解析几何——2023届高考数学一轮复习学案.pdf





《解析几何——2023届高考数学一轮复习学案.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《解析几何——2023届高考数学一轮复习学案.pdf(84页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、解 析 几 何【知钠直讲解】一、直线的方程1.直线的倾斜角(1)定义:当直线/与轴相交时,取工轴作为基准,%轴正向与直线1向上的方向之间所成的角叫做直线/的倾斜角。(2)规定:当直线/与工轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0。(3)范围:直线倾斜角的取值范围是 0。,180)o2.斜率公式(1)定义式:直线的倾斜角为a(a H,则斜率k=te m a。(2)坐标式:Pi(%i,y i),P2(x2,y2)在直线/上,且4 H x2,则/的斜率k=及一力o%2一%1例1.图1是中国古代建筑中的举架结构,AA,8B,CC,QQ是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示
2、意图.其中O A,C G,8 4,A A是举,O R,D C|,C B*A是相等的步,相邻桁的举步之比分别为7m=0,5,DT-=ki 已知勺&,&成 公 差 为 a的等差数列,且直线ZJCj CL|D/。4的斜率为0.7 2 5,则与=()【答 案】D(详 解】设=D C、=C B、=B A,=1 ,则 C C =*B B =k2,A At=k,依题意有&-0.2 =勺,%-0.1=&,且C0+CC+B 4+A AO D、+Z)G +C B、+3 A=0.7 2 5,所以0.5 +3k%0.3=0.7 2 5,故&=0.9,4例 2.已 知 A,8,P 为 双 曲 线/一 片=上 不 同 三
3、 点,且 满 足 用+方=2 的(。为坐4标 原 点),直 线 PAP8的斜率记为加,,则 病+止 的 最 小 值 为4A.8 B.4 C.2 D.1【答 案】B【详 解】P A+P B =2 PO有 点。为 线 段 AB的中点,设 4%,,必),(,必),则岭2,所 与,”资,故 叱器鬻当寒,由于点A,B,P 在双曲线上,所 以 x:-g=l,考-父=1,代入上式中,有J?=4,所4 4 4(必一 1)以病+2 2 1.匕=m n =4,故 最 小 值 为 4.选 B.4 V 43.直线方程的五种形式名称 方程点斜式 y y0=k(x x0)不含垂直于久轴的直线适用范围斜截式y =kx +b
4、不含垂直于X轴的直线两点式y-y i _2 一%一X2-Xt不含直线%=%式%1。%2)和直线y =丫1(%丰丫2)截距式-4-7 =l(a h H 0)a D不含垂直于坐标轴和过原点的直线一般式A%+B y +C =0(/+8 2 =0)平面内所有直线都适用例 3.直 线 2 y x+l=0关 于 y-x+3 =0 对 称 的 直 线 方 程 是()A.2 x-y-8 =0 B.2 x-y-1 0 =0 C.2 x +y-1 2 =0 D.2 x+y-1 0 =0【答 案】A【详 解】解:设 所 求 直 线 上 任 意 一 点 P(x,y),Q(%,x)是 关于 直 线)x+3 =0的对称点
5、,则 ,解得卜”:一+y X|+X|?_0 y x-3,2 2由对称性得。在直线2y-x+l=0上,.2(x 3)(y+3)+l=0,即2x-y-8=0例 4.直 线 I:2/nr+y-m-l=0 与圆C:/+(-2尸=4 交于A,B 两点,则当弦AB最短时直线I 的方程为A.2x-4y+3=0B.x-4y+3=0C.2x+4y+3=0D.2x+4y+l=0【答案】A【详解】由题得?(2x-l)+(y-l)=0,.12 1 =0y-l=01x=2,)=1所以直线I 过定点P(g,D.当CPBI时,弦 AB最短.由题得,2-1.=10 _ 1 一 ,,/一2,所以一2雨 二 一,.2 =224所
6、以直线I 的方程为2x-4y+3=0.二、两直线的位置关系1.两条直线平行与垂直的判定(1)两条直线平行对于两条不重合的直线2 1/2 ,其斜率分别为七水2,则有,1,2=K =k2 O当直线21,。的斜率都不存在时,h与 平行。例 5.若直线 ix+2y+,=0 与直线3次+(加-1)+7=0平行,则加的值为A.7 B.0 或 7 C.0 D.4【答案】B【详解】回直线tr+2y+z=0 与直线3,nx+Q _l)y+7=0平行,回,=3,x2,回 j=0 或 7,经检脸,都符合题意,故 选 B.(2)两条直线垂直如果两条直线 ,12斜率存在,设 为 七,k2,则,1 J-0 =A kz =
