江蘇省2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題三 解析幾何 3.1 小題考法—解析幾何中的基本問題講義(含解析).doc
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專題三 解析幾何 [江蘇卷5年考情分析] 小題考情分析 大題考情分析 ??键c(diǎn) 1.直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系(5年4考) 2.圓錐曲線的方程及幾何性質(zhì)(5年5考) 主要考查直線與橢圓(如2014年、2015年、2017年、2018年)的位置關(guān)系、弦長(zhǎng)問題、面積問題等;有時(shí)也考查直線與圓(如2016年),常與向量結(jié)合在一起命題. 偶考點(diǎn) 直線的方程、圓的方程 第一講 小題考法——解析幾何中的基本問題 考點(diǎn)(一) 直線、圓的方程 主要考查圓的方程以及直線方程、圓的基本量的計(jì)算. [題組練透] 1.已知點(diǎn)P(3,2)與點(diǎn)Q(1,4)關(guān)于直線l對(duì)稱,則直線l的方程為____________. 解析:由題意知直線l與直線PQ垂直,所以kl=-=1.又直線l經(jīng)過PQ的中點(diǎn)(2,3),所以直線l的方程為y-3=x-2,即x-y+1=0. 答案:x-y+1=0 2.(2018南通一模)已知圓C過點(diǎn)(2,),且與直線x-y+3=0相切于點(diǎn)(0,),則圓C的方程為____________. 解析:設(shè)圓心為(a,b), 則 解得a=1,b=0,r=2. 即所求圓的方程為(x-1)2+y2=4. 答案:(x-1)2+y2=4 3.(2018南通、揚(yáng)州、淮安、宿遷、泰州、徐州六市二調(diào))在平面直角坐標(biāo)系xOy中,若動(dòng)圓C上的點(diǎn)都在不等式組,表示的平面區(qū)域內(nèi),則面積最大的圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為____________. 解析:作出不等式組表示的可行域如圖中陰影部分所示,面積最大的圓C即為可行域三角形的內(nèi)切圓.由對(duì)稱性可知,圓C的圓心在x軸上,設(shè)半徑為r,則圓心C(3-r,0),且它與直線x-y+3=0相切,所以=r,解得r=2,所以面積最大的圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-1)2+y2=4. 答案:(x-1)2+y2=4 [方法技巧] 1.求直線方程的兩種方法 直接法 選用恰當(dāng)?shù)闹本€方程的形式,由題設(shè)條件直接求出方程中系數(shù),寫出結(jié)果 待定 系數(shù)法 先由直線滿足的一個(gè)條件設(shè)出直線方程,使方程中含有待定系數(shù),再由題設(shè)條件構(gòu)建方程,求出待定系數(shù) 2.圓的方程的兩種求法 幾何法 通過研究圓的性質(zhì)、直線和圓、圓與圓的位置關(guān)系,從而求得圓的基本量和方程 代數(shù)法 用待定系數(shù)法先設(shè)出圓的方程,再由條件求得各系數(shù),從而求得圓的方程 考點(diǎn)(二) 直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系 主要考查直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系,以及根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系求相關(guān)的最值與范圍問題. [典例感悟] [典例] (1)(2018無錫期末)過圓x2+y2=16內(nèi)一點(diǎn)P(-2,3)作兩條相互垂直的弦AB和CD,且AB=CD,則四邊形ACBD的面積為________. (2)(2018南通、泰州一調(diào))在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)A(-4,0),B(0,4),從直線AB上一點(diǎn)P向圓x2+y2=4引兩條切線PC,PD,切點(diǎn)分別為C,D.設(shè)線段CD的中點(diǎn)為M,則線段AM長(zhǎng)的最大值為________. [解析] (1)設(shè)O到AB的距離為d1,O到CD的距離為d2,則由垂徑定理可得d=r2-2,d=r2-2,由于AB=CD,故d1=d2,且d1=d2=OP=,所以2=r2-d=16-=,得AB=,從而四邊形ACBD的面積為S=ABCD==19. (2)法一:(幾何法) 因?yàn)橹本€AB的方程為y=x+4,所以可設(shè)P(a,a+4),C(x1,y1),D(x2,y2),所以PC的方程為x1x+y1y=4,PD的方程為x2x+y2y=4,將P(a,a+4)分別代入PC,PD的方程,得則直線CD的方程為ax+(a+4)y=4,即a(x+y)=4-4y,所以直線CD過定點(diǎn)N(-1,1), 又因?yàn)镺M⊥CD,所以點(diǎn)M在以O(shè)N為直徑的圓上(除去原點(diǎn)).