A )A .圆B .椭圆C .抛物线D .直线[解析] 不妨以AB 所在直线为x 轴,AB 的中点为原点,建立平面直角坐标系,设C(x ,y),A(-c,0),B(c,0),c >0,则AC →=(x +c ,y),BC →=(x -c ,y),由AC →·BC →=1,得(x +c)(x -c)+y·y=1,即x 2+y 2=c 2+1>0,∴点C 的轨迹为圆.故选A .。

高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9 (2)

高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9 (2)

高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9.11 圆锥曲线中定点与定值问题题型一 定点问题例1 已知定圆A :(x +3)2+y 2=16,动圆M 过点B (3,0),且和圆A 相切.(1)求动圆圆心M 的轨迹E 的方程;(2)设不垂直于x 轴的直线l 与轨迹E 交于不同的两点P ,Q ,点N (4,0).若P ,Q ,N 三点不共线,且∠ONP =∠ONQ .证明:动直线PQ 经过定点.(1)解 圆A 的圆心为A (-3,0),半径r 1=4.设动圆M 的半径为r 2,依题意有r 2=|MB |.由|AB |=23,可知点B 在圆A 内,从而圆M 内切于圆A ,故|MA |=r 1-r 2,即|MA |+|MB |=4>2 3.所以动点M 的轨迹E 是以A ,B 为焦点,长轴长为4的椭圆,其方程为x 24+y 2=1. (2)证明 设直线l 的方程为y =kx +b (k ≠0),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b ,x 2+4y 2=4, 消去y 得,(1+4k 2)x 2+8kbx +4b 2-4=0,Δ=16(4k 2-b 2+1)>0,设P (x 1,kx 1+b ),Q (x 2,kx 2+b ),则x 1+x 2=-8kb 1+4k 2,x 1x 2=4b 2-41+4k 2, 于是k PN +k QN =kx 1+b x 1-4+kx 2+b x 2-4=2kx 1x 2-4k -bx 1+x 2-8b x 1-4x 2-4, 由∠ONP =∠ONQ 知k PN +k QN =0.即2kx 1x 2-(4k -b )(x 1+x 2)-8b =2k ·4b 2-41+4k 2-(4k -b )-8kb 1+4k 2-8b =8kb 2-8k 1+4k 2+32k 2b -8kb 21+4k 2-8b =0, 得b =-k ,Δ=16(3k 2+1)>0.故动直线l 的方程为y =kx -k ,过定点(1,0).教师备选在平面直角坐标系中,已知动点M (x ,y )(y ≥0)到定点F (0,1)的距离比到x 轴的距离大1.(1)求动点M 的轨迹C 的方程;(2)过点N (4,4)作斜率为k 1,k 2的直线分别交曲线C 于不同于N 的A ,B 两点,且1k 1+1k 2=1.证明:直线AB 恒过定点.(1)解 由题意可知x 2+y -12=y +1,化简可得曲线C :x 2=4y .(2)证明 由题意可知,N (4,4)是曲线C :x 2=4y 上的点,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则l NA :y =k 1(x -4)+4,l NB :y =k 2(x -4)+4,联立直线NA 的方程与抛物线C 的方程,⎩⎪⎨⎪⎧ y =k 1x -4+4,x 2=4y⇒x 2-4k 1x +16(k 1-1)=0,解得x 1=4(k 1-1),①同理可得x 2=4(k 2-1),②而l AB :y -x 214=x 1+x 24(x -x 1),③又1k 1+1k 2=1,④ 由①②③④整理可得l AB :y =(k 1+k 2-2)x -4,故直线AB 恒过定点(0,-4).思维升华 求解直线或曲线过定点问题的基本思路(1)把直线或曲线方程中的变量x ,y 当作常数看待,把方程一端化为零,既然是过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于x ,y 的方程组,这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.(2)由直线方程确定其过定点时,若得到了直线方程的点斜式y -y 0=k (x -x 0),则直线必过定点(x 0,y 0);若得到了直线方程的斜截式y =kx +m ,则直线必过定点(0,m ).跟踪训练1 (2022·邯郸质检)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为23,且过点⎝⎛⎭⎫3,12. (1)求椭圆方程;(2)设直线l :y =kx +m (k ≠0)交椭圆C 于A ,B 两点,且线段AB 的中点M 在直线x =12上,求证:线段AB 的中垂线恒过定点N .(1)解 椭圆过点⎝⎛⎭⎫3,12,即3a 2+14b2=1, 又2c =23,得a 2=b 2+3,所以a 2=4,b 2=1,即椭圆方程为x 24+y 2=1. (2)证明 由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y =kx +m ,得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0,Δ=16(4k 2-m 2+1)>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-8km 1+4k 2,设AB 的中点M 为(x 0,y 0),得x 0=-4km 1+4k 2=12, 即1+4k 2=-8km ,所以y 0=kx 0+m =12k -1+4k 28k =-18k. 所以AB 的中垂线方程为y +18k =-1k ⎝⎛⎭⎫x -12, 即y =-1k ⎝⎛⎭⎫x -38, 故AB 的中垂线恒过点N ⎝⎛⎭⎫38,0.题型二 定值问题例2 (2022·江西赣抚吉名校联考)已知抛物线E :y 2=2px (p >0)上的动点M 到直线x =-1的距离比到抛物线E 的焦点F 的距离大12. (1)求抛物线E 的标准方程;(2)设点Q 是直线x =-1(y ≠0)上的任意一点,过点P (1,0)的直线l 与抛物线E 交于A ,B 两点,记直线AQ ,BQ ,PQ 的斜率分别为k AQ ,k BQ ,k PQ ,证明:k AQ +k BQ k PQ为定值. (1)解 由题意可知抛物线E 的准线方程为x =-12, 所以-p 2=-12,即p =1, 故抛物线E 的标准方程为y 2=2x .(2)证明 设Q (-1,y 0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为直线l 的斜率显然不为0,故可设直线l 的方程为x =ty +1.联立⎩⎪⎨⎪⎧x =ty +1,y 2=2x ,消去x ,得y 2-2ty -2=0.Δ=4t 2+8>0,所以y 1+y 2=2t ,y 1y 2=-2,k PQ =-y 02. 又k AQ +k BQ =y 1-y 0x 1+1+y 2-y 0x 2+1 =y 1-y 0x 2+1+y 2-y 0x 1+1x 1+1x 2+1=y 1-y 0ty 2+2+y 2-y 0ty 1+2ty 1+2ty 2+2=2ty 1y 2+2-ty 0y 1+y 2-4y 0t 2y 1y 2+2t y 1+y 2+4 =2t ·-2+2-ty 0·2t -4y 0t 2·-2+2t ·2t +4=-y 0t 2+2t 2+2=-y 0. 所以k AQ +k BQ k PQ =-y 0-y 02=2(定值). 教师备选(2022·邯郸模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 1的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交y 轴于点M ,若|F 1F 2|=2,△ABF 2的周长为8.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)MA →=λF 1A —→,MB →=μF 1B —→,试分析λ+μ是否为定值,若是,求出这个定值,否则,说明理由.解 (1)因为△ABF 2的周长为8,所以4a =8,解得a =2,由|F 1F 2|=2,得2a 2-b 2=24-b 2=2,所以b 2=3,因此椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)由题意可得直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =k (x +1),由⎩⎪⎨⎪⎧ y =k x +1,x 24+y 23=1, 整理得(3+4k 2)x 2+8k 2x +4k 2-12=0,显然Δ>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则⎩⎪⎨⎪⎧ x 1+x 2=-8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2.设M (0,k ),又F 1(-1,0),所以MA →=(x 1,y 1-k ),F 1A —→=(x 1+1,y 1),则λ=x 1x 1+1. 同理可得MB →=(x 2,y 2-k ),F 1B —→=(x 2+1,y 2),则μ=x 2x 2+1. 所以λ+μ=x 1x 1+1+x 2x 2+1=x 1x 2+1+x 2x 1+1x 1+1x 2+1=2x 1x 2+x 1+x 2x 1x 2+x 1+x 2+1=2×4k 2-123+4k 2-8k 23+4k 24k 2-123+4k 2-8k 23+4k 2+1=8k 2-24-8k 24k 2-12-8k 2+3+4k 2=-24-9=83, 所以λ+μ为定值83. 思维升华 圆锥曲线中的定值问题的常见类型及解题策略(1)求代数式为定值.依题设条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式、化简即可得出定值.(2)求点到直线的距离为定值.利用点到直线的距离公式得出距离的解析式,再利用题设条件化简、变形求得.(3)求某线段长度为定值.利用长度公式求得解析式,再依据条件对解析式进行化简、变形即可求得.跟踪训练2 在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,AB 为椭圆的一条弦,直线y =kx (k >0)经过弦AB 的中点M ,与椭圆C 交于P ,Q 两点,设直线AB的斜率为k 1,点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫1,32. (1)求椭圆C 的方程;(2)求证:k 1k 为定值.(1)解 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ 1a 2+94b 2=1,c a =12,a 2=b 2+c 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =3,c =1,故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1. (2)证明 设M (x 0,y 0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由于A ,B 为椭圆C 上的点, 所以x 214+y 213=1,x 224+y 223=1, 两式相减得x 1+x 2x 1-x 24=-y 1+y 2y 1-y 23, 所以k 1=y 1-y 2x 1-x 2=-3x 1+x 24y 1+y 2=-3x 04y 0. 又k =y 0x 0, 故k 1k =-34,为定值. 课时精练1.(2022·运城模拟)已知P (1,2)在抛物线C :y 2=2px 上.(1)求抛物线C 的方程;(2)A ,B 是抛物线C 上的两个动点,如果直线P A 的斜率与直线PB 的斜率之和为2,证明:直线AB 过定点.(1)解 将P 点坐标代入抛物线方程y 2=2px ,得4=2p ,即p =2,所以抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)证明 设AB :x =my +t ,将AB 的方程与y 2=4x 联立得y 2-4my -4t =0,Δ>0⇒16m 2+16t >0⇒m 2+t >0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4t ,k P A =y 1-2x 1-1=y 1-2y 214-1=4y 1+2, 同理k PB =4y 2+2,由题意知4y 1+2+4y 2+2=2, 即4(y 1+y 2+4)=2(y 1y 2+2y 1+2y 2+4),解得y 1y 2=4,故-4t =4,即t =-1,故直线AB :x =my -1恒过定点(-1,0).2.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为23,且其左顶点到右焦点的距离为5. (1)求椭圆的方程;(2)设点M ,N 在椭圆上,以线段MN 为直径的圆过原点O ,试问是否存在定点P ,使得P 到直线MN 的距离为定值?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.解 (1)由题设可知⎩⎪⎨⎪⎧c a =23,a +c =5,解得a =3,c =2,b 2=a 2-c 2=5,所以椭圆的方程为x 29+y 25=1. (2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),①若直线MN 与x 轴垂直,由对称性可知|x 1|=|y 1|,将点M (x 1,y 1)代入椭圆方程,解得|x 1|=37014, 原点到该直线的距离d =37014; ②若直线MN 不与x 轴垂直,设直线MN 的方程为y =kx +m ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 29+y 25=1,消去y 得(9k 2+5)x 2+18kmx +9m 2-45=0,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧ x 1x 2=9m 2-459k 2+5,x 1+x 2=-18km 9k 2+5,由题意知,OM →·ON →=0,即x 1x 2+(kx 1+m )(kx 2+m )=0, 得(k 2+1)9m 2-459k 2+5+km ⎝⎛⎭⎫-18km 9k 2+5+m 2=0, 整理得45k 2+45=14m 2,则原点到该直线的距离d =|m |k 2+1=4514=37014, 故存在定点P (0,0),使得P 到直线MN 的距离为定值.3.已知双曲线C 的渐近线方程为y =±3x ,右焦点F (c ,0)到渐近线的距离为 3.(1)求双曲线C 的方程;(2)过F 作斜率为k 的直线l 交双曲线于A ,B 两点,线段AB 的中垂线交x 轴于D ,求证:|AB ||FD |为定值.(1)解 设双曲线方程为3x 2-y 2=λ(λ>0),由题意知c =2,所以λ3+λ=4⇒λ=3, 所以双曲线C 的方程为x 2-y 23=1. (2)证明 设直线l 的方程为y =k (x -2)(k ≠0)代入x 2-y 23=1, 整理得(3-k 2)x 2+4k 2x -4k 2-3=0,Δ=36(k 2+1)>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),所以x 1+x 2=-4k 23-k 2,x 1x 2=-4k 2-33-k 2, 由弦长公式得|AB |=1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2=6k 2+1|3-k 2|, 设AB 的中点P (x 0,y 0),则x 0=x 1+x 22=-2k 23-k 2, 代入l 得y 0=-6k 3-k 2, AB 的垂直平分线方程为y =-1k ⎝⎛⎭⎫x +2k 23-k 2-6k 3-k 2,令y =0得x D =-8k 23-k 2, 即|FD |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-8k 23-k 2-2=61+k 2|3-k 2|, 所以|AB ||FD |=1为定值. 当k =0时,|AB |=2,|FD |=2,|AB ||FD |=1, 综上所述,|AB ||FD |为定值.4.(2022·河南九师联盟模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2,长轴长为4.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点F 1不与x 轴重合的直线l 与椭圆C 相交于E ,D 两点,试问在x 轴上是否存在一个点M ,使得直线ME ,MD 的斜率之积恒为定值?若存在,求出该定值及点M 的坐标;若不存在,请说明理由.解 (1)因为焦距为2,长轴长为4,即2c =2,2a =4,解得c =1,a =2,所以b 2=a 2-c 2=3,所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1. (2)由(1)知F 1(-1,0),设点E (x 1,y 1),D (x 2,y 2),M (m ,0),因为直线l 不与x 轴重合,所以设直线l 的方程为x =ny -1,联立⎩⎪⎨⎪⎧x =ny -1,x 24+y 23=1, 得(3n 2+4)y 2-6ny -9=0,所以Δ=(-6n )2+36(3n 2+4)>0,所以y 1+y 2=6n 3n 2+4,y 1y 2=-93n 2+4, 又x 1x 2=(ny 1-1)(ny 2-1)=n 2y 1y 2-n (y 1+y 2)+1=-9n 23n 2+4-6n 23n 2+4+1 =-12n 2-43n 2+4, x 1+x 2=n (y 1+y 2)-2=6n 23n 2+4-2 =-83n 2+4. 直线ME ,MD 的斜率分别为k ME =y 1x 1-m,k MD =y 2x 2-m , 所以k ME ·k MD =y 1x 1-m ·y 2x 2-m=y 1y 2x 1-m x 2-m=y 1y 2x 1x 2-m x 1+x 2+m 2=-93n 2+4-12n 2-43n 2+4-m ⎝ ⎛⎭⎪⎫-83n 2+4+m 2 =-9-12n 2+4+8m +3m 2n 2+4m 2=-93m 2-12n 2+4m +12, 要使直线ME ,MD 的斜率之积恒为定值,3m 2-12=0,解得m =±2,当m =2时,存在点M (2,0),使得k ME ·k MD =-93m 2-12n 2+4m +12=-936=-14, 当m =-2时,存在点M (-2,0),使得k ME ·k MD =-93m 2-12n 2+4m +12=-94, 综上,在x 轴上存在点M ,使得ME ,MD 的斜率之积恒为定值,当点M 的坐标为(2,0)时,直线ME ,MD 的斜率之积为定值-14, 当点M 的坐标为(-2,0)时,直线ME ,MD 的斜率之积为定值-94.。