7、T o当一条直线斜率为零,另一条直线斜率不存在时,两直线垂直。2 .三种距离公式(1)点/(%1,丫1),8(%2,丫2)间的距离为|A B|=J(%2%1)2 +(丫2 y i)2 o(2)点P(%o,y o)到直线L/x +B y +C =0的距离为人=毁舞尹。(3)两平行直线。:4%+B y +G=0与,2:4 x +B y +C 2 =0(G。2)间的距离为o例6.在平面直角坐标系中,记d为点P(cos O,s i n。)到直线x-阳-2=0的距离,当9、“变化时,的最大值为A.I B.2 C.3 D.4【答案】C【详解】Q cos2 6+s i n?=1,P为单位圆上一点,而直线x-
8、,y-2=0过点A(2,0),所以d的最大值为Q 4+l =2+l =3,选C.3.对称问题(1)点P(%o,y。)关于点力(a,b)的对称点为P (2a-xQ,2b-y0)。(2)设点P Q o,y o)关于直线丫=左+5的对称点为P (x ,y),P 坐.=则 有.*x 可求出/,y oV 2 2 特殊情况:(1)点(x,y)关于直线x=a的对称点为(2ax,y),关于直线y=6的对称点为(x,2by);(2)点(x,y)关于直线y=x的对称点为(v,x),关于直线y=-x的对称点为(-y,x):(3)点(x,_/)关于直线x+y=A 1的对称点为(一v,kx),关于直线x y=k的对称点
9、为(A+y,x).例7.点(1,2)*口(一1,相)关于乙一丁+3=。对称,则7+4=.【答案】5【详解】由题意,点(1,2)和(-1,m)关 于k x-y+3=0对称,则 点(寸,等)在直线k x-y+3=0上,可得:笞1=3,解 得m=4.那么:点(1,2)和(-1,4)确定的直线的斜率为-1与k x -y+3=0垂直,故得:k=l则m+k=4+l=5,故答案为5.例8.已知点P(2,l),。(/)关于直线x+y +l =O对称,则a+6=.【答案】-5【详解】由题意,点尸(2,1),Q(a,6)关于直线x+y+l =。对称,空(一1)=1可得,解得a =_2,b=_ 3,所以a+6 =5
10、.I Z A?I 1 -+-+1 =02 2例9.点M(3,l)关于点N(4,4)的对称点为0(5,7),则=.【答案】1例1 0.已知直线4:2x+y +2=0与&:4x +处+c=。关于点P(l,0)对称,则b+c=【答案】-10【详解】在直线4:2x+y +2=0上取点M(-l,0),M O,-2),M,N关于点尸 久。)对称的点分别为必(3,0),M(2,2).点 M(3,0),M(2,2)在直线(:4x +by +c=0上,12+c=0,8 +2/?+c=0,解得 c=-12,/?=2,:.b+c-O.三、圆的方程1.圆的定义和圆的方程定义 平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹叫做圆
11、标准方 程(x a)2+(y b)2=户&0)圆心C(a,b)半径为r一般方程 x2+y2+D x +E y +F=0(D2+E2-4F 0)充要条件:。?+E?-4F 0圆心坐标:半径r=|V D2+F2-4 F补充:以4(%,%),8(X2,为直径端点的圆的方程为(x一拓)(x X2)+(y y i)(y y)=0.例I L 经过三个点40,0),8(20,0),C(0,-2)的圆的方程为()A.(x-V 3)2+(y +l)2=2C.J C 5/3 j +(y +1)=4【答案】CB.(X-可+(y _ l f =2D.(x-V 3)2+(y-l)2=4【详解】由已知得,A(0,0),8
12、(2G,0),C(0,-2)分别在原点、x轴、1轴上,ABLAC,.,经过三点圆的半径为/=J B C|=g,(26-0)2+(0+2)2=2,圆心坐标为BC的中点1当2等,即(上,-1),.圆的标准方程为(x-G+(y +l=4.例1 2.已知平面向量3,反满足忖=l,cos(a,c)=;,坂-4 Z+3=0,贝|忸-4的最小值是()C.6 D.V 3-1【答案】D【详解】建立平面直角坐标系xOy,设 =),石=丽 工=反,由同=i,cos(,a=g,不妨设 =场=(1,0),又,P=3,不妨设C在直线y =J 5x(x 0)上,又方 4 7 B+3 =0可得初疝石+4=1,即片一4出+47
13、=1,则,-2q2 =1,设。(2,0),则 砺=2丽=2/则(而-而 丫=1,即 方2=,则B在以。(2,0)为圆心,1为半径的圆上:又R-相 丽-网=同,则忸-|的最小值等价于同 的 最 小值,即以0(2,0)为圆心,1为半径的圆上一点到直线y =A(x()上一点距离的最小值,即圆心到直线的距离减去半径,即1=1,则 的 最 小 值是百一1.例1 3.已知z为复数,且Iz|=l,则|z-3i|的取值范围是()A.2,3 B.3,4J C.2,4 D.27 2,4【答案】C【详解】法一:在复平面内,复数z对应的点Z(a,,)的轨迹是以原点。为圆心,以1为半径的圆,Iz-3i|表示复平面内的点