又因?yàn)橐設(shè)N為直徑的圓的方程為2+2=,所以AM的最大值為+=3. 法二:(參數(shù)法) 因?yàn)橹本€AB的方程為y=x+4,所以可設(shè)P(a,a+4),同法一可知直線CD的方程為ax+(a+4)y=4,即a(x+y)=4-4y,得a=.又因?yàn)镺,P,M三點(diǎn)共線,所以ay-(a+4)x=0,得a=.因?yàn)閍==,所以點(diǎn)M的軌跡方程為2+2=(除去原點(diǎn)),所以AM的最大值為+=3. [答案] (1)19 (2)3 [方法技巧] 解決關(guān)于直線與圓、圓與圓相關(guān)問題的策略 (1)討論直線與圓及圓與圓的位置關(guān)系時(shí),要注意數(shù)形結(jié)合,充分利用圓的幾何性質(zhì)尋找解題途徑,減少運(yùn)算量. (2)解決直線與圓相關(guān)的最值問題:一是利用幾何性質(zhì),如兩邊之和大于第三邊、斜邊大于直角邊等來處理最值;二是建立函數(shù)或利用基本不等式求解. (3)對(duì)于直線與圓中的存在性問題,可以利用所給幾何條件和等式,得出動(dòng)點(diǎn)軌跡,轉(zhuǎn)化為直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系. [演練沖關(guān)] 1.已知圓M:(x-1)2+(y-1)2=4,直線l:x+y-6=0,A為直線l上一點(diǎn),若圓M上存在兩點(diǎn)B,C,使得∠BAC=60,則點(diǎn)A的橫坐標(biāo)的取值范圍是________. 解析:由題意知,直線l與圓M相離,所以點(diǎn)A在圓M外.設(shè)AP,AQ分別與圓M相切于點(diǎn)P,Q,則∠PAQ≥∠BAC=60,從而∠MAQ≥30.因?yàn)镸Q=2,所以MA≤4.設(shè)A(x0,6-x0),則MA2=(x0-1)2+(6-x0-1)2≤16,解得1≤x0≤5. 答案:[1,5] 2.(2018蘇北四市期末)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,若圓C1:x2+(y-1)2=r2(r>0)上存在點(diǎn)P,且點(diǎn)P關(guān)于直線x-y=0的對(duì)稱點(diǎn)Q在圓C2:(x-2)2+(y-1)2=1上,則r的取值范圍是________. 解析:設(shè)圓C1上存在點(diǎn)P(x0,y0)滿足題意,點(diǎn)P關(guān)于直線x-y=0的對(duì)稱點(diǎn)Q(y0,x0), 則故只需圓x2+(y-1)2=r2與圓(x-1)2+(y-2)2=1有交點(diǎn)即可,所以|r-1|≤≤r+1,解得-1≤r≤+1. 答案:[-1,+1] 3.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)P(3,0)在圓C:x2+y2-2mx-4y+m2-28=0內(nèi),動(dòng)直線AB過點(diǎn)P且交圓C于A,B兩點(diǎn),若△ABC的面積的最大值為16,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為________. 解析:圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-m)2+(y-2)2=32,圓心為C(m,2),半徑為4,當(dāng)△ABC的面積的最大值為16時(shí),∠ACB=90,此時(shí)C到AB的距離為4,所以4≤CP<4,即16≤(m-3)2+(0-2)2<32,解得2≤|m-3|<2,即m∈(3-2,3-2]∪[3+2,3+2). 答案:(3-2,3-2 ]∪[3+2,3+2) 4.(2018南京、鹽城、連云港二模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知A,B為圓C:(x+4)2+(y-a)2=16上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且AB=2.若直線l:y=2x上存在唯一的一個(gè)點(diǎn)P,使得+=,則實(shí)數(shù)a的值為________. 解析:法一:設(shè)AB的中點(diǎn)為M(x0,y0),P(x,y),則由AB=2,得CM==,即點(diǎn)M的軌跡為(x0+4)2+(y0-a)2=5.又因?yàn)椋?,所以=,?x0-x,y0-y)=,從而則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為(x+2)2+2=5,又因?yàn)橹本€l上存在唯一的一個(gè)點(diǎn)P,所以直線l和動(dòng)點(diǎn)P的軌跡(圓)相切,則=,解得a=2或a=-18. 法二:由題意,圓心C到直線AB的距離d==,則AB中點(diǎn)M的軌跡方程為(x+4)2+(y-a)2=5.