(江蘇專版)2019版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第九章 解析幾何學(xué)案 文

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1、 第九章 解析幾何 第一節(jié)直線與方程 本節(jié)主要包括3個知識點: 1.直線的傾斜角與斜率、兩直線的位置關(guān)系; 2.直線的方程; 3.直線的交點、距離與對稱問題. 突破點(一) 直線的傾斜角與斜率、兩直線的位置關(guān)系 基礎(chǔ)聯(lián)通 抓主干知識的“源”與“流” 1.直線的斜率 P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直線l上,且x1≠x2,則l的斜率k=. 2.直線的傾斜角 (1)定義:在平面直角坐標(biāo)系中,對于一條與x軸相交的直線,把x軸所在的直線繞著交點按逆時針方向旋轉(zhuǎn)到和直線重合時所轉(zhuǎn)過的最小正角稱為這條直線的傾斜角.當(dāng)直線l與x軸平行或重合時,規(guī)定它的傾斜角為0.

2、 (2)范圍:直線l傾斜角的范圍是[0,π). (3)直線l的傾斜角為α≠,則斜率k=tan_α. 3.兩條直線平行與垂直的判定 (1)兩條直線平行: ①對于兩條不重合的直線l1,l2,若其斜率分別為k1,k2,則有l(wèi)1∥l2?k1=k2. ②當(dāng)直線l1,l2不重合且斜率都不存在時,l1∥l2. (2)兩條直線垂直: ①如果兩條直線l1,l2的斜率存在,設(shè)為k1,k2,則有l(wèi)1⊥l2?k1·k2=-1. ②當(dāng)其中一條直線的斜率不存在,而另一條直線的斜率為0時,l1⊥l2. 考點貫通 抓高考命題的“形”與“神” 直線的傾斜角與斜率 1.直線都有傾斜角,但不一定都有

3、斜率,二者的關(guān)系具體如下: 斜率k k=tan α>0 k=0 k=tan α<0 不存在 傾斜角α 銳角 0° 鈍角 90° 2.在分析直線的傾斜角和斜率的關(guān)系時,要根據(jù)正切函數(shù)k=tan α的單調(diào)性,如圖所示: 當(dāng)α取值在內(nèi),由0增大到時,k由0增大并趨向于正無窮大;當(dāng)α取值在內(nèi),由增大到π(α≠π)時,k由負無窮大增大并趨近于0.解決此類問題,常采用數(shù)形結(jié)合思想. [例1] (1)直線xsin α+y+2=0的傾斜角的取值范圍是________. (2)已知線段PQ兩端點的坐標(biāo)分別為P(-1,1)和Q(2,2),若直線l:x+my+m=0與線段PQ有交點,

4、則實數(shù)m的取值范圍是________. [解析] (1)因為直線xsin α+y+2=0的斜率k=-sin α,又-1≤sin α≤1,所以-1≤k≤1.設(shè)直線xsin α+y+2=0的傾斜角為θ,所以-1≤tan θ≤1,而θ∈[0,π),故傾斜角的取值范圍是∪. (2) 如圖所示,直線l:x+my+m=0過定點A(0,-1),當(dāng)m≠0時,kQA=,kPA=-2,kl=-.∴-≤-2或-≥.解得0<m≤或-≤m<0; 當(dāng)m=0時,直線l的方程為x=0,與線段PQ有交點. ∴實數(shù)m的取值范圍為. [答案] (1)∪ (2) [易錯提醒] 直線傾斜角的范圍是[0,π),而這個

5、區(qū)間不是正切函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,因此根據(jù)斜率求傾斜角的范圍時,要分與兩種情況討論.由正切函數(shù)圖象可以看出,當(dāng)α∈時,斜率k∈[0,+∞);當(dāng)α=時,斜率不存在;當(dāng)α∈時,斜率k∈(-∞,0).   兩直線的位置關(guān)系 兩直線平行或垂直的判定方法 (1)已知兩直線的斜率存在 ①兩直線平行?兩直線的斜率相等且坐標(biāo)軸上的截距不相等; ②兩直線垂直?兩直線的斜率之積為-1. (2)已知兩直線的斜率不存在 若兩直線的斜率不存在,當(dāng)兩直線在x軸上的截距不相等時,兩直線平行;否則兩直線重合. [例2] 已知兩條直線l1:ax-by+4=0和l2:(a-1)x+y+b=0,求滿足下列條件的a,b

6、的值. (1)l1⊥l2,且l1過點(-3,-1); (2)l1∥l2,且坐標(biāo)原點到這兩條直線的距離相等. [解] (1)由已知可得l2的斜率存在,所以k2=1-a. 若k2=0,則1-a=0,a=1. 因為l1⊥l2,直線l1的斜率k1必不存在,即b=0. 又因為l1過點(-3,-1),所以-3a+4=0,即a=(矛盾). 所以此種情況不存在,所以k2≠0. 即k1,k2都存在,因為k2=1-a,k1=,l1⊥l2, 所以k1k2=-1,即(1-a)=-1.① 又因為l1過點(-3,-1),所以-3a+b+4=0.② 由①②聯(lián)立,解得a=2,b=2. (2)因為l2的

7、斜率存在,l1∥l2,所以直線l1的斜率存在, k1=k2,即=1-a.③ 又因為坐標(biāo)原點到這兩條直線的距離相等,且l1∥l2, 所以l1,l2在y軸上的截距互為相反數(shù),即=b,④ 聯(lián)立③④,解得或 所以a=2,b=-2或a=,b=2. [方法技巧] 已知兩直線一般方程的兩直線位置關(guān)系的表示 直線方程 l1:A1x+B1y+C1=0(A+B≠0) l2:A2x+B2y+C2=0(A+B≠0) l1與l2垂直的充要條件 A1A2+B1B2=0 l1與l2平行的充分條件 =≠(A2B2C2≠0) l1與l2相交的充分條件 ≠(A2B2≠0) l1與l2重合的充分

8、條件 ==(A2B2C2≠0) [提醒] 當(dāng)直線方程中存在字母參數(shù)時,不僅要考慮到斜率存在的一般情況,也要考慮到斜率不存在的特殊情況.同時還要注意x,y的系數(shù)不能同時為零這一隱含條件. 能力練通 抓應(yīng)用體驗的“得”與“失” 1.直線2xcos α-y-3=0α∈,的傾斜角的取值范圍是________. 解析:直線2xcos α-y-3=0的斜率k=2cos α,因為α∈,所以≤cos α≤,因此k=2·cos α∈[1, ].設(shè)直線的傾斜角為θ,則有tan θ∈[1, ].又θ∈[0,π),所以θ∈,即傾斜角的取值范圍是. 答案: 2.(2018·蘇北四市模擬)設(shè)P為曲線C:y

9、=x2+2x+3上的點,且曲線C在點P處的切線傾斜角的取值范圍為,則點P橫坐標(biāo)的取值范圍為________. 解析:由題意知y′=2x+2,設(shè)P(x0,y0),則k=2x0+2.因為曲線C在點P處的切線傾斜角的取值范圍為,則0≤k≤1,即0≤2x0+2≤1,故-1≤x0≤-. 答案: 3.(2018·蘇州調(diào)研)若直線l1:x+ay+6=0與l2:(a-2)x+3y+2a=0平行,則l1與l2間的距離為________. 解析:由題意知,直線l1,l2斜率均存在,因為l1∥l2,所以=≠,所以解得a=-1,所以l1:x-y+6=0,l2:x-y+=0,所以l1與l2之間的距離d==.