2025版高考数学一轮总复习第8章平面解析几何第7讲抛物线pptx课件

2025版高考数学一轮总复习第8章平面解析几何第7讲抛物线pptx课件

则△HBD∽△HFQ∽△HAC∽△BFN∽△BAM 等,且 (1)y1y2=-p2,x1x2=p42. (2)|AF|=1-cpos α,|BF|=1+cpos α,弦长|AB|=x1+x2+p=si2np2α(α 为弦 AB 的倾斜角);x1+x2≥2 x1x2=p,即当 x1=x2 时,弦长最短为 2p. (3)|A1F|+|B1F|=2p.
(4)焦点弦端点与顶点构成的三角形面积:S△AOB=2spin2 θ=12|AB||d|=12 |OF|·|y1-y2|.
(5)以 AB 为直径的圆与准线相切. (6)焦点 F 对 A,B 在准线上射影的张角为 90°. (7)A、O、D 三点共线;B、O、C 三点共线.
(8)已知抛物线 y2=2px(p>0),过点 P(2p,0)作直线与抛物线交于 A,
若抛物线的对称轴为 x 轴,设其标准方程为 y2=2px(p>0),则 16= 10p,∴p=85,抛物线方程为 y2=156x,故选 BC.
题组三 走向高考
4.(2023·高考北京卷)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M在C
上.若M到直线x=-3的距离为5,则|MF|=( D )
A.7
B.6
第七讲 抛物线
知识梳理 · 双基自测
知识点一 抛物线的定义 平面内_与__一__个__定__点__F_和__一__条__定__直__线__l_(l_不__经__过__点__F_)_的__距__离__相__等____ 的点 的轨迹叫抛物线.点___F____叫抛物线的__焦__点____,直线____l ____叫抛 物线的____准__线______. 注:l经过F时,与定点F和定直线l距离相等的点的轨迹为过F与l垂 直的一条直线.
知识点二 抛物线的标准方程与几何性质

高考总复习一轮数学精品课件 第九章 平面解析几何 指点迷津(八)

高考总复习一轮数学精品课件 第九章 平面解析几何 指点迷津(八)

(2)定义法:利用曲线的定义,判断曲线类型,再由曲线的定义直接写出曲线
方程;
(3)代入法(相关点法):题中有两个动点,一个为所求,设为(x,y),另一个在已
知曲线上运动,设为(x0,y0),利用已知条件找出两个动点坐标的关系,用所求
表示已知,即
0 = (,),
将 x0,y0 代入已知曲线即得所求曲线方程;
0 = (,),
= (),
(4)参数法:引入参数 t,求出动点(x,y)与参数 t 之间的关系
消去参数即
= (),
得所求轨迹方程;
(5)交轨法:引入参数表示两动曲线的方程,将参数消去,得到两动曲线交点
的轨迹方程.
一、直接法求轨迹方程
例1.已知圆C:x2+y2+2x-4y+1=0,O为坐标原点,动点P在圆C外,过点P作圆C
=(x1-x,-y)=(0,-y).
因为=λ,所以(0,y-y1)=λ(0,-y),
所以 y-y1=-λy,即 y1=(1+λ)y.
因为点
2 2
P(x1,y1)在椭圆 4 +y =1
2
+(1+λ)2y2=1
4
21
上,所以 4
2

+ 12 =1,所以 4 +(1+λ)2y2=1,所以
第九章
指点迷津(八)
求曲线轨迹方程的方法
曲线C与方程F(x,y)=0满足两个条件:(1)曲线C上点的坐标都是方程
F(x,y)=0的解;(2)以方程F(x,y)=0的解为坐标的点都在曲线C上.则称曲线C
为方程F(x,y)=0的曲线,方程F(x,y)=0为曲线C的方程.求曲线方程的基本方

高考数学一轮总复习解析几何中的曲线方程与坐标变换方法

高考数学一轮总复习解析几何中的曲线方程与坐标变换方法

高考数学一轮总复习解析几何中的曲线方程与坐标变换方法在高中数学中,解析几何是一个重要的部分,其中曲线方程与坐标变换方法是解析几何中的两个重要概念。

本文将对高考数学一轮总复习中的曲线方程与坐标变换方法进行解析和讨论。

一、曲线方程1. 直线的方程直线是解析几何中最基本的曲线形式之一。

给定平面上的两个点A(x₁, y₁)和B(x₂, y₂),直线AB的方程可表示为:y - y₁ = (y₂ - y₁) / (x₂ - x₁) * (x - x₁)这是直线的点斜式方程。

我们也可以用一般式方程Ax + By + C = 0来表示直线,其中A、B、C是常数。

直线的斜率k等于(y₂-y₁)/(x₂-x₁),而常数C等于-y₁(x₂-x₁) + y₂(x₁-x₂)。

2. 圆的方程圆是解析几何中另一个重要的曲线形式。

给定平面上的圆心C(h, k)和半径r,圆的方程可表示为:(x - h)² + (y - k)² = r²这是圆的标准方程。

我们可以根据圆心和半径的不同形式,将圆的方程改写为其他形式,如一般式方程、截距式方程等。

3. 抛物线的方程抛物线是一种特殊的曲线形式,其方程通常表示为:y = ax² + bx + c其中a、b、c是常数。

抛物线可根据a的正负和大小分为开口向上或向下的不同类型。

二、坐标变换方法1. 平移平移是一种常见的坐标变换方法,通过将平面内的点沿着x轴或y 轴方向移动一定的距离,来改变点的位置。

平移操作可以通过在坐标的x、y值中加上相应的常数实现。

2. 旋转旋转是另一种常见的坐标变换方法,通过围绕坐标原点或其他旋转中心,将平面内的点按照一定角度进行旋转,改变点的位置。

旋转操作可以通过一系列的线性变换和矩阵运算来实现。

3. 对称对称是一种对于坐标变换的常见操作,主要包括关于x轴、y轴、原点和直线的对称。

通过对点的坐标进行改变,可以实现关于特定轴或点的对称。

高考数学一轮复习第8章解析几何第6讲双曲线

高考数学一轮复习第8章解析几何第6讲双曲线
题组一 走出误区
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”
(1平面内到点F1(0,4,F2(0,-4距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.( × )
(2方程 - =1(mn>0表示焦点在x轴上的双曲线.( × )
(3双曲线方程 - =λ(m>0,n>0,λ≠0的渐近线方程是 - =0,即 ± =0.( √ )
(4等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于 .( √ )
(5若双曲线 - =1(a>0,b>0与 - =1(a>0,b>0的离心率分别是e1,e2,则 + =1(此条件中两条双曲线称为共轭双曲线.( √ )
题组二 走进教材
2.(必修2P61T1若双曲线 - =1(a>0,b>0的焦点到其渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的离心率为( A )
∴||PF2|-|PF1||=||PF2|-|PM||=|MF2|=2<|F1F2|,
∴由双曲线的定义可得,点P的轨迹是以F1,F2为焦点的双曲线.
(2设双曲线的右焦点为F1,则由双曲线的定义,可知|PF|=4+|PF1|,所以当|PF1|+|PA|最小时满足|PF|+|PA|最小.由双曲线的图形可知,当点A,P,F1共线时,满足|PF1|+|PA|最小,|AF1|即|PF1|+|PA|的最小值.又|AF1|=5,故所求的最小值为9.
(4过双曲线焦点F1的弦AB与双曲线交在同支上,则AB与另一个焦点F2构成的△ABF2的周长为4a+2|AB|.
(5双曲线的离心率公式可表示为e= .
(6双曲线的形状与e的关系:|k|= = = ,e越大,即渐近线斜率的绝对值就越大,双曲线开口就越开阔.
(7 - =1(a>0,b>0与 - =1(a>0,b>0互为共轭双曲线,其离心率倒数的平方和为1.

