(新課標(biāo))2020版高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第三部分 教材知識(shí) 重點(diǎn)再現(xiàn) 回顧8 解析幾何學(xué)案 文 新人教A版

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1、回顧8 解析幾何 [必記知識(shí)] 直線(xiàn)方程的五種形式 名稱(chēng) 方程的形式 常數(shù)的幾何意義 適用范圍 點(diǎn)斜式 y-y0= k(x-x0) (x0,y0)是直線(xiàn)上一定點(diǎn),k是斜率 不垂直于x軸 斜截式 y=kx+b k是斜率,b是直線(xiàn)在y軸上的截距 不垂直于x軸 兩點(diǎn)式 = (x1,y1),(x2,y2)是直線(xiàn)上兩定點(diǎn) 不垂直于x軸和y軸 截距式 +=1 a是直線(xiàn)在x軸上的非零截距,b是直線(xiàn)在y軸上的非零截距 不垂直于x軸和y軸,且不過(guò)原點(diǎn) 一般式 Ax+By+C =0(A,B不同 時(shí)為零) A,B都不為零時(shí),斜率為-,在x軸上的截距為-,在y

2、軸上的截距為- 任何位置的直線(xiàn) 圓的四種方程 (1)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0). (2)圓的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0). (3)圓的參數(shù)方程:(θ為參數(shù)). (4)圓的直徑式方程:(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0(圓的直徑的端點(diǎn)是A(x1,y1),B(x2,y2)). 直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系 直線(xiàn)l:Ax+By+C=0和圓C:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)有相交、相離、相切三種情況.可從代數(shù)和幾何兩個(gè)方面來(lái)判斷: (1)代數(shù)方法(判斷直線(xiàn)與圓的方程聯(lián)立所得方程組的解的情況):

3、Δ>0?相交;Δ<0?相離;Δ=0?相切. (2)幾何方法(比較圓心到直線(xiàn)的距離與半徑的大小):設(shè)圓心到直線(xiàn)的距離為d,則dr?相離;d=r?相切. 圓與圓的位置關(guān)系 設(shè)圓O1:(x-a1)2+(y-b1)2=r(r1>0),圓O2:(x-a2)2+(y-b2)2=r(r2>0),則其位置關(guān)系的判斷方法如下表:     方法 位置關(guān)系  幾何法 代數(shù)法 公切線(xiàn)的條數(shù) 圓心距d與r1,r2 的關(guān)系 聯(lián)立兩圓方程組成 方程組的解的情況 外離 d>r1+r2 無(wú)解 4 外切 d=r1+r2 一組實(shí)數(shù)解 3 相交 |r1-r2|

4、r2 兩組不同的實(shí)數(shù)解 2 內(nèi)切 d=|r1-r2|(r1≠r2) 一組實(shí)數(shù)解 1 內(nèi)含 0≤d<|r1-r2|(r1≠r2) 無(wú)解 0 橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及幾何性質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0) 圖形 幾何 性質(zhì) 范圍 -a≤x≤a, -b≤y≤b -b≤x≤b, -a≤y≤a 對(duì)稱(chēng)性 對(duì)稱(chēng)軸:x軸,y軸;對(duì)稱(chēng)中心:原點(diǎn) 焦點(diǎn) F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0) F1(0,-c),F(xiàn)2(0,c) 頂點(diǎn) A1(-a,0),A2(a,0); B1(0,-b),B2(0,b) A1(0,-a),A2(0,

5、a); B1(-b,0),B2(b,0) 軸 線(xiàn)段A1A2,B1B2分別是橢圓的長(zhǎng)軸和短軸;長(zhǎng)軸長(zhǎng)為2a,短軸長(zhǎng)為2b 焦距 |F1F2|=2c 離心率 焦距與長(zhǎng)軸長(zhǎng)的比值:e∈(0,1) a,b,c 的關(guān)系 c2=a2-b2 雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程及幾何性質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)方程 -=1 (a>0,b>0) -=1 (a>0,b>0) 圖形 幾何性質(zhì) 范圍 |x|≥a,y∈R |y|≥a,x∈R 對(duì)稱(chēng)性 對(duì)稱(chēng)軸:x軸,y軸;對(duì)稱(chēng)中心:原點(diǎn) 焦點(diǎn) F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0) F1(0,-c),F(xiàn)2(0,c) 頂點(diǎn) A1(