10、答案: 4.已知直線l1:2ax+(a+1)y+1=0,l2:(a+1)x+(a-1)y=0,若l1⊥l2,則a=________. 解析:因為直線l1:2ax+(a+1)y+1=0,l2:(a+1)x+(a-1)y=0,l1⊥l2,所以2a(a+1)+(a+1)(a-1)=0,解得a=或a=-1. 答案:或-1 5.直線l過點P(1,0),且與以A(2,1),B(0,)為端點的線段有公共點,則直線l斜率的取值范圍為________. 解析: 如圖,∵kAP==1, kBP==-, ∴k∈(-∞,- ]∪[1,+∞). 答案:(-∞,- ]∪[1,+∞) 6.(2018

11、·蘇北四市一模)已知a,b為正數(shù),且直線ax+by-6=0與直線2x+(b-3)y+5=0平行,則2a+3b的最小值為________. 解析:由兩直線平行可得,a(b-3)-2b=0,即2b+3a=ab,+=1.又a,b為正數(shù),所以2a+3b=(2a+3b)·=13++≥13+2 =25,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=5時取等號,故2a+3b的最小值為25. 答案:25 突破點(二) 直線的方程 基礎(chǔ)聯(lián)通 抓主干知識的“源”與“流” 直線方程的五種形式 形式 幾何條件 方程 適用范圍 點斜式 過一點(x0,y0),斜率k y-y0=k(x-x0) 與x軸不垂直的直線 斜截式

12、 縱截距b,斜率k y=kx+b 與x軸不垂直的直線 兩點式 過兩點(x1,y1),(x2,y2) = 與x軸、y軸均不垂直的直線 截距式 橫截距a,縱截距b +=1 不含垂直于坐標(biāo)軸和過原點的直線 一般式 Ax+By+C=0,A2+B2≠0 平面直角坐標(biāo)系內(nèi)所有直線 考點貫通 抓高考命題的“形”與“神” 求直線方程 [例1] (1)求過點A(1,3),斜率是直線y=-4x的斜率的的直線方程. (2)求經(jīng)過點A(-5,2),且在x軸上的截距等于在y軸上截距的2倍的直線方程. (3)求過A(2,1),B(m,3)兩點的直線l的方程. [解

13、] (1)設(shè)所求直線的斜率為k,依題意k=-4×=-.又直線經(jīng)過點A(1,3),因此所求直線方程為y-3=-(x-1),即4x+3y-13=0. (2)當(dāng)直線不過原點時,設(shè)所求直線方程為+=1,將(-5,2)代入所設(shè)方程,解得a=-,所以直線方程為x+2y+1=0;當(dāng)直線過原點時,設(shè)直線方程為y=kx,則-5k=2,解得k=-,所以直線方程為y=-x,即2x+5y=0. 故所求直線方程為2x+5y=0或x+2y+1=0. (3)①當(dāng)m=2時,直線l的方程為x=2; ②當(dāng)m≠2時,直線l的方程為=, 即2x-(m-2)y+m-6=0. 因為m=2時,代入方程2x-(m-2)y+m-6

14、=0,即為x=2, 所以直線l的方程為2x-(m-2)y+m-6=0. [易錯提醒] (1)在求直線方程時,應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)男问?,并注意各種形式的適用條件. (2)對于點斜式、截距式方程使用時要注意分類討論思想的運用(若采用點斜式,應(yīng)先考慮斜率不存在的情況;若采用截距式,應(yīng)先判斷截距是否為零).   與直線方程有關(guān)的最值問題 [例2] 過點P(4,1)作直線l分別交x,y軸正半軸于A,B兩點. (1)當(dāng)△AOB面積最小時,求直線l的方程; (2)當(dāng)|OA|+|OB|取最小值時,求直線l的方程. [解] 設(shè)直線l:+=1(a>0,b>0), 因為直線l經(jīng)過點P(4,1),

15、所以+=1. (1)+=1≥2 =, 所以ab≥16,當(dāng)且僅當(dāng)a=8,b=2時等號成立, 所以當(dāng)a=8,b=2時,S△AOB=ab最小,此時直線l的方程為+=1, 即x+4y-8=0. (2)因為+=1,a>0,b>0, 所以|OA|+|OB|=a+b=(a+b)·=5++≥5+2 =9, 當(dāng)且僅當(dāng)a=6,b=3時等號成立, 所以當(dāng)|OA|+|OB|取最小值時,直線l的方程為x+2y-6=0. [方法技巧] 1.給定條件求直線方程的思路 (1)考慮問題的特殊情況,如斜率不存在的情況,截距等于零的情況. (2)在一般情況下準(zhǔn)確選定直線方程的形式,用待定系數(shù)法求出直線方程.