高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9

高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9

高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9.1 直线的方程考试要求 1.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.2.根据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).知识梳理 1.直线的倾斜角(1)定义:当直线l 与x 轴相交时,我们以x 轴为基准,x 轴正向与直线l 向上的方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角.(2)范围:直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°. 2.直线的斜率(1)定义:把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k 表示,即k =tan_α(α≠90°). (2)过两点的直线的斜率公式如果直线经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2),其斜率k =y 2-y 1x 2-x 1.3.直线方程的五种形式名称 方程 适用范围 点斜式 y -y 0=k (x -x 0) 不含直线x =x 0 斜截式 y =kx +b不含垂直于x 轴的直线 两点式y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1(x 1≠x 2,y 1≠y 2) 不含直线x =x 1 和直线y =y 1截距式 x a +y b=1 不含垂直于坐标轴和过原点的直线一般式Ax+By+C=0(A2+B2≠0)平面直角坐标系内的直线都适用常用结论直线的斜率k与倾斜角α之间的关系α0°0°<α<90°90°90°<α<180°k 0k>0不存在k<0牢记口诀:1.“斜率变化分两段,90°是分界线;遇到斜率要谨记,存在与否要讨论”.2.“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正,可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.应注意过原点的特殊情况是否满足题意.3.直线Ax+By+C=0(A2+B2≠0)的一个法向量v=(A,B),一个方向向量a=(-B,A).思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)根据直线的倾斜角的大小不能确定直线的位置.(√)(2)若一条直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为tan α.(×)(3)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等.(×)(4)截距可以为负值.(√)教材改编题1.若过点M(-2,m),N(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为()A.1 B.4C.1或3 D.1或4答案 A解析 由题意得m -4-2-m=1,解得m =1.2.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=0 D .x +y +1=0答案 D解析 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.过点P (2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为________________. 答案 3x -2y =0或x +y -5=0解析 当截距为0时,直线方程为3x -2y =0; 当截距不为0时, 设直线方程为x a +ya =1,则2a +3a =1,解得a =5. 所以直线方程为x +y -5=0.题型一 直线的倾斜角与斜率例1 (1)直线2x cos α-y -3=0⎝⎛⎭⎫α∈⎣⎡⎦⎤π6,π3的倾斜角的变化范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤π6,π3 B.⎣⎡⎦⎤π4,π3 C.⎣⎡⎦⎤π4,π2 D.⎣⎡⎦⎤π4,2π3答案 B解析 直线2x cos α-y -3=0的斜率k =2cos α. 由于α∈⎣⎡⎦⎤π6,π3,所以12≤cos α≤32,因此k =2cos α∈[1,3].设直线的倾斜角为θ,则有tan θ∈[1,3]. 由于θ∈[0,π), 所以θ∈⎣⎡⎦⎤π4,π3,即倾斜角的变化范围是⎣⎡⎦⎤π4,π3.(2)过函数f (x )=13x 3-x 2的图象上一个动点作函数图象的切线,则切线倾斜角的取值范围为( ) A.⎣⎡⎦⎤0,3π4 B.⎣⎡⎭⎫0,π2∪⎣⎡⎭⎫3π4,π C.⎣⎡⎭⎫3π4,π D.⎣⎡⎦⎤π2,3π4答案 B解析 设切线的倾斜角为α,则α∈[0,π), ∵f ′(x )=x 2-2x =(x -1)2-1≥-1, ∴切线的斜率k =tan α≥-1, 则α∈⎣⎡⎭⎫0,π2∪⎣⎡⎭⎫3π4,π. 教师备选1.(2022·安阳模拟)已知点A (1,3),B (-2,-1).若直线l :y =k (x -2)+1与线段AB 相交,则k 的取值范围是( ) A .k ≥12B .k ≤-2C .k ≥12或k ≤-2D .-2≤k ≤12答案 D解析 直线l :y =k (x -2)+1经过定点P (2,1),∵k P A =3-11-2=-2,k PB =-1-1-2-2=12, 又直线l :y =k (x -2)+1与线段AB 相交, ∴-2≤k ≤12.2.若直线l 的斜率为k ,倾斜角为α,且α∈⎣⎡⎭⎫π6,π4∪⎣⎡⎭⎫2π3,π,则k 的取值范围是________. 答案 [-3,0)∪⎣⎡⎭⎫33,1解析 当α∈⎣⎡⎭⎫π6,π4时,k =tan α∈⎣⎡⎭⎫33,1; 当α∈⎣⎡⎭⎫2π3,π时,k =tan α∈[-3,0). 综上得k ∈[-3,0)∪⎣⎡⎭⎫33,1.思维升华 直线倾斜角的范围是[0,π),而这个区间不是正切函数的单调区间,因此根据斜率求倾斜角的范围时,要分⎣⎡⎭⎫0,π2与⎝⎛⎭⎫π2,π两种情况讨论. 跟踪训练1 (1)直线x +(a 2+1)y +1=0的倾斜角的取值范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤0,π4 B.⎣⎡⎭⎫3π4,π C.⎣⎡⎦⎤0,π4∪⎝⎛⎭⎫π2,π D.⎣⎡⎭⎫π4,π2∪⎣⎡⎭⎫3π4,π答案 B解析 依题意,直线的斜率k =-1a 2+1∈[-1,0),因此其倾斜角的取值范围是⎣⎡⎭⎫3π4,π. (2)若正方形一条对角线所在直线的斜率为2,则该正方形的两条邻边所在直线的斜率分别为______,______. 答案 13-3解析 如图,在正方形OABC 中,对角线OB 所在直线的斜率为2,建立如图所示的平面直角坐标系.设对角线OB 所在直线的倾斜角为θ,则tan θ=2,由正方形的性质可知,直线OA 的倾斜角为θ-45°,直线OC 的倾斜角为θ+45°,故k OA =tan(θ-45°)=tan θ-tan 45°1+tan θtan 45°=2-11+2=13, k OC =tan(θ+45°)=tan θ+tan 45°1-tan θtan 45°=2+11-2=-3. 题型二 求直线的方程例2 求满足下列条件的直线方程:(1)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; (2)经过点B (3,4),且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形. 解 (1)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. (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).所求直线的方程为 x -y +1=0或x +y -7=0.教师备选1.已知A (-1,1),B (3,1),C (1,3),则△ABC 的边BC 上的高所在的直线方程为( ) A .x +y =0 B .x -y +2=0 C .x +y +2=0 D .x -y =0答案 B解析 因为B (3,1),C (1,3),所以k BC =3-11-3=-1,故BC 边上的高所在直线的斜率k =1,又高线经过点A (-1,1),所以其所在的直线方程为x -y +2=0.2.已知点M 是直线l :2x -y -4=0与x 轴的交点,将直线l 绕点M 按逆时针方向旋转45°,得到的直线方程是( ) A .x +y -3=0 B .x -3y -2=0 C .3x -y +6=0 D .3x +y -6=0 答案 D解析 设直线l 的倾斜角为α,则tan α=k =2,直线l 绕点M 按逆时针方向旋转45°,所得直线的斜率k ′=tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=2+11-2×1=-3, 又点M (2,0),所以y =-3(x -2),即3x +y -6=0. 思维升华 求直线方程的两种方法(1)直接法:由题意确定出直线方程的适当形式.(2)待定系数法:先由直线满足的条件设出直线方程,方程中含有待定的系数,再由题设条件求出待定系数.跟踪训练2 (1)已知△ABC 的三个顶点坐标为A (1,2),B (3,6),C (5,2),M 为AB 的中点,N 为AC 的中点,则中位线MN 所在直线的方程为( )A .2x +y -12=0B .2x -y -12=0C .2x +y -8=0D .2x -y +8=0答案 C解析 由题知M (2,4),N (3,2),中位线MN 所在直线的方程为y -42-4=x -23-2,整理得2x +y -8=0.(2)过点(2,1)且在x 轴上截距与在y 轴上截距之和为6的直线方程为______________. 答案 x +y -3=0或x +2y -4=0 解析 由题意可设直线方程为x a +yb =1.则⎩⎪⎨⎪⎧a +b =6,2a +1b=1,解得a =b =3或a =4,b =2.故所求直线方程为x +y -3=0或x +2y -4=0.题型三 直线方程的综合应用例3 已知直线l 过点M (2,1),且分别与x 轴的正半轴、y 轴的正半轴交于A ,B 两点,O 为原点,当△AOB 面积最小时,求直线l 的方程. 解 方法一 设直线l 的方程为y -1=k (x -2)(k <0), 则A ⎝⎛⎭⎫2-1k ,0,B (0,1-2k ), S △AOB =12(1-2k )·⎝⎛⎭⎫2-1k =12⎣⎡⎦⎤4+-4k +⎝⎛⎭⎫-1k ≥12×(4+4)=4, 当且仅当-4k =-1k ,即k =-12时,等号成立.故直线l 的方程为y -1=-12(x -2),即x +2y -4=0.方法二 设直线l :x a +yb =1,且a >0,b >0,因为直线l 过点M (2,1), 所以2a +1b =1,则1=2a +1b≥22ab,故ab ≥8, 故S △AOB 的最小值为12×ab =12×8=4,当且仅当2a =1b =12时取等号,此时a =4,b =2,故直线l 的方程为x 4+y2=1,即x +2y -4=0.延伸探究 1.在本例条件下,当|OA |+|OB |取最小值时,求直线l 的方程. 解 由本例方法二知,2a +1b=1,a >0,b >0,所以|OA |+|OB |=a +b =(a +b )·⎝⎛⎭⎫2a +1b =3+a b +2ba≥3+22,当且仅当a =2+2,b =1+2时等号成立,所以当|OA |+|OB |取最小值时,直线l 的方程为x +2y =2+ 2.2.本例中,当|MA |·|MB |取得最小值时,求直线l 的方程. 解 方法一 由本例方法一知A ⎝⎛⎭⎫2k -1k ,0,B (0,1-2k )(k <0).所以|MA |·|MB |=1k 2+1·4+4k 2 =2×1+k 2|k |=2⎣⎡⎦⎤-k +1-k ≥4.当且仅当-k =-1k ,即k =-1时取等号.此时直线l 的方程为x +y -3=0.方法二 由本例方法二知A (a ,0),B (0,b ),a >0,b >0,2a +1b =1.所以|MA |·|MB |=|MA →|·|MB →| =-MA →·MB →=-(a -2,-1)·(-2,b -1) =2(a -2)+b -1=2a +b -5 =(2a +b )⎝⎛⎭⎫2a +1b -5 =2⎝⎛⎭⎫b a +a b ≥4,当且仅当a =b =3时取等号,此时直线l 的方程为x +y -3=0. 教师备选如图所示,为了绿化城市,拟在矩形区域ABCD 内建一个矩形草坪,但△EF A 内部为文物保护区,不能占用,经测量AB =100 m ,BC =80 m ,AE =30 m ,AF =20 m ,应如何设计才能使草坪面积最大?解 如图所示,以A 为坐标原点建立平面直角坐标系,则E (30,0),F (0,20),∴直线EF 的方程为x 30+y20=1.易知当矩形草坪的两邻边在BC ,CD 上,且一个顶点在线段EF 上时,可使草坪面积最大,在线段EF 上取点P (m ,n ),作PQ ⊥BC 于点Q ,PR ⊥CD 于点R , 设矩形PQCR 的面积为S , 则S =|PQ |·|PR |=(100-m )(80-n ), 又m 30+n20=1(0≤m ≤30), ∴n =20-23m ,∴S =(100-m )⎝⎛⎭⎫80-20+23m =-23(m -5)2+18 0503(0≤m ≤30),∴当m =5时,S 有最大值,此时|EP ||PF |=5,∴当矩形草坪的两邻边在BC ,CD 上,一个顶点P 在线段EF 上,且|EP |=5|PF |时,草坪面积最大.思维升华 直线方程综合问题的两大类型及解法(1)与函数相结合的问题:解决这类问题,一般是利用直线方程中x ,y 的关系,将问题转化为关于x (或y )的函数,借助函数的性质解决.(2)与方程、不等式相结合的问题:一般是利用方程、不等式的有关知识来解决. 跟踪训练3 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A ,交y 轴正半轴于B ,△AOB 的面积为S (O 为坐标原点),求S 的最小值并求此时直线l 的方程. (1)证明 直线l 的方程可化为 k (x +2)+(1-y )=0,令⎩⎪⎨⎪⎧ x +2=0,1-y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =1.∴无论k 取何值,直线l 总经过定点(-2,1). (2)解 由方程知,当k ≠0时直线在x 轴上的截距为-1+2kk,在y 轴上的截距为1+2k ,要使直线不经过第四象限,则必须有⎩⎪⎨⎪⎧-1+2k k <-2,1+2k >1, 解得k >0;当k =0时,直线为y =1,符合题意,故k 的取值范围是[0,+∞). (3)解 由题意可知k ≠0,再由l 的方程, 得A ⎝⎛⎭⎫-1+2k k ,0,B (0,1+2k ).依题意得⎩⎪⎨⎪⎧-1+2k k <0,1+2k >0, 解得k >0.∵S =12·|OA |·|OB |=12·⎪⎪⎪⎪1+2k k ·|1+2k |=12·1+2k 2k=12⎝⎛⎭⎫4k +1k +4 ≥12×(2×2+4)=4, “=”成立的条件是k >0且4k =1k ,即k =12,∴S min =4,此时直线l 的方程为x -2y +4=0.课时精练1.已知直线l 过点(-2,1),且倾斜角是π2,则直线l 的方程是( )A .x +y +1=0B .y =-12xC .x +2=0D .y -1=0答案 C解析 由于直线l 过点(-2,1),且倾斜角是π2,则直线l 的方程为x =-2,即x +2=0.2.(2022·清远模拟)倾斜角为120°且在y 轴上的截距为-2的直线方程为( ) A .y =-3x +2 B .y =-3x -2 C .y =3x +2 D .y =3x -2答案 B解析 斜率为tan 120°=-3,利用斜截式直接写出方程,即y =-3x -2. 3.直线l 经过点(1,-2),且在两坐标轴上的截距相等,则直线l 的方程为( ) A .x -y -1=0或x -2y =0 B .x +y +1=0或x +2y =0 C .x -y +1=0或2x -y =0 D .x +y +1=0或2x +y =0 答案 D解析 若直线l 过原点, 设直线l 的方程为y =kx , 则k =-2,此时直线l 的方程为y =-2x , 即2x +y =0; 若直线l 不过原点, 设直线l 的方程为x a +ya =1,则1a -2a =1,解得a =-1, 此时直线l 的方程为x +y +1=0.综上所述,直线l的方程为x+y+1=0或2x+y=0.4.若直线y=ax+c经过第一、二、三象限,则有()A.a>0,c>0 B.a>0,c<0C.a<0,c>0 D.a<0,c<0答案 A解析因为直线y=ax+c经过第一、二、三象限,所以直线的斜率a>0,在y轴上的截距c>0. 5.(2022·衡水模拟)1949年公布的《国旗制法说明》中就五星的位置规定:大五角星有一个角尖正向上方,四颗小五角星均各有一个角尖正对大五角星的中心点.有人发现,第三颗小星的姿态与大星相近.为便于研究,如图,以大星的中心点为原点,建立直角坐标系,OO1,OO2,OO3,OO4分别是大星中心点与四颗小星中心点的连接线,α≈16°,则第三颗小星的一条边AB所在直线的倾斜角约为()A.0°B.1°C.2°D.3°答案 C解析∵O,O3都为五角星的中心点,∴OO3平分第三颗小星的一个角,又五角星的内角为36°,可知∠BAO3=18°,过O3作x轴的平行线O3E,如图,则∠OO 3E =α≈16°,∴直线AB 的倾斜角为18°-16°=2°.6.直线l 经过点A (1,2),在x 轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是( ) A .-1<k <15B .k >1或k <12C .k >1或k <15D .k >12或k <-1答案 D解析 设直线的斜率为k ,则直线方程为y -2=k (x -1),直线在x 轴上的截距为1-2k ,令-3<1-2k<3,解不等式可得k >12或k <-1.7.直线x -2y +b =0与两坐标轴所围成的三角形的面积不大于1,那么b 的取值范围是( ) A .[-2,2]B .(-∞,-2]∪[2,+∞)C .[-2,0)∪(0,2]D .(-∞,+∞) 答案 C解析 令x =0,得y =b 2,令y =0,得x =-b , 所以所求三角形的面积为12⎪⎪⎪⎪b 2|-b |=14b 2,且b ≠0,14b 2≤1, 所以b 2≤4,所以b 的取值范围是[-2,0)∪(0,2].8.若直线ax +by =ab (a >0,b >0)过点(1,1),则该直线在x 轴与y 轴上的截距之和的最小值为( )A .1B .2C .3D .4 答案 D解析 因为直线ax +by =ab (a >0,b >0), 当x =0时,y =a ,当y =0时,x =b ,所以该直线在x 轴与y 轴上的截距分别为b ,a , 又直线ax +by =ab (a >0,b >0)过点(1,1), 所以a +b =ab ,即1a +1b =1,所以a +b =(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b =2+b a +a b ≥2+2b a ·ab=4, 当且仅当a =b =2时等号成立.所以直线在x 轴与y 轴上的截距之和的最小值为4.9.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 5x +3y =0或x -y +8=0解析 ①当直线过原点时,直线方程为y =-53x ,即5x +3y =0;②当直线不过原点时,设直线方程为x a +y-a =1,即x -y =a ,代入点(-3,5),得a =-8,即直线方程为x -y +8=0.综上,直线方程为5x +3y =0或x -y +8=0.10.直线l 过(-1,-1),(2,5)两点,点(1 011,b )在l 上,则b 的值为________. 答案 2 023解析 直线l 的方程为y --15--1=x --12--1,即y +16=x +13,即y =2x +1. 令x =1 011,得y =2 023, ∴b =2 023.11.设直线l 的方程为2x +(k -3)y -2k +6=0(k ≠3),若直线l 的斜率为-1,则k =________;若直线l 在x 轴、y 轴上的截距之和等于0,则k =______. 答案 5 1解析 因为直线l 的斜率存在,所以直线l 的方程可化为y =-2k -3x +2,由题意得-2k -3=-1,解得k =5.直线l 的方程可化为x k -3+y2=1,由题意得k -3+2=0,解得k =1.12.已知点M 是直线l :y =3x +3与x 轴的交点,将直线l 绕点M 旋转30°,则所得到的直线l ′的方程为________________________. 答案 x =-3或y =33(x +3) 解析 在y =3x +3中,令y =0,得x =-3,即M (-3,0).因为直线l 的斜率为3,所以其倾斜角为60°.若直线l 绕点M 逆时针旋转30°,则得到的直线l ′的倾斜角为90°,此时直线l ′的斜率不存在,故其方程为x =-3;若直线l 绕点M 顺时针旋转30°,则得到的直线l ′的倾斜角为30°,此时直线l ′的斜率为tan 30°=33,故其方程为y =33(x +3).13.直线(1-a 2)x +y +1=0的倾斜角的取值范围是( ) A.⎣⎡⎭⎫π4,π2 B.⎣⎡⎭⎫0,3π4 C.⎣⎡⎭⎫0,π2∪⎣⎡⎭⎫3π4,πD.⎣⎡⎦⎤0,π4∪⎝⎛⎦⎤π2,3π4 答案 C解析 直线的斜率k =-(1-a 2)=a 2-1, ∵a 2≥0,∴k =a 2-1≥-1. 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⎣⎡⎭⎫0,π2∪⎣⎡⎭⎫3π4,π. 14.已知直线2x -my +1-3m =0,当m 变动时,直线恒过定点( ) A.⎝⎛⎭⎫-12,3 B.⎝⎛⎭⎫12,3 C.⎝⎛⎭⎫12,-3 D.⎝⎛⎭⎫-12,-3 答案 D解析 直线方程可化为2x +1-m (y +3)=0,令⎩⎪⎨⎪⎧2x +1=0,y +3=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-12,y =-3,∴直线恒过定点⎝⎛⎭⎫-12,-3.15.已知直线x sin α+y cos α+1=0(α∈R ),则下列命题正确的是( ) A .直线的倾斜角是π-αB .无论α如何变化,直线始终过原点C .直线的斜率一定存在D .当直线和两坐标轴都相交时,它和坐标轴围成的三角形的面积不小于1 答案 D解析 根据直线倾斜角的范围为[0,π),而π-α∈R ,所以A 不正确;当x =y =0时,x sin α+y cos α+1=1≠0,所以直线必不过原点,B 不正确;当α=π2时,直线斜率不存在,C 不正确;当直线和两坐标轴都相交时,它和坐标轴围成的三角形的面积为S =12⎪⎪⎪⎪1-sin α·⎪⎪⎪⎪1-cos α=1|sin 2α|≥1,所以D 正确. 16.若ab >0,且A (a ,0),B (0,b ),C (-2,-2)三点共线,则ab 的最小值为________. 答案 16解析 根据A (a ,0),B (0,b )确定直线的方程为x a +yb =1,又因为C (-2,-2)在该直线上, 故-2a +-2b=1, 所以-2(a +b )=ab . 又因为ab >0,故a <0,b <0.根据基本不等式ab =-2(a +b )≥4ab ,从而ab ≤0(舍去)或ab ≥4,故ab ≥16,当且仅当a =b =-4时取等号,即ab 的最小值为16.。