14、Z(“,b)与点用(0,3)之间的距离.因为点(0,3)与原点。的距离10Ml=3,所以|z-3i|的最小值是M E=2,最大值是M r=4,故I z-3i|的取值范围是 2,4.故选:J法二:因为复数z满足I z|=1,不妨设z =c o s,+i s i n。,O e R,则|z-3 i|=|c o s e+i(s i n e-3)|=如 痴 而 万 二=因为 s i n 6 e-l,l l,所以J1 0-6s i n。G2,4,所以I z-3 i|的取值范围是2,4.2.点与圆的位置关系平面上的一点M(%o,y()与圆C:(%a)2 +(y -b)2 =N之间存在着下列关系:(1)M C
15、 r M 在圆外,Fp(x0 a)2+(y0 b)2 r2 M 在圆外;(2)M C =r M 在圆上,即(Xo a)?+(y()b)2 =r 2 0 M 在圆上:(3)M C r M 在圆内,即(%o a)2 +(y。-b)2 0相交元二次方程,计算/=b2-4ac 4=0相切4V o相离几何法计算圆心到直线的距离d,比较dd r相离例1 4.直 线/:x-y 4=0与 圆C:产+),2=8的 位 置 关 系 为()A.相切B.相交 C.相离D.不确定【答案】A【详解】解:圆C:f+y 2 =8的圆心为(0,0),半径r =2夜,|-4|厂圆心到直线/:x _ y _ 4 =0的距离1=(1
16、y=2 y 2 =r,所以直线与圆相切:2 .圆与圆的位置关系设圆。1:(%-a。?+(y -瓦)2 =r/d 0),圆。2:(X-a2y+(y-b2)2=r/(r2 0)。几何法:圆心距d与勺/2的关系代数法:两圆方程联立组成方外离d r1+r2程组的解的情况无解外切d=r1+r2一组实数解相 交21rl-r2 d rr+r2两组不同的实数解内切d=In-r2|(rx*r2)一组实数解内含Q Wd +(y-2)2 =4交于A8两个不同点,则当弦AB最短时,圆与圆N:x 2+(y-m)2=l的位置关 系 是()A.内切【答案】DB.相离C.外切D.相交【详解】易知直线/:皿+尸 相-1 =0过
17、定点弦4 8最短时直线/垂直PM,又即M=:4=I,所以解得i=i,此时圆N的方程是/+(丫-1)2=4.两圆圆心之间的距离MY=(2-0)2+(2-1尸=6 ,又2-1 石 2+1,所以这两圆相交.3.两圆公切线的条数位置关系 内含内切相交外切外离公切线条数 01234例 1 6.已知圆 C:x?+丁=4,直线/:(3+m)x+4y-3+3m=0,(meR),则下列结论正确 的 是()A.直线/恒过定点(3,3)B.当帆=0时,圆C上有且仅有三个点到直线/的距离都等于1C.圆C与曲线V+yn-6x-8y+w=0恰有三条公切线,则加=16D.当机=13时,直线/上.个动点P向圆C引两条切线P
18、A P B,其中A,8为切点,则直线AB经过点1【答案】CD【详解】对于A,直线/:(3+m)x+4y-3+3?=0,(,eR),整理得加(x+3)+(3x+4y-3)=0,fx+3=0(x=3,、所以j3x+4.y_3=0,得=3 所以直线/恒过定点(T 3),所以A错误,对 于B,当机=0时,直线/为3x+4y-3=。,则圆心C(0,0)到直线/的距离为 =S 0-3|=m而圆的半径为2,所以圆C上有V32+42 5且仅有四个点到直线/的距离都等于1,所 以B错误,1 6x=-94 y=-94 y-x =09 y+4=0,得.对于C,当加=1 6时,曲线x 2 +y 2-6x-8 y +/
19、M=0 为一+丁-6犬-8 y +1 6=0,整理得(x-3)2+(y-4)2=9,则圆心为(3,4),半径为 3,圆C:f +y 2=4 的圆心C(0,0),半径为2,所以两圆的圆心距为J(3 -O N +(4 -O N =5=3 +2,所以两圆相外切,所以两圆恰有3条公切线,所 以 C 正确,对 于 D,当机=1 3 时,直线/的方程为4 x +y +9 =0,设 P(f,-9-4 f),则以P C 为直径的圆的方程为(x-f)x +(9 +4 f +y)y =0 ,g p x2+(-?)%+y2+9y +4t y =0,因为圆Ux?+),2 =4 ,所以两圆的公共弦的方程为T r +4/