16、 (3)重視直線方程一般形式的應(yīng)用,因為它具有廣泛的適用性. 2.與直線有關(guān)的最值問題的解題思路 (1)借助直線方程,用y表示x或用x表示y. (2)將問題轉(zhuǎn)化成關(guān)于x(或y)的函數(shù). (3)利用函數(shù)的單調(diào)性或基本不等式求最值.   能力練通 抓應(yīng)用體驗的“得”與“失” 1.傾斜角為135°,在y軸上的截距為-1的直線方程是________. 解析:直線的斜率為k=tan 135°=-1,所以直線方程為y=-x-1,即x+y+1=0. 答案:x+y+1=0 2.已知直線l過點(1,0),且傾斜角為直線l0:x-2y-2=0的傾斜角的2倍,則直線l的方程為_______

17、_. 解析:由題意可設(shè)直線l0,l的傾斜角分別為α,2α, 因為直線l0:x-2y-2=0的斜率為,則tan α=, 所以直線l的斜率k=tan 2α===, 所以由點斜式可得直線l的方程為y-0=(x-1), 即4x-3y-4=0. 答案:4x-3y-4=0 3.若直線ax+by=ab(a>0,b>0)過點(1,1),則該直線在x軸,y軸上的截距之和的最小值為________. 解析:∵直線ax+by=ab(a>0,b>0)過點(1,1), ∴a+b=ab,即+=1, ∴a+b=(a+b) =2++≥2+2 =4, 當(dāng)且僅當(dāng)a=b=2時上式等號成立. ∴直線在x軸,

18、y軸上的截距之和的最小值為4. 答案:4 4.若ab>0,且A(a,0),B(0,b),C(-2,-2)三點共線,則ab的最小值為________. 解析:根據(jù)A(a,0),B(0,b)確定直線的方程為+=1,又C(-2,-2)在該直線上,故+=1,所以-2(a+b)=ab.又ab>0,故a<0,b<0. 根據(jù)基本不等式ab=-2(a+b)≥4,從而≤0(舍去)或≥4,故ab≥16,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=-4時取等號.即ab的最小值為16. 答案:16 5.△ABC的三個頂點分別為A(-3,0),B(2,1),C(-2,3),求: (1)BC邊所在直線的方程; (2)BC邊上中線AD

19、所在直線的方程; (3)BC邊的垂直平分線DE所在直線的方程. 解:(1)因為直線BC經(jīng)過B(2,1)和C(-2,3)兩點, 由兩點式得BC的方程為=, 即x+2y-4=0. (2)設(shè)BC邊的中點D的坐標(biāo)為(x,y), 則x==0,y==2. BC邊的中線AD過點A(-3,0),D(0,2)兩點, 由截距式得AD所在直線的方程為+=1, 即2x-3y+6=0. (3)由(1)知,直線BC的斜率k1=-, 則BC的垂直平分線DE的斜率k2=2. 由(2)知,點D的坐標(biāo)為(0,2). 由點斜式得直線DE的方程為y-2=2(x-0), 即2x-y+2=0. 突破點(三)

20、 直線的交點、距離與對稱問題 基礎(chǔ)聯(lián)通 抓主干知識的“源”與“流” 1.兩條直線的交點 2.三種距離 類型 條件 距離公式 兩點間的距離 點P1(x1,y1),P2(x2,y2)之間的距離 |P1P2|= 點到直線的距離 點P0(x0,y0)到直線l:Ax+By+C=0的距離 d= 兩平行直線間的距離 兩條平行線Ax+By+C1=0與Ax+By+C2=0間的距離 d= 考點貫通 抓高考命題的“形”與“神” 交點問題 [例1] (1)當(dāng)0<k<時,直線l1:kx-y=k-1與直線l2:ky-x=2k的交點在第________象限. (2

21、)已知直線l經(jīng)過點P(3,1),且被兩條平行直線l1:x+y+1=0和l2:x+y+6=0截得的線段長為5,則直線l的方程為________. [解析] (1)由得 又∵0<k<, ∴x=<0,y=>0, 故直線l1:kx-y=k-1與直線l2:ky-x=2k的交點在第二象限. (2)若直線l的斜率不存在,則直線l的方程為x=3,此時與l1,l2的交點分別為A′(3,-4),B′(3,-9),截得的線段A′B′的長|A′B′|=|-4+9|=5,符合題意.若直線l的斜率存在,則設(shè)直線l的方程為y=k(x-3)+1. 解方程組得A, 解方程組得B. 由|AB|=5,得2+2=52

22、.解得k=0,即所求的直線方程為y=1. 綜上可知,所求直線l的方程為x=3或y=1. [答案] (1)二 (2)x=3或y=1 [方法技巧] 1.兩直線交點的求法 求兩直線的交點坐標(biāo),就是解由兩直線方程聯(lián)立組成的方程組,得到的方程組的解,即交點的坐標(biāo). 2.求過兩直線交點的直線方程的方法 求過兩直線交點的直線方程,先解方程組求出兩直線的交點坐標(biāo),再結(jié)合其他條件寫出直線方程.也可借助直線系方程,利用待定系數(shù)法求出直線方程,這樣能簡化解題過程.   距離問題 [例2] (1)若P,Q分別為直線3x+4y-12=0與6x+8y+5=0上任意一點,則|PQ|的最小值為_____

23、___. (2)已知A(4,-3),B(2,-1)和直線l:4x+3y-2=0,若在坐標(biāo)平面內(nèi)存在一點P,使|PA|=|PB|,且點P到直線l的距離為2,則P點坐標(biāo)為________. [解析] (1)因為=≠,所以兩直線平行, 將直線3x+4y-12=0化為6x+8y-24=0, 由題意可知|PQ|的最小值為這兩條平行直線間的距離, 即=,所以|PQ|的最小值為. (2)設(shè)點P的坐標(biāo)為(a,b). ∵A(4,-3),B(2,-1), ∴線段AB的中點M的坐標(biāo)為(3,-2). 而AB的斜率kAB==-1, ∴線段AB的垂直平分線方程為y+2=x-3, 即x-y-5=0.

24、 ∵點P(a,b)在直線x-y-5=0上,∴a-b-5=0.① 又點P(a,b)到直線l:4x+3y-2=0的距離為2, ∴=2, 即4a+3b-2=±10,② 由①②聯(lián)立可得或 ∴所求點P的坐標(biāo)為(1,-4)或. [答案] (1) (2)(1,-4)或 [易錯提醒] (1)點P(x0,y0)到直線x=a的距離d=|x0-a|,到直線y=b的距離d=|y0-b|; (2)利用兩平行線間的距離公式要先把兩直線方程中x,y的系數(shù)化為相等.   對稱問題 1.中心對稱問題的兩種類型及求解方法 點關(guān)于點對稱 若點M(x1,y1)及N(x,y)關(guān)于P(a,b)對稱,則由中點

25、坐標(biāo)公式得進而求解 直線關(guān)于點對稱 ①在已知直線上取兩點,利用中點坐標(biāo)公式求出它們關(guān)于已知點對稱的兩點坐標(biāo),再由兩點式求出直線方程; ②求出一個對稱點,再利用兩對稱直線平行,由點斜式得到所求直線方程 2.軸對稱問題的兩種類型及求解方法 點關(guān)于直線對稱 若兩點P1(x1,y1)與P2(x2,y2)關(guān)于直線l:Ax+By+C=0對稱,由方程組可得到點P1關(guān)于l對稱的點P2的坐標(biāo)(x2,y2)(其中B≠0,x1≠x2) 直線關(guān)于直線對稱 ①若直線與對稱軸平行,則在直線上取一點,求出該點關(guān)于軸的對稱點,然后用點斜式求解. ②若直線與對稱軸相交,則先求出交點,然后再取直線上一點,求