高考数学解析几何知识点归纳

高考数学解析几何知识点归纳

高考数学解析几何知识点归纳解析几何是高考数学中的一个重要板块,它将代数与几何巧妙地结合在一起,具有较强的综合性和逻辑性。

以下是对高考数学中解析几何知识点的详细归纳。

一、直线1、直线的倾斜角与斜率倾斜角:直线与 x 轴正方向所成的角,范围是0, π)。

斜率:当倾斜角不是 90°时,斜率 k =tanα(α 为倾斜角)。

过两点 P(x₁, y₁),Q(x₂, y₂)的直线斜率 k =(y₂ y₁) /(x₂ x₁)(x₁≠ x₂)。

2、直线的方程点斜式:y y₁= k(x x₁),适用于已知斜率和一点的情况。

斜截式:y = kx + b,其中 k 为斜率,b 为截距。

两点式:(y y₁) /(y₂ y₁) =(x x₁) /(x₂ x₁),适用于已知两点的情况。

截距式:x / a + y / b = 1,其中 a、b 分别为 x 轴和 y 轴上的截距(a ≠ 0,b ≠ 0)。

一般式:Ax + By + C = 0(A、B 不同时为 0)。

3、两直线的位置关系平行:斜率相等且截距不相等,即 k₁= k₂且 b₁ ≠ b₂(斜截式);A₁B₂ A₂B₁= 0 且 A₁C₂ A₂C₁ ≠ 0 (一般式)。

垂直:斜率之积为-1,即 k₁k₂=-1 (斜率都存在);A₁A₂+ B₁B₂= 0 (一般式)。

4、点到直线的距离公式点 P(x₀, y₀)到直线 Ax + By + C = 0 的距离 d =|Ax₀+ By₀+ C| /√(A²+ B²)二、圆1、圆的方程标准方程:(x a)²+(y b)²= r²,圆心为(a, b),半径为 r。

一般方程:x²+ y²+ Dx + Ey + F = 0(D²+ E² 4F > 0),圆心为(D/2, E/2),半径为 r =√(D²+ E² 4F) / 2 。

高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9 (1)

高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9 (1)

