（全國通用版）2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 板塊四 考前回扣 專題7 解析幾何學(xué)案 理.doc

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回扣7　解析幾何 1．直線方程的五種形式 (1)點(diǎn)斜式：y－y1＝k(x－x1)(直線過點(diǎn)P1(x1，y1)，且斜率為k，不包括y軸和平行于y軸的直線)． (2)斜截式：y＝kx＋b(b為直線l在y軸上的截距，且斜率為k，不包括y軸和平行于y軸的直線)． (3)兩點(diǎn)式：＝(直線過點(diǎn)P1(x1，y1)，P2(x2，y2)，且x1≠x2，y1≠y2，不包括坐標(biāo)軸和平行于坐標(biāo)軸的直線)． (4)截距式：＋＝1(a，b分別為直線的橫、縱截距，且a≠0，b≠0，不包括坐標(biāo)軸、平行于坐標(biāo)軸和過原點(diǎn)的直線)． (5)一般式：Ax＋By＋C＝0(其中A，B不同時(shí)為0)． 2．直線的兩種位置關(guān)系 當(dāng)不重合的兩條直線l1和l2的斜率存在時(shí)： (1)兩直線平行l(wèi)1∥l2?k1＝k2. (2)兩直線垂直l1⊥l2?k1k2＝－1. 提醒　當(dāng)一條直線的斜率為0，另一條直線的斜率不存在時(shí)，兩直線也垂直，此種情形易忽略． 3．三種距離公式 (1)A(x1，y1)，B(x2，y2)兩點(diǎn)間的距離 |AB|＝. (2)點(diǎn)到直線的距離d＝(其中點(diǎn)P(x0，y0)，直線方程為Ax＋By＋C＝0)． (3)兩平行線間的距離d＝(其中兩平行線方程分別為l1：Ax＋By＋C1＝0，l2：Ax＋By＋C2＝0)． 提醒　應(yīng)用兩平行線間距離公式時(shí)，注意兩平行線方程中x，y的系數(shù)應(yīng)對(duì)應(yīng)相等． 4．圓的方程的兩種形式 (1)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程：(x－a)2＋(y－b)2＝r2. (2)圓的一般方程：x2＋y2＋Dx＋Ey＋F＝0(D2＋E2－4F>0)． 5．直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系 (1)直線與圓的位置關(guān)系：相交、相切、相離，代數(shù)判斷法與幾何判斷法． (2)圓與圓的位置關(guān)系：相交、內(nèi)切、外切、外離、內(nèi)含，代數(shù)判斷法與幾何判斷法． 6．圓錐曲線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì) 名稱 橢圓 雙曲線 拋物線 定義 |PF1|＋|PF2|＝2a(2a>|F1F2|) ||PF1|－|PF2||＝2a(2a<|F1F2|) |PF|＝|PM|點(diǎn)F不在直線l上，PM⊥l于M 標(biāo)準(zhǔn)方程 ＋＝1(a>b>0) －＝1(a>0，b>0) y2＝2px(p>0) 圖形 幾何性質(zhì) 范圍 |x|≤a，|y|≤b |x|≥a x≥0 頂點(diǎn) (a,0)，(0，b) (a,0) (0,0) 對(duì)稱性 關(guān)于x軸，y軸和原點(diǎn)對(duì)稱 關(guān)于x軸對(duì)稱 焦點(diǎn) (c,0) 軸 長軸長2a，短軸長2b 實(shí)軸長2a，虛軸長2b 離心率 e＝＝ (01) e＝1 準(zhǔn)線 x＝－ 漸近線 y＝x 7.直線與圓錐曲線的位置關(guān)系 判斷方法：通過解直線方程與圓錐曲線方程聯(lián)立得到的方程組進(jìn)行判斷． 弦長公式：|AB|＝|x1－x2|＝ |y1－y2|. 8．解決范圍、最值問題的常用解法 (1)數(shù)形結(jié)合法：利用待求量的幾何意義，確定出極端位置后，數(shù)形結(jié)合求解． (2)構(gòu)建不等式法：利用已知或隱含的不等關(guān)系，構(gòu)建以待求量為元的不等式求解． (3)構(gòu)建函數(shù)法：先引入變量構(gòu)建以待求量為因變量的函數(shù)，再求其值域． 9．