26、該點關(guān)于軸的對稱點,最后由兩點式求解 [例3] (1)點P(3,2)關(guān)于點Q(1,4)的對稱點M的坐標(biāo)為________. (2)直線2x-y+3=0關(guān)于直線x-y+2=0對稱的直線方程是________. (3)已知入射光線經(jīng)過點M(-3,4),被直線l:x-y+3=0反射,反射光線經(jīng)過點N(2,6),則反射光線所在直線的方程為________. [解析] (1)設(shè)M(x,y),則 ∴x=-1,y=6,∴M(-1,6). (2)設(shè)所求直線上任意一點P(x,y),則P關(guān)于x-y+2=0的對稱點為P′(x0,y0), 由得 由點P′(x0,y0)在直線2x-y+3=0上, ∴2

27、(y-2)-(x+2)+3=0, 即x-2y+3=0. (3)設(shè)點M(-3,4)關(guān)于直線l:x-y+3=0的對稱點為M′(a,b),則反射光線所在直線過點M′, 所以 解得a=1,b=0. 又反射光線經(jīng)過點N(2,6), 所以所求直線的方程為=, 即6x-y-6=0. [答案] (1)(-1,6) (2)x-2y+3=0 (3)6x-y-6=0 [方法技巧] 解決兩類對稱問題的關(guān)鍵點 解決中心對稱問題的關(guān)鍵在于運用中點坐標(biāo)公式,而解決軸對稱問題,一般是轉(zhuǎn)化為求對稱點的問題,在求對稱點時,關(guān)鍵是抓住兩點:一是兩對稱點的連線與對稱軸垂直;二是兩對稱點的中心在對稱軸上,即抓住“

28、垂直平分”,由“垂直”列出一個方程,由“平分”列出一個方程,聯(lián)立求解.   能力練通 抓應(yīng)用體驗的“得”與“失” 1.(2018·太倉期末)如果平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的兩點A(a-1,a+1),B(a,a)關(guān)于直線l對稱,那么直線l的方程為________. 解析:因為直線AB的斜率為=-1, 所以直線l的斜率為1, 設(shè)直線l的方程為y=x+b,由題意知直線l過點, 所以=+b,解得b=1, 所以直線l的方程為y=x+1,即x-y+1=0. 答案:x-y+1=0 2.若直線l1:x-2y+m=0(m>0)與直線l2:x+ny-3=0之間的距離是,則m+n=________.

29、 解析:∵直線l1:x-2y+m=0(m>0)與直線l2:x+ny-3=0之間的距離為,∴∴n=-2,m=2(負值舍去).∴m+n=0. 答案:0 3.設(shè)m∈R,過定點A的動直線x+my=0和過定點B的動直線mx-y-m+3=0交于點P(x,y),則|PA|·|PB|的最大值是________. 解析:易求定點A(0,0),B(1,3).當(dāng)P與A和B均不重合時,因為P為直線x+my=0與mx-y-m+3=0的交點,且易知兩直線垂直,則PA⊥PB,所以|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,所以|PA|·|PB|≤=5(當(dāng)且僅當(dāng)|PA|=|PB|=時,等號成立),故|PA|·|PB|的最

30、大值是5. 答案:5 4.若m>0,n>0,點(-m,n)關(guān)于直線x+y-1=0的對稱點在直線x-y+2=0上,那么+的最小值等于________. 解析:由題意知(-m,n)關(guān)于直線x+y-1=0的對稱點為(1-n,1+m).則1-n-(1+m)+2=0,即m+n=2.于是+=(m+n)=×≥×(5+2×2)=,當(dāng)且僅當(dāng)m=,n=時等號成立. 答案: 5.經(jīng)過兩直線l1:x-2y+4=0和l2:x+y-2=0的交點P,且與直線l3:3x-4y+5=0垂直的直線l的方程為________________. 解析:由方程組得即P(0,2).∵l⊥l3,直線l3的斜率為,∴直線l的斜率

31、k1=-,∴直線l的方程為y-2=-x,即4x+3y-6=0. 答案:4x+3y-6=0 6.已知點P(2,-1). (1)求過點P且與原點的距離為2的直線l的方程. (2)求過點P且與原點的距離最大的直線l的方程,最大距離是多少? (3)是否存在過點P且與原點的距離為6的直線?若存在,求出方程;若不存在,請說明理由. 解:(1)過點P的直線l與原點的距離為2,而點P的坐標(biāo)為(2,-1),顯然,過P(2,-1)且垂直于x軸的直線滿足條件,此時l的斜率不存在,其方程為x=2. 若斜率存在,設(shè)l的方程為y+1=k(x-2), 即kx-y-2k-1=0. 由已知得=2,解得k=.

32、 此時l的方程為3x-4y-10=0. 綜上,可得直線l的方程為x=2或3x-4y-10=0. (2)作圖可得過點P與原點O的距離最大的直線是過點P且與PO垂直的直線,如圖. 由l⊥OP,得klkOP=-1,因為kOP= -,所以kl=-=2. 由直線方程的點斜式得y+1=2(x-2), 即2x-y-5=0. 所以直線2x-y-5=0是過點P且與原點O的距離最大的直線,最大距離為=. (3)由(2)可知,過點P不存在到原點的距離超過的直線,因此不存在過點P且到原點的距離為6的直線. [課時達標(biāo)檢測]    重點保分課時——一練小題夯雙基,二練題點過高考  [練基礎(chǔ)

33、小題——強化運算能力] 1.直線x+y+1=0的傾斜角是________. 解析:由直線的方程得直線的斜率為k=-,設(shè)傾斜角為α,則tan α=-,所以α=. 答案: 2.(2018·常州期中)若直線l與直線y=1,x=7分別交于點P,Q,且線段PQ的中點坐標(biāo)為(1,-1),則直線l的斜率為________. 解析:依題意,設(shè)點P(a,1),Q(7,b),則有解得a=-5,b=-3,從而可知直線l的斜率為=-. 答案:- 3.過點(1,0)且與直線x-2y-2=0平行的直線方程是________. 解析:依題意,設(shè)所求的直線方程為x-2y+a=0,由于點(1,0)在所求直線上,

