内容正文:
高考数学二轮复习讲义第06课时——解析几何
【核心知识点】
(一)直线与圆
1. 直线方程与基础公式
直线斜率:
直线方程(三种常用形式):点斜式、斜截式、一般式
距离公式(必记):
两点间距离:
点到直线距离:
高频二级结论:① 两直线、,平行充要条件:且;垂直充要条件:(快速判定,节省时间);② 过与交点的直线系方程:(为参数,不含,适配过交点问题);
2. 圆的方程
标准方程:,圆心,半径
一般方程:,圆心,半径
高频二级结论:① 圆过原点(快速构造方程);② 两圆、,圆心距,外切,内切,相交(核心判定方法);
3. 直线与圆的位置关系
核心判定:比较圆心到直线距离与半径⇔相离;⇔相切;⇔相交
弦长公式:(相交时必用)
切线方程:过圆上一点,切线为
高频二级结论:① 过圆外一点的切线长:(无需求切线方程);② 直线与圆相切(快速求参数);③ 弦过定点,则(为圆心)时,最小
4. 圆的常考题型
高频题型:弦长、切线、对称、最值问题
高频二级结论:① 圆上一点到直线距离最值:,(为圆心到直线距离);② 圆上两点间距离最值:最大值为直径,最小值为
(二)圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)
1. 椭圆
核心定义:平面内到两焦点距离之和为的点的轨迹,即
标准方程:(焦点在x轴);(焦点在y轴)
核心关系:,离心率
重点突破:焦点三角形、离心率计算、直线与椭圆位置关系、面积最值
高频二级结论:① 焦点三角形面积:(,快速求解);② 椭圆上一点到焦点距离最值:,;③ 椭圆“第三定义”:为长轴端点,异于,则(斜率关系快速应用);
2. 双曲线
核心定义:平面内到两焦点距离之差的绝对值为的点的轨迹,即
标准方程:(焦点在x轴);(焦点在y轴)
核心关系:,离心率(反映双曲线开阔程度)
重点突破:渐近线(x轴焦点)、离心率计算、焦点到渐近线距离(易错点)
高频二级结论:① 焦点三角形面积:(,区分椭圆公式);② 双曲线“第三定义”:为实轴端点,异于,则;③ 离心率与渐近线关系:(核心转化公式);④ 通径(过焦点垂直实轴弦长):;
3. 抛物线
核心定义(简化计算关键):平面内到焦点距离等于到准线距离的点的轨迹
标准方程(开口向右,高频):,焦点,准线
重点突破:定义应用、焦点弦性质、焦半径公式(解答题核心,灵活用定义)
高频二级结论:① 焦半径公式:上点,(直接套用);② 焦点弦():,(核心结论);③ 焦点弦长:(斜率存在),倾斜角时,;④ 以焦点弦为直径的圆与准线相切;
4. 圆锥曲线解答题核心方法(必掌握)
设线技巧:(斜率存在)或(避开斜率不存在讨论,适配过y轴定点)
联立方程:直线与曲线联立,整理为(解答题必走步骤)
判别式:(保证两交点,必写,避免扣分)
韦达定理:,(整体代换,简化计算)
高频题型:面积、斜率关系、证明、最值、定点定值(掌握每种题型核心思路)
高频二级结论:① 通用弦长公式:(适配所有圆锥曲线);② 通用三角形面积:(适配过原点直线与曲线交点);③ 定点问题技巧:先取特殊值求定点,再证明恒在直线上(简化证明);
【典例分析】
题型 1:直线的方程
例1(多选题)以下结论中正确的是 ( )
A.若直线的倾斜角α∈,则直线的斜率不存在或斜率k的取值范围是(-∞,-]∪[1,+∞)
B.直线(3+m)x+4y-3+3m=0(m∈R)恒过定点(-3,-3)
C.若直线l1:ax+(1-a)y=3与l2:(a-1)x+(2a+3)y=2互相垂直,则a=-3
D.若直线l1:x-2y+3=0与l2:2x+ay-2=0平行,则l1与l2间的距离为
备用 已知直线l1:x+y+C=0与直线l2:Ax+By+C=0均经过点(1,1),则原点到直线l2距离的最大值为( ) A.2 B. C. D.1
题型 2:圆的方程
例2过A(2,0),B(0,4),C(2,4)三点的圆的方程是 ( )
A.(x-1)2+(y-2)2= B.(x-1)2+(y-2)2=5
C.(x+1)2+(y-2)2=10 D.(x-1)2+(y-2)2=10
备用已知直线l1:mx+y+m=0和l2:x-my-3=0相交于点P,则点P的轨迹方程为 ( )
A.(x-1)2+y2=4 B.(x+1)2+y2=4
C.(x-1)2+y2=4(x≠-1) D.(x+1)2+y2=4(x≠1)
题型 3:直线与圆的位置关系
例3 [2024·全国甲卷] 已知b是a,c的等差中项,直线ax+by+c=0与圆x2+y2+4y-1=0交于A,B两点,则|AB|的最小值为 ( )