高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何9.12 圆锥曲线中的探索性与综合性问题题型一 探索性问题例1 已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与C 2:y 29-x 23=1有相同的渐近线,点F (2,0)为C 1的右焦点,A ,B 为C 1的左、右顶点.(1)求双曲线C 1的标准方程;(2)若直线l 过点F 交双曲线C 1的右支于M ,N 两点,设直线AM ,BN 的斜率分别为k 1,k 2,是否存在实数λ使得k 1=λk 2?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由. 解 (1)∵C 2的渐近线方程为y =±3x ,∴b a =3, ∵c =a 2+b 2=2,∴a =1,b =3,∴双曲线C 1的标准方程为x 2-y 23=1. (2)由已知,A (-1,0),B (1,0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),l 过点F (2,0)与右支交于两点,则l 斜率不为零,设l :x =my +2,由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-y 23=1,x =my +2,消元得(3m 2-1)y 2+12my +9=0, ∵l 与双曲线右支交于两点,∴⎩⎪⎨⎪⎧3m 2-1≠0,y 1y 2=93m 2-1<0,解得m ∈⎝⎛⎭⎫-33,33, Δ=(12m )2-4×9(3m 2-1)=36(m 2+1)>0,∴y 1+y 2=-12m 3m 2-1,y 1y 2=93m 2-1,∵k 1=y 1x 1+1,k 2=y 2x 2-1≠0, ∴k 1k 2=y 1x 2-1y 2x 1+1=y 1my 2+1y 2my 1+3=my 1y 2+y 1my 1y 2+3y 2, ∵y 1+y 2y 1y 2=-12m 9=-4m 3, ∴my 1y 2=-34(y 1+y 2), ∴k 1k 2=-34y 1+y 2+y 1-34y 1+y 2+3y 2=14y 1-34y 2-34y 1+94y 2 =-13, ∴存在λ=-13使得k 1=λk 2. 教师备选(2022·洛阳模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为33,点E ,F 分别为其下顶点和右焦点,坐标原点为O ,且△EOF 的面积为 2.(1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在直线l ,使得l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,且点F 恰为△EAB 的垂心?若存在,求直线l 的方程,若不存在,请说明理由.解 (1)由题意可知⎩⎨⎧c a =33,12bc =2,a 2=b 2+c 2,解得⎩⎨⎧ a =6,b =2,c =2, 所以椭圆C 的方程为x 26+y 24=1. (2)假设满足条件的直线l 存在,由E (0,-2),F (2,0),得k EF =2,因为点F 为△EAB 的垂心,所以AB ⊥EF ,所以k AB =-22, 设直线l 的方程为y =-22x +t , 代入x 26+y 24=1, 得7x 2-62tx +6(t 2-4)=0,Δ=(-62t )2-4×7×6(t 2-4)=-96t 2+672>0,即-7<t <7,记A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎨⎧ x 1+x 2=627t ,x 1x 2=6t 2-47,由AF ⊥BE 得y 1x 1-2·y 2+2x 2=-1, 所以y 1y 2+2y 1+x 1x 2-2x 2=0,将y 1=-22x 1+t ,y 2=-22x 2+t 代入上式,得3x 1x 2-2(t +2)(x 1+x 2)+(2t 2+4t )=0,所以3×6t 2-47-2(t +2)·62t 7+(2t 2+4t ) =0,所以5t 2+t -18=0,解得t =95(t =-2舍去), 满足Δ>0,所以直线l 的方程为y =-22x +95. 思维升华 存在性问题的解题策略存在性的问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在.(1)当条件和结论不唯一时要分类讨论.(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件.(3)当要讨论的量能够确定时,可先确定,再证明结论符合题意.跟踪训练1 (2022·南京模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线C :y 2=4x ,经过P (t ,0)(t >0)的直线l 与C 交于A ,B 两点.(1)若t =4,求AP 长度的最小值;(2)设以AB 为直径的圆交x 轴于M ,N 两点,问是否存在t ,使得OM →·ON →=-4?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.解 (1)设A ⎝⎛⎭⎫y 204,y 0,由P (4,0),可得|AP |2=⎝⎛⎭⎫y 204-42+y 20 =y 4016-y 20+16 =116(y 20-8)2+12≥12, 当y 0=±22时,|AP |取得最小值2 3.(2)设直线AB 的方程为x =my +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧x =my +t ,y 2=4x ,可得y 2-4my -4t =0, 即有y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4t ,设以AB 为直径的圆上任一点Q (x ,y ),M (x 3,0),N (x 4,0),所以Q 的轨迹方程为(x -x 1)(x -x 2)+(y -y 1)(y -y 2)=0.x 1+x 2=m (y 1+y 2)+2t =4m 2+2t ,x 1x 2=(my 1+t )(my 2+t )=m 2y 1y 2+mt (y 1+y 2)+t 2=-4m 2t +4m 2t +t 2=t 2.所以Q 的轨迹方程化为x 2-(4m 2+2t )x +t 2+y 2-4my -4t =0.令y =0,得x 2-(4m 2+2t )x +t 2-4t =0.所以上式方程的两根分别为x 3,x 4,则x 3x 4=t 2-4t .由OM →·ON →=x 3x 4=-4,即有t 2-4t =-4,解得t =2.所以存在t =2,使得OM →·ON →=-4.题型二 圆锥曲线的综合问题例2 (2022·梅州模拟)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等边三角形,直线x +y +22-1=0与以椭圆C 的右焦点为圆心,椭圆C 的长半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)△BMN 是椭圆C 的内接三角形,若坐标原点O 为△BMN 的重心,求点B 到直线MN 的距离的取值范围.解 (1)设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1的右焦点F 2(c ,0),则以椭圆C 的右焦点为圆心,椭圆C 的长半轴长为半径的圆(x -c )2+y 2=a 2,所以圆心到直线x +y +22-1=0的距离 d =|c +22-1|12+12=a , 又椭圆的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等边三角形,所以a =2c ,b =3c , 解得a =2,b =3,c =1,所以椭圆的标准方程为x 24+y 23=1. (2)设B (m ,n ),线段MN 的中点为D ,直线OD 与椭圆交于A ,B 两点,因为O 为△BMN 的重心,则|BO |=2|OD |=|OA |,所以D ⎝⎛⎭⎫-m 2,-n 2, 即B 到直线MN 的距离是原点O 到直线MN 的距离的3倍.当MN 的斜率不存在时,点D 在x 轴上,所以此时点B 在长轴的端点处.由|OB |=2,得|OD |=1,则点O 到直线MN 的距离为1,点B 到直线MN 的距离为3. 当MN 的斜率存在时,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则有⎩⎨⎧ x 214+y 213=1,x 224+y 223=1,两式相减得x 1+x 2x 1-x 24+y 1+y 2y 1-y 23=0,因为D 为线段MN 的中点,所以x 1+x 2=-m ,y 1+y 2=-n ,所以k =y 1-y 2x 1-x 2=-3m 4n , 所以直线MN 的方程为y +n 2=-3m 4n ⎝⎛⎭⎫x +m 2,即6mx +8ny +4n 2+3m 2=0,所以原点O 到直线MN 的距离d =4n 2+3m 264n 2+36m 2. 因为m 24+n 23=1,所以3m 2=12-4n 2, 所以d =4n 2+3m 264n 2+36m 2=12144+16n 2=39+n 2. 因为0<n 2≤3,所以3<9+n 2≤23,所以123≤19+n 2<13, 所以332≤3d <3, 即点B 到直线MN 的距离的取值范围为⎣⎡⎦⎤332,3. 教师备选(2022·开封模拟)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 是抛物线C 上一点,且满足FP →=(0,-2).(1)求抛物线C 的方程;(2)已知斜率为2的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,若|F A →|,|FP →|,|FB →|成等差数列,求该数列的公差.解 (1)由题设知F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,设点P (x 0,y 0),由FP →=(0,-2),即⎝⎛⎭⎫x 0-p 2,y 0=(0,-2), ∴x 0=p 2,y 0=-2,代入y 2=2px , 得4=p 2,又p >0,∴p =2,则抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)设直线l :y =2x +m ,则⎩⎪⎨⎪⎧y =2x +m ,y 2=4x , 消去y 得4x 2+(4m -4)x +m 2=0,满足Δ=(4m -4)2-16m 2=-32m +16>0,即m <12, 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=1-m ,x 1x 2=m 24, 若|F A →|,|FP →|,|FB →|成等差数列,则|F A →|+|FB →|=2|FP →|,即x 1+x 2+2=4,即3-m =4,m =-1.即x 1+x 2=2,x 1x 2=14, 又∵公差d 满足2d =|FB →|-|F A →|=x 2-x 1,而|x 2-x 1|=x 1+x 22-4x 1x 2=3,∴2d =±3,即d =±32. 思维升华 圆与圆锥曲线综合问题中,圆大多数是以工具的形式出现,解决此类问题的关键是掌握圆的一些常用性质.如:圆的半径r ,弦长的一半h ,弦心距d 满足r 2=h 2+d 2;圆的弦的垂直平分线过圆心;若AB 是圆的直径,则圆上任一点P 有P A →·PB →=0.跟踪训练2 (2022·鹰潭模拟)如图,O 为坐标原点,抛物线C 1:y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆C 2:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点,A 为椭圆C 2的右顶点,椭圆C 2的长轴长为|AB |=8,离心率e =12.(1)求抛物线C 1和椭圆C 2的方程;(2)过A 点作直线l 交C 1于C ,D 两点,射线OC ,OD 分别交C 2于E ,F 两点,记△OEF 和△OCD 的面积分别为S 1和S 2,问是否存在直线l ,使得S 1∶S 2=3∶13?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.解 (1)由题知,a =4,c a =12, 所以c =2,所以b =a 2-c 2=23,p =4.所以抛物线C 1的方程为y 2=8x ,椭圆C 2的方程为x 216+y 212=1. (2)由题设知直线l 的斜率不为0,设直线l 的方程为x =my +4.则⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,x =my +4⇒y 2-8my -32=0. 设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则y 1+y 2=8m ,y 1y 2=-32.所以S 2S 1=12|OC |·|OD |sin ∠COD 12|OE |·|OF |sin ∠EOF =|OC |·|OD ||OE |·|OF |=|y 1|·|y 2||y E |·|y F |=32|y E |·|y F |, 因为直线OC 的斜率为y 1x 1=y 1y 218=8y 1,所以直线OC 的方程为y =8y 1x . 由⎩⎨⎧ y =8y 1x ,x 216+y 212=1, 得y 2⎝⎛⎭⎫y 2164×16+112=1, 则y 2E⎝⎛⎭⎫y 2164×16+112=1, 同理可得y 2F⎝⎛⎭⎫y 2264×16+112=1, 所以y 2E ·y 2F ⎝⎛⎭⎫y 2264×16+112⎝⎛⎭⎫y 2164×16+112=1, 所以y 2E ·y 2F =36×256121+48m 2, 要使S 1∶S 2=3∶13,只需322121+48m 236×256=⎝⎛⎭⎫1332, 解得m =±1,所以存在直线l :x ±y -4=0符合条件.课时精练1.已知椭圆C :x 28+y 24=1的左、右焦点为F 1,F 2,点P 为双曲线x 24-y 24=1上异于顶点的任意一点,直线PF 1和PF 2与椭圆的交点分别为A ,B 和C ,D .(1)设直线PF 1,PF 2的斜率分别为k 1,k 2,证明:k 1·k 2=1;(2)是否存在常数λ,使得1|AB |+1|CD |=λ恒成立?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由. (1)证明 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x 0,y 0),则k 1=y 0x 0+2,k 2=y 0x 0-2, 因为点P 为双曲线x 24-y 24=1上异于顶点的任意一点, 所以x 20-y 20=4(x 0≠±2),所以k 1k 2=y 0x 0+2·y 0x 0-2=y 20x 20-4=1, 即k 1k 2=1.(2)解 由直线PF 1的方程为y =k 1(x +2), 代入椭圆C :x 28+y 24=1, 可得(1+2k 21)x 2+8k 21x +8k 21-8=0,所以x 1+x 2=-8k 212k 21+1,x 1x 2=8k 21-82k 21+1, 所以|AB |=1+k 21x 1+x 22-4x 1x 2=42·k 21+12k 21+1, 同理可得|CD |=42·k 22+12k 22+1, 因为k 1k 2=1,可得|CD |=42·k 21+1k 21+2, 则1|AB |+1|CD |=142·⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 21+1k 21+1+k 21+2k 21+1 =328, 即存在常数λ=328, 使得1|AB |+1|CD |=328恒成立. 2.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的实半轴长为1,且C 上的任意一点M 到C 的两条渐近线的距离的乘积为34. (1)求双曲线C 的方程;(2)设直线l 过双曲线C 的右焦点F ,与双曲线C 相交于P ,Q 两点,问在x 轴上是否存在定点D ,使得∠PDQ 的平分线与x 轴或y 轴垂直?若存在,求出定点D 的坐标;若不存在,请说明理由.解 (1)由题意可得a =1,所以双曲线C :x 2-y 2b 2=1, 所以渐近线方程为bx ±y =0,设M (x 0,y 0), 则|bx 0-y 0|b 2+1·|bx 0+y 0|b 2+1=34, 即|b 2x 20-y 20|b 2+1=34, 因为M (x 0,y 0)在双曲线上,所以x 20-y 20b2=1, 即b 2x 20-y 20=b 2,所以b 2b 2+1=34, 解得b 2=3,所以双曲线C 的方程为x 2-y 23=1. (2)假设存在D (t ,0),使得∠PDQ 的平分线与x 轴或y 轴垂直,则可得k PD +k QD =0,F (2,0),设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),当直线l 的斜率存在时,直线l :y =k (x -2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -2,3x 2-y 2=3, 可得(3-k 2)x 2+4k 2x -4k 2-3=0,所以x 1+x 2=4k 2k 2-3, x 1x 2=4k 2+3k 2-3, 所以k PD +k QD =y 1x 1-t +y 2x 2-t =y 1x 2-t +y 2x 1-t x 1x 2-t x 1+x 2+t 2=0, 即k (x 1-2)(x 2-t )+k (x 2-2)(x 1-t )=0恒成立,整理可得k [2x 1x 2-(t +2)(x 1+x 2)+4t ]=0,所以k ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2×4k 2+3k 2-3-t +2×4k 2k 2-3+4t =0, 即2×4k 2+3k 2-3-(t +2)×4k 2k 2-3+4t =0, 所以8k 2+6-4k 2(t +2)+4t (k 2-3)=0,所以6-12t =0,解得t =12, 当直线l 的斜率不存在时,t =12也满足题意. 所以存在点D ⎝⎛⎭⎫12,0,使得∠PDQ 的平分线与x 轴或y 轴垂直.3.(2022·承德模拟)已知M (-2,0),N (2,0),动点P 满足:直线PM 与直线PN 的斜率之积为-14,设动点P 的轨迹为曲线C 1.抛物线C 2:x 2=2py (p >0)与C 1在第一象限的交点为A ,过点A 作直线l 交曲线C 1于点B ,交抛物线C 2于点E (点B ,E 不同于点A ).(1)求曲线C 1的方程;(2)是否存在不过原点的直线l ,使点E 为线段AB 的中点?若存在,求出p 的最大值;若不存在,请说明理由.解 (1)设动点P (x ,y )(x ≠±2),则k PM =y x +2,k PN =y x -2. ∵k PM ·k PN =-14, ∴y x +2·y x -2=-14, 即y 2x 2-4=-14, 即x 24+y 2=1(x ≠±2), ∴曲线C 1的方程为x 24+y 2=1(x ≠±2). (2)设A (x 1,y 1)(x 1>0,y 1>0),B (x 2,y 2),E (x 0,y 0),显然直线l 存在斜率,设l :y =kx +m (k ≠0,m ≠0),由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=4,y =kx +m , 得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0,Δ=16(4k 2-m 2+1)>0,∴x 1+x 2=-8km 1+4k 2,x 0=-4km 1+4k 2. 又由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2py ,y =kx +m , 得x 2=2p (kx +m ),即x 2-2pkx -2pm =0,∴x 1x 0=-2pm ,∴x 1·-4km 1+4k 2=-2pm ⇒x 1=p ⎝⎛⎭⎫1+4k 22k , ∴k >0,∵⎩⎪⎨⎪⎧ x 24+y 2=1,x 2=2py , 即x 2+x 4p 2=4, ∴p 2⎝⎛⎭⎫1+4k 22k 2+p 4⎝⎛⎭⎫1+4k 22k 4p 2=4, ∴p 2=4⎝⎛⎭⎫1+4k 22k 2+⎝⎛⎭⎫1+4k 22k 4,设⎝⎛⎭⎫1+4k 22k 2=⎝⎛⎭⎫12k +2k 2 =t ≥⎝⎛⎭⎫212k ·2k 2=4, 当且仅当12k =2k ,即k =12时取等号, 则p 2=4t +t 2=4⎝⎛⎭⎫t +122-14, 当t ≥4时,⎝⎛⎭⎫t +122-14≥20, 当k =12,即t =4时,p 2取得最大值,最大值为15, 即p =55. 此时A ⎝⎛⎭⎫255,255,满足Δ>0, 故存在不过原点的直线l ,使点E 为线段AB 的中点,且p 的最大值为55.4.(2022·九江模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线C :x 2=2py (p >0),P 为直线y =x -2上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB .(1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.解 (1)P 为直线y =x -2上的动点,当P 在y 轴上时,则P (0,-2),由x 2=2py (p >0),得y =x 22p (p >0), 所以y ′=x p(p >0), 设A ⎝⎛⎭⎫x 1,x 212p ,B ⎝⎛⎭⎫x 2,x 222p ,x 1>0,x 2<0, 所以过点A 的切线方程为y -x 212p =x 1p(x -x 1), 又因为点P 在过点A 的切线上,所以-2-x 212p =x 1p(0-x 1), 解得x 21=4p ,又因为OA ⊥OB ,所以直线OA 的斜率为1,所以x 1=x 212p,解得x 1=2p , 解得p =1,所以抛物线C 的方程为x 2=2y .(2)由(1)得抛物线的切线的斜率y ′=x ,A ⎝⎛⎭⎫x 1,x 212,B ⎝⎛⎭⎫x 2,x 222, 所以切线P A 的方程为y -x 212=x 1(x -x 1), 切线PB 的方程为y -x 222=x 2(x -x 2), 两切线方程联立解得P ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22,x 1x 22,又点P 在直线y =x -2上,所以x 1x 22=x 1+x 22-2, 由题意知直线AB 的斜率一定存在,所以设直线AB 的方程为y =kx +m ,与抛物线的方程联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 2=2y , 消元得x 2-2kx -2m =0,Δ=4k 2+8m >0,所以x 1+x 2=2k ,x 1x 2=-2m , 所以-2m 2=2k 2-2,即k +m =2,满足Δ>0, 所以点O 到直线AB 的距离为d =|m |1+k 2=2-k 21+k 2=1+-4k +31+k 2, 令t =-4k +31+k 2, 则t ′=2k -22k +11+k 22, 令t ′=0,得k =2或k =-12, 所以当k ∈⎝⎛⎭⎫-∞,-12∪(2,+∞)时, t ′>0,t 单调递增,当k ∈⎝⎛⎭⎫-12,2时,t ′<0,t 单调递减, 当k =-12时,t =4,当k →+∞时,t →0且t <0, 所以t max =4,所以d max =1+4=5,所以点O 到直线AB 距离的最大值为 5.。