34、則1+a=0,即a=-1,則所求的直線方程為x-2y-1=0. 答案:x-2y-1=0 4.已知直線3x+4y-3=0與直線6x+my+14=0平行,則它們之間的距離是________. 解析:∵=≠,∴m=8,直線6x+8y+14=0可化為3x+4y+7=0,兩平行線之間的距離d==2. 答案:2 5.(2018·徐州高三月考)已知平面上三條直線x+2y-1=0,x+1=0,x+ky=0,如果這三條直線將平面劃分為六個部分,則實數(shù)k的取值集合________. 解析:若三條直線有兩條平行,另外一條與這兩條直線相交,則符合要求,此時k=0或2;若三條直線交于一點,也符合要求,此時k

35、=1,故實數(shù)k的取值集合為{0,1,2}. 答案:{0,1,2} [練??碱}點——檢驗高考能力] 一、填空題 1.已知直線l:ax+y-2-a=0在x軸和y軸上的截距相等,則a的值是________. 解析:由題意可知a≠0.當(dāng)x=0時,y=a+2.當(dāng)y=0時,x=.故=a+2,解得a=-2或a=1. 答案:-2或1 2.設(shè)直線l的方程為(a+1)x+y+2-a=0 (a∈R), l在兩坐標(biāo)軸上截距相等,則l的方程為________. 解析:當(dāng)直線過原點時,該直線在x軸和y軸上的截距為0,∴a=2,方程即為3x+y=0.當(dāng)直線不經(jīng)過原點時,截距存在且均不為0.令x=0,得y=a

36、-2,令y=0,得x=,∴=a-2,即a+1=1.∴a=0,方程即為x+y+2=0.綜上,l的方程為3x+y=0或x+y+2=0. 答案:3x+y=0或x+y+2=0 3.(2018·無錫一中高三模擬)已知△ABC的兩個頂點A(-1,5)和B(0,-1),若∠C的平分線所在的直線方程為2x-3y+6=0,則BC邊所在直線的方程為_____________. 解析:設(shè)A點關(guān)于直線2x-3y+6=0的對稱點為A′(x1,y1),則 ∴解得即A′, ∵角平分線是角的兩邊的對稱軸,∴A′點在直線BC上. ∴直線BC的方程為y=x-1, 整理得12x-31y-31=0. 答案:12x-3

37、1y-31=0 4.若動點P1(x1,y1),P2(x2,y2)分別在直線l1:x-y-5=0,l2:x-y-15=0上移動,則P1P2的中點P到原點的距離的最小值是________. 解析:由題意得P1P2的中點P的軌跡方程是x-y-10=0,則原點到直線x-y-10=0的距離為d==5,即P到原點距離的最小值為5. 答案:5 5.已知A,B兩點分別在兩條互相垂直的直線2x-y=0和x+ay=0上,且AB線段的中點為P,則線段AB的長為________. 解析:依題意,a=2,P(0,5),設(shè)A(x,2x),B(-2y,y),故解得所以A(4,8),B(-4,2),∴|AB|==1

38、0. 答案:10 6.(2018·南通期中)已知直線l1:ax-2y=2a-4,l2:2x+a2y=2a2+4,當(dāng)0<a<2時,直線l1,l2與兩坐標(biāo)軸圍成一個四邊形,當(dāng)四邊形的面積最小時,實數(shù)a的值為________. 解析:由題意知直線l1,l2恒過定點P(2,2),直線l1的縱截距為2-a,直線l2的橫截距為a2+2,所以四邊形的面積S=×2×(2-a)+×2×(a2+2)=a2-a+4=2+,因為0<a<2,所以當(dāng)a=時,面積最?。? 答案: 7.已知直線l1:y=2x+3,直線l2與l1關(guān)于直線y=-x對稱,則直線l2的斜率為________. 解析:因為l1,l2關(guān)于直線

39、y=-x對稱,所以l2的方程為-x=-2y+3,即y=x+,即直線l2的斜率為. 答案: 8.(2018·蘇州模擬)已知l1,l2是分別經(jīng)過A(1,1),B(0,-1)兩點的兩條平行直線,當(dāng)l1,l2間的距離最大時,則直線l1的方程是__________________. 解析:當(dāng)直線AB與l1,l2垂直時,l1,l2間的距離最大.因為A(1,1),B(0,-1),所以kAB==2,所以兩平行直線的斜率為k=-,所以直線l1的方程是y-1=-(x-1),即x+2y-3=0. 答案:x+2y-3=0 9.(2018·泰州期初)若直線l:+=1(a>0,b>0)經(jīng)過點(1,2),則直線l

40、在x軸和y軸上的截距之和的最小值是________. 解析:由直線經(jīng)過點(1,2)得+=1.于是a+b=(a+b)×=3++,因為+≥2=2,所以a+b≥3+2. 答案:3+2 10.如圖,已知A(-2,0),B(2,0),C(0,2),E(-1,0),F(xiàn)(1,0),一束光線從F點出發(fā)射到BC上的D點,經(jīng)BC反射后,再經(jīng)AC反射,落到線段AE上(不含端點),則直線FD的斜率的取值范圍為________. 解析:從特殊位置考慮.如圖, ∵點A(-2,0)關(guān)于直線BC:x+y=2的對稱點為A1(2,4), ∴kA1F=4.又點E(-1,0)關(guān)于直線AC:y=x+2的對稱點為E1(-2,

41、1),點E1(-2,1)關(guān)于直線BC:x+y=2的對稱點為E2(1,4),此時直線E2F的斜率不存在,∴kFD>kA1F,即kFD∈(4,+∞). 答案:(4,+∞) 二、解答題 11.(2018·啟東中學(xué)高三周練)已知直線l經(jīng)過直線l1:2x+y-5=0與l2:x-2y=0的交點. (1)若點A(5,0)到l的距離為3,求l的方程; (2)求點A(5,0)到l的距離的最大值. 解:(1)經(jīng)過兩已知直線交點的直線系方程為(2x+y-5)+λ(x-2y)=0,即(2+λ)x+(1-2λ)y-5=0, ∵點A(5,0)到l的距離為3,∴=3, 即2λ2-5λ+2=0,∴λ=2或λ=

42、, ∴l(xiāng)的方程為x=2或4x-3y-5=0. (2)由解得交點P(2,1),如圖,過P作任一直線l,設(shè)d為點A到l的距離,則d≤PA(當(dāng)l⊥PA時等號成立). ∴dmax=PA==. 12.已知直線l:kx-y+1+2k=0(k∈R). (1)證明:直線l過定點; (2)若直線不經(jīng)過第四象限,求k的取值范圍; (3)若直線l交x軸負半軸于點A,交y軸正半軸于點B,△AOB的面積為S(O為坐標(biāo)原點),求S的最小值并求此時直線l的方程. 解:(1)證明:直線l的方程可化為k(x+2)+(1-y)=0, 令解得 ∴無論k取何值,直線總經(jīng)過定點(-2,1). (2)由方程知,當(dāng)k