A.1 B.2 C.4 D.2
备用[2025·全国一卷] 已知圆x2+(y+2)2=r2(r>0)上到直线y=x+2的距离为1的点有且仅有2个,则r的取值范围为 ( )
A.(0,1) B.(1,3) C.(3,+∞) D.(0,+∞)
题型 4: 椭圆与双曲线定义、方程的应用
例4 已知椭圆C:+=1(0<m<4)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为M,点N在椭圆C上,且∠NF1F2=60°,若|NF2|=2|MF2|,则m= ( )
A.1 B.2 C. D.3
备用 设双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的离心率为,实轴长为6,若曲线C2上的点到双曲线C1的两个焦点的距离之和为26,则曲线C2的方程为 ( )
A.-=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
题型 5:椭圆与双曲线的性质及其应用
例5(1)[2025·全国一卷] 双曲线C的虚轴长是实轴长的倍,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.2
(2)若直线l:y=kx(k>0)与双曲线C:-=1有两个不同交点,则k的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
备用【多选】(2025·全国二卷·高考)双曲线的左、右焦点分别是,左、右顶点分别为,以为直径的圆与C的一条渐近线交于M、N两点,且,则( )
A. B.
C.C的离心率为 D.当时,四边形的面积为
题型 6:抛物线方程与性质的应用
例6 [2025·全国二卷] 设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点A在C上,过A作C的准线的垂线,垂足为B.若直线BF的方程为y=-2x+2,则|AF|= ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
备用(多选题)[2025·全国一卷] 设抛物线C:y2=6x的焦点为F,过F的直线交C于A,B两点,过F且垂直于AB的直线交准线l:x=-于E,过点A作准线l的垂线,垂足为D,则 ( )
A.|AD|=|AF| B.|AE|=|AB| C.|AB|≥6 D.|AE|·|BE|≥18
题型 7: 弦长和面积问题
例7 已知F是双曲线-=1的左焦点,过F且倾斜角为30°的直线与双曲线的渐近线相交于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为 ( )
A.8 B.6 C.4 D.2
备用[2025·全国二卷] 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,长轴长为4.
①求C的方程.
②过点(0,-2)的直线l与C交于A,B两点,O为坐标原点.若△OAB的面积为,求|AB|.
题型 8:中点弦和点差法
例8 已知原点为O,椭圆C:+=1(a>b>0)与直线l:x-y+1=0交于A,B两点,线段AB的中点为M,若直线OM的斜率为-,则椭圆C的离心率为 ( )
A. B. C. D.
备用 已知双曲线的中心在原点且一个焦点为F(,0),直线y=x-1与其相交于M,N两点,若线段MN中点的横坐标为-,则此双曲线的方程是 ( )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
题型 9:定点问题
例9 已知椭圆的短轴长为2,焦距为2,过的左焦点作斜率之和为1的两条直线和,与交于两点,与交于两点,线段的中点分别为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求点的轨迹方程;
(3)直线是否过定点?若是,求出定点坐标;若不是,请给出理由.
备用 已知椭圆C:+=1(a>b>0)经过点A(2,1),离心率为.
(1)求椭圆C的方程.
(2)若直线l交椭圆C于M,N两点(均异于点A),且·=0,则直线l是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
题型 10: 定值问题
例10已知双曲线经过点,且离心率为2.