6、-a,0),A2(a,0) A1(0,-a),A2(0,a) 幾何性質(zhì) 軸 線(xiàn)段A1A2,B1B2分別是雙曲線(xiàn)的實(shí)軸和虛軸;實(shí)軸長(zhǎng)為2a,虛軸長(zhǎng)為2b 焦距 |F1F2|=2c 離心率 焦距與實(shí)軸長(zhǎng)的比值:e∈(1,+∞) 漸近線(xiàn) y=±x y=±x a,b,c的關(guān)系 a2=c2-b2 拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程及幾何性質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)方程 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py (p>0) 圖形 幾何性質(zhì) 對(duì)稱(chēng)軸 x軸 y軸 頂點(diǎn) O(0,0) 焦點(diǎn) F F F

7、F 準(zhǔn)線(xiàn) 方程 x=- x= y=- y= 范圍 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R 離心率 e=1 [必會(huì)結(jié)論] 常見(jiàn)的直線(xiàn)系方程 (1)過(guò)定點(diǎn)P(x0,y0)的直線(xiàn)系方程:A(x-x0)+B(y-y0)=0(A2+B2≠0),還可以表示為y-y0=k(x-x0)(斜率不存在時(shí)可為x=x0). (2)平行于直線(xiàn)Ax+By+C=0的直線(xiàn)系方程:Ax+By+λ=0(λ≠C). (3)垂直于直線(xiàn)Ax+By+C=0的直線(xiàn)系方程:Bx-Ay+λ=0. (4)過(guò)兩條已知直線(xiàn)A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0的交點(diǎn)的直

8、線(xiàn)系方程:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不包括直線(xiàn)A2x+B2y+C2=0). 與圓的切線(xiàn)有關(guān)的結(jié)論 (1)過(guò)圓x2+y2=r2上一點(diǎn)P(x0,y0)的切線(xiàn)方程為x0x+y0y=r2. (2)過(guò)圓(x-a)2+(y-b)2=r2上一點(diǎn)P(x0,y0)的切線(xiàn)方程為(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2. (3)過(guò)圓x2+y2=r2外一點(diǎn)P(x0,y0)作圓的兩條切線(xiàn),切點(diǎn)為A,B,則過(guò)A、B兩點(diǎn)的直線(xiàn)方程為x0x+y0y=r2. (4)若圓的方程為(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),則過(guò)圓外一點(diǎn)P(x0,y0)的切線(xiàn)長(zhǎng)d=. 雙曲線(xiàn)的

9、方程與漸近線(xiàn)方程的關(guān)系 (1)若雙曲線(xiàn)的方程為-=1,則漸近線(xiàn)的方程為-=0,即y=±x. (2)若漸近線(xiàn)的方程為y=±x,即±=0,則雙曲線(xiàn)的方程可設(shè)為-=λ. (3)若所求雙曲線(xiàn)與雙曲線(xiàn)-=1有公共漸近線(xiàn),其方程可設(shè)為-=λ(λ>0,焦點(diǎn)在x軸上;λ<0,焦點(diǎn)在y軸上). (4)焦點(diǎn)到漸近線(xiàn)的距離總是b. 拋物線(xiàn)焦點(diǎn)弦的常用結(jié)論 設(shè)AB是過(guò)拋物線(xiàn)y2=2px(p>0)焦點(diǎn)F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),α為直線(xiàn)AB的傾斜角,則 (1)焦半徑|AF|=x1+=,|BF|=x2+=. (2)x1x2=,y1y2=-p2. (3)弦長(zhǎng)|AB|=x1+x2+p=.

10、 (4)+=. (5)以弦AB為直徑的圓與準(zhǔn)線(xiàn)相切. (6)S△OAB=(O為拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)). [必練習(xí)題] 1.(一題多解)(2019·高考北京卷)已知雙曲線(xiàn)-y2=1(a>0)的離心率是,則a=(  ) A.            B. 4 C. 2 D. 解析:選D.通解:由雙曲線(xiàn)方程可知b2=1,所以c==,所以e===,解得a=,故選D. 優(yōu)解:由e=,e2=1+,b2=1,得5=1+,得a=,故選D. 2.(一題多解)(2019·石家莊市模擬(一))已知圓C截兩坐標(biāo)軸所得弦長(zhǎng)相等,且圓C過(guò)點(diǎn)(-1,0)和(2,3),則圓C的半徑為(  ) A.8 B.