2023版高考数学一轮总复习第七章平面解析几何第六讲双曲线课件

2023版高考数学一轮总复习第七章平面解析几何第六讲双曲线课件

【变式训练】 1.过双曲线 x2-y42=1 的左焦点 F1 作一条直线 l 交双曲 线左支于 P,Q 两点,若|PQ|=4,F2 是双曲线的右焦点, 则△PF2Q 的周长是________.
解析:由题意,得|PF2|-|PF1|=2,|QF2|-|QF1|=2. ∵|PF1|+|QF1|=|PQ|=4,∴|PF2|+|QF2|-4=4, ∴|PF2|+|QF2|=8.∴△PF2Q的周长是|PF2|+|QF2|+|PQ| =8+4=12.
3.通过圆锥曲线与方程的学习,曲线的要求比椭圆要低.以
进一步体会数形结合的思想 选择题、填空题为主
1.双曲线的概念 平面内与两个定点 F1,F2 的距离的差的绝对值等于非 零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线. 这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做
双曲线的焦距.
集合 P={M|||MF1|-|MF2||=2a,0<2a<|F1F2|},|F1F2|= 2c,其中 a,c 为常数且 a>0,c>0.
B.x2-y32=1
C.5x2-3y2=1
D.x22-y62=1
答案:B
考点一 双曲线的定义
[例 1](1)(2020 年浙江)已知点 O(0,0),A(-2,0),B(2,0). 设点 P 满足|PA|-|PB|=2,且 P 为函数 y=3 4-x2图象上 的点,则|OP|=( )
22 A. 2
质 对称性
对称轴:坐标轴 对称中心:原点
(续表)
标准方程 ax22-by22=1(a>0,b>0) ay22-bx22=1(a>0,b>0)
顶点
性 渐近线 质
离心率
A1(-a,0),A2(a,0) y=±bax

高考解析几何的知识点总结

高考解析几何的知识点总结

高考解析几何的知识点总结高考数学考试中,解析几何是一个重要的考点。

解析几何是数学中的一个分支,主要研究平面和空间中点、线、面的几何特性。

在解析几何的学习过程中,掌握一些基本的知识点是非常关键的。

本文将对高考解析几何的知识点进行总结,帮助考生复习备考。

一、直线与曲线的方程1. 直线的方程:直线的一般方程为Ax+By+C=0,其中A、B、C为常数,A和B不同时为0。

当A或B等于0时,直线的方程可以化简为其他形式。

2. 直线的斜截式方程:直线的斜率为k,与y轴的截距为b,直线的方程可以表示为y=kx+b。

斜截式方程是直线方程中的一种常见形式。

3. 直线的点斜式方程:直线上一点的坐标为(x₁, y₁),直线的斜率为k,直线的方程可以表示为y-y₁=k(x-x₁)。

点斜式方程是直线方程中的另一种常见形式。

4. 曲线的方程:常见的曲线方程有:圆的方程、椭圆的方程、抛物线的方程、双曲线的方程等。

每种曲线都有其特定的形式和性质,考生需要了解并掌握。

二、直线与曲线的交点1. 直线与直线的交点:两条直线的方程相交解得到交点的坐标。

2. 直线与圆的交点:直线与圆的交点有无穷多个、一个或者没有交点,取决于直线与圆的位置关系和方程。

3. 直线与椭圆的交点:直线与椭圆的交点有无穷多个、一个或者没有交点,取决于直线与椭圆的位置关系和方程。

4. 直线与抛物线的交点:直线与抛物线的交点有无穷多个、一个或者没有交点,取决于直线与抛物线的位置关系和方程。

5. 直线与双曲线的交点:直线与双曲线的交点有无穷多个、一个或者没有交点,取决于直线与双曲线的位置关系和方程。

三、平面与空间几何1. 平面的方程:平面的一般方程为Ax+By+Cz+D=0,其中A、B、C、D为常数,A、B、C不全为0。

平面的法向量为(A,B,C),平面上的点满足方程Ax+By+Cz+D=0。

2. 平面与直线的位置关系:平面与直线可以相交、平行或重合,取决于平面与直线的位置关系和方程。

2025年新人教版高考数学一轮复习讲义 第八章 必刷大题17 解析几何

2025年新人教版高考数学一轮复习讲义  第八章 必刷大题17 解析几何
1234
本课结束
1234
由(1)知双曲线 C 的方程为x42-y82=1, 设E(x1,y1),F(x2,y2). ①当直线l的斜率存在时,设l的方程为y=kx+m,
y=kx+m, 联立方程x42-y82=1, 化简得(2-k2)x2-2kmx-(m2+8)=0, 则Δ=(-2km)2+4(m2+8)(2-k2)>0,
1234
可得 x1+x2=4k82k+2 3,x1x2=44kk22-+132,

由题意可知x轴为直线PA与直线PB的对称轴,
则 kPA+kPB=x1-y1 m+x2-y2 m=0,
可得kxx1-1-m1+kxx2-2-m1=0,
因为k≠0,可得(x1-1)(x2-m)+(x1-m)(x2-1)=0,
2,0),F
22,0,点
A
满足|AE|=
2|AF|,
点 A 的轨迹为曲线 C.
(1)求曲线C的方程;
设 A(x,y),因为|AE|= 2|AF|,
所以 x- 22+y-02= 2×
x-
222+y-02,
将等式两边平方后化简得x2+y2=1.
1234
(2)若直线 l:y=kx+m 与双曲线:x42-y92=1 交于 M,N 两点,且∠MON =π2(O 为坐标原点),求点 A 到直线 l 距离的取值范围.
1234
即m2-4k2+8>0, x1+x2=22-kmk2,
且x1x2=-2m-2-k2 8, 因为D→E·D→F=(x1-2)(x2-2)+y1y2 =(x1-2)(x2-2)+(kx1+m)(kx2+m)=0, 所以(k2+1)x1x2+(km-2)(x1+x2)+m2+4
1234