(1)求的方程;
(2)过的右焦点且斜率不为0的直线与交于两点,设分别为的左、右顶点,且直线的斜率分别为,判断:是否为定值?若是,求出该定值;否则,说明理由.
备用 已知椭圆的焦距为2,点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)如图,斜率存在且不为0的直线与相交于点(在的左侧),
,分别为左右焦点,设直线的斜率分别为,且.
①求证:直线过定点;
②设直线相交于点,求证:为定值.
题型 11:最值和范围问题
例11 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,下顶点为A,右顶点为B,|AB|=.
(1)求C的标准方程.
(2)已知动点P(m,n)不在y轴上,点R在射线AP上,且满足|AP|·|AR|=3.
(i)求R的坐标(用m,n表示);
(ii)设O为坐标原点,Q是C上的动点,直线OR的斜率是直线OP的斜率的3倍,求|PQ|的最大值.
备用1已知椭圆:过点,且离心率为,,分别为椭圆的左、右焦点,点是椭圆上在第一象限内的一个动点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线,分别交椭圆于点,,直线,的斜率分别为,,求的最小值.
备用2已知双曲线经过点,其一条渐近线斜率为.圆,点为第一象限上一点,点是的右顶点,点为上一点,设直线的斜率为,直线的斜率为,且.
(1)求的曲线方程;
(2)求证:直线经过定点,并求出点的坐标;
(3)设的右焦点为,直线交于点,作点关于轴的对称点,连接,直线与交于点.在的渐近线上是否存在点,使得的面积为定值?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
备用3 已知为抛物线上一点.
(1)求的准线方程;
(2)若点与关于轴对称,过点且斜率为2的直线交于另一点,设.
(i)求数列的前项和;
(ii)求的面积.
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高考数学二轮复习解析几何 参考答案
题型 1:直线的方程
例 1(多选题)AD
A:倾斜角,斜率,正确
B:直线,整理得,联立,得定点,错误
C:两直线垂直,,解得或,错误
D:,,距离,正确
备用题:B
直线过,得;过,即,原点到距离,最大值为 。
题型 2:圆的方程
例 2:B
、、构成直角三角形,圆心为斜边中点,半径,方程。
备用题:C
,,两直线垂直,交点轨迹为以为圆心,为半径的圆,除去点,方程。
题型 3:直线与圆的位置关系
例 3:B
是等差中项,即,直线过定点;圆,圆心,定点在圆内,弦长最小值为。
备用题:B
圆心到直线距离,圆上到直线距离为 1 的点有且仅有 2 个,得。
题型 4:椭圆与双曲线定义、方程的应用
例 4:C
椭圆,,,,结合,解得。
备用题:D
双曲线:,,,;曲线为椭圆,,,,,方程。
题型 5:椭圆与双曲线的性质及其应用
例 5:
(1) A
双曲线虚轴长倍实轴长,,,(选项 A 为)。
(2)
直线与联立,,得。
备用题(多选):ACD
· A:,正确
· B:,错误
· C:离心率,正确
· D:时,四边形面积,正确
题型 6:抛物线方程与性质的应用
例 6:B
抛物线,直线:,得,,。
备用题(多选):ACD
· A:抛物线定义,正确
· B:,错误
· C:焦点弦最小值为通径,,正确
· D:,正确
题型 7:弦长和面积问题
例 7:C
双曲线,左焦点,直线倾斜角,与渐近线交于,面积。
备用题:
(1) 椭圆方程:
(2)
题型 8:中点弦和点差法
例 8:D
点差法得,。
备用题:D
设双曲线,,点差法得,,方程。
题型 9:定点问题
例 9:
(1) 椭圆方程:
(2) 点轨迹方程:(在椭圆内部分)
(3) 直线过定点
备用题:
(1) 椭圆方程:
(2) 直线过定点
题型 10:定值问题
例 10:
(1) 双曲线方程:
(2) (定值)
备用题:
(1) 椭圆方程:
(2) ①直线过定点;②(定值)
题型 11:最值和范围问题
例 11:
(1) 椭圆方程:
(2) (i);(ii)
备用 1:
(1) 椭圆方程:
(2) 最小值为
备用 2:
(1) 双曲线方程:
(2) 直线过定点
(3) 存在点满足条件
备用 3:
(1) 抛物线准线方程:
(2) (i);(ii)
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