定點(diǎn)問題的思路 (1)動(dòng)直線l過定點(diǎn)問題，解法：設(shè)動(dòng)直線方程(斜率存在)為y＝kx＋t，由題設(shè)條件將t用k表示為t＝mk，得y＝k(x＋m)，故動(dòng)直線過定點(diǎn)(－m,0)． (2)動(dòng)曲線C過定點(diǎn)問題，解法：引入?yún)⒆兞拷⑶€C的方程，再根據(jù)其對(duì)參變量恒成立，令其系數(shù)等于零，得出定點(diǎn)． 10．求解定值問題的兩大途徑 (1) → (2)先將式子用動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)或動(dòng)線中的參數(shù)表示，再利用其滿足的約束條件使其絕對(duì)值相等的正負(fù)項(xiàng)抵消或分子、分母約分得定值． 11．解決存在性問題的解題步驟 第一步：先假設(shè)存在，引入?yún)⒆兞?，根?jù)題目條件列出關(guān)于參變量的方程(組)或不等式(組)； 第二步：解此方程(組)或不等式(組)，若有解則存在，若無解則不存在； 第三步：得出結(jié)論. 1．不能準(zhǔn)確區(qū)分直線傾斜角的取值范圍以及斜率與傾斜角的關(guān)系，導(dǎo)致由斜率的取值范圍確定傾斜角的范圍時(shí)出錯(cuò)． 2．易忽視直線方程的幾種形式的限制條件，如根據(jù)直線在兩軸上的截距相等設(shè)方程時(shí)，忽視截距為0的情況，直接設(shè)為＋＝1；再如，過定點(diǎn)P(x0，y0)的直線往往忽視斜率不存在的情況直接設(shè)為y－y0＝k(x－x0)等． 3．討論兩條直線的位置關(guān)系時(shí)，易忽視系數(shù)等于零時(shí)的討論導(dǎo)致漏解，如兩條直線垂直時(shí)，一條直線的斜率不存在，另一條直線斜率為0. 4．在解析幾何中，研究兩條直線的位置關(guān)系時(shí)，要注意有可能這兩條直線重合；在立體幾何中提到的兩條直線，一般可理解為它們不重合． 5．求解兩條平行線之間的距離時(shí)，易忽視兩直線系數(shù)不相等，而直接代入公式，導(dǎo)致錯(cuò)解． 6．在圓的標(biāo)準(zhǔn)方程中，誤把r2當(dāng)成r；在圓的一般方程中，忽視方程表示圓的條件． 7．易誤認(rèn)兩圓相切為兩圓外切，忽視兩圓內(nèi)切的情況導(dǎo)致漏解． 8．利用橢圓、雙曲線的定義解題時(shí)，要注意兩種曲線的定義形式及其限制條件．如在雙曲線的定義中，有兩點(diǎn)是缺一不可的：其一，絕對(duì)值；其二，2a<|F1F2|.如果不滿足第一個(gè)條件，動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離之差為常數(shù)，而不是差的絕對(duì)值為常數(shù)，那么其軌跡只能是雙曲線的一支． 9．易混淆橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程與雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程，尤其是方程中a，b，c三者之間的關(guān)系，導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤． 10．已知雙曲線的漸近線方程求雙曲線的離心率時(shí)，易忽視討論焦點(diǎn)所在坐標(biāo)軸導(dǎo)致漏解． 11.直線與圓錐曲線相交的必要條件是它們構(gòu)成的方程組有實(shí)數(shù)解，消元后得到的方程中要注意：二次項(xiàng)的系數(shù)是否為零，判別式Δ≥0的限制．尤其是在應(yīng)用根與系數(shù)的關(guān)系解決問題時(shí)，必須先有“判別式Δ≥0”；在求交點(diǎn)、 弦長、中點(diǎn)、斜率、對(duì)稱或存在性問題時(shí)都應(yīng)在“Δ>0”下進(jìn)行． 1．直線2mx－(m2＋1)y－＝0的傾斜角的取值范圍為(　　) A．[0，π) B.∪ C. D.∪ 答案　C 解析　由已知可得m≥0，直線的斜率k＝.當(dāng)m＝0時(shí)，k＝0；當(dāng)m>0時(shí)，k＝＝≤＝1，又因?yàn)閙>0，所以01，所以半圓x2＋(y－1)2＝1(x≤0)上的點(diǎn)到直線x－y－1＝0的距離的最大值為＋1，到直線x－y－1＝0的距離的最小值為點(diǎn)(0,0)到直線x－y－1＝0的距離，為， 所以a－b＝＋1－＝＋1. 4．