20、+9 y +4 =0 ,整理得(4 y-x)r+9 y+4 =o,所以所以直线A 8 经过点,所 以 D 正确,4.圆的切线方程常用结论过圆上一点P(*o,加 的圆的切线方程为xox+y o y=r;过圆(%一目2+(,一。)2=/-2 上一点 P(x ,y0)的圆的切线方程为(4 a)(xa)+(%一6)(y6)=r2;过 圆 寸+/=/外 一 点”(%,N o)作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为X o x+yoy=r.5.圆系方程过直线 A x+B y+C=Q 与圆 x+y+D x+E y+F=Q交点的圆系方程:x+y+Dx+E y+F+A x+W+O =0(2 6 R);(2)过圆
21、G:X2+/+X+J/+=O 和圆 G:*?+/+3 x+E j/+6=0 交点的圆系方程:x y D y X-Eyy-Fy-A(x2+y2+Zx+E2y-F)=0(A 1)五、椭 圆1.椭圆的概念在平面内到两定点Fi ,尸 2的距离的和等于常数(大于IF/2 I)的点的轨迹叫椭圆。这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做焦距。2.椭圆的标准方程与几何性质2 2X v(1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆的标准方程为二十至=1 (a 6 0).a D2 2/x(2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的椭圆的标准方程为,+目=1 (a 6 0).a D2 2例1 7.若直线x+2y+4=0过椭圆
22、二+4=1(。60)短轴端点和左顶点,则椭圆a b方 程 为()A.t+反=1 B.二+反T C.t+工=1 D.二+目=14 2 16 4 4 16 12 9【答案】B【详解】直线x+2y+4=0交工轴于(-4,0),交y轴于(0,-2),依题意,。=4,=2,所以椭圆方程为江+片=1.16 43.椭圆的常见结论(1)椭圆上的点到焦点距离的最大值和最小值分别为a+c,ac.(2)焦点三角形:椭圆上的点P(x。,%)与两焦点构成的所6叫做焦点三角形,NF、PFk0,所E的面积为S.I.当。为短轴端点时,6最大;19II.S=-jPFy PF2 sin 6 0)的弦,a b力(无,必),8(x
23、2,y2),弦中点(看,战),则:I.弦长/=/i-+P|x21 =yy i;1 1.直线4 8 的斜率右=一 一a y0例 1 8.在一些山谷中有一种奇特的现象,在一处呼喊一声,在另一处会间隔听到两次呼喊,前一次是声音直接传到听者耳朵中,后一次是声音经过山壁反射后再传到听者耳朵中.假设有一片椭圆形状的空旷山谷,甲、乙两人分别站在椭圆的两个焦点处,甲呼喊一声,乙经过2 s 听到第一声,又过3 s 听到第二声,则该椭圆的离心率为()【答案】B【详解】如图,甲 在 乙 在 尸 2,直接传播路径有百f6,即片g=2 c,由椭圆的对称性,结合声波的反射定律,声音经过A点反射,传播路程为Z-Afg,即F
24、lA +A F2=2a-,声音经过8反射,传播路程为-8-舄,即6 8 +8 6=2 9,一 C),因为c a,所以2 c 2 a,2(a-c)0,6 0).v x(2)焦点在y轴上的双曲线的标准方程为下一9=1 (a 0,b 0).a b3.双曲线的几何性质2 6 2(1)过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为一,也叫通径.a2 22 2X v x V(2)与双曲线?一1=1 (a 0,b0)有 共 同 渐 近 线 的 方 程 表 示 为t.(3)双曲线的焦点到其渐近线的距离为6.(4)若户是双曲线右支上一点,F、,E分别为双曲线的左、右焦点,则|所L,=a+c,|所|*=c-a.例1 9
25、.过双曲线卫 一 =1 (,方0)的右焦点F,且与x轴垂直的直线与渐近线交于第一象限的一点P,为左焦点,直线片户的倾斜角为6则双曲线的离心率e为【答案】等【详解】解:依题意右焦点月(G 0),双曲线的渐近线为y =,令x =c可得y =这,a a即p(c,生,又左焦点片(-c,0),所 以 力=t a-=1 =二=在,所以2 =述,、a 1 稗 6 2 c 2 a 3 a 3七、抛物线1.抛物线的定义平面内与一个定点厂和一条定直线/(/不经过点Q的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,点尸叫做抛物线的焦点,直 线/叫做抛物线的准线.2.抛物线的标准方程与几何性质标准方程 y2 y=2 p x(p 0)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 解析几何 2023 高考 数学 一轮 复习

限制150内