高考数学一轮复习第8章解析几何第2讲两条直线的位置关系

高考数学一轮复习第8章解析几何第2讲两条直线的位置关系

第二讲 两条直线的位置关系知识梳理·双基自测 知识梳理知识点一 两条直线的位置关系平面内两条直线的位置关系包括__平行、相交、重合__三种情况. (1)两条直线平行对于直线l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2,l 1∥l 2⇔k 1=k 2,且b 1≠b 2. 对于直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0, l 1∥l 2⇔A 1B 2-A 2B 1=0,且B 1C 2-B 2C 1≠0(或A 1C 2-A 2C 1≠0). (2)两条直线垂直对于直线l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2,l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1.对于直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,l 1⊥l 2⇔__A 1A 2+B 1B 2=0__. 知识点二 两条直线的交点直线l 1和l 2的交点坐标即为两直线方程组成的方程组⎩⎪⎨⎪⎧A 1x +B 1y +C 1=0,A 2x +B 2y +C 2=0的解.相交⇔方程组有__唯一解__; 平行⇔方程组__无解__; 重合⇔方程组有__无数个解__. 知识点三 三种距离公式(1)平面上的两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)间的距离公式|P 1P 2|=x 1-x 22+y 1-y 22.特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=x 2+y 2. (2)点P(x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离d =|Ax 0+By 0+C|A 2+B 2. (3)两条平行线Ax +By +C 1=0与Ax +By +C 2=0间的距离为d =|C 1-C 2|A 2+B2. 重要结论1.求解距离问题的规律运用点到直线的距离公式时,需把直线方程化为一般式;运用两平行线间的距离公式时,需先把两平行线方程中x,y 的系数化为相同的形式.2.对称问题的求解规律(1)中心对称:转化为中点问题处理.(2)轴对称:转化为垂直平分线问题处理.特殊地:点P(a,b)关于直线x +y +m =0对称的点坐标为(-b -m,-a -m),点P(a,b)关于直线x -y +m =0对称的点坐标为(b -m,a +m).双基自测题组一 走出误区1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若两直线的斜率相等,则两直线平行,反之,亦然.( × )(2)如果两条直线l 1与l 2垂直,那么它们的斜率之积一定等于-1.( × )(3)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.( √ )(4)点P(x 0,y 0)到直线y =kx +b 的距离为|kx 0+b|1+k2.( × ) (5)若点A,B 关于直线l :y =kx +b(k≠0)对称,则直线AB 的斜率等于-1k ,且线段AB 的中点在直线l上.( √ )题组二 走进教材2.(课本习题改编)过点(1,0)且与直线x -2y -2=0平行的直线方程是( A ) A .x -2y -1=0 B .x -2y +1=0 C .2x +y -2=0D .x +2y -1=03.(必修2P 110B 组T2)已知点(a,2)(a >0)到直线l :x -y +3=0的距离为1,则a 等于( C ) A . 2 B .2- 2 C .2-1D .2+1[解析] 由题意得|a -2+3|1+1=1.解得a =-1+2或a =-1-2. ∵a >0,∴a =-1+2. 题组三 走向高考4.(2020·高考全国Ⅲ)点(0,-1)到直线y =k(x +1)距离的最大值为( B ) A .1 B . 2 C . 3D .2 [解析] 解法一:由y =k(x +1)可知直线过定点P(-1,0),设A(0,-1),当直线y =k(x +1)与AP 垂直时,点A 到直线y =k(x +1)距离最大,即为|AP|=2,故选B .解法二:因为点(0,-1)到直线y =k(x +1)距离d =|1+k|k 2+1=k 2+2k +1k 2+1=1+2kk 2+1;∵要求距离的最大值,故需k >0;可得d =1+2k +1k≤2,当且仅当k =1时取等号,故选B .5.(2018·全国)坐标原点关于直线x -y -6=0的对称点的坐标为__(6,-6)__. [解析] 设坐标原点关于直线x -y -6=0的对称点的坐标为(a,b),则⎩⎪⎨⎪⎧b a ×1=-1a 2-b2-6=0,解得a =6,b =-6,∴坐标原点关于直线x -y -6=0的对称点的坐标为(6,-6).考点突破·互动探究考点一 两条直线平行、垂直的关系——自主练透例1 (1)(2021·高安期中)经过抛物线y 2=2x 的焦点且平行于直线3x -2y +5=0的直线l 的方程是( A )A .6x -4y -3=0B .3x -2y -3=0C .2x +3y -2=0D .2x +3y -1=0(2)“m=3”是“直线l 1:2(m +1)x +(m -3)y +7-5m =0与直线l 2:(m -3)x +2y -5=0垂直”的( A )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件(3)(2021·青岛调研)直线2x +(m +1)y +4=0与直线mx +3y -2=0平行,则m =( C ) A .2 B .-3 C .2或-3D .-2或-3(4)(多选题)等腰直角三角形斜边的中点是M(4,2),一条直角边所在直线的方程为y =2x,则另外两边所在直线的方程为( CD )A .3x +y -14=0B .x +2y -2=0C .x -3y +2=0D .x +2y -14=0[解析] (1)因为抛物线y 2=2x 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,直线3x -2y +5=0的斜率为32,所以所求直线l的方程为y =32⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,化为一般式,得6x -4y -3=0.(2)由l 1⊥l 2,得2(m +1)(m -3)+2(m -3)=0,∴m =3或m =-2,∴m =3是l 1⊥l 2的充分不必要条件.(3)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧m m +1=6,4m≠-4,解得m =2或-3.故选C .(4)设斜边所在直线的斜率为k,由题意知tan π4=2-k 1+2k =1,∴k =13,∴斜边所在直线方程为y -2=13(x -4),即x -3y +2=0,由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x x -3y +2=0可知A ⎝ ⎛⎭⎪⎫25,45,∴A 关于M 的对称点B ⎝ ⎛⎭⎪⎫385,165,∴另一条直角边的方程为y -165=-12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -385,即x +2y -14=0,故选C 、D .名师点拨(1)当含参数的直线方程为一般式时,若要表示出直线的斜率,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也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)在判断两直线的平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论. 〔变式训练1〕(1)(2021·吉林长春模拟)曲线f(x)=2sin x 在x =π3处的切线与直线ax +y -1=0垂直,则a =__1__.(2)(2012·浙江)设a ∈R,则“a=1”是“直线l 1:ax +2y =0与直线l 2:x +(a +1)y +4=0平行的( A )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件[解析] (1)由题得f′(x)=2cos x,∴k =f′⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=1.所以1×(-a)=-1,∴a =1. (2)l 1∥l 2⇔a 2+a -2=0⇔a =1或-2,∴a =1是l 1∥l 2的充分不必要条件.故选A . 考点二 两直线的交点、距离问题——师生共研例2 (1)两条垂直直线l 1:2x +y +1=0与l 2:ax +4y -6=0的交点到原点的距离为__2__.(2)已知点P(2,-1).①求过点P 且与原点的距离为2的直线l 的方程;②求过点P 且与原点的距离最大的直线l 的方程,最大距离是多少?③是否存在过点P 且与原点的距离为6的直线?若存在,求出方程;若不存在,请说明理由. (3)(2020·上海)已知直线l 1:x +ay =1,l 2:ax +y =1,若l 1∥l 2,则l 1与l 2的距离为__2__. [解析] (1)kl 1=-2,kl 2=-a 4,由l 1⊥l 2知-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 4=-1,∴a =-2,∴l 2:x -2y +3=0,由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y +1=0x -2y +3=0得交点A(-1,1),∴|AO|=2.(2)①过点P 的直线l 与原点的距离为2,而点P 的坐标为(2,-1),显然,过点P(2,-1)且垂直于x 轴的直线满足条件,此时l 的斜率不存在,其方程为x =2. 若斜率存在,设l 的方程为y +1=k(x -2), 即kx -y -2k -1=0.由已知得|-2k -1|k 2+1=2,解得k =34. 此时l 的方程为3x -4y -10=0.综上,可得直线l 的方程为x =2或3x -4y -10=0.②作图可得过点P 与原点O 的距离最大的直线是过点P 且与PO 垂直的直线,如图. 由l ⊥OP,得k l k OP =-1, 所以k l =-1k OP=2.由直线方程的点斜式,得y +1=2(x -2),即2x -y -5=0.所以直线2x -y -5=0是过点P 且与原点O 的距离最大的直线,最大距离为|-5|5=5.③由②可知,过点P 不存在到原点的距离超过5的直线,因此不存在过点P 且到原点的距离为6的直线.(3)直线l 1:x +ay =1,l 2:ax +y =1, 当l 1∥l 2时,a 2-1=0,解得a =±1;当a =1时l 1与l 2重合,不满足题意; 当a =-1时l 1∥l 2,此时l 1:x -y -1=0,l 2:x -y +1=0; 则l 1与l 2的距离为d =|-1-1|12+-12=2.名师点拨距离的求法(1)点到直线的距离:可直接利用点到直线的距离公式来求,但要注意此时直线方程必须为一般式. (2)两平行直线间的距离:①利用“化归”法将两条平行线间的距离转化为一条直线上任意一点到另一条直线的距离; ②利用两平行线间的距离公式.提醒:在应用两条平行线间的距离公式时,应把直线方程化为一般形式,且使x 、y 的系数分别相等. 〔变式训练2〕(1)(2021·西南名校联盟联考)设直线l 1:3x -y -1=0与直线l 2:x +2y -5=0的交点为A,则A 到直线l :x +by +2+b =0的距离的最大值为( C )A .4B .10C .3 2D .11(2)(多选题)已知两点A(3,2)和B(-1,4)到直线mx +y +3=0距离相等,则m 的值可以为( AC ) A .-6 B .-12C .12D .1(3)(2021·绵阳模拟)若P,Q 分别为直线3x +4y -12=0与6x +8y +5=0上任意一点,则|PQ|的最小值为( C )A .95B .185C .2910D .295[解析] (1)解法一:显然l 1与l 2的交点A(1,2),又直线l 过点B(-2,-1),∴所求最大距离为|AB|=32,故选C .解法二:显然l 1与l 2的交点为A(1,2),则A 到直线l 的距离d =|1+2b +2+b|1+b2=31+b 2+2b1+b2=31+2b 1+b2≤32(当且仅当b =1时取等号),故选C . (2)直线mx +y +3=0与直线AB 平行或过AB 中点,∴-m =4-2-1-3=-12,即m =12;AB 中点(1,3),∴m+3+3=0即m =-6,故选A 、C .(3)因为36=48≠-125,所以两直线平行,由题意可知|PQ|的最小值为这两条平行直线间的距离,即|-24-5|62+82=2910,所以|PQ|的最小值为2910. 考点三 对称问题——多维探究 角度1 线关于点的对称例3 (2021·河北五校联考)直线ax +y +3a -1=0恒过定点M,则直线2x +3y -6=0关于M点对称的直线方程为( D )A .2x +3y -12=0B .2x -3y -12=0C .2x -3y +12=0D .2x +3y +12=0[解析] 由ax +y +3a -1=0,可得y -1=-a(x +3),所以M(-3,1),M 不在直线2x +3y -6=0上,设直线2x +3y -6=0关于M 点对称的直线方程为2x +3y +c =0(c≠-6),则|-6+3-6|4+9=|-6+3+c|4+9,解得c =12或c =-6(舍去),所以所求方程为2x +3y +12=0,故选D .另解:在直线2x +3y -6=0上取点A(0,2)、B(3,0),则A 、B 关于M 的对称点分别为A′(-6,0),B′(-9,2),又k A′B′=2-0-9--6=-23,故所求直线方程为y =-23(x +6),即2x +3y +12=0.故选D .角度2 点关于线的对称例4 (2021·长沙一模)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__6x -y -6=0__.[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 --3=-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. (代入法)当x =-3时,由x -y +3=0得y =0, 当y =4时,由x -y +3=0得x =1.∴M(-3,4)关于直线l 的对称点为M′(1,0).又k NM′=6-02-1=6,∴所求直线方程为y =6(x -1),即6x -y -6=0.[引申]本例中入射光线所在直线的方程为__x -6y +27=0__.[解析] N(2,6)关于直线l 的对称点N′(3,5),又k MN′=5-43--3=16,∴所求直线方程为y -4=16(x+3),即x -6y +27=0.角度3 线关于线的对称例5 (2021·合肥模拟)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( B )A .x -2y +1=0B .x -2y -1=0C .x +y -1=0D .x +2y -1=0[解析] 解法一: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.解法二:在l 1上取两点A(0,-2),B(1,0),则A 、B 关于l 的对称点分别为A′(-1,-1),B′(1,0),∴k A′B′=0--11--1=12.∴l 2的方程为y -0=12(x -1),即x -2y -1=0.故选B .解法三:设P(x,y)是直线l 2上任一点,则P 关于直线l 的对称点为P′(y+1,x -1),又P′∈l 1,∴2(y +1)-(x -1)-2=0,即直线l 2的方程为x -2y -1=0.故选B .名师点拨对称问题的解法以光线反射为代表的很多实际问题,都可以转化为对称问题,关于对称问题,一般常见的有: (1)中心对称①点P(x,y)关于O(a,b)的对称点P′(x′,y′)满足⎩⎪⎨⎪⎧x′=2a -x ,y′=2b -y.②直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决. (2)轴对称 ①点A(a,b)关于直线Ax +By +C =0(B≠0)的对称点A′(m ,n),则有⎩⎪⎨⎪⎧n -b m -a ×-AB=-1,A ·a +m 2+B ·b +n 2+C =0.②直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决.特别地,当对称轴的斜率为±1时,可类比关于y =x 的对称问题采用代入法,如(1,3)关于y =x +1的对称点为(3-1,1+1),即(2,2).〔变式训练3〕已知直线l :2x -3y +1=0,点A(-1,-2).求: (1)(角度2)点A 关于直线l 的对称点A′的坐标;(2)(角度3)直线m :3x -2y -6=0关于直线l 的对称直线m′的方程; (3)(角度1)直线l 关于点A(-1,-2)对称的直线l′的方程. [解析] (1)设A′(x ,y),由已知条件得 ⎩⎪⎨⎪⎧ y +2x +1×23=-1,2×x -12-3×y -22+1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-3313,y =413.∴A′⎝ ⎛⎭⎪⎫-3313,413.(2)在直线m 上取一点,如M(2,0),则M(2,0)关于直线l 的对称点M′必在直线m′上. 设对称点M′(a ,b),则 ⎩⎪⎨⎪⎧2×a +22-3×b +02+1=0,b -0a -2×23=-1,得M′⎝ ⎛⎭⎪⎫613,3013.设直线m 与直线l 的交点为N,则由⎩⎪⎨⎪⎧2x -3y +1=0,3x -2y -6=0,得N(4,3).又∵m′经过点N(4,3),∴由两点式得直线m′的方程为9x -46y +102=0. (3)设P(x,y)在l′上任意一点,则P(x,y)关于点A(-1,-2)的对称点为P′(-2-x,-4-y), ∵点P′在直线l 上,∴2(-2-x)-3(-4-y)+1=0, 即2x -3y -9=0.名师讲坛·素养提升 巧用直线系求直线方程例6 (1)求证:动直线(m 2+2m +3)x +(1+m -m 2)y +3m 2+1=0(其中m ∈R)恒过定点,并求出定点坐标;(2)求经过两直线l 1:x -2y +4=0和l 2:x +y -2=0的交点P,且与直线l 3:3x -4y +5=0垂直的直线l 的方程.[解析] (1)证明:解法一:令m =0,则直线方程为 3x +y +1=0.再令m =1时,直线方程为6x +y +4=0.①和②联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x +y +1=0,6x +y +4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2.将点A(-1,2)的坐标代入动直线(m 2+2m +3)x +(1+m -m 2)y +3m 2+1=0中,(m 2+2m +3)×(-1)+(1+m -m 2)×2+3m 2+1=(3-1-2)m 2+(-2+2)m +2+1-3=0, 故动直线(m 2+2m +3)x +(1+m -m 2)y +3m 2+1=0恒过定点A .解法二:将动直线方程按m 降幂排列整理,得m 2(x -y +3)+m(2x +y)+3x +y +1=0,① 不论m 为何实数,①式恒为零, ∴有⎩⎪⎨⎪⎧x -y +3=0,2x +y =0,3x +y +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2.故动直线恒过点A(-1,2).(2)解法一:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4=0,x +y -2=0,得P(0,2).因为l 3的斜率为34,且l ⊥l 3,所以直线l 的斜率为-43,由斜截式可知l 的方程为y =-43x +2,即4x +3y -6=0.解法二:设所求直线方程为4x +3y +m =0,将解法一中求得的交点P(0,2)代入上式可得m =-6, 故所求直线方程为4x +3y -6=0.解法三:设直线l 的方程为x -2y +4+λ(x+y -2)=0, 即(1+λ)x+(λ-2)y +4-2λ=0.又∵l ⊥l 3,∴3×(1+λ)+(-4)×(λ-2)=0,解得λ=11.∴直线l 的方程为4x +3y -6=0.[引申]若将本例(2)中的“垂直”改为“平行”,则直线l 的方程为__3x -4y +8=0__.名师点拨1.确定方程含参数的直线所过定点的方法:(1)将直线方程写成点斜式y -y 0=f(λ)(x-x 0),从而确定定点(x 0,y 0).(2)将直线方程整理成关于参数的方程,由方程中各项系数及常数项为0确定定点.(3)给参数取两个不同值,再解直线方程构成的方程组,从而确定定点坐标.2.直线系的主要应用(1)共点直线系方程:经过两直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0交点的直线系方程为A 1x +B 1y +C 1+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0,其中A 1B 2-A 2B 1≠0,待定系数λ∈R .在这个方程中,无论λ取什么实数,都得不到A 2x +B 2y +C 2=0,因此它不能表示直线l 2.(2)过定点(x 0,y 0)的直线系方程为y -y 0=k(x -x 0)(k 为参数)及x =x 0.(3)平行直线系方程:与直线y =kx +b 平行的直线系方程为y =kx +m(m 为参数且m≠b);与直线Ax +By +C =0平行的直线系方程是Ax +By +λ=0(λ≠C ,λ是参数).(4)垂直直线系方程:与直线Ax +By +C =0(A≠0,B≠0)垂直的直线系方程是Bx -Ay +λ=0(λ为参数).如果在求直线方程的问题中,有一个已知条件,另一个条件待定时,那么可选用直线系方程来求解. 〔变式训练4〕(1)(2021·启东模拟)不论m 为何值时,直线(m -1)x +(2m -1)y =m -5恒过定点( D )A .⎝⎛⎭⎪⎫1,-12 B .(-2,0) C .(2,3) D .(9,-4)(2)与直线l :5x -12y +6=0平行且到l 的距离为2的直线的方程是__5x -12y +32=0或5x -12y -20=0__.[解析] (1)解法一:由(m -1)x +(2m -1)y =m -5,得(x +2y -1)m -(x +y -5)=0,由⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y -1=0,x +y -5=0,得定点坐标为(9,-4),故选D .解法二:令m =1,则y =-4;令m =12,则-12x =-92,即x =9,∴直线过定点(9,-4),故选D . 解法三:将直线方程化为(2m -1)(y +a)=(1-m)(x +b),则⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =-52a +b =-1,即⎩⎪⎨⎪⎧ a =4b =-9,∴y +4=1-m 2m -1(x -9),故直线过点(9,-4),故选D .(2)设所求直线的方程为5x-12y+c=0,则|c-6|52+122=2,解得c=32或-20,故所求直线的方程为5x-12y+32=0或5x-12y-20=0.。