直線3x＋4y－5＝0與圓x2＋y2＝4相交于A，B兩點(diǎn)，則弦AB的長等于(　　) A．4 B．3 C．2 D. 答案　C 解析　由于圓x2＋y2＝4的圓心為O(0,0)，半徑r＝2，而圓心O(0,0)到直線3x＋4y－5＝0的距離d＝＝1，∴|AB|＝2＝2＝2. 5．與圓O1：x2＋y2＋4x－4y＋7＝0和圓O2：x2＋y2－4x－10y＋13＝0都相切的直線條數(shù)是(　　) A．4 B．3 C．2 D．1 答案　B 解析　O1(－2,2)，r1＝1，O2(2,5)，r2＝4， ∴|O1O2|＝5＝r1＋r2， ∴圓O1和圓O2外切， ∴與圓O1和圓O2都相切的直線有3條．故選B. 6．設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，P是以F為焦點(diǎn)的拋物線y2＝2px(p>0)上任意一點(diǎn)，M是線段PF上的點(diǎn)，且|PM|＝2|MF|，則直線OM的斜率的最大值為(　　) A. B. C. D．1 答案　C 解析　如圖， 由題意可知F，設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為， 顯然，當(dāng)y0<0時(shí)，kOM<0； 當(dāng)y0>0時(shí)，kOM>0，要求kOM的最大值，不妨設(shè)y0>0，則＝＋＝＋＝＋(－)＝＋＝，kOM＝＝≤＝，當(dāng)且僅當(dāng)y＝2p2時(shí)，等號(hào)成立，故選C. 7．已知拋物線y2＝8x的準(zhǔn)線與雙曲線－＝1(a>0)相交于A，B兩點(diǎn)，點(diǎn)F為拋物線的焦點(diǎn)，△ABF為直角三角形，則雙曲線的離心率為(　　) A．3 B．2 C. D. 答案　A 解析　依題意知， 拋物線的準(zhǔn)線為x＝－2，代入雙曲線方程得 y＝， 不妨設(shè)A. ∵△FAB是等腰直角三角形， ∴＝p＝4，求得a＝， ∴雙曲線的離心率為e＝＝＝＝3， 故選A. 8．若點(diǎn)O和點(diǎn)F分別為橢圓＋＝1的中心和左焦點(diǎn)，點(diǎn)P為橢圓上的任意一點(diǎn)，則的最大值為(　　) A．2 B．3 C．6 D．8 答案　C 解析　由題意得F(－1,0)，設(shè)點(diǎn)P(x0，y0)， 則y＝3(－2≤x0≤2)． ＝x0(x0＋1)＋y＝x＋x0＋y ＝x＋x0＋3 ＝(x0＋2)2＋2. 又因?yàn)椋?≤x0≤2，所以當(dāng)x0＝2時(shí)，取得最大值，最大值為6，故選C. 9．已知函數(shù)y＝f(x)＝ax＋1－2(a>0且a≠1)的圖象恒過定點(diǎn)A，設(shè)拋物線E：y2＝4x上任意一點(diǎn)M到準(zhǔn)線l的距離為d，則d＋的最小值為(　　) A．5 B. C. D. 答案　C 解析　當(dāng)x＋1＝0，即x＝－1時(shí)，y＝－1，故A(－1，－1)，設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為F(1,0)，根據(jù)拋物線的定義可知，當(dāng)F、A、M三點(diǎn)共線時(shí)d＋的最小值為＝. 10．我們把焦點(diǎn)相同，且離心率互為倒數(shù)的橢圓和雙曲線稱為一對(duì)“相關(guān)曲線”．已知F1，F(xiàn)2是一對(duì)相關(guān)曲線的焦點(diǎn)，P是它們?cè)诘谝幌笙薜慕稽c(diǎn)，當(dāng)∠F1PF2＝30時(shí)，這一對(duì)相關(guān)曲線中橢圓的離心率是(　　) A．7－4 B．2－ C.－1 D．4－2 答案　B 解析　由題意設(shè)橢圓方程為＋＝1， 雙曲線方程為－＝1，且c＝c1. 由題意＝1，(*) 由∠F1PF2＝30及余弦定理，得 橢圓中：4c2＝4a2－(2＋)|PF1||PF2|， 雙曲線中：4c2＝4a＋(2－)|PF1||PF2|， 可得b＝(7－4)b2，代入(*)式，得 c4＝aa2＝(c2－b)a2＝(8－4)c2a2－(7－4)a4， 即e4－(8－4)e2＋(7－4)＝0， 得e2＝7－4，即e＝2－，故選B. 11．已知直線l：mx－y＝1，若直線l與直線x＋m(m－1)y＝2垂直，則m的值為________；動(dòng)直線l：mx－y＝1被圓C：x2－2x＋y2－8＝0截得的最短弦長為________． 