43、≠0時直線在x軸上的截距為-,在y軸上的截距為1+2k,要使直線不經(jīng)過第四象限,則必須有解得k>0; 當(dāng)k=0時,直線為y=1,符合題意, 故k的取值范圍是[0,+∞). (3)由題意可知k≠0,再由l的方程, 得A,B(0,1+2k). 依題意得解得k>0. ∵S=·OA·OB=· ·|1+2k|=·=≥×(2×2+4)=4, 當(dāng)且僅當(dāng)k=時等號成立, ∴Smin=4,此時直線l的方程為x-2y+4=0. 第二節(jié)圓的方程 本節(jié)主要包括2個知識點: 1.圓的方程; 2.與圓的方程有關(guān)的綜合問題. 突破點(一) 圓的方程 基礎(chǔ)聯(lián)通 抓主干知識的“源”與“

44、流” 1.圓的定義及方程 定義 平面內(nèi)到定點的距離等于定長的點的軌跡叫做圓 標(biāo)準(zhǔn)方程 (x-a)2+(y-b)2=r2(r>0) 圓心:(a,b) 半徑:r 一般方程 x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0) 圓心: 半徑:r= 2.點與圓的位置關(guān)系 點M(x0,y0),圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(x-a)2+(y-b)2=r2. 理論依據(jù) 點到圓心的距離與半徑的大小關(guān)系 三種情況 (x0-a)2+(y0-b)2=r2?點在圓上 (x0-a)2+(y0-b)2>r2?點在圓外 (x0-a)2+(y0-b)2<r2?點在圓內(nèi) 考點貫通 抓高考命題的“

45、形”與“神” 求圓的方程 1.求圓的方程的兩種方法 (1)直接法:根據(jù)圓的幾何性質(zhì),直接求出圓心坐標(biāo)和半徑,進而寫出方程. (2)待定系數(shù)法:①若已知條件與圓心(a,b)和半徑r有關(guān),則設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,依據(jù)已知條件列出關(guān)于a,b,r的方程組,從而求出a,b,r的值;②若已知條件沒有明確給出圓心或半徑,則選擇設(shè)圓的一般方程,依據(jù)已知條件列出關(guān)于D,E,F(xiàn)的方程組,進而求出D,E,F(xiàn)的值. 2.確定圓心位置的三種方法 (1)圓心在過切點且與切線垂直的直線上. (2)圓心在圓的任意弦的垂直平分線上. (3)兩圓相切時,切點與兩圓圓心共線. [例1] (1)已知圓C經(jīng)過A

46、(5,1),B(1,3)兩點,圓心在x軸上,則圓C的方程為________________. (2)已知圓心在直線y=-4x上,且圓與直線l:x+y-1=0相切于點P(3,-2),則該圓的方程是________________. (3)經(jīng)過三點(2,-1),(5,0),(6,1)的圓的一般方程為________________. [解析] (1)依題意,設(shè)圓心坐標(biāo)為C(a,0), 則|CA|=|CB|, 即=,則a=2. 故圓心為(2,0),半徑為, 所以圓C的方程為(x-2)2+y2=10. (2)過切點且與x+y-1=0垂直的直線為y+2=x-3,與y=-4x聯(lián)立可求得圓心

47、為(1,-4). 所以半徑r==2, 故所求圓的方程為(x-1)2+(y+4)2=8. (3)設(shè)所求圓的一般方程為x2+y2+Dx+Ey+F=0, 則 解得 故所求圓的一般方程為x2+y2-4x-8y-5=0. [答案] (1)(x-2)2+y2=10 (2)(x-1)2+(y+4)2=8 (3)x2+y2-4x-8y-5=0 [方法技巧] 1.確定圓的方程必須有三個獨立條件 不論圓的標(biāo)準(zhǔn)方程還是一般方程,都有三個字母(a,b,r或D,E,F(xiàn))的值需要確定,因此需要三個獨立的條件.利用待定系數(shù)法得到關(guān)于a,b,r(或D,E,F(xiàn))的三個方程組成的方程組,解之得到待定字母系數(shù)的

48、值,從而確定圓的方程. 2.幾何法在圓中的應(yīng)用 在一些問題中借助平面幾何中關(guān)于圓的知識可以簡化計算,如已知一個圓經(jīng)過兩點時,其圓心一定在這兩點連線的垂直平分線上,解題時要注意平面幾何知識的應(yīng)用. 3.A(x1,y1),B(x2,y2),以AB為直徑的圓的方程為(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.   與圓有關(guān)的對稱問題 1.圓的軸對稱性 圓關(guān)于直徑所在的直線對稱. 2.圓關(guān)于點對稱 (1)求已知圓關(guān)于某點對稱的圓,只需確定所求圓的圓心位置. (2)兩圓關(guān)于某點對稱,則此點為兩圓圓心連線的中點. 3.圓關(guān)于直線對稱 (1)求已知圓關(guān)于某條直線對稱的圓

49、,只需確定所求圓的圓心位置. (2)兩圓關(guān)于某條直線對稱,則此直線為兩圓圓心連線的垂直平分線. [例2] (2018·江蘇無錫模擬)已知圓C1:(x+1)2+(y-1)2=1,圓C2與圓C1關(guān)于直線x-y-1=0對稱,則圓C2的方程為________. [解析] 圓C1的圓心坐標(biāo)為(-1,1),半徑為1, 設(shè)圓C2的圓心坐標(biāo)為(a,b), 由題意得解得 所以圓C2的圓心坐標(biāo)為(2,-2), 又兩圓的半徑相等,故圓C2的方程為(x-2)2+(y+2)2=1. [答案] (x-2)2+(y+2)2=1 能力練通 抓應(yīng)用體驗的“得”與“失” 1.已知點A(-1,),B(1,

50、-),則以線段AB為直徑的圓的方程是________. 解析:由題意知,AB的中點為(0,0),即所求圓的圓心坐標(biāo)為(0,0),設(shè)圓的方程為x2+y2=r2,因為|AB|==4,所以圓的半徑為2,所以圓的方程為x2+y2=4. 答案:x2+y2=4 2.若圓C的半徑為1,圓心在第一象限,且與直線4x-3y=0和x軸都相切,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是________. 解析:由于圓心在第一象限且與x軸相切,故設(shè)圓心為(a,1)(a>0),又由圓與直線4x-3y=0相切可得=1,解得a=2,故圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+(y-1)2=1. 答案:(x-2)2+2=1 3.已知圓x2+y2+2x