11、2 C.5 D. 解析:選D.通解:設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),因?yàn)閳AC經(jīng)過(guò)點(diǎn)(-1,0)和(2,3),所以,所以a+b-2=0?、?,又圓C截兩坐標(biāo)軸所得弦長(zhǎng)相等,所以|a|=|b|?、冢散佗诘胊=b=1,所以圓C的半徑為,故選D. 優(yōu)解:設(shè)圓C過(guò)點(diǎn)M(-1,0)和N(2,3),所以圓心C在線(xiàn)段MN的垂直平分線(xiàn)y=-x+2上,又圓C截兩坐標(biāo)軸所得弦長(zhǎng)相等,所以圓心C到兩坐標(biāo)的距離相等,所以圓心在直線(xiàn)y=±x上,因?yàn)橹本€(xiàn)y=-x和直線(xiàn)y=-x+2平行,所以圓心C為直線(xiàn)y=x和直線(xiàn)y=-x+2的交點(diǎn)(1,1),所以圓C的半徑為,故選D. 3.(2019

12、·合肥市第二次質(zhì)量檢測(cè))已知雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)的一條漸近線(xiàn)方程為y=2x,且經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(,4),則雙曲線(xiàn)的方程是(  ) A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.x2-=1 解析:選C.因?yàn)殡p曲線(xiàn)的一條漸近線(xiàn)方程為y=2x,所以=2?、?又雙曲線(xiàn)過(guò)點(diǎn)P(,4),所以-=1 ②.①②聯(lián)立,解得a=,b=2,所以雙曲線(xiàn)的方程為-=1,故選C. 4.(2019·成都市第二次診斷性檢測(cè))已知a∈R且為常數(shù),圓C:x2+2x+y2-2ay=0,過(guò)圓C內(nèi)一點(diǎn)(1,2)的直線(xiàn)l與圓C相交于A,B兩點(diǎn).當(dāng)∠ACB最小時(shí),直線(xiàn)l的方程為2x-y=0,則a的值為(  ) A.2 B

13、.3 C.4 D.5 解析:選B.圓的方程配方,得(x+1)2+(y-a)2=1+a2,圓心為C(-1,a),當(dāng)弦AB長(zhǎng)度最短時(shí),∠ACB最小,此時(shí)圓心C與定點(diǎn)(1,2)的連線(xiàn)和直線(xiàn)2x-y=0垂直,所以×2=-1,a=3. 5.(2019·武漢部分學(xué)校調(diào)研)如圖,拋物線(xiàn)E:x2=4y與M:x2+(y-1)2=16交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)P為劣弧上不同于A,B的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),平行于y軸的直線(xiàn)PN交拋物線(xiàn)E于點(diǎn)N,則△PMN的周長(zhǎng)的取值范圍是(  ) A.(6,12) B.(8,10) C.(6,10) D.(8,12) 解析:選B.由題意可得拋物線(xiàn)E的焦點(diǎn)為(0,1),圓M的

14、圓心為(0,1),半徑為4,所以圓心M(0,1)為拋物線(xiàn)的焦點(diǎn),故|NM|等于點(diǎn)N到準(zhǔn)線(xiàn)y=-1的距離,又PN∥y軸,故|PN|+|NM|等于點(diǎn)P到準(zhǔn)線(xiàn)y=-1的距離.由,得y=3,又點(diǎn)P為劣弧上不同于A,B的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),所以點(diǎn)P到準(zhǔn)線(xiàn)y=-1的距離的取值范圍是(4,6),又|PM|=4,所以△PMN的周長(zhǎng)的取值范圍是(8,10),故選B. 6.(一題多解)(2019·高考全國(guó)卷Ⅲ)設(shè)F1,F(xiàn)2為橢圓C:+=1的兩個(gè)焦點(diǎn),M為C上一點(diǎn)且在第一象限.若△MF1F2為等腰三角形,則M的坐標(biāo)為_(kāi)___________. 解析:通解:由橢圓C:+=1,得c==4,不妨設(shè)F1,F(xiàn)2分別為左、右焦點(diǎn),則

15、由題意知|MF1|=|F1F2|=2c=8,于是由橢圓的定義得|MF1|+|MF2|=12,所以|MF2|=12-|MF1|=4,易知△MF1F2的底邊MF2上的高h(yuǎn)===2,所以|MF2|·h=|F1F2|·yM,即×4×2=×8×yM,解得yM=,代入橢圓方程得xM=-3(舍去)或xM=3,故點(diǎn)M的坐標(biāo)為(3,). 優(yōu)解:不妨設(shè)F1,F(xiàn)2分別為左、右焦點(diǎn),則由題意,得|MF1|=|F1F2|=8,由橢圓的焦半徑公式得|MF1|=exM+6=xM+6=8,解得xM=3,代入橢圓方程得yM=,故點(diǎn)M的坐標(biāo)為(3,). 答案:(3,) 7.雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)的漸近線(xiàn)為正方形OA