答案　0或2　2 解析　由兩直線垂直的充要條件得m1＋(－1)m(m－1)＝0，∴m＝0或m＝2；圓的半徑為3，動(dòng)直線l過定點(diǎn)(0，－1)，當(dāng)圓心(1,0)到直線的距離最長，即d＝＝時(shí)，弦長最短，此時(shí)弦長為2＝2. 12．已知直線l：mx＋y＋3m－＝0與圓x2＋y2＝12交于A，B兩點(diǎn)，過A，B分別作l的垂線與x軸交于C，D兩點(diǎn)，若|AB|＝2，則|CD|＝________. 答案　4 解析　設(shè)AB的中點(diǎn)為M，由題意知，圓的半徑R＝2，|AB|＝2，所以|OM|＝3，解得m＝－， 由解得A(－3，)，B(0,2)， 則AC的直線方程為y－＝－(x＋3)，BD的直線方程為y－2＝－x，令y＝0，解得C(－2,0)，D(2,0)，所以|CD|＝4. 13．已知F1，F(xiàn)2是雙曲線－＝1的焦點(diǎn)，PQ是過焦點(diǎn)F1的弦，且PQ的傾斜角為60，那么|PF2|＋|QF2|－|PQ|的值為________． 答案　16 解析　由雙曲線方程－＝1知，2a＝8， 由雙曲線的定義，得|PF2|－|PF1|＝2a＝8，① |QF2|－|QF1|＝2a＝8，② ①＋②得|PF2|＋|QF2|－(|QF1|＋|PF1|)＝16. ∴|PF2|＋|QF2|－|PQ|＝16. 14．在直線y＝－2上任取一點(diǎn)Q，過Q作拋物線x2＝4y的切線，切點(diǎn)分別為A，B，則直線AB恒過定點(diǎn)________． 答案　(0,2) 解析　設(shè)Q(t，－2)，A(x1，y1)，B(x2，y2)，拋物線方程變?yōu)閥＝x2，則y′＝x，則在點(diǎn)A處的切線方程為y－y1＝x1(x－x1)，化簡得y＝x1x－y1，同理，在點(diǎn)B處的切線方程為y＝x2x－y2.又點(diǎn)Q(t，－2)的坐標(biāo)滿足這兩個(gè)方程，代入得－2＝x1t－y1，－2＝x2t－y2，則說明A(x1，y1)，B(x2，y2)都滿足方程－2＝xt－y，即直線AB的方程為y－2＝tx，因此直線AB恒過定點(diǎn)(0,2)． 15．已知過點(diǎn)A(0,1)且斜率為k的直線l與圓C：(x－2)2＋(y－3)2＝1交于M，N兩點(diǎn)． (1)求k的取值范圍； (2)若＝12，其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)，求|MN|. 解　(1)由題設(shè)可知，直線l的方程為y＝kx＋1， 因?yàn)閘與圓C交于兩點(diǎn)，所以<1. 解得0， 所以x1＋x2＝，x1x2＝. ＝x1x2＋y1y2＝(1＋k2)x1x2＋k(x1＋x2)＋1 ＝＋8. 由題設(shè)可得＋8＝12，解得k＝1， 經(jīng)檢驗(yàn)，滿足Δ>0. 所以l的方程為y＝x＋1. 故圓心C在l上，所以|MN|＝2. 16．已知圓F1：(x＋1)2＋y2＝r2與圓F2：(x－1)2＋y2＝(4－r)2(0|F1F2|， 因此曲線E是長軸長2a＝4，焦距2c＝2的橢圓，且b2＝a2－c2＝3，所以曲線E的方程為＋＝1. (2)由曲線E的方程，得上頂點(diǎn)M(0，)，記A(x1，y1)，B(x2，y2)，由題意知，x1≠0，x2≠0，若直線AB的斜率不存在，則直線AB的方程為x＝x1，故y1＝－y2，且y＝y(tǒng)＝3，因此kMAkMB＝＝－＝，與已知不符，因此直線AB的斜率存在，設(shè)直線AB：y＝kx＋m，代入橢圓E的方程＋＝1，得(3＋4k2)x2＋8kmx＋4(m2－3)＝0.(*) 因?yàn)橹本€AB與曲線E有公共點(diǎn)A，B， 所以方程(*)有兩個(gè)非零不等實(shí)根x1，x2， 所以x1＋x2＝－，x1x2＝， 又kAM＝＝， kMB＝＝， 由kAMkBM＝， 得4(kx1＋m－)(kx2＋m－)＝x1x2， 即(4k2－1)x1x2＋4k(m－)(x1＋x2)＋4(m－)2＝0， 所以4(m2－3)(4k2－1)＋4k(m－)(－8km)＋4(m－)2(3＋4k2)＝0， 化簡得m2－3m＋6＝0，故m＝或m＝2， 結(jié)合x1x2≠0知，m＝2，即直線AB恒過定點(diǎn)N(0,2)． (3)由Δ>0且m＝2得k<－或k>， 又S△ABM＝|S△ANM－S△BNM|＝|MN||x2－x1| ＝ ＝ ＝＝≤， 當(dāng)且僅當(dāng)4k2－9＝12，即k＝時(shí)，△ABM的面積最大，最大值為.