51、-4y+1=0關(guān)于直線2ax-by+2=0(a,b∈R)對稱,則ab的取值范圍是________. 解析:將圓的方程化成標(biāo)準(zhǔn)形式得(x+1)2+(y-2)2=4,若圓關(guān)于已知直線對稱,則圓心(-1,2)在直線上,代入整理得a+b=1,故ab=a(1-a)=-2+≤. 答案: 4.若圓C的半徑為1,其圓心與點(1,0)關(guān)于直線y=x對稱,則圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為________. 解析:根據(jù)題意得,點(1,0)關(guān)于直線y=x對稱的點(0,1)為圓心,又半徑r=1,所以圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2+(y-1)2=1. 答案:x2+(y-1)2=1 5.若圓(x+1)2+(y-3)2=9上的相異兩點P

52、,Q關(guān)于直線kx+2y-4=0對稱,則k的值為________. 解析:圓是軸對稱圖形,過圓心的直線都是它的對稱軸.已知圓的圓心為(-1,3),由題設(shè)知,直線kx+2y-4=0過圓心,則k×(-1)+2×3-4=0,解得k=2. 答案:2 6.(2018·鹽城中學(xué)月考) 圓經(jīng)過點A(2,-3)和B(-2,-5). (1)若圓的面積最小,求圓的方程; (2)若圓心在直線x-2y-3=0上,求圓的方程. 解:(1)要使圓的面積最小,則AB為圓的直徑, 圓心C(0,-4),半徑r=|AB|=, 所以所求圓的方程為x2+(y+4)2=5. (2)因為kAB=,AB中點為(0,-4),

53、 所以AB中垂線方程為y+4=-2x,即2x+y+4=0, 解方程組得 所以圓心為(-1,-2). 根據(jù)兩點間的距離公式得,半徑r=, 因此,所求的圓的方程為(x+1)2+(y+2)2=10. 突破點(二) 與圓的方程有關(guān)的綜合問題 圓的方程是高中數(shù)學(xué)的一個重要知識點,高考中,除了圓的方程的求法外,圓的方程與其他知識的綜合問題也是高考考查的熱點,常涉及軌跡問題和最值問題.解決此類問題的關(guān)鍵是數(shù)形結(jié)合思想的運用. 考點貫通 抓高考命題的“形”與“神” 與圓有關(guān)的軌跡問題 [例1] 已知圓x2+y2=4上一定點A(2,0),B(1,1)為圓內(nèi)一點,P,Q為圓上的

54、動點. (1)求線段AP中點的軌跡方程; (2)若∠PBQ=90°,求線段PQ中點的軌跡方程. [解] (1)設(shè)AP的中點為M(x,y),由中點坐標(biāo)公式可知,P點坐標(biāo)為(2x-2,2y). 因為P點在圓x2+y2=4上, 所以(2x-2)2+(2y)2=4. 故線段AP中點的軌跡方程為(x-1)2+y2=1. (2)設(shè)PQ的中點為N(x,y). 在Rt△PBQ中,|PN|=|BN|. 設(shè)O為坐標(biāo)原點,連結(jié)ON,則ON⊥PQ,所以|OP|2=|ON|2+|PN|2=|ON|2+|BN|2, 所以x2+y2+(x-1)2+(y-1)2=4. 故線段PQ中點的軌跡方程為x2+y

55、2-x-y-1=0. [方法技巧] 求與圓有關(guān)的軌跡問題的四種方法 與圓有關(guān)的最值問題 [例2] 已知M(m,n)為圓C:x2+y2-4x-14y+45=0上任意一點. (1)求m+2n的最大值; (2)求的最大值和最小值. [解] (1)法一:因為x2+y2-4x-14y+45=0的圓心C(2,7),半徑r=2, 設(shè)m+2n=t,將m+2n=t看成直線方程, 因為該直線與圓有公共點, 所以圓心到直線的距離d=≤2, 解上式得:16-2≤t≤16+2, 所以m+2n的最大值為16+2. 法二:由x2+y2-4x-14y+45=0,得(x-2)2+(y-7)2=8

56、. 因為點M(m,n)為圓上任意一點, 故可設(shè) 即 ∴m+2n=2+2cos θ+2(7+2sin θ) =16+2cos θ+4sin θ =16+sin(θ+φ) =16+2sin(θ+φ), 故m+2n的最大值為16+2. (2)記點Q(-2,3). 因為表示直線MQ的斜率, 設(shè)直線MQ的方程為y-3=k(x+2), 即kx-y+2k+3=0,則=k. 由直線MQ與圓C有公共點,所以≤2. 可得2-≤k≤2+, 所以的最大值為2+,最小值為2-. [方法技巧]  與圓有關(guān)最值問題的求解策略 處理與圓有關(guān)的最值問題時,應(yīng)充分考慮圓的幾何性質(zhì),并根據(jù)代數(shù)式的

57、幾何意義,借助數(shù)形結(jié)合思想求解.與圓有關(guān)的最值問題,常見類型及解題思路如下: 常見類型 解題思路 μ=型 轉(zhuǎn)化為動直線斜率的最值問題 t=ax+by型 轉(zhuǎn)化為動直線截距的最值問題,或用三角代換求解 m=(x-a)2+(y-b)2型 轉(zhuǎn)化為動點與定點的距離的平方的最值問題 能力練通 抓應(yīng)用體驗的“得”與“失” 1.設(shè)定點M(-3,4),動點N在圓x2+y2=4上運動,以O(shè)M,ON為兩邊作平行四邊形MONP,求點P的軌跡. 解:如圖,設(shè)P(x,y),N(x0,y0),則線段OP的中點坐標(biāo)為,線段MN的中點坐標(biāo)為. 因為平行四邊形的對角線互相平分, 所以=,=,整理得

58、 又點N(x+3,y-4)在圓x2+y2=4上, 所以(x+3)2+(y-4)2=4. 所以點P的軌跡是以(-3,4)為圓心,2為半徑的圓,因為O,M,P三點不共線,所以應(yīng)除去兩點和. 2.已知實數(shù)x,y滿足方程x2+y2-4x+1=0, (1)求的最大值和最小值; (2)求y-x的最大值和最小值; (3)求x2+y2的最大值和最小值. 解:原方程可化為(x-2)2+y2=3,表示以(2,0)為圓心,為半徑的圓. (1)的幾何意義是圓上一點與原點連線的斜率, 所以設(shè)=k,即y=kx. 當(dāng)直線y=kx與圓相切時,斜率k取最大值或最小值,此時= ,解得k=±. 所以的最大值