16、BC的邊OA,OC所在的直線(xiàn),點(diǎn)B為該雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn).若正方形OABC的邊長(zhǎng)為2,則a=________. 解析:雙曲線(xiàn)-=1的漸近線(xiàn)方程為y=±x,由已知可得兩條漸近線(xiàn)方程互相垂直,由雙曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性可得=1.又正方形OABC的邊長(zhǎng)為2,所以c=2,所以a2+b2=c2=(2)2,解得a=2. 答案:2 8.(2019·成都市第二次診斷性檢測(cè))在平面直角坐標(biāo)系xOy中,定義兩點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)間的折線(xiàn)距離為d(A,B)=|x1-x2|+|y1-y2|.已知點(diǎn)O(0,0),C(x,y),d(O,C)=1,則的取值范圍是________. 解析: 根據(jù)定義有:d(O,

17、C)=|0-x|+|0-y|=1, 即|x|+|y|=1,該方程等價(jià)于或或或,畫(huà)出圖形如圖所示,=表示點(diǎn)(x,y)與點(diǎn)(0,0)的距離,所以∈. 答案: 9.(2019·高考天津卷)設(shè)橢圓+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F,上頂點(diǎn)為B.已知橢圓的短軸長(zhǎng)為4,離心率為. (1)求橢圓的方程; (2)設(shè)點(diǎn)P在橢圓上,且異于橢圓的上、下頂點(diǎn),點(diǎn)M為直線(xiàn)PB與x軸的交點(diǎn),點(diǎn)N在y軸的負(fù)半軸上.若|ON|=|OF|(O為原點(diǎn)),且OP⊥MN,求直線(xiàn)PB的斜率. 解:(1)設(shè)橢圓的半焦距為c,依題意,2b=4,=,又a2=b2+c2,可得a=,b=2,c=1. 所以橢圓的方程為+=1. (2

18、)由題意,設(shè)P(xP,yP)(xP≠0),M(xM,0).設(shè)直線(xiàn)PB的斜率為k(k≠0),又B(0,2),則直線(xiàn)PB的方程為y=kx+2,與橢圓方程聯(lián)立得整理得(4+5k2)x2+20kx=0,可得xP=-,代入y=kx+2得yP=,進(jìn)而直線(xiàn)OP的斜率=.在y=kx+2中,令y=0,得xM=-.由題意得N(0,-1),所以直線(xiàn)MN的斜率為-.由OP⊥MN,得·=-1,化簡(jiǎn)得k2=,從而k=±. 所以,直線(xiàn)PB的斜率為或-. 10.(2019·武漢市調(diào)研測(cè)試)已知橢圓Γ:+=1(a>b>0)經(jīng)過(guò)點(diǎn)M(-2,1),且右焦點(diǎn)F(,0). (1)求橢圓Γ的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)過(guò)N(1,0)且斜率

19、存在的直線(xiàn)AB交橢圓Γ于A,B兩點(diǎn),記t=·,若t的最大值和最小值分別為t1,t2,求t1+t2的值. 解:(1)由橢圓+=1的右焦點(diǎn)為(,0),知a2-b2=3,即b2=a2-3,則+=1,a2>3. 又橢圓過(guò)點(diǎn)M(-2,1),所以+=1,又a2>3,所以a2=6. 所以橢圓Γ的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1. (2)設(shè)直線(xiàn)AB的方程為y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2), 由得x2+2k2(x-1)2=6,即(1+2k2)x2-4k2x+2k2-6=0, 因?yàn)辄c(diǎn)N(1,0)在橢圓內(nèi)部,所以Δ>0, 所以, 則t=·=(x1+2)(x2+2)+(y1-1)(y2-1) =x1x2+2(x1+x2)+4+(kx1-k-1)(kx2-k-1) =(1+k2)x1x2+(2-k2-k)(x1+x2)+k2+2k+5③, 將①②代入③得, t=(1+k2)·+(2-k2-k)·+k2+2k+5, 所以t=, 所以(15-2t)k2+2k-1-t=0,k∈R, 則Δ1=22+4(15-2t)(1+t)≥0, 所以(2t-15)(t+1)-1≤0,即2t2-13t-16≤0, 由題意知t1,t2是2t2-13t-16=0的兩根,所以t1+t2=. - 10 -

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