由+=,得2=,所以∥.如圖,連結(jié)CM并延長(zhǎng)交l于點(diǎn)N,則CN=2CM=2.故問題轉(zhuǎn)化為直線l上存在唯一的一個(gè)點(diǎn)N,使得CN=2,所以點(diǎn)C到直線l的距離為=2,解得a=2或a=-18. 答案:2或-18 考點(diǎn)(三) 圓錐曲線的方程及幾何性質(zhì) 主要考查三種圓錐曲線的定義、方程及幾何性質(zhì),在小題中以考查橢圓和雙曲線的幾何性質(zhì)為主. [題組練透] 1.(2018南通、泰州一調(diào))在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知F為拋物線y2=8x的焦點(diǎn),則點(diǎn)F到雙曲線-=1的漸近線的距離為________. 解析:拋物線的焦點(diǎn)F(2,0),雙曲線的漸近線方程為y=x,不妨取y=x,即3x-4y=0,所以焦點(diǎn)F到漸近線的距離為=. 答案: 2.(2018蘇北四市期中)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知A,B1,B2分別為橢圓C:+=1(a>b>0)的右、下、上頂點(diǎn),F(xiàn)是橢圓C的右焦點(diǎn).若B2F⊥AB1,則橢圓C的離心率是________. 解析:由題意得,A(a,0),B1(0,-b),B2(0,b),F(xiàn)(c,0),所以=(c,-b),=(-a,-b),因?yàn)锽2F⊥AB1,所以=0,即b2=ac,所以c2+ac-a2=0,e2+e-1=0,又橢圓的離心率e∈(0,1),所以e=. 答案: 3.(2017江蘇高考)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,雙曲線-y2=1的右準(zhǔn)線與它的兩條漸近線分別交于點(diǎn)P,Q,其焦點(diǎn)是F1,F(xiàn)2,則四邊形F1PF2Q的面積是________. 解析:由題意得,雙曲線的右準(zhǔn)線x=與兩條漸近線y=x的交點(diǎn)坐標(biāo)為. 不妨設(shè)雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2, 則F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0), 故四邊形F1PF2Q的面積是 |F1F2||PQ|=4=2. 答案:2 4.(2018常州期末)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,設(shè)直線l:x+y+1=0與雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的兩條漸近線都相交且交點(diǎn)都在y軸左側(cè),則雙曲線C的離心率e的取值范圍是________. 解析:雙曲線的漸近線分別為y=x,y=-x,依題意有->-1,即b1,所以e的取值范圍是(1,). 答案:(1,) [方法技巧] 應(yīng)用圓錐曲線的性質(zhì)的兩個(gè)注意點(diǎn) (1)明確圓錐曲線中a,b,c,e各量之間的關(guān)系是求解問題的關(guān)鍵. (2)在求解有關(guān)離心率的問題時(shí),一般并不是直接求出c和a的值,而是根據(jù)題目給出的橢圓或雙曲線的幾何特點(diǎn),建立關(guān)于參數(shù)c,a,b的方程或不等式,通過解方程或不等式求得離心率的值或范圍. [必備知能自主補(bǔ)缺] (一) 主干知識(shí)要記牢 1.直線l1:A1x+B1y+C1=0與直線l2:A2x+B2y+C2=0的位置關(guān)系 (1)平行?A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0; (2)重合?A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1=0; (3)相交?A1B2-A2B1≠0; (4)垂直?A1A2+B1B2=0. 2.直線與圓相交 (1)幾何法 由弦心距d、半徑r和弦長(zhǎng)的一半構(gòu)成直角三角形,計(jì)算弦長(zhǎng)|AB|=2. (2)代數(shù)法 設(shè)直線y=kx+m與圓x2+y2+Dx+Ey+F=0相交于點(diǎn)M,N,M(x1,y1),N(x2,y2),將直線方程代入圓方程中,消去y得關(guān)于x的一元二次方程,求出x1+x2和x1x2,則|MN|=. 3.判斷兩圓位置關(guān)系時(shí)常用幾何法 即通過判斷兩圓心距離O1O2與兩圓半徑R,r(R>r)的關(guān)系來判斷兩圓位置關(guān)系. (1)外離:O1O2>R+r; (2)外切:O1O2=R+r; (3)相交:R-r- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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