59、為,最小值為-. (2)y-x可看成是直線y=x+b在y軸上的截距.當(dāng)直線y=x+b與圓相切時,縱截距b取得最大值或最小值,此時=,解得b=-2±. 所以y-x的最大值為-2+,最小值為-2-. (3)x2+y2表示圓上的一點與原點距離的平方. 由平面幾何知識知,x2+y2在原點和圓心的連線與圓的兩個交點A,B處分別取得最小值,最大值. 因為圓心到原點的距離為=2, 所以x2+y2的最大值是(2+)2=7+4, x2+y2的最小值是(2-)2=7-4. [課時達標(biāo)檢測]    重點保分課時——一練小題夯雙基,二練題點過高考 [練基礎(chǔ)小題——強化運算能力] 1.已知三點A

60、(1,0),B(0,),C(2,),則△ABC外接圓的圓心到原點的距離為________. 解析:設(shè)圓的一般方程為x2+y2+Dx+Ey+F=0,則解得 所以△ABC外接圓的圓心為,故△ABC外接圓的圓心到原點的距離為 =. 答案: 2.一個圓經(jīng)過橢圓+=1的三個頂點,且圓心在x軸的正半軸上,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為________. 解析:由題意知a=4,b=2,上、下頂點的坐標(biāo)分別為(0,2),(0,-2),右頂點的坐標(biāo)為(4,0).由圓心在x軸的正半軸上知圓過點(0,2),(0,-2),(4,0)三點.設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-m)2+y2=r2(0<m<4,r>0),則解得所以圓的標(biāo)準(zhǔn)

61、方程為2+y2=. 答案:2+y2= 3.若圓C的半徑為1,圓心C與點(2,0)關(guān)于點(1,0)對稱,則圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為________. 解析:因為圓心C與點(2,0)關(guān)于點(1,0)對稱,故由中點坐標(biāo)公式可得C(0,0),所以所求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2+y2=1. 答案:x2+y2=1 4.(2018·淮安中學(xué)模擬)已知=(2+2cos α,2+2sin α),α∈R,O為坐標(biāo)原點,向量滿足+=0,則動點Q的軌跡方程是________. 解析:設(shè)Q(x,y),∵+=(2+2cos α+x,2+2sin α+y)=(0,0),∴∴(x+2)2+(y+2)2=4. 答案:(x+2)2

62、+(y+2)2=4 5.設(shè)P是圓(x-3)2+(y+1)2=4上的動點,Q是直線 x=-3上的動點,則|PQ|的最小值為________. 解析:如圖所示,圓心M(3,-1)到定直線x=-3上點的最短距離為|MQ|=3-(-3)=6,又圓的半徑為2,故所求最短距離為6-2=4. 答案:4 [練??碱}點——檢驗高考能力] 一、填空題 1.(2018·姜堰中學(xué)月考)設(shè)A(-3,0),B(3,0)為兩定點,動點P到A點的距離與到B點的距離之比為1∶2,則點P的軌跡圖形所圍成的面積是________. 解析:設(shè)P(x,y),則由題意有=,整理得x2+y2+10x+9=0,即(x+5)2+

63、y2=16,所以點P在半徑為4的圓上,故其面積為16π. 答案:16π 2.圓(x+2)2+y2=5關(guān)于原點(0,0)對稱的圓的方程為________. 解析:因為所求圓的圓心與圓(x+2)2+y2=5的圓心(-2,0)關(guān)于原點(0,0)對稱,所以所求圓的圓心為(2,0),半徑為,故所求圓的方程為(x-2)2+y2=5. 答案:(x-2)2+y2=5 3.已知兩點A(0,-3),B(4,0),若點P是圓C:x2+y2-2y=0上的動點,則△ABP面積的最小值為________. 解析:如圖,過圓心C向直線AB作垂線交圓于點P,這時△ABP的面積最小.直線AB的方程為+=1,即3x-

64、4y-12=0,圓心C到直線AB的距離為d==, 所以△ABP的面積的最小值為×5×=. 答案: 4.(2018·南通模擬)已知點M是直線3x+4y-2=0上的動點,點N為圓(x+1)2+(y+1)2=1上的動點,則|MN|的最小值是________. 解析:圓心(-1,-1)到點M的距離的最小值為點(-1,-1)到直線的距離d==,故點N到點M的距離的最小值為d-1=. 答案: 5.已知圓C:(x-3)2+(y-4)2=1和兩點A(-m,0),B(m,0)(m>0).若圓C 上存在點P,使得 ∠APB=90°,則 m的最大值為________. 解析:根據(jù)題意,畫出示意圖,如圖

65、所示,則圓心C的坐標(biāo)為(3,4),半徑r=1,且|AB|=2m,因為∠APB=90°,連結(jié)OP,易知|OP|=|AB|=m.要求m的最大值,即求圓C上的點P到原點O的最大距離.因為|OC|= =5,所以|OP|max=|OC|+r=6,即m 的最大值為6. 答案:6 6.已知圓C1:(x-2)2+(y-3)2=1,圓C2:(x-3)2+(y-4)2=9,M,N分別是圓C1,C2上的動點,P為x軸上的動點,則|PM|+|PN|的最小值為________. 解析:圓C1,C2的圖象如圖所示.設(shè)P是x軸上任意一點,則|PM|的最小值為|PC1|-1,同理|PN|的最小值為|PC2|-3,則|P

66、M|+|PN|的最小值為|PC1|+|PC2|-4.作C1關(guān)于x軸的對稱點C1′(2,-3),連結(jié)C1′C2,與x軸交于點P,連結(jié)PC1,可知|PC1|+|PC2|的最小值為|C1′C2|==5,則|PM|+|PN|的最小值為5-4. 答案:5-4 7.(2018·徐州期初)若直線l:ax+by+1=0(a≥0,b≥0)始終平分圓M:x2+y2+4x+2y+1=0的周長,則a2+b2-2a-2b+3的最小值為________. 解析:因為直線ax+by+1=0始終平分圓x2+y2+4x+2y+1=0的周長,所以圓心(-2,-1)在直線ax+by+1=0上,從而2a+b-1=0.a2+b2-2a-2b+3=(a-1)2+(b-1)2+1,而(a-1)2+(b-1)2表示點(1,1)與直線2a+b-1=0上任一點的距離d的平方,其最小值d=2=,所以a2+b2-2a-2b+3的最小值為+1=. 答案: 8.已知直線l:x+my+4=0,若曲線x2+y2+2x-6y+1=0上存在兩點P,Q關(guān)于直線l對稱,則m的值為________. 解析:因為曲線x2+y2+2x-6y+1=0是

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