高考数学一轮总复习第8章平面解析几何第2节两直线的位置关系距离公式教师用书

高考数学一轮总复习第8章平面解析几何第2节两直线的位置关系距离公式教师用书

第二节 两直线的位置关系、距离公式考试要求:1.能根据两条直线的方程判定这两条直线平行或垂直(逻辑推理).2.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(数学运算).一、教材概念·结论·性质重现1.两条直线的位置关系(1)利用斜率关系判断对于不重合的直线l1,l2,若其斜率分别为k1,k2.l1∥l2k1=k2l1⊥l2k1·k2=-1特别地,当两直线的斜率都不存在时,l1∥l2;当一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,l1⊥l2.(2)利用方程判断l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2,C2均不为0),l1∥l2=≠l1⊥l2A1A2+B1B2=0l1与l2重合==特别地,若A2,B2,C2中存在为0的情况,则利用斜率关系判断.(3)两直线相交交点:直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的公共点的坐标与方程组的解一一对应.相交⇔方程组有唯一解,交点坐标就是方程组的解;平行⇔方程组无解;重合⇔方程组有无数个解.(1)与直线Ax+2.三种距离(1)P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点之间的距离|P1P2|=.(2)点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.(3)两条平行直线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0(其中A2+B2≠0,C1≠C2)间的距离d=.应用点到直线的距离公式和两平行线间的距离公式时应注意:二、基本技能·思想·活动经验1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.(1)当直线l1和l2的斜率都存在时,一定有k1=k2⇒l1∥l2.( × )(2)如果两条直线l1与l2垂直,则它们的斜率之积一定等于-1.( × )(3)点P(x0,y0)到直线y=kx+b的距离为.( × )(4)两平行直线2x-y+1=0,4x-2y+1=0间的距离为0.( × ) 2.已知过点A(-2,m)和B(m,4)的直线与直线2x+y-1=0平行,则实数m的值为( )A.0 B.-8 C.2 D.10B 解析:由题意知=-2,解得m=-8.故选B.3.如果平面直角坐标系内的两点A(a-1,a+1),B(a,a)关于直线l对称,那么直线l的方程为( )A.x-y+1=0 B.x+y+1=0C.x-y-1=0 D.x+y-1=0A 解析:因为直线AB的斜率为=-1,所以直线l的斜率为1.设直线l的方程为y =x+b,由题意知直线l过线段AB的中点,所以=+b,解得b=1,所以直线l的方程为y=x+1,即x-y+1=0.故选A.4.若三条直线y=2x,x+y=3,mx+2y+5=0相交于同一点,则m的值为____ ____.C 解析:若直线2x+(m+1)y+4=0与直线mx+3y-2=0平行,则有=≠,故m=2或-3.5.已知两条直线l1:4x+2y-3=0,l2:2x+y+1=0,则l1与l2之间的距离为___ _____. 解析:两条直线l1:4x+2y-3=0,l2:2x+y+1=0,即两条直线l1:4x+2y -3=0,l2:4x+2y+2=0,它们之间的距离d==.考点1 两直线平行与垂直判定及应用——基础性1.“m=1”是“直线l1:mx+y-1=0和直线l2:x+my+6=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A 解析:直线l1:mx+y-1=0和直线l2:x+my+6=0平行⇔m2=1⇔m=±1,“m=1”是“m=±1”的充分不必要条件.故选A.2.若直线2x+(2a-5)y+2=0与直线bx+2y-1=0互相垂直,则a2+b2的最小值为( )A. B.3C.5 D.C 解析:因为直线2x+(2a-5)y+2=0与直线bx+2y-1=0互相垂直,所以2b+2(2a-5)=0,化简得b=5-2a,所以a2+b2=a2+(5-2a)2=5a2-20a+25=5(a-2)2+5≥5,当且仅当a=2时取“=”,所以a2+b2的最小值为5.3.已知直线l1:mx+y-1=0,l2:(2m+3)x+my-1=0,m∈R,若l1⊥l2,则m=________.0或-2 解析:若l1⊥l2,则m(2m+3)+m=0,解得m=0或m=-2,即l1⊥l2⇔m=0或m=-2.1.当方程的系数含有字母时,应考虑斜率不存在的特殊情况,否则容易漏解.2.利用平行、垂直等条件求出参数值后,应将求出的参数值回代,验证是否符合题意.如当两直线平行时,利用斜率相等求出的参数值可能会使两直线重合,应该代入验证是否舍去其中一个值.考点2 两直线的交点、距离问题——综合性(1)已知直线3x+2y-3=0与直线6x+my+7=0互相平行,则它们之间的距离是( )A.4 B.C. D.B 解析:由直线3x+2y-3=0与直线6x+my+7=0互相平行,得m=4,所以直线分别为3x+2y-3=0与3x+2y+=0.它们之间的距离是=.故选B.(2)直线2x+3y-k=0和直线x-ky+12=0的交点在x轴上,则k的值为( )A.-24 B.24 C.6 D.±6 A 解析:直线2x+3y-k=0和直线x-ky+12=0的交点在x轴上,可设交点坐标为(a,0),则即故选A.本例1(1)中,条件“直线3x+2y-3=0与直线6x+my+7=0互相平行”改为“直线3x+2y-3=0与直线6x+my+7=0互相垂直”,求两直线的交点坐标.解:因为两直线垂直,则18+2m=0,则m=-9.由解得所以交点坐标为.1.求过两直线交点的直线方程的方法1.若点P在直线3x+y-5=0上,且P到直线x-y-1=0的距离为,则点P的坐标为( )A.(1,2) B.(2,1)C.(1,2)或(2,-1) D.(2,1)或(-1,2)C 解析:设P(x,5-3x),则d==,化简得|4x-6|=2,即4x-6=±2,即x=1或x=2,故点P的坐标为(1,2)或(2,-1).故选C.2.已知直线l过直线l1:x-2y+3=0与直线l2:2x+3y-8=0的交点Q,且点P(0,4)到直线l的距离为2,则这样的直线l的条数为( )A.0 B.1C.2 D.3C 解析:由得即直线l过点Q(1,2).因为|PQ|==>2,所以满足条件的直线l有2条.故选C.考点3 对称问题——应用性考向1 点关于点对称过点P(0,1)作直线l使它被直线l1:2x+y-8=0和l2:x-3y+10=0截得的线段被点P平分,则直线l的方程为________________.x+4y-4=0 解析:设l1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l2上,把点B的坐标代入l2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.考向2 点关于直线的对称点已知直线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),由已知得解得故A′.则有(2)直线关于直线的对称问题可转化为点关于直线的对称问题来解决.考向3 直线关于直线的对称已知直线l:x-y-1=0,l1:2x-y-2=0.若直线l2与l1关于l对称,则l2的方程是( )A.x-2y+1=0 B.x-2y-1=0C.x+y-1=0 D.x+2y-1=0B 解析:由得交点(1,0),取l1上的点(0,-2),其关于直线l的对称点为(-1,-1),故直线l2的方程为=,即x-2y-1=0.1.已知点(1,-1)关于直线l1:y=x的对称点为A,设直线l2经过点A,则当点B(2,-1)到直线l2的距离最大时,直线l2的方程为( )A.2x+3y+5=0 B.3x-2y+5=0C.3x+2y+5=0 D.2x-3y+5=0B 解析:易知A(-1,1).设点B(2,-1)到直线l2的距离为d,当d=|AB|时取得最大值,此时直线l2垂直于直线AB,又-=,所以直线l2的方程为y-1=(x+1),即3x -2y+5=0.故选B.2.若函数y=ax+8与y=-x+b的图象关于直线y=x对称,则a+b=( )A. B.-C.2 D.-2C 解析:直线y=ax+8关于y=x对称的直线方程为x=ay+8,所以x=ay+8与y=-x+b为同一直线,则所以a+b=2.故选C.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

16-17高考数学一轮复习知识点:解析几何解析几何是一种借助于解析式进行图形研究的几何学分支。

以下是查字典数学网整理的16-17高考数学一轮复习知识点,请考生学习。

.在用点斜式、斜截式求直线的方程时,你是否注意到不存在的情况? .用到角公式时,易将直线l1、l2的斜率k1、k2的顺序弄颠倒。

.直线的倾斜角、到的角、与的夹角的取值范围依次是。

.定比分点的坐标公式是什么?(起点,中点,分点以及值可要搞清),在利用定比分点解题时,你注意到了吗?
.对不重合的两条直线
(建议在解题时,讨论后利用斜率和截距)
.直线在两坐标轴上的截距相等,直线方程可以理解为,但不要忘记当时,直线在两坐标轴上的截距都是0,亦为截距相等。

.解决线性规划问题的基本步骤是什么?请你注意解题格式和完整的
文字表达。

(①设出变量,写出目标函数②写出线性约束条件③画出可行域④作出目标函数对应的系列平行线,找到并求出最优解⑦应用题一定要有答。

)
.三种圆锥曲线的定义、图形、标准方程、几何性质,椭圆与双曲线中的两个特征三角形你掌握了吗?
.圆、和椭圆的参数方程是怎样的?常用参数方程的方法解决哪一些问题?
.利用圆锥曲线第二定义解题时,你是否注意到定义中的定比前后项的顺序?如何利用第二定义推出圆锥曲线的焦半径公式?如何应用焦
半径公式?
.通径是抛物线的所有焦点弦中最短的弦。

(想一想在双曲线中的结论?)
.在用圆锥曲线与直线联立求解时,消元后得到的方程中要注意:二次项的系数是否为零?椭圆,双曲线二次项系数为零时直线与其只有一个交点,判别式的限制。

(求交点,弦长,中点,斜率,对称,存在性问题都在下进行)。

.解析几何问题的求解中,平面几何知识利用了吗?题目中是否已经有坐标系了,是否需要建立直角坐标系?
我国古代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,一般在几年内就能识
记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为满腹经纶的文人。

为什么在现代化教学的今天,我们念了十几年书的高中毕业生甚至大学生,竟提起作文就头疼,写不出像样的文章呢?吕叔湘先生早在1978年就尖锐地提出:“中小学语文教学效果差,中学语文毕业生语文水平低,……十几年上课总时数是9160课时,语文是2749课时,恰好是30%,十年的时间,二千七百多课时,用来学本国语文,却是大多数不过关,岂非咄咄怪事!”寻根究底,其主要原因就是腹中无物。

特别是写议论文,初中水平以上的学生都知道议论文的“三要素”是论点、论据、论证,也通晓议论文的基本结构:提出问题――分析问题――解决问题,但真正动起笔来就犯难了。

知道“是这样”,就是讲不出“为什么”。

根本原因还是无“米”下“锅”。

于是便翻开作文集锦之类的书大段抄起来,抄人家的名言警句,抄人家的事例,不参考作文书就
很难写出像样的文章。

所以,词汇贫乏、内容空洞、千篇一律便成了中学生作文的通病。

要解决这个问题,不能单在布局谋篇等写作技方面下功夫,必须认识到“死记硬背”的重要性,让学生积累足够的“米”。

16-17高考数学一轮复习知识点:解析几何的所有内容就是这些,查字典数学网预祝广大考生可以取得更优异的成绩。

“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼,从最初的门馆、私塾到晚清的学堂,“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。

只是更早的“先生”概念并非源于教书,最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。

《孟子》中的“先生何为出此言也?”;《论语》中的“有酒食,先生馔”;《国策》中的“先生坐,何至于此?”等等,均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。

其实《国策》中本身就有“先生长者,有德之称”的说法。

可见“先生”之原意非真正的“教师”之意,倒是与当今“先生”的称呼更接近。

看来,“先生”之本源含义在于礼貌和尊称,并非具学问者的专称。

称“老师”为“先生”的记载,首见于《礼记?曲礼》,有“从于先生,不越礼而与人言”,其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”,与教师、老师之意基本一致。

